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西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

中国农业科学 2023年第21期56卷 4245-4258页

作者：郭晗玥王东升阮杨乔亦铸张芸滔李玲黄启为郭世伟凌宁沈其荣南京农业大学资源与环境科学学院/国家有机肥重点实验室/江苏省固体有机废物利用重点实验室南京市蔬菜科学研究所

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤... 详细信息

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象，利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加，西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势，真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平，多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度；在真菌属水平，镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比，连作的网络复杂度更高，但网络结构稳定性低。此外，相比于对照，连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度，并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中，随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建，而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化，细菌群落关键功能的减少、病原真菌相对丰度的增加以及微生物群落网络稳定性的减小可能是导致西瓜连作障碍发生的重要因素。

关键词：西瓜连作土壤根际微生物群落功能预测群落演替

不同浓度和形态磷模拟调控浮游植物群落演替实验

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环境科学学报 2022年第2期42卷 422-429页

作者：黄锦平吴泽涛苏玉萍佘晨兴张立香肖宇梅杨洪福建师范大学环境科学与工程学院福州350007 福建省河湖健康研究中心福州350007 福建省污染控制与资源循环重点实验室福州350007 英国雷丁大学地理与环境科学系英国雷丁RG66AB

为研究水体浮游植物对不同浓度和不同形态磷的利用能力差异,采集福建九龙江江东库区冬季的水样,设置培养温度为20℃,分别进行原位水(TP=0.11 mg·L^(-1))、低浓度有机磷(单磷酸胞苷(5’-CMP)和无机磷(0.01 mg·L^(-1))、高浓度的有机磷... 详细信息

为研究水体浮游植物对不同浓度和不同形态磷的利用能力差异,采集福建九龙江江东库区冬季的水样,设置培养温度为20℃,分别进行原位水(TP=0.11 mg·L^(-1))、低浓度有机磷(单磷酸胞苷(5’-CMP)和无机磷(0.01 mg·L^(-1))、高浓度的有机磷(单磷酸胞苷5’-CMP)和无机磷(1.00 mg·L^(-1))调控模拟实验.比较了不同藻群落结构起点,经磷调控培养后群落演替的情况,并对培养过程的藻细胞进行碱性磷酸酶荧光标记,观察碱性磷酸酶的分布情况.经过15 d的实验室培养,结果显示:原水组由隐藻(54.7%)、甲藻(28.0%)、绿藻(11.9%)演替为绿藻(67.7%)和硅藻(25.2%)为主,绿藻的增殖优势明显;低有机磷浓度模拟培养组演替为绿藻(63.7%)和硅藻(22.4%)为主,低浓度无机磷模拟培养组也是演替为绿藻(60.6%)和硅藻(28.3%)为主;高浓度有机磷模拟培养组浮游植物的结构从甲藻(52.8%)、隐藻(26.5%)、硅藻(7.4%)演替为甲藻(40.9%)和硅藻(32.9%)为主,高浓度无机磷组的结构演替为硅藻(52.1%)和绿藻(21.1%)为主;高浓度有机磷组培养过程中,绿藻门的栅藻(Scenedesmus)和楯形多甲藻不等变种(Peridinium umbonatum var.inaequale)细胞上观察到明显的碱性磷酸酶分布,表明两种藻都能利用单磷酸胞苷(5’-CMP),其中楯形多甲藻不等变种利用有机磷单磷酸胞苷能力更强.初春温度适宜且磷充足时,起点的藻群落结构和磷形态共同决定浮游植物群落的演替;当磷的浓度较低时,九龙江江东库区群落中绿藻门容易占据优势.本研究结果对九龙江藻类水华的防控具有现实意义.

关键词：磷甲藻绿藻群落演替九龙江

制曲原料中添加绿茶对大曲发酵过程理化特征及细菌多样性的影响

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食品科学 2024年第5期45卷 59-68页

作者：赵亮王新叶罗贞标江璐吴福勇钟艳霞王相勇茅台学院酿酒工程系贵州遵义564507

基于高通量测序技术和数理统计手段,以小麦曲(原曲)为对照,探究按10%、20%和30%比例加入绿茶制曲,对大曲发酵过程理化特征、细菌群落多样性和演替方面的作用和影响。结果显示,添加绿茶可有效提升大曲群落多样性,并提高大曲糖化力、水分... 详细信息

基于高通量测序技术和数理统计手段,以小麦曲(原曲)为对照,探究按10%、20%和30%比例加入绿茶制曲,对大曲发酵过程理化特征、细菌群落多样性和演替方面的作用和影响。结果显示,添加绿茶可有效提升大曲群落多样性,并提高大曲糖化力、水分含量和酸度,但茶叶添加比例与群落多样性的升高不呈比例关系,各类曲中特有的群落系统进化结构是影响大曲理化特征的主要因素。发酵过程中,4类曲在中挺期开始出现演替分化,并至发酵结束形成各自独特的群落结构。变形杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门对4类曲群落演替存在不同程度影响,进而驱动各类曲出现不同的理化特征,其中Pseudomonas(假单胞菌属)是原曲和10%添茶曲的重要贡献菌群,乳酸菌Weissella(魏斯氏菌)和Pediococcus(片球菌)是20%添茶曲的重要贡献菌群,Bacillus(芽孢杆菌)是30%添茶曲的重要贡献菌群。本研究结果可为添茶曲的工艺优化和多原料制曲提供理论基础,对于大曲制备工艺和茶叶应用具有一定的指导意义。

关键词：群落演替理化指标群落多样性群落结构优势菌群

基于高通量测序探究东北粳稻储藏期间真菌群落的演替

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现代食品科技 2022年第7期38卷 98-106页

作者：李欣蔚辽宁省农科院粮食科学研究所辽宁沈阳110032

为探究不同初始水分的东北粳稻在模拟实仓环境储藏的条件下,稻谷中真菌群落随储藏时间的演替变化。选取水分在14.50%~15.50%的稻谷HW和13.50%~14.50%稻谷LW,进入模拟储藏实验。结果表明,在第一和第二储藏期高水分稻谷HW水分含量由15.50... 详细信息

为探究不同初始水分的东北粳稻在模拟实仓环境储藏的条件下,稻谷中真菌群落随储藏时间的演替变化。选取水分在14.50%~15.50%的稻谷HW和13.50%~14.50%稻谷LW,进入模拟储藏实验。结果表明,在第一和第二储藏期高水分稻谷HW水分含量由15.50%降低至15.09%,低水分稻谷LW水分含量由14.21%降低至13.59%,直至第三储藏期保持平稳。基于可操作性分类单元(Operational Taxonmic Units,OTUs)的物种分类分析,两种水分的稻谷真菌群落经历了不同的演替变化。高水分稻谷在每个储藏期,真菌群落都发生了明显演替,稻瘟病菌(Magnaporthe_grisea)、金黄色蝶形担孢酵母(Papiliotrema_aurea)、弯孢菌(Curvularia_inaequalis)、黑孢霉(Neosetophoma_samararum)、汉纳酵母菌(Hannaella_sinensis)在储存结束时成为了最终的优势菌种。低水分稻谷在第二储藏期真菌群落发生明显演替,优势菌种为弯孢菌(Curvularia_inaequalis)、汉纳酵母菌(Hannaella_sinensis)、Hannaella_zeae。

关键词：高通量测序稻谷真菌群落演替

安格庄水库浮游生物群落季节演替及鲢、鳙鱼产力评估

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水产科学 2022年第5期41卷 876-882页

作者：赵祺张秀文于佳叶敏崔晨石保佳侯润齐遵利河北农业大学海洋学院河北秦皇岛066003

为探讨安格庄水库浮游生物群落演替规律和鲢、鳙鱼产力情况,笔者于2019年春季、夏季和秋季分别对安格庄水库进行浮游生物及鲢、鳙鱼产力调查。调查结果显示:鉴定出浮游植物8门49属96种,夏季>秋季>春季;春季浮游植物呈“硅藻—蓝藻”的... 详细信息

为探讨安格庄水库浮游生物群落演替规律和鲢、鳙鱼产力情况,笔者于2019年春季、夏季和秋季分别对安格庄水库进行浮游生物及鲢、鳙鱼产力调查。调查结果显示:鉴定出浮游植物8门49属96种,夏季>秋季>春季;春季浮游植物呈“硅藻—蓝藻”的类型特征,夏、秋季节浮游植物均呈“硅藻—绿藻”型;浮游植物平均生物量为6.54 mg/L,秋季>春季>夏季;浮游植物多样性指数平均为0.74,春季>秋季>夏季;均匀度指数平均为0.24,在季节变化上与多样性指数一致。鉴定出浮游动物4大类83种,春季>秋季>夏季;春季优势种主要为原生动物,夏季过渡到以轮虫和部分原生动物为主,秋季则为原生动物、轮虫和少量桡足类;浮游动物平均生物量为5.68 mg/L,夏季>春季>秋季;多样性指数平均为0.44,春季>夏季>秋季;均匀度指数平均为0.16,秋季>春季>夏季。根据浮游生物生物量计算,鲢鱼产力为111.83 t,鳙鱼产力为215.84 t;鲢和鳙合理最大放养量分别为11.18万尾和43.17万尾,鲢和鳙合理放养比例约为1∶3.86。

关键词：安格庄水库浮游生物群落演替鱼产力

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

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食品科学 2023年

作者：王双慧马世源李子健宋川代汉聪邵燕黄丹罗惠波酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川轻化工大学生物工程学院四川省泸州市泸州老窖股份有限公司

分析酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变，以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。本研究通过接种一株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验，利用高通... 详细信息

分析酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变，以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。本研究通过接种一株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验，利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构，采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化，利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明，与对照组相比实验组中微生物群落多样性降低，物种组成减少，实验组的微生物群落生态位宽度降低，特化种类群的相对含量升高。在共现网络中，实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加，并且网络的复杂性增加。对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导，但实验组中生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低，使微生物的群落演替更具确定性。本研究将进一步揭示酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能，对白酒发酵具有重要影响。

关键词：浓香型白酒酿酒酵母生态位群落演替

广西猫儿山高山湿地植物区系特征与群落演替进程

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热带作物学报 2023年第4期44卷 846-857页

作者：黄歆怡谢强丁丽琼谢振兴陆祖正谢彦军余炳宁广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 河池学院化学与生物工程学院广西宜州546300

采用样方调查法对广西猫儿山高山湿地湿生草本植物到木本植物阶段的群落类型、物种多样性、演替度和径级结构进行分析,探究植物区系特征与群落演替进程与趋势。结果共记录到维管植物136种,隶属于62科103属,单属科、单种属所占比例大。... 详细信息

采用样方调查法对广西猫儿山高山湿地湿生草本植物到木本植物阶段的群落类型、物种多样性、演替度和径级结构进行分析,探究植物区系特征与群落演替进程与趋势。结果共记录到维管植物136种,隶属于62科103属,单属科、单种属所占比例大。物种组成的地理成分较为复杂,属的地理分布兼具热带、亚热带和北温带的过渡特征,包含中国特有分布的3个属及特有树种铁杉,多样性程度较高。铁杉湿地很少见,该区域的铁杉湿地却保持得非常原始,保护意义重大。植物种类数量一般会随着演替进程先增加后减少,在演替中后期出现最大值,植物种类丰富度高低并不能很准确地衡量群落的演替程度。根据重要值划分植物群系,比较各演替度,推测出该区域湿生草本植物到木本植物阶段的演替顺序为笄石菖草丛→条穗薹草草丛→尾叶悬钩子灌丛→中华槭灌丛→华西箭竹灌丛→针阔混交林铁杉群落→常绿阔叶林褐叶青冈+山桂花群落→常绿落叶混交林吴茱萸五加林群落,为自然条件下的正向演替。演替的最终结果会形成顶级群落。分析乔木群落优势种的径级结构,在乔木群落阶段演替进程中,各优势种群落发展趋势为铁杉群落波动较大,褐叶青冈和山桂花为稳定群落,以吴茱萸五加为主要落叶树种的种群发展有衰退趋势。故猫儿山高山湿地自然植被还处在进展演替中,未形成最终稳定的森林群落。

关键词：区系特征多样性群落演替高山湿地猫儿山

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邛海大型水生植物时空分布及其退化原因

湖泊科学 2024年第1期36卷 236-246,I0025页

作者：董艳珍张培育李小艳郑丙辉西昌学院四川高原湿地生态与环保应用技术实验室西昌615013 中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国环境科学研究院湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸... 详细信息

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸成片分布,湖泊西岸和南岸呈斑块状分布,东岸零星分布,总面积约1.3 km^(2)。水生植物分布面积由1990s前占湖面积的20%左右缩减到目前的不足5%,沉水植物群落结构简单化,浮叶植物和挺水植物分布范围扩张。1998年洪水从海河口倒灌,致使高枧湾水域沉水植被消失;近10年来湖泊运行水位抬升和透明度下降使得邛海水生植物分布面积进一步缩小、种群单一化。需要恢复邛海水位运行的自然节律,减少污染负荷输入改善水体透明度,辅之人工生态修复等措施,逐步恢复邛海水生态系统健康。

关键词：水生植物时空分布群落演替邛海

云南会泽铅锌矿区废弃地植物群落恢复演替中的环境改善效能研究

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云南会泽铅锌矿区废弃地植物群落恢复演替中的环境改善效能研究

作者：杨馨婷云南大学

学位级别：硕士

金属矿山废弃地的环境治理一直是中国乃至世界共同面对的一个重要环境问题,尤其是如何对历史遗留下来的大量矿山废弃地研发出低成本、免(少)维护的综合解决方案,一直是相关领域的重要科技问题。从恢复生态学的角度来看,植物群落重建被... 详细信息

金属矿山废弃地的环境治理一直是中国乃至世界共同面对的一个重要环境问题,尤其是如何对历史遗留下来的大量矿山废弃地研发出低成本、免(少)维护的综合解决方案,一直是相关领域的重要科技问题。从恢复生态学的角度来看,植物群落重建被认为是降低矿区土壤重金属污染、综合修复矿山环境的有效手段,但如何根据矿区废弃地植物群落的演替过程,顺应自然演替规律,找到人工积极促进更新的抓手以驱动和加速植物群落演替进程,目前还缺乏系统综合的研究。为此,本研究以滇东北会泽铅锌矿区废弃地为调查和研究对象,对矿区废弃地不同植被演替阶段的环境特征进行了综合研究,阐释了群落及其植物物种多样性和土壤理化性质的变化,运用冗余分析对土壤环境因子与植物特征值进行比较,初步揭示了矿区废弃地植物群落演替过程中环境的特征性变化,为进一步探究驱动矿区植物群落演替发生的关键因素积累了数据资料。研究结果如下:(1)矿区废弃地随着植物群落演替的进行生物多样性水平显著改进。矿山废弃地自然演替初期,植物物种组成单一,主要为一年生草本植物,且植被覆盖度低,大面积土地裸露;随着植被自然演替过程的发生,矿区废弃地上植物物种数量、植物体内的养分含量都显著增加,植物群落的物种组成结构也逐渐趋于复杂多样。研究样地中共发现34科58属66种植物,其中,菊科(Asteraceae)、蔷薇科(Rosaceae)、唇形科(Lamiaceae)植物共42种,占矿山植物总数的59%左右,在矿区废弃地生境中表现出较高的适应性,为重金属复合污染区的生态演替的先锋植物;相比群落演替初期,物种丰富度指数增长3倍左右,物种多样性指数增长近2倍,均匀度指数增长约1.5倍。(2)矿区废弃地土壤营养条件随着演替进行得到了明显改善。在矿区废弃地演替初期,土壤含水率和孔隙度分别只有4.40%和33.96%,影响着土壤水分、空气和肥力状况,不利于植物的定植生长;随着演替进行,相比于演替初期,土壤含水率提升至8.60%、孔隙度增加了21%,土壤有机质、氮、磷、钾养分含量分别为废弃地初始含量的9、13、18、3倍,土壤理化性质和营养状况得到显著改变;在植被演替后期,土壤质量与自然林地参照区水平接近。(3)矿区废弃地重金属污染状况随演替进行明显下降。在矿区废弃地演替初期,土壤污染严重,其中重金属Pb、Zn污染最为突出,在植被演替过程中土壤重金属含量及其有效性降低,土壤综合污染指数由36.49降低到5.43,土壤环境质量恢复到较高水平;相关性分析表明,废弃地上重金属Zn和Pb属于同源或复合污染物,在金属矿区相伴出现。(4)植物群落特征与土壤性质的冗余分析表明,孔隙度、容重两类土壤物理指标,p H值、全磷及速效磷、全钾及速效钾含量三类土壤化学指标,铅锌及其有效态两类重金属污染物含量水平,在植物群落演替过程中起关键驱动作用。讨论认为,利用矿山废弃地自然演替来恢复受损的矿山环境是可行的,抓住不同阶段影响演替的主要驱动因素、并辅以人工的积极干预,能促进植物群落演替速率、优化演替过程。

关键词：矿区废弃地群落演替物种多样性土壤特性环境改善