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贵州高原水库浮游生物群落稳定性及其环境驱动因子辨识

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环境科学 2024年第7期45卷 3983-3994页

作者：顾太波肖晶韩丽彬邓恺芊王鹏飞罗江之李秋华贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵阳550001 贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵阳550001

为了解贵州高原水库环境下,浮游动物及浮游植物群落稳定性情况,水库水质变化影响浮游生物稳定性的过程.于2020年10月和2021年的4、6、8月对3座不同营养型水库(花溪水库、构皮滩水库和海龙水库)的浮游生物群落变化及水质变化进行研究,结... 详细信息

为了解贵州高原水库环境下,浮游动物及浮游植物群落稳定性情况,水库水质变化影响浮游生物稳定性的过程.于2020年10月和2021年的4、6、8月对3座不同营养型水库(花溪水库、构皮滩水库和海龙水库)的浮游生物群落变化及水质变化进行研究,结合时滞分析(TLA)研究浮游动物和浮游植物群落稳定性,使用方差分解分析(VPA)探究两个群落对环境变化的响应,揭示水库浮游生物群落变化的驱动因子.结果表明,3座水库的综合营养指数(TLI)均值为44.07、44.68和50.25.花溪水库和构皮滩水库为中营养型水库,海龙水库为富营养型水库.总共鉴定出浮游动物轮虫51种,轮虫39种,桡足类3种和枝角类9种.其中轮虫丰度最多,占85.96%.浮游植物鉴定出7门73种,蓝藻门16种,绿藻门32种,硅藻门16种,甲藻门3种,裸藻门4种,隐藻和金藻门各1种.其中蓝藻门和硅藻门丰度占比最大,分别为66.2%和27.35%.浮游动物和浮游植物群落Bray-Curtis距离的绝对偏差中位数(MAD)分别为:花溪水库0.67和0.65、构皮滩水库0.80和0.69、海龙水库0.85和0.47,值越大说明群落的变异越大. TLA结果中浮游动物的斜率绝对值大于浮游植物的绝对值,斜率绝对值分别为0.018和0.004,斜率绝对值越大群落变异速度越快.浮游动物群落相对浮游植物群落稳定性更低,对环境变化的响应更敏感,变异程度更大.水库的富营养状态程度越高,这种现象越明显.VPA显示,花溪水库和海龙水库浮游生物群落变化主要受到水温和富营养化因子影响.构皮滩水库浮游生物群落变化主要受到水温和化学因子的影响.花溪水库的驱动因子为水温、TP、高锰酸盐指数和SD.构皮滩水库驱动因子为水温、NO_(3)^(-)-N和pH.海龙水库的驱动因子为水温和TP.水温和营养盐是影响水库浮游生物群落稳定性的主要原因.

关键词：浮游生物群落稳定性驱动因子水库

贵州草海颗粒物和沉积物有机碳氮同位素特征及来源研究

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水生态学杂志 2024年第4期45卷 40-47页

作者：廖敏姜鑫黄先飞夏品华贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001

探究湖泊有机质来源,为从源头上控制草海营养盐负荷提供参考。在草海湖泊及入湖河流上设置13个采样点,于2023年3月采集并测定湖泊和河流中颗粒物和沉积物的有机碳同位素(δ^(13)C)、有机氮同位素(δ^(15)N)、C/N及总有机碳(POC、TOC)和... 详细信息

探究湖泊有机质来源,为从源头上控制草海营养盐负荷提供参考。在草海湖泊及入湖河流上设置13个采样点,于2023年3月采集并测定湖泊和河流中颗粒物和沉积物的有机碳同位素(δ^(13)C)、有机氮同位素(δ^(15)N)、C/N及总有机碳(POC、TOC)和总氮(PON、TON),结合MixSIAR同位素模型分析颗粒物和沉积物的有机碳氮来源及贡献率。结果表明:颗粒物δ^(13)C为-27.56‰~-23.64‰,δ^(15)N为3.12‰~10.93‰,颗粒物有机碳主要来源于大气沉降(21.1%)和水生植物(20.7%),氮来源主要为土壤有机质(25.6%)和水生植物(25.3%);沉积物δ^(13)C为-28.18‰~-20.53‰,δ^(15)N为1.70‰~6.58‰,沉积物有机碳主要来源于大气沉降(34.4%)和水生植物(33%),氮主要来源于化肥(24%)。颗粒物和沉积物之间有机氮来源的差异反映出土壤有机质和水生植物来源的有机氮易降解,而化肥来源的氮则易沉积。

关键词：颗粒物沉积物 MixSIAR同位素模型有机碳氮来源草海

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强还原土壤灭菌对土壤原生生物群落的影响

生态环境学报 2024年第4期33卷 539-547页

作者：陈弘杰廖洪凯龙健赵雨鑫湛凯翔冉泰山杨国梅贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550025

强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种高效、安全以及环保的土壤灭菌方法。土壤原生生物是土壤微生物的重要组成部分,对土壤养分循环和植物生长起到一定的促进作用。目前关于强还原土壤灭菌对微生物群落影响的研究... 详细信息

强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种高效、安全以及环保的土壤灭菌方法。土壤原生生物是土壤微生物的重要组成部分,对土壤养分循环和植物生长起到一定的促进作用。目前关于强还原土壤灭菌对微生物群落影响的研究报道较多,但大都集中于细菌和真菌群落,较少关注原生生物群落。以长期连作番茄土壤为研究对象,设置4种不同RSD处理(对照组、添加玉米秸秆、添加甘蔗渣和添加玉米秸秆+甘蔗渣),RSD步骤为:按照上述4种不同处理添加有机物料,采用淹水和覆膜的方式隔绝空气,并在35℃条件下处理21 d,处理结束后在自然风干的第1、3、7和21天取样,选取第21天的土样进行高通量测序。通过高通量18S rRNA基因扩增子测序技术分析RSD处理后土壤原生生物群落组成和功能群落的变化,利用冗余分析明确影响原生生物群落的关键环境因子。结果表明,在自然风干期间不同RSD处理增加了土壤全碳含量,土壤速效磷含量呈先下降后上升再下降的变化趋势。RSD处理后丝足虫门(Cercozoa)、纤毛门(Cilipohora)以及变形虫门(Amoebozoa)为优势类群,其相对丰度分别为19.2%-25.9%、13.8%-26.9%和12.0%-28.8%。RSD处理提高了捕食型和寄生型原生生物群落的相对丰度,降低了自养型原生生物的相对丰度,并没有改善土壤原生生物群落多样性。土壤速效磷含量和土壤铵态氮含量是影响土壤原生生物群落的关键环境因子,其中土壤速效磷含量与捕食型、自养型和寄生型原生生物功能群落的相对丰度呈现显著相关性。该研究证明了RSD处理对土壤原生生物群落组成和群落功能组成有显著的影响。

关键词：强还原土壤灭菌土壤原生生物群落多样性群落功能组成高通量测序

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5种枸杞多糖生物活性的比较研究

中国中药杂志 2024年第1期49卷 110-122页

作者：王生琳宰清勇陈华国李佳文周欣贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001 贵州省药物质量控制及评价技术工程实验室贵州贵阳550001

枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharides, LBPs)作为枸杞子中重要的活性成分,其理化性质和生物活性的研究具有重要意义。该研究采用前期通过不同提取方法(冷水浸提、冷水浸提后的滤渣沸水回流提取、50%乙醇超声提取、50%乙醇提取后... 详细信息

枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharides, LBPs)作为枸杞子中重要的活性成分,其理化性质和生物活性的研究具有重要意义。该研究采用前期通过不同提取方法(冷水浸提、冷水浸提后的滤渣沸水回流提取、50%乙醇超声提取、50%乙醇提取后的滤渣25%乙醇超声提取、热水浸提)得到的5种LBPs(LBP-1、LBP-2、LBP-3、LBP-4、LBP-5)为研究对象,利用紫外光谱、热重分析、扫描电镜对LBPs的结构进行了表征,并比较了其体外生物活性(抗氧化、降血脂、抑制亚硝化反应、抑制乙酰胆碱酯酶和抑制酪氨酸酶活性)。结果表明,高温提取会破坏多糖的结构,而超声辅助提取保证了多糖主要结构的完整;5种LBPs的热稳定性和降解行为存在差异,但5种LBPs的紫外光谱分析结果并无显著差异,都显示蛋白质的特征吸收峰。生物活性结果表明,LBP-3和LBP-4表现出良好的抗氧化活性,而LBP-3降血脂活性最好。此外,LBP-3对亚硝化反应和乙酰胆碱酯酶的抑制作用也显著优于其他组分。相反,LBP-2对酪氨酸酶的抑制能力最为出色。该文探讨了不同提取方法对枸杞多糖的理化性质和生物活性的影响,以期为选择合适的提取方法以获得具有理想生物活性的枸杞多糖提供科学依据。

关键词：枸杞多糖结构生物活性比较研究

贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性分析

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环境科学 2024年

作者：王双艳肖晶陈春春潘家响彭淑婵李秋华贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心

为了解贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性，于2020～2022年采集了2个不同水文期(枯水期和丰水期)的浮游植物样品。利用生态位宽度(Bi)、生态位重叠(Oik)、方差比率法(VR)、卡方检验(x2)、AC检验和Jaccard指数(JI)分析了... 详细信息

为了解贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性，于2020～2022年采集了2个不同水文期(枯水期和丰水期)的浮游植物样品。利用生态位宽度(Bi)、生态位重叠(Oik)、方差比率法(VR)、卡方检验(x2)、AC检验和Jaccard指数(JI)分析了浮游植物优势种的生态位和种间联结。结果表明，小车河共鉴定出浮游植物7门50种，其中优势种为4门12种。生态位宽度与FG功能群结合分析表明，小车河水体环境为中富营养状态；优势种可划分为广生态位种、中生态位种和窄生态位种，优势种生态位宽度在1.278～4.849之间变化。生态位重叠值3年差异不大，Oik＞0.6的占比分别为50.00%(2020年)、42.86%(2021年)、53.49%(2022年)，表明有接近或超过一般的种对占用环境资源的方式高度相似。优势种间总体呈显著正关联，群落较稳定；卡方检验显示66对优势种对仅有4对有显著联结性，AC检验结果显示有33对有显著联结性，Jaccard指数显示有41对有显著联结性，均为负关联多于正关联，表明小车河浮游植物群落正处于演替初期。

关键词：浮游植物优势种生态位种间联结小车河

贵州省3座不同营养型水库浮游植物群落时空格局及影响因子

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水生态学杂志 2024年

作者：邓恺芊顾太波肖晶王星王鹏飞罗江之李秋华贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心

分析不同营养状态水库浮游植物群落结构特征及与关键环境因子间的相互响应相应，可为水库水环境管理和水资源保护提供科学依据。于平水期(2020年10月)、枯水期(2021年4月)和丰水期(2021年8月)对贵州省3座不同营养型水库(海龙水库、花溪... 详细信息

分析不同营养状态水库浮游植物群落结构特征及与关键环境因子间的相互响应相应，可为水库水环境管理和水资源保护提供科学依据。于平水期(2020年10月)、枯水期(2021年4月)和丰水期(2021年8月)对贵州省3座不同营养型水库(海龙水库、花溪水库和万峰水库)浮游植物群落及相关环境因子进行调查，并分析二者间的相关性。结果表明，3座水库综合营养状态指数排序为海龙水库(50.88)＞花溪水库(43.06)＞万峰水库(38.87)；海龙水库鉴定出浮游植物7门59种，花溪水库鉴定出浮游植物7门59种，万峰水库鉴定出6门47种，3座水库物种组成均为绿藻―蓝藻―硅藻；海龙水库、花溪水库和万峰水库浮游植物细胞平均丰度分别为29.00×106个/L、3.45×106个/L和0.56×106个/L，叶绿素a(Chl-a)均值分别为30.10 μg/L、11.45 μg/L和4.03 μg/L；Shannon-Wiener多样性指数(H＇)和Pielou均匀度指数(J)变化范围分别为0.57～2.59和0.19～0.88；在3座水库中，花溪水库和万峰水库的细胞丰度和叶绿素均低于海龙水库，H＇和J却相反。主坐标分析(PCoA)和相似性分析(ANOSIM)结果显示3座水库的浮游植物群落结构存在差异，并具有显著的季节特征，富营养状态的海龙水库，枯水期浮游植物丰度显著高于丰水期(P环境因子。

关键词：浮游植物群落结构生境异质性富营养状态高原水库

贵州不同营养状态水库轮虫多样性及其对环境因子变化的响应

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生态学杂志 2024年

作者：王鹏飞刘晨潘少朴罗江之顾太波邓恺芊李秋华贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室

为揭示贵州高原不同营养状态水库的轮虫生物多样性特征及其对环境因子变化的响应，采用综合营养状态指数(TLI)、非度量多维尺度分析(NMDS)、冗余分析(RDA)等研究方法，于2020年10月、2021年4月、6月和8月对海龙水库、烂沟水库、构皮滩... 详细信息

为揭示贵州高原不同营养状态水库的轮虫生物多样性特征及其对环境因子变化的响应，采用综合营养状态指数(TLI)、非度量多维尺度分析(NMDS)、冗余分析(RDA)等研究方法，于2020年10月、2021年4月、6月和8月对海龙水库、烂沟水库、构皮滩水库、万峰水库4座水库的轮虫群落结构及水体理化指标进行调查。结果表明：4座水库共检出轮虫37种，其中海龙水库25种、烂沟水库25种、构皮滩水库30种、万峰水库22种；优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)、广布多肢轮虫(Polyarthra vnlgaris)等16种；海龙、烂沟、构皮滩和万峰4座水库的轮虫平均丰度分别为212、568、137和102 ind·L-1，平均生物量分别为43.23、41.19、13.93和8.89 μg·L-1；海龙、烂沟、构皮滩和万峰4座水库Shannon多样性指数均值分别为1.09、1.09、0.92和0.83，Margalef丰富度指数均值分别为1.30、1.45、1.12和0.94，Pielou均匀度指数均值分别为0.62、0.58、0.60和0.55；NMDS结果表明，轻度富营养化水库与中营养水库轮虫群落结构在2020年10月和2021年4月存在显著差异(P＜0.01)；RDA结果表明，叶绿素a、总磷和水温是影响海龙水库轮虫群落变化的主要环境因子，铵氮、叶绿素a和总磷是影响烂沟水库轮虫群落变化的主要环境因子，水温和透明度是影响构皮滩和万峰水库轮虫群落变化的最主要环境因子。

关键词：贵州水库轮虫营养状态生物多样性环境因子

贵州高原车田河浮游植物功能群时空特征及水环境质量评价

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生态环境学报 2024年第6期33卷 935-945页

作者：潘家响朱明飞秦念慈肖晶刘晨李秋华贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001 贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵州贵阳550001 贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵州贵阳550001

为了解浮游植物功能群对贵州高原水环境的指示作用和水生态现状,以贵阳市车田河为例,于2020、2021、2022年的3月(枯水期)和8月(丰水期)对浮游植物和水质环境展开调查。利用功能群的概念对车田河浮游植物进行划分,探究浮游植物功能群时... 详细信息

为了解浮游植物功能群对贵州高原水环境的指示作用和水生态现状,以贵阳市车田河为例,于2020、2021、2022年的3月(枯水期)和8月(丰水期)对浮游植物和水质环境展开调查。利用功能群的概念对车田河浮游植物进行划分,探究浮游植物功能群时空演替特征,运用冗余分析方法(Redundancy analysis,RDA)识别不同水文期下的主要环境驱动因子,揭示浮游植物功能群与其适应生境之间的相互关系;采用Shannon-Wiener多样性指数和Qr指数对水质环境进行评价。结果表明,1)车田河共鉴定出7门70种,浮游植物群落结构总体呈绿藻-硅藻-蓝藻型,占比分别为42.9%、27.1%、18.6%,浮游植物丰度变化范围为1.86×10^(4)-1.28×10^(7) cells·L^(−1),均值为1.76×10^(6) cells·L^(−1),生物量变化范围为0.09-336.3 mg·L^(−1),均值为28.9 mg·L^(−1);浮游植物优势种主要为小环藻(Cyclotella sp.)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)和隐藻(Crytomonas sp.)等。2)浮游植物共可归类为23个功能群,其中共同优势功能群为B、S1、Y类型,功能群的组成存在显著时空差异,演替序列表现为枯水期B/S1→丰水期LM/B/H1,水库断面LM→溪流断面MP/Y,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征。其中,WT、TN和CODMn是影响浮游植物功能群时空分布格局的主要环境变量。3)浮游植物功能群适宜生境指示车田河为中到富营养状态,香农指数(H)枯水期为1.4、丰水期为1.7,属于α-中污型,生态状态指数枯水期为3.1、丰水期为2.9,指示环境为“好-中等”。相对于多样性指数,基于功能群分类的Qr指数质量评价方法更适用于贵州高原车田河水体,研究结果可为贵州高原河流水生态环境保护提供科学依据。

关键词：高原河流浮游植物功能群时空演替水质评价

铝对马尾松菌根化幼苗抗逆生理和根尖细胞超微结构的影响

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林业科学研究 2024年第1期37卷 21-30页

作者：刘海燕李快芬陈后英丁贵杰贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵州贵阳550025 贵州省植物园贵州贵阳550004 贵州省国有龙里林场贵州黔南558000 国家林业和草原局西南喀斯特山地生物多样性保护重点实验室贵州贵阳550004

[目的]不同Al^(3+)水平下,研究马尾松菌根/非菌根幼苗的生理、根尖细胞超微结构的变化以及Al的亚细胞分布,分析菌根化苗木对铝的响应及其耐铝性,为外生菌根真菌提高寄主植物耐铝性和育苗造林应用提供理论依据。[方法]以半年生菌根和非... 详细信息

[目的]不同Al^(3+)水平下,研究马尾松菌根/非菌根幼苗的生理、根尖细胞超微结构的变化以及Al的亚细胞分布,分析菌根化苗木对铝的响应及其耐铝性,为外生菌根真菌提高寄主植物耐铝性和育苗造林应用提供理论依据。[方法]以半年生菌根和非菌根马尾松苗为材料,采用砂培盆栽浇铝法,分别设置0、0.2、0.4、0.8mmol·L^(-1) Al^(3+)(AlCl_(3))处理,分析其根系抗氧化酶活性和MDA含量等生理指标变化,Al的亚细胞分布,通过组织染色观察根尖ROS和MDA分布,并观察根尖超微结构变化。[结果](1)随外源[Al^(3+)]的升高,马尾松菌根/非菌根苗根系SOD、CAT、POD活性和MDA含量均呈总体上升趋势,在高铝(0.8 mmol·L^(-1))水平时,抗氧化酶活性和MDA含量最大,且非菌根苗受到铝的影响程度更大;(2)随外源[Al^(3+)]的升高,马尾松根尖吸收的铝含量显著增加,且菌根苗吸收的铝含量显著高于非菌根苗;(3)从细胞超微结构和Al的亚细胞分布看,大量Al^(3+)首先与细胞壁结合,细胞内的Al^(3+)与生物膜强烈结合,使细胞器物质向外渗漏作用加强,干扰细胞核和线粒体等的各种调节过程。而由于菌根对铝的吸附作用,降低了侵入细胞内的铝离子含量,保护亚细胞器结构的同时也维持了细胞的基本功能,从而缓解铝毒性。[结论]铝处理使马尾松根系抗氧化酶活性和MDA含量增加,0.4 mmol·L^(-1)以上的铝浓度产生明显铝毒害症状。而菌根可以通过吸收更多的铝降低铝毒害,并提高植物耐铝能力,这很可能是马尾松菌根苗的一个重要外部抗性机制。

关键词：菌根马尾松耐铝性抗氧化酶细胞超微结构亚细胞分布