生物化学元素融入《微生物生态学》课程教学改革及其思政建设方法初探

微生物生态学作为生态学的重要分支,主要研究微生物的多样性、功能及其与环境和其他生物之间的相互作用关系,对理解生态系统的结构和功能、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。传统的微生物生态学教学和科研主要依靠理论框架和数学模型等来介绍或研究微生物与其周围生物及非生物环境之间的联系。然而,所发现的规律往往缺乏微生物生理和生化层面的验证。生物化学是研究生命现象化学本质的一门科学,将生物化学理论和技术应用于微生物生态学教学和科研,有助于揭示微生物生态学现象背后的本质规律。此外,生物化学家们的甘于寂寞、乐于奉献、敢于创新和精益求精的科学精神为新时代中国特色社会主义高等院校课程思政建设提供了宝贵元素。本文初步探讨了在微生物生态学课程教学过程中引入生物化学元素和课程思政教育的必要性和实施途径。分别从优化师资队伍、增设跨学科理论和综合实验课程、生物化学科研实例应用于微生物生态学课程教学和科研,以及结合课程思政教育几个方面进行具体阐述。期望通过上述关于教育改革和创新模式的探讨,在一定程度上推动高等院校微生物生态学课程教育改革,助力新时代中国特色社会主义生态文明建设。

微生物生态学研究进展——第十一届国际微生物生态学大会综述

第11届国际微生物生态学会于2006年8月在奥地利维也纳召开。此次会议以“隐藏的力量——行动中的微生物群落”为主题,特邀了当今世界在微生物生态学领域最为著名的科学家作专题报告,内容广博,反映了当今微生物生态学研究的发展动向。本文简要介绍了第十一届国际微生物生态学大会的概况和部分演讲摘要。

植物热值及其生物生态学属性

介绍了热值的定义、表示方法、研究意义和植物热值在生态学中的研究历史与现状;分析了植物热值的时空变异性,包括热值在种间和类群间的变异及热值的种内变异规律;探讨了影响植物热值变化的因子(包括气候、立地条件、胁迫环境和人为干扰等)和热值变异的内在决定因素(包括碳浓度、灰分含量及有机质化学组成等);对植物热值的研究前景和局限性进行了展望。

磷脂脂肪酸分析方法在微生物生态学中的应用

磷脂脂肪酸分析方法(PLFA)是基于生物化学手段的一种微生物生态学研究新技术,它具有对细胞生理活性没有特殊的要求,对样品保存时间也要求不高等优点,由样品中所有微生物提供信息,是一种快捷、可靠的分析方法。本文介绍了PLFA在微生物生态学研究中的应用,主要包括对微生物群落生物量、群落结构和功能及其变化,指示特定微生物以及营养状况方面的研究。

龟纹瓢虫生物生态学特性及饲养利用研究进展

龟纹瓢虫Propylaeajaponica(Thunberg)是我国干旱、半干旱地区农林果蔬生产中重要的捕食性天敌之一,尤其在夏季高温、干旱的情况下,对果园、棉田的幼龄(小)害虫和卵的捕食作用非常明显。本文从龟纹瓢虫的生物学和生态学特性,包括色斑变型、生活史、繁殖、食性、越冬、人工饲养、田间动态以及在生物防治上的应用等方面概述了龟纹瓢虫的研究进展,提出进一步深入开展龟纹瓢虫的人工饲养技术、贮藏技术和色斑变型遗传机制等的研究,不仅可以更好地为农业生产服务,而且可以充实昆虫生态位理论的研究内容。

胡杨、灰叶胡杨生物生态学特性调查

对胡杨、灰叶胡杨 6个不同居群的分布、生境概况、生物学、生态学特性进行了调查 ,研究结果表明生境条件不同 ,居群的开花物候期、生长发育状况、花果产量、种子繁殖和营养繁殖以及群落的结构、繁茂程度等有所不同 .地下水位在 3～ 7m的居群 ,生长发育不良 ,种子繁殖和营养繁殖率很低 ,群落年龄结构老化 ,居群呈衰退趋势 ,影响因素是地下水位、土壤水分和土壤盐分的变化 ;地下水位在 1 .5～ 2 .5 m的居群 ,生长正常 ,花果产量高 .胡杨、灰叶胡杨在所处各群落中均为建群种 ,群落垂直结构一般分为 3层 。

塔拉生物生态学习性初步研究

1991～1995年在云南省昆明、景东、景洪,四川省布昆、新都等地对塔拉进行了引种试验研究。结果表明,3年生树开始开花、结实,一年2～3次,荚果单产6.0～7.5 t/hm^2,树高3.7 m,地径5.5cm。它喜光、喜热、耐干旱,适宜在砂壤土和壤土上生长。

实时荧光定量PCR及其在微生物生态学中的应用

定量描述微生物群落的组成,在微生物生态学的许多研究领域都是非常重要的。然而由于可培养技术的局限性,定量描述微生物群落成为比较困难的事情。最近包括PCR技术在内的分子生物学技术为人们提供了有力的工具,使对微生物群落的分布、丰度等有了进一步的了解。实时荧光定量PCR技术作为核酸定量检测技术,自从发明以来在微生物生态学研究中逐渐得到了广泛的应用。从微生物生态学角度,综述了实时荧光定量PCR技术的原理、发展、优缺点及其在微生物生态学研究中的应用与研究进展,并探讨了实时荧光定量PCR技术的发展和应用前景。

微生物生态学研究方法进展

微生物培养及显微技术作为鉴定微生物种群的手段有很大的局限性 ,因为环境中大多数微生物处于“存活但不能培养”的状态。因此 ,不依赖于微生物培养的生物化学以及分子生物学方法正被广泛地用于微生物生态学研究。主要介绍了荧光技术 ,基于 PCR的分析技术和

近10a来冻土微生物生态学研究进展

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用,并且在一定程度上可以指示全球气候变化.在全球气候变暖的背景下,研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域.系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响因素、冻土微生物生态功能及其对碳氮循环的反馈机制、冻土微生物对环境气候变化的响应机理,旨在为研究冻土微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考.

分子微生物生态学及其研究进展

分子微生物生态学是分子生物学实验技术应用于微生物生态学研究领域而发展形成的一门交叉学科 ,在研究微生物生态系统组成结构、功能的分子机理以及微生物与生物和非生物环境之间相互关系等方面显示了巨大的潜力 .十几年来分子微生物生态学研究所取得的成就证明 :分子生物学研究技术向微生物生态学领域的不断渗透 ,为微生物生态学研究领域注入了新的活力 ,尤其在微生物多样性、微生物区系分子组成及变化规律以及微生物系统进化研究方面取得了重大突破 .本文根据近年分子微生物生态学的研究进展 ,就分子微生物生态学概念的提出、发展历程、主要研究领域。

悬铃木开花结实生物生态学特性研究 Ⅰ花芽分化分布规律

调查了郑州市 2球悬铃木花芽分化分布规律 .结果表明 ,悬铃木的雄花芽数量远远多于雌花芽数量 ,二球悬铃木的雌雄花芽中 ,分化成 2球的占 1/2以上 ;雌雄花芽主要分布在树冠外围 ,尤其雌花芽在外围的分布比率更大 ;在小枝上 ,顶侧芽分布的花芽最多 ,而其它位置则相对较少 ,雌花芽的分布更是如此 ,导致顶侧芽的雌雄花芽比率增大 .在小枝上的不同侧芽位置 ,1,2 ,3雌雄球的分化比率不同 ,从顶侧芽向下到侧 3,1,2球雌花芽分化比率有减少的趋势 ,而 3球雌花芽比率有上升的趋势 ,与此对应 ,1,2 。

新疆呼图壁绿洲外缘的琵琶柴生物生态学特性研究

琵琶柴（Ｒｅａｕｍｕｒｉａｓｏｏｎｇｏｒｉｃａ）为半灌木，株丛高平均为２４．３ｃｍ，冠幅和高与地上生物量的复相关系数为０．９２１，在０．００１水平上相关。主根随株龄的增加不断胀裂，下端逐渐枯萎、腐烂。侧根发达，几乎与地面平行伸展，长达１～２ｍ，有的在２ｍ以上。本区记载有９个琵琶柴群丛，群落种类组成贫乏，分布稀疏，结构简单；总覆盖度一般为１０％～１５％，有的达到３０％；生物量低。植株不同部位元素含量差异较大，叶中的Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ含量较高，老枝中的Ｆｅ、Ａｌ含量较高，而Ｃｕ、Ｚｎ在根中含量最高；不同地点的琵琶柴叶中Ｂａ的含量变化较大，变异系数为１０９．７８％。元素含量的季节变化，Ｐ、Ｓ、Ｋ呈下降趋势；Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ的季节变化随部位的不同而有所差异。琵琶柴叶中全盐量平均为２７．９１％，具有较高的Ｃｌ－和ＳＯ２－４含量；脯氨酸含量高达０．３２％；ｐＨ值为６．０４～７．０９。琵琶柴群落广泛分布于绿洲外缘的盐渍土和盐化灰漠土上，对荒漠的生态保护，防风固沙，牲畜冬春放牧等方面具有重要的生态经济意义。

世界毁灭性检疫害虫番茄潜叶蛾的生物生态学及危害与控制

番茄潜叶蛾原产于南美洲的秘鲁,严重危害多种茄科作物,是最具毁灭性的世界检疫性害虫,严重发生地块番茄减产80%~100%。该虫主要借助农产品的贸易活动进行远距离传播扩散。截至2017年,番茄潜叶蛾已在全世界的85个国家和地区发生(以及在22个国家和地区疑似发生)。目前,我国尚没有该虫分布,然而其一旦入侵,将对我国的番茄和马铃薯产业构成巨大威胁。从番茄潜叶蛾寄主范围、危害特点及造成的经济损失、生物生态学习性、地理分布和传播扩散途径、防控措施等方面进行概述,以期为该虫的有效防范提供参考。

叶附生生物生态学研究进展

叶附生是指维管植物叶片表面附着以隐花植物苔藓和地衣为主,兼有少量藻青菌及微型无脊椎动物的现象,在热带、亚热带雨林中普遍存在。叶附生生物的群落组成直接反应了森林水分、温度及光照等生境因子特征,是森林生境的季节性变化和微生境异质性的敏感反应指标。叶附生不仅对森林生物多样性形成及维持、生态系统养分与水分循环具有重要意义,在全球变化森林响应的研究中也具有重要的指示作用。叶附生生物不依赖宿主叶片获得营养,但已有实验证明叶附生与宿主叶片之间存在营养物质交换。其次,叶附生生物覆盖宿主叶片,对宿主叶片光合作用造成的影响一直存在争议,最近的研究发现宿主叶片对叶附生群落的遮蔽作用存在光合调节。近年来更多的学者开始关注叶附生在森林生态系统养分及水分循环过程中的重要作用,尤其是叶附生群落内固氮菌对森林氮循环过程所产生的重要影响。叶附生群落的固氮作用可为其宿主群落内的高等植物提供10%～25%的氮养分来源,被认为是森林生态系统中重要的"氮库"之一;再次,叶附生群落对森林云雾水表现出较强的截留作用,可有效地缓解在降水偏少的旱季森林生态系统受到的水分胁迫。该文在综述叶附生苔类和地衣研究的基础上指出叶附生生物与宿主间存在互利互害的进化平衡,但受多种因素共同作用。

种子微生物生态学研究进展

植物种子微生物生态学是研究与种子相联合的微生物的组成?功能?演替、它们之间关系及其与宿主之间相互关系的科学。种子中蕴含着丰富的微生物资源,它们对种子以及植物的健康具有重要的影响。不同种类植物种子联合的微生物群落由于受到种子本身及外界环境因素的影响而有所差异。论述了种子微生物生态学的概念、主要研究方法、种子微生物生态系统中的微生物种类、相关影响因素,以及种子微生物生态学研究的发展方向。种子微生物生态学的研究对生产实践有重要意义,同时也将丰富种子生物学的内容,对种子科学的发展起到促进作用。

微生物生态学中分子生物学方法及T-RFLP技术研究

根据微生物基因 (DNA)多态性来研究微生物的多样性 ,是建立在多聚酶链式反应 (PCR)基础之上分子生物学的新方法 ,克服了传统微生物培养方法的限制。从理论、实验及应用角度出发 ,介绍了几种在微生物生态学中应用较为广泛的分子生物学技术 ;详细阐述了微生物生态学中分子生物学的一种新研究方法———末端限制性片段长度多态性 (T -RFLP)技术 ,该技术作为一种研究微生物群落特征的理想方法已经越来越受到人们的重视。

外来植物入侵的微生物生态学研究进展

外来植物入侵已成为全球性问题,给人类社会、经济和环境带来巨大挑战,因而对外来植物成功入侵机制的研究引起了国内外学者的广泛关注.目前,外来植物成功入侵机制的理论框架主要包括2个方面:外来植物的入侵能力与生态系统的可入侵性.基于上述理论框架,生态学家提出了多个用于解释外来植物成功入侵的机制假说,包括天敌逃避假说、资源可获得性假说等,但这些假说主要针对的是地上植物与草食性动物.近年来的研究证明,外来入侵植物与入侵地土壤微生物以及与自身内生菌之间的相互作用也是其成功入侵的重要机理之一.从菌根共生、固氮菌共生、病原微生物逃避、土壤微生物群落总体结构与功能以及内生菌等方面对国内外关于外来植物入侵的微生物学机制研究进行了总结,并在此基础上探讨了研究中存在的问题及未来的研究方向,以期为外来植物入侵的预防、控制与生境恢复提供依据.

悬铃木开花结实生物生态学特性研究 Ⅱ花芽分化随胸径变化的规律性

作者调查了悬铃木花芽分化随胸径变化的规律 .结果表明 ,胸径 5～ 10cm左右时开始结球 ,随着胸径的增大 ,花芽数量逐渐增多 ,2球花芽或果球数随胸径的增加更加明显 ,主导了花芽总数或雌雄球数随胸径的变化趋势 ;在胸径 15cm以下 ,1球雌雄球分化比率较大 ,2球次之 ,3球几乎没有分化 ;当胸径大于 15cm时 ,2球雌雄球数所占比例最大 ,1球次之 ,3球最小 ;在胸径达 30cm之前 ,叶芽数 /花芽数、雌花芽数 /雄花芽数、雌球数 /雄球数随着胸径的增大而变小 ,在胸径超过30cm情况下 ,其比率保持在较低的稳定水平 ;胸径接近 80cm的悬铃木分化出了更多的雌雄花芽 。

荧光原位杂交技术及其在环境微生物生态学中的应用研究

荧光原位杂交技术是一种能够同时对微生物进行定性、定量和研究微生物群落空间分布情况的有力工具。简要介绍了荧光原位杂交技术的方法,并对其在人为创制环境和自然环境中特征性微生物种群及群落生态学中的应用研究进行了讨论,指出了该种技术在应用中存在的问题与缺陷,最后对荧光原位杂交技术在堆肥微生物生态中的应用及与其他方法的组合应用进行了展望。