人类活动对织金洞洞穴水中可培养细菌多样性的影响

采用涂布平板法分离细菌,基于16S rRNA基因序列进行系统发育分析织金洞洞穴水中的细菌结构和组成。结果表明:从织金洞洞穴水中共分离到60株细菌,其中池水中分到31株细菌,滴水中分到29株细菌;16S rRNA基因序列测定和系统发育分析结果表明所分离到的细菌隶属4门13属,其中厚壁菌门(Firmicutes)占50.00%,为优势门,其次为变形菌门(Proteobacteria)占26.67%,放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)各占11.67%;芽孢杆菌属为优势属,在池水中占48.39%,滴水中占51.72%;池水和滴水中细菌物种组成相似性指数为0.54,为中度相似。不同人为扰动程度洞厅的水生细菌多样性不同,其Shannon-Wiener多样性指数为0~2.58。结论:织金洞洞穴水生细菌具有较高的多样性,洞穴的旅游开放使得洞穴水中细菌的结构和组成发生了改变。

聚果榕小蜂群落在中国西双版纳和缅甸曼德勒之间的地理变异

榕树及其传粉榕小蜂之间的相互作用是互惠共生的经典例子,雌雄同株的榕树庇护着多样的非传粉小蜂,并共生形成多营养级的榕小蜂群落,可以作为研究群落生态学的模型。区域的物种库、物种的生物地理特征及种间相互作用可能影响榕小蜂群落,但研究极少。选择分布于中国西双版纳和缅甸曼德勒的雌雄同株聚果榕小蜂群落作为研究对象,比较地理分布差异对榕小蜂个体大小及共存网络的影响。结果显示:聚果榕小蜂群落在两地由相同的6个种组成,但分布于西双版纳的6种榕小蜂的个体均显著大于分布在曼德勒的同种榕小蜂。在两个分布地传粉榕小蜂均为优势种,然而在西双版纳传粉榕小蜂种群较大,而在曼德勒非传粉小蜂更丰富。在两地聚果榕有不同的榕小蜂群落结构和物种丰富度,且榕小蜂共存的网络也存在变异,在两地共存网络有相同的节点、边、连接度和全局聚类系数,但是在西双版纳的共存网络有较大的直径和较高的群落矩阵温度,这表明分布于西双版纳的聚果榕小蜂群落种间互作不太紧密,群落受到的干扰较大。由此,阐明了由地理分布所驱动的榕小蜂群落变异。

榕树繁育系统及榕小蜂资源利用塑造了榕小蜂群落

物种–资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角。昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响。通过寄主生态特征解释物种–资源利用网络指标将深入揭示昆虫群落的组织模式和多样性决定机制。本研究采集榕属(Ficus)18种榕树的榕小蜂群落,构建每种榕树上的榕小蜂–榕果资源利用网络,分析网络指标间的关系。我们重点关注了群落物种数(物种多样性)和群落稳健度指标与其他网络指标间的关系,并比较不同寄主特征(传粉模式、生活型、繁育系统)对榕小蜂物种数以及榕小蜂–榕果资源利用网络指标的影响。结果显示,18种榕树上共收集到隶属于5科28属173种榕小蜂。榕小蜂群落物种数与网络的连接度呈负相关,与分化度呈显著的正相关;网络稳健度与物种数无显著相关关系,但与连接度、加权嵌套性、互作Shannon多样性、分布重叠度呈显著正相关关系,而与互作专化度、分化度呈显著负相关。与雌雄异株榕树相比,雌雄同株榕树的榕小蜂资源利用的互作专化度高,种间分布重叠度小,分化度高(资源利用分化高),所以雌雄同株榕树比雌雄异株榕树上榕小蜂物种数多。本研究支持资源利用的特异性和分化促进了榕小蜂物种多样性,支持竞争导致的资源利用分化在促进近缘种多样化过程中发挥重要作用。群落对资源丢失的稳健度与群落的物种数无关,但是与物种的资源共享程度(由连接度、分布重叠度表示)正相关。此外,繁育系统间榕小蜂物种数的差异可能与雌雄异株榕树繁殖功能的分化和专化以及对非传粉榕小蜂产卵的防御能力有关。

垂叶榕榕小蜂群落及种间互作网络季节动态

群落中的物种相互作用构成了复杂的生态网络。有关物种的数量和组成的季节性动态变化已有较多的研究,但是对于生态网络的动态变化知之甚少。揭示生态网络的动态变化对于理解群落的稳定性以及群落的动态变化过程和机理具有重要意义。本研究以垂叶榕(Ficus benjamina)榕小蜂群落为研究对象,分别在西双版纳的干季和雨季采集了榕小蜂的种类和数量信息。比较了两个季节榕小蜂群落的动态变化以及共存网络的参数(例如网路直径、连接数、嵌套性和群落矩阵温度)变化。结果显示:雨季榕果内传粉榕小蜂Eupristinakoningsbergeri所占比例高于干季,传粉榕小蜂的种群数量也高于干季,而在干季非传粉榕小蜂的种类增加(干季15种小蜂,雨季14种)。从榕树–传粉榕小蜂互利共生系统的适合度来看,干季非传粉小蜂的增加对传粉榕小蜂和榕树的适合度是不利的。在干季,共存网络物种间的连接数(干季0.95,雨季0.47)多于雨季,群落矩阵温度(干季23.24,雨季2.64)也显著高于雨季。表明干季榕小蜂群落组成及种间关系较雨季更为复杂而多样,高的矩阵温度暗示群落受到的干扰更大。

西双版纳国家级自然保护区蚂蚁–树互作网络空间变异

网络分析(networkanalysis)可以同时分析群落中的物种多样性和种间关系,为了解生态群落的稳定性机制提供了新的分析思路和方法。本研究从西双版纳国家级自然保护区的纳板河、勐仑和勐腊(补蚌)三个地点采集了树栖性蚂蚁及树木的种类和数量数据,对蚂蚁–树组成的二分网络进行了分析,探讨了3个采样点物种的多样性、网络指标以及群落指标之间的关系。我们采用零模型的方法比较了3个样点的标准化网络参数差异。结果表明:蚂蚁和树木的物种数以及树的异质性指数(Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数)都呈现出勐仑>纳板河>补蚌的趋势。树木–蚂蚁的灭绝曲线系数大小关系同样为勐仑>纳板河>补蚌,灭绝曲线与树的物种数及异质性指数大小趋势一致,而与蚂蚁的异质性指数并不吻合。根据Z值的绝对值来看,网络参数(加权嵌套性、平均连接数、特化水平、模块性、连接度)与群落参数(灭绝曲线系数、生态位重叠)的大小趋势相同,表现出勐仑>纳板河>补蚌的趋势。综上所述,蚂蚁–树互作网络的稳定性(灭绝曲线系数)主要由树的数量和异质性指数决定。网络的加权嵌套性和网络中节点的平均连接数也能促进群落的稳定性。而在一个特化的(数值越大表示专性互作越多)和模块化(具有较多密切互作的节点单元)的网络中,当低营养级物种灭绝时高营养级物种数量将迅速减少。

织金洞钟乳石沉积物表面可培养细菌多样性和网络分析

【背景】洞穴环境中蕴含丰富而独特的细菌资源,对洞穴环境中细菌的分离培养有助于了解洞穴细菌多样性及细菌资源的挖掘和利用。【目的】利用不同培养基分离细菌,探究钟乳石表面可培养细菌的多样性及其种间互作关系。【方法】通过11种培养基对织金洞内钟乳石沉积物表面的细菌进行分离纯化,并利用16S rRNA基因序列分析初步确定分离菌株的分类地位。在R软件下,通过Bipartite包分析可培养细菌属间的相互作用。【结果】从钟乳石沉积物表面共分离出206株细菌,它们隶属于4门25属45种,香农(Shannon)指数为4.78,辛普森(Simpson)指数为0.95。变形菌门(Proteobacteria)和芽孢杆菌属(Bacillus)分别为样品中可培养细菌的优势门(47.09%)和优势属(29.61%)。无机寡营养培养基有助于洞穴钟乳石沉积物细菌的分离。属水平-采样点网络分析表明,可培养细菌分布具有非随机、显著的嵌套性。芽孢杆菌属(Bacillus)、德沃斯氏菌属(Devosia)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、节杆菌属(Arthrobacter)和短杆菌属(Brevibacterium)在细菌群落中存在较多的有效合作值(Effective Partners)和亲密度(Closeness),被其他细菌所依赖程度(Species Strength)较高,是该群落中的重要组成类群。【结论】织金洞内钟乳石沉积物表面存在丰富的细菌资源,分析细菌类群在群落中的作用应结合细菌相对丰度和网络分析。