降水格局改变及氮沉降对北方典型草原土壤线虫多样性的影响

在全球气候变化的影响下,干旱和半干旱地区的降水格局呈现出降雨强度增加、降雨频率减少但降雨总量不变的趋势。大气氮沉降作为另一个全球气候变化的重要因子,沉降速率逐年加剧,显著影响生态功能及过程。线虫是陆地生态系统中最主要的土壤生物,参与多种地下生态过程。线虫群落的多样性尤其是功能、系统发育多样性如何对降水格局的改变做出响应,以及氮沉降如何调节这些响应,目前仍不清楚。本研究利用中国科学院植物研究所多伦恢复生态学试验研究站长期模拟降水格局改变及氮沉降添加试验平台,开展了5个降雨强度(2 mm、5 mm、10 mm、20 mm、40 mm)处理和氮添加(10 g N·m^(-2)·yr^(-1))对土壤线虫分类、功能和系统发育多样性的影响研究。结果表明,降水强度较强但频率较低可以提高线虫的分类α多样性、功能α多样性、系统发育α多样性;同时降低了分类β多样性和系统发育β多样性。然而,氮添加降低了中高强度降水处理下线虫的分类α多样性、功能α多样性、系统发育α多样性,同时提高了分类β多样性、功能β多样性和系统发育β多样性。土壤含水量和土壤微生物量碳含量是影响线虫功能及系统发育多样性的主要因素。本研究结果表明,由于全球气候变化,未来几十年降雨强度的增加可能有利于干旱和半干旱生态系统中的土壤线虫功能多样性和系统发育多样性。然而,在氮沉降严重的地区,这种正效应可能会被氮沉降导致的土壤环境的恶化所抵消。

Variations in diversity,composition,and species interactions of soil microbial community in response to increased N deposition and precipitation intensity in a temperate grassland

Background Global climate change has resulted in precipitation regimes exhibiting an increasing trend in rainfall intensity but a reduction in frequency.In addition,nitrogen(N)deposition occurs simultaneously in arid and semi-arid regions.Microbial biomass,diversity,composition,and species interactions are key determinants of ecological functions.We examined the effects of changes in precipitation intensity and N addition on the soil bacterial and fungal communities in a semi-arid grassland in Inner Mongolia,China.Methods The microbial biomass(bacterial PLFAs and fungal PLFAs)was determined through phospholipid fatty acid(PLFA)analysis,and microbial diversity(Shannon index and evenness index)was determined with high-throughput sequencing(16S and ITS).Species interactions were determined using a molecular ecological network analysis.The relationships between microbial community(bacterial community and fungal community)and environmental variables were examined by Mantel tests.Results We found that N addition decreased fungal PLFA under moderate,high,and extreme precipitation intensity treatments and increased fungal community complexity under the high precipitation intensity treatment.Furthermore,N addition increased bacterial diversity under moderate and high precipitation intensity treatments.N addition caused greater environmental stress to the fungal community,which was dominated by deterministic processes.Conclusions The effects of N deposition on soil bacterial and fungal communities were altered by precipitation intensity.The changes in soil bacterial and fungal communities were different,implying that composition and functional traits adapt differently to projected global changes at a regional scale.

降水格局对北方温带草原土壤微食物网结构的影响

全球气候变化背景下,降水格局发生改变,呈现降水总量不变,但降水强度增加、降水频率降低的趋势,影响了地下生态系统的结构和功能。土壤微食物网作为地下生态系统的重要组成部分,在驱动生态系统多功能性方面起着重要作用。降水格局的变化能够通过土壤微食物网的改变对生态系统产生影响。然而,以往研究多关注于降水量的变化对微食物网的影响,降水格局变化对其影响的研究较少。因此,本研究在内蒙古温带草原开展连续8年的降水添加控制试验(控制降水总量不变,降水频率及强度改变),包括5个降水强度处理(2 mm、5 mm、10 mm、20 mm和40 mm),通过磷脂脂肪酸法(PLFA)确定微生物含量,高通量测序法(16S和ITS)确定微生物多样性及群落结构,线虫形态学鉴定确定线虫群落组成及结构。结果表明在降水总量不变降水强度改变的背景下,高降水强度(20 mm)促进了北方温带草原真菌含量的增长,适度降水强度(10 mm)促进了微生物的多样性。而线虫的多度随着降水强度的增加而增大,中高降水强度下线虫多样性最高。土壤微食物网的变化进一步影响了生态系统多功能性,主要通过提高真菌生物量、食真菌线虫多度和线虫多样性,从而提高了生态系统多功能性。

红外相机技术在物种监测中的应用及数据挖掘

由于濒危物种数量稀少以及大多数野生动物对人类活动敏感,增加了传统调查的难度。众所周知,红外相机在野生动物调查研究中具有天然优势;然而随着红外相机技术的广泛推广应用及数据采集量的不断加大,科研人员也面临了一系列关于红外相机监测及后续数据处理中出现的问题。本文详细阐述了红外相机数据管理和利用方面存在的3个关键问题:数据管理缺乏规范化、数据网络缺乏一体化、数据获取缺乏标准化。同时以秦岭、卧龙等地的一些研究为主体,列举分析了红外相机照片后续数据挖掘中8个方面的内容,即兽类的个体识别、物种时间活动格局、物种空间活动格局、偶见物种信息利用、物种行为活动、繁殖信息、疾病情况、人为干扰。这些信息的有效利用可为野生动物及生物多样性的保护、管理提供一定科学支撑。

蜘蛛飞航研究进展

种群扩散能够避免生物类群在同一栖息地中的资源竞争和同类相残,促进基因流动,具有重要的进化和生态意义。相比于昆虫的迁飞行为,某些不具翅的节肢动物也能够借助细丝的作用而实现远距离扩散,即飞航。蜘蛛为肉食性动物,是陆地生态系统的重要组成部分,在生态系统中防控害虫方面作用显著。飞航是蜘蛛的一种重要扩散方式,在其物种形成、生态位分化及害虫防控等方面具有重要意义,但有关其飞航扩散的报道较少。本文回顾了蜘蛛飞航的研究历程,大致可分为三个阶段;总结了其研究现状,包括飞航蜘蛛的优势类群及特征、飞航过程中的三个环节(即起飞、空中航行和降落)及影响因子、两种飞航机制及四种相关模型、飞航蜘蛛采集和研究方法。同时基于过往研究,指出了未来蜘蛛飞航研究的重点领域:加强飞航蜘蛛类群鉴定工作,继续深度挖掘飞航数据与环境因子间的关系,探索蜘蛛飞航的全过程(包括起飞、空中航行和降落),更加明确蜘蛛飞航作为一种扩散方式的意义。本综述将为蜘蛛飞航的知识普及、资源保护和利用等方面提供重要参考。