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腾格里沙漠固沙植被区土壤质地对地面节肢动物功能群结构的影响
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作者 杨敏 刘任涛 +3 位作者 方进 郭志霞 赵璇 周磊 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2723-2732,共10页
土壤质地是固沙植被区土壤生境恢复的重要标志。研究土壤质地对地面节肢动物功能群结构的影响,对于解析固沙植被区生物群落营养级结构恢复与生态系统稳定性具有重要意义。选择腾格里沙漠东南缘固沙植被区,依据土壤质地设置3种处理样地(S... 土壤质地是固沙植被区土壤生境恢复的重要标志。研究土壤质地对地面节肢动物功能群结构的影响,对于解析固沙植被区生物群落营养级结构恢复与生态系统稳定性具有重要意义。选择腾格里沙漠东南缘固沙植被区,依据土壤质地设置3种处理样地(S,只含有砂粒;SS,含有砂粒和粉粒;SSC,含有砂粒、粉粒和黏粒),采用陷阱诱捕法调查了不同样地的地面节肢动物功能群分布特征,阐明了土壤质地演变对固沙植被区地面节肢动物功能群多样性的影响规律。结果表明:(1)研究区地面节肢动物功能群包括捕食性、植食性、杂食性和腐食性动物,其中植食性和杂食性动物个体数占据优势地位。(2)随土壤质地细化,捕食性与植食性动物个体数呈相反变化趋势,前者先降低后增加,而后者则为先增加后降低;但杂食性动物个体数呈增加趋势。(3)捕食性、植食性和杂食性动物的类群数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为SSC显著高于SS和S。具体表现为:与S和SS样地相比,SSC样地的捕食性、植食性和杂食性动物的类群数分别增加了0.70—3.95倍、0.45—1.23倍和0.50—1.33倍;其Shannon-Wiener指数分别增加了1.32—6.43倍、0.81—1.59倍和10倍以上。(4)结构方程模型显示,总体上土壤质地对地面节肢动物功能群多样性分布产生正效应。表现为:土壤质地既可对捕食性动物的类群数产生直接影响,亦可通过影响土壤理化性质而对其产生间接影响;土壤质地对植食性动物类群数的影响是通过草本植物的间接作用;土壤质地对杂食性动物类群数的影响则是通过土壤理化性质产生间接作用。研究表明,随着固沙植被区土壤质地细化、土壤条件改善和草本植物增加,地面节肢动物营养级功能群的多样性增加,有利于食物链延长和稳定,并且捕食性动物亦可调控植食性动物分布,表征了上行-下行效应营养级关系。 展开更多
关键词 腾格里沙漠 土壤质地 地面节肢动物 功能群结构 固沙植被区
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柠条锦鸡儿灌丛排列方式对荒漠草原区地表节肢动物群落结构的影响
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作者 王真 刘任涛 +3 位作者 周磊 徐红伟 孙建财 田颖 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3444-3460,共17页
建植人工灌丛可以防风固沙,有利于生态恢复,但不同灌丛建植模式对地表节肢动物的影响不同。选择带状和点状两种排列方式的柠条锦鸡儿灌丛为研究对象,通过陷阱诱捕法捕获地表节肢动物,并调查其群落组成、多样性特征和功能群结构,以探究... 建植人工灌丛可以防风固沙,有利于生态恢复,但不同灌丛建植模式对地表节肢动物的影响不同。选择带状和点状两种排列方式的柠条锦鸡儿灌丛为研究对象,通过陷阱诱捕法捕获地表节肢动物,并调查其群落组成、多样性特征和功能群结构,以探究灌丛不同排列方式对地表节肢动物的影响。结果表明:(1)优势类群的类群数在5、7月份表现为带状显著低于点状(P<0.05),常见类群的个体数和类群数在5、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.05),稀有类群的个体数和类群数在7、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.05)。(2)地表节肢动物个体数在10月份表现为带状显著高于点状(P<0.05);类群数在5、7、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.05);Shannon-Wienner多样性指数在5、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.01);Simpson优势度指数在5月份表现为带状显著低于点状(P<0.01)。(3)捕食性个体数在5、7月份表现为带状显著低于点状(P<0.05);植食性个体数在5、7月份表现为带状显著高于点状(P<0.05);杂食性个体数在10月份表现为带状显著高于点状(P<0.001);其他食性个体数在5月份表现为带状显著高于点状(P<0.05)。捕食性类群数在5月份表现为带状显著低于点状(P<0.01);植食性类群数在5、7、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.001);杂食性类群数在5、10月份表现为带状显著高于点状(P<0.01),而在7月份表现为带状显著低于点状(P<0.01);其他食性类群数在5月份表现为带状显著高于点状(P<0.05)。(4)土壤容重、pH和草本丰富度是影响不同排列灌丛间地表节肢动物群落结构分布差异的主要环境因子。综上,带状排列灌丛更利于地表节肢动物的生存和定居,从而维持地表节肢动物食物网结构和系统的相对稳定性。 展开更多
关键词 地表节肢动物 多样性 功能群结构 灌丛排列 人工灌丛 荒漠草原区
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饲养方式对藏系绵羊粪便微生物结构与功能的影响 被引量:4
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作者 张怀霞 张莹莹 +4 位作者 任昊 谢雯 陈倩 侯生珍 贾建磊 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期692-699,共8页
【目的】探索全舍饲饲养方式取代传统饲养方式后对藏系绵羊粪便微生物菌群结构与功能的影响。【方法】选择高原型藏羊后备母羊12只(1~1.5岁),随机分为2组,每组6只,分别进行全舍饲饲养(RS)和自然放牧饲养(RF),试验期60 d。试验期第58~60... 【目的】探索全舍饲饲养方式取代传统饲养方式后对藏系绵羊粪便微生物菌群结构与功能的影响。【方法】选择高原型藏羊后备母羊12只(1~1.5岁),随机分为2组,每组6只,分别进行全舍饲饲养(RS)和自然放牧饲养(RF),试验期60 d。试验期第58~60天,采用全收粪法收集不同饲养方式下藏系绵羊粪便,进行16S rDNA测序。【结果】(1)不同饲养方式下的藏羊粪便微生物菌群结构差异显著(P<0.05),在自然放牧饲养方式下藏羊粪便微生物菌群多样性高于全舍饲饲养方式。(2)在门分类水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是藏羊粪便微生物菌群中的优势菌门,全舍饲组样本中的放线菌门(Actinobacteria)和螺旋体门(Spirochaetes)的相对含量显著高于自然放牧组(P<0.05)。(3)在科分类水平上,瘤胃菌科(Ruminococcaceae)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)为优势菌科,自然放牧组在克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)和拟杆菌科(Bacteroidaceae)的含量显著高于全舍饲组(P<0.05)。(4)KEGG功能注释表明,2组藏羊粪便微生物菌群功能主要都集中在新陈代谢、基因信息处理和环境信息处理。【结论】不同的饲养方式虽然对藏羊粪便微生物菌群结构影响差异显著,但对微生物功能的影响不明显,表明藏系绵羊能够适应全舍饲饲养模式,适合集约化规模化养殖。 展开更多
关键词 藏系绵羊 全舍饲饲养 自然放牧饲养 粪便微生物 结构功能
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高寒山区紫花苜蓿人工草地退化过程 被引量:4
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作者 赵成章 董小刚 +2 位作者 达光文 姚强 周伟 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期72-77,共6页
以祁连山东段旱泉沟小流域为例,通过连续6年的定位观测,研究了紫花苜蓿人工草地退化特征.结果表明:紫花苜蓿人工草地建植以来,草地群落的盖度逐年下降,而群落密度增加,草层高度呈波动变化,地上生物量呈单峰曲线变化,最大值出现在建植后... 以祁连山东段旱泉沟小流域为例,通过连续6年的定位观测,研究了紫花苜蓿人工草地退化特征.结果表明:紫花苜蓿人工草地建植以来,草地群落的盖度逐年下降,而群落密度增加,草层高度呈波动变化,地上生物量呈单峰曲线变化,最大值出现在建植后第3年;草地的物种数由7种增加到16种,物种替代速率为2.5~5.5,群落的Shannon-Wiener多样性指数呈上升趋势,Pielou均匀度指数表现出增减交替趋势,而Simpson优势度指数呈下降趋势.建植第5年,紫花苜蓿出现了自然稀疏,干草产量下降至129.8 g/m^2,草地裸斑增加、质量下降,部分草地已失去利用价值.2003-2008年人工草地群落经历了紫花苜蓿、多年生杂类草、多年生禾草优势阶段,草地退化严重,割草能力丧失,群落结构和功能趋于撂荒地演替格局. 展开更多
关键词 紫花苜蓿 退化过程 退耕地 功能群结构 祁连山东段
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温度和DO对MBBR系统硝化和反硝化的影响 被引量:32
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作者 魏小涵 毕学军 +3 位作者 尹志轩 周小琳 徐晨璐 葛文杰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期612-618,共7页
在缺氧/好氧/好氧串联运行的移动床生物膜反应器(MBBR)系统中考察了温度和好氧反应器中溶解氧(DO)水平对生物膜硝化和反硝化过程氮素去除的影响,并通过高通量测序技术探究温度和DO的变化造成的MBBR系统中脱氮功能菌群结构的差异,从而在... 在缺氧/好氧/好氧串联运行的移动床生物膜反应器(MBBR)系统中考察了温度和好氧反应器中溶解氧(DO)水平对生物膜硝化和反硝化过程氮素去除的影响,并通过高通量测序技术探究温度和DO的变化造成的MBBR系统中脱氮功能菌群结构的差异,从而在微观水平解释硝化和反硝化受温度和DO影响的生物学机理.结果表明,系统温度的升高可以同时强化生物膜硝化和反硝化过程,且好氧反应器中DO水平的提高对硝化过程有利,从而提高系统的脱氮效果.本研究中,在系统连续运行阶段,当系统温度和好氧O_1反应器的DO浓度为本研究范围内的最高水平时(即温度=20~22oC、DO=5~8mg O_2/L),比硝化负荷可达1.60g NH_4^+-N/(m^2·d)以上,而相同温度范围内比反硝化负荷可高达2.84g NO_3^--N/(m^2·d),从而使MBBR系统在该工况条件下获得了最佳的NH_4^+-N和TN去除率(分别达到了98.7%和85.7%).温度和DO影响硝化和反硝化的根本原因是温度和DO变化引起了脱氮功能菌群数量和群落结构的改变:当好氧反应器的DO水平下降时,硝化功能细菌的OTUs比例显著降低,尤其是异养硝化细菌的生长受到了严重的抑制;而温度的变化对反硝化细菌的影响主要体现在群落结构的变化. 展开更多
关键词 移动床生物膜反应器 温度 溶解氧 硝化/反硝化 脱氮功能结构
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Geochip-based analysis of microbial functional genes diversity in rutile bio-desilication reactor
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作者 宋翔宇 邱冠周 +3 位作者 王海东 谢建平 徐靖 王娟 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第8期2922-2928,共7页
Biological desilication process is an effective way to remove silicate from rutile so that high purity rutile could be obtained. However, little is known about the molecular mechanism of this process. In this work, a ... Biological desilication process is an effective way to remove silicate from rutile so that high purity rutile could be obtained. However, little is known about the molecular mechanism of this process. In this work, a newly developed rutile bio-desilication reactor was applied to enrich rutile from rough rutile concentrate obtained from Nanzhao rutile mine and a comprehensive high through-put functional gene array(Geo Chip 4.0) was used to analyze the functional gene diversity, structure and metabolic potential of microbial communities in the biological desilication reactor. The results show that TiO2 grade of the rutile concentrate could increase from 78.21% to above 90% and the recovery rate could reach to 96% or more in 8-12 d. The results also show that almost all the key functional genes involved in the geochemical cycling process, totally 4324 and 4983 functional microorganism genes, are detected in the liquid and ore surface, respectively. There are totally 712 and 831 functional genes involved in nitrogen cycling for liquid and ore surface samples, respectively. The relative abundance of functional genes involved in the phosphorus and sulfur cycling is higher in the ore surface than liquid. These results indicate that nitrogen, phosphorus and sulfur cycling are also present in the desiliconization process of rutile. Acetogenesis genes are detected in the liquid and ore surface, which indicates that the desiliconizing process mainly depends on the function of acetic acid and other organic acids. Four silicon transporting genes are also detected in the sample, which proves that the bacteria have the potential to transfer silicon in the molecule level. It is shown that bio-desilication is an effective and environmental-friendly way for enrichment of rough rutile concentrate and presents an overview of functional diversity and structure of desilication microbial communities, which also provides insights into our understanding of metabolic potential in biological desilication reactor ecosystems. 展开更多
关键词 RUTILE functional gene diversity silicate bacteria BIOLEACHING
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