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局域与区域过程对生物多样性的影响:群落构建的饱和与开放
1
作者 韩博平 王璐 +2 位作者 刘振元 周婷婷 黄琦 《水生生物学报》 北大核心 2025年第1期29-40,共12页
自MacArthur和Wilson建立岛屿生物地理学的平衡模型以来,以生物多样性为核心的群落生态学进入了范式转变的阶段,从更为广阔的视角重新审视群落构建这一决定生物多样性的核心机制。与经典群落生态学不同,新范式的群落生态学将局域群落视... 自MacArthur和Wilson建立岛屿生物地理学的平衡模型以来,以生物多样性为核心的群落生态学进入了范式转变的阶段,从更为广阔的视角重新审视群落构建这一决定生物多样性的核心机制。与经典群落生态学不同,新范式的群落生态学将局域群落视为一个开放的单元,认为区域群落和集合群落内部的物种扩散与迁移是平衡局域群落中物种灭绝的关键力量。局域群落的物种组成与多样性是局域过程与区域过程共同作用的产物,局域过程包括生物过滤和非生物过滤,而区域过程包含了影响物种形成的地理、历史和进化过程。局域过程与区域过程在局域群落构建中的相对重要性具有时空依赖性。文章回顾了半个世纪以来群落生态学研究范式的变化,从群落构建、物种库与群落饱和性等概念入手,系统地介绍了基于局域-区域物种丰富度关系分析区域与局域过程相对重要性的方法及其局限性,并介绍了克服这些局限性的辅助分析方法。物种库是生物地理学的基础概念,物种库的物种数量与组成记录了地理与区域尺度上历史上发生的生态与进化过程,物种库为表述区域过程的作用提供了可定量化的变量。局域群落是区域物种库所有物种的子集,局域群落构建是这一子集形成的过程与机制。局域-区域物种丰富度关系是用于比较群落构建中区域与局域过程的相对重要性的直观方法,这种关系的非线性反映了群落的饱和性。由于这种关系受到空间尺度、环境条件和群落中物种特性的影响,在判读群落是否饱和时需要结合其他理论与经验方法。对于物种均处于同一营养级的群落而言,当局域尺度足够小时,容易检测到群落的饱和性。而对于包括多个营养级的群落,局域-区域物种丰富度关系的解读需要考虑跨营养级的相互作用。环境选择与种间相互作用都是通过性状实现的,实际观测的局域群落与随机群落的功能多样性比较可以辅助判断局域过程的性质与强度。准确定义物种库是理解局域群落构建与生物多样性维持机制的前提,同时应考虑物种库的大小与功能属性,这将促进我们对群落结构与生物多样性格局的理解与认识。 展开更多
关键词 物种库 区域群落 扩散限制 环境过滤 物种库功能多样性
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利用环境DNA与生态网络分析探索赣江浮游植物对水质的指示作用
2
作者 何瑞 高保燕 +3 位作者 金宗安 朱子钦 赵建刚 张成武 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1430-1439,共10页
为揭示赣江真核浮游植物群落结构及其对水环境因子的响应机制,本研究结合环境DNA(eDNA)高通量测序技术与生态网络分析方法,对2023年7月赣江上、中、下游9个典型采样点的水样及其主要理化因子进行系统分析,识别水质指示性浮游植物,探讨... 为揭示赣江真核浮游植物群落结构及其对水环境因子的响应机制,本研究结合环境DNA(eDNA)高通量测序技术与生态网络分析方法,对2023年7月赣江上、中、下游9个典型采样点的水样及其主要理化因子进行系统分析,识别水质指示性浮游植物,探讨其与环境因子的关系,并评估其在流域水质监测中的应用潜力。结果表明:①研究期间赣江共鉴定出49种真核浮游植物,隶属7纲17目28科39属,其中硅藻纲(Bacillariophyceae)和隐藻纲(Cryptophyceae)为优势类群,条纹小环藻(Cyclotella striata)为绝对优势种,广泛分布于各样点。②α-多样性分析显示,赣江下游群落多样性最高,中游最低,呈显著空间分异。指示种分析发现,球囊赭球藻(Ochromonas sphaerocystis)偏好高pH水体,水母菱形藻(Nitzschia aequorea)在高氮浓度环境中丰度显著,斯卡尔德小环藻(Cyclotella scaldensis)和孔形近囊孢藻(Paraphysomonas foraminifera)对高硝酸盐氮和总磷浓度具有指示作用。③冗余分析(RDA)显示,溶解性活性磷(SRP)和总溶解态磷(TDP)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子,分别解释了14.3%和5.5%的物种分布变异。④共现网络分析揭示,浮游植物群落具有高度模块化结构,链星冠盘藻(Stephanodiscus suzukii)和钝脆杆藻(Fragilaria capucina)在网络中具有较高中心性,可能在维持群落稳定性中发挥关键作用。研究显示,将eDNA的群落监测与生态网络分析相结合,能够高效解析浮游植物的空间分布格局及其环境响应特征,识别关键指示种,为复杂河流生态系统的水质评估与管理提供了新的技术手段和科学依据。 展开更多
关键词 浮游植物 环境DNA 生态网络分析 指示物种 赣江
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南亚热带典型河流轮虫物种和功能多样性的空间与季节变化:以柳江为例
3
作者 张亚男 何安尤 +3 位作者 刘斐 黄琦 肖林 万凌琳 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期15-24,45,共11页
以柳江为对象,探讨南亚热带典型河流轮虫物种和功能α多样性及β多样性的时空变化,并采用多元分析方法探究了环境的空间异质性、轮虫的物种组成和功能性状组成及其影响因子。结果表明:在柳江这一典型的南亚热带河流中,轮虫多度低但物种... 以柳江为对象,探讨南亚热带典型河流轮虫物种和功能α多样性及β多样性的时空变化,并采用多元分析方法探究了环境的空间异质性、轮虫的物种组成和功能性状组成及其影响因子。结果表明:在柳江这一典型的南亚热带河流中,轮虫多度低但物种多样性高,多数种类为沿岸带种类,物种和功能组成分布反映了其对生境的适应;轮虫的物种和功能α多样性平水期时最高,物种和功能α多样性的变化主要与水温、食物资源有关;物种和功能β多样性丰水期时最高,β多样性变化主要由物理因子、化学因子解释,这可能是由自然干扰和人为干扰同时作用的结果;功能β多样性组分变化比物种β多样性组分变化对环境条件的变化更加敏感;在对河流轮虫群落研究时,应考虑轮虫的物种和功能性状组成。 展开更多
关键词 轮虫 功能性状 Β多样性 周转 季节性 空间异质性
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枝角类功能性状与功能多样性的分析与应用
4
作者 黄琦 张亚男 +4 位作者 张晓莉 ERIC Zeus Rizo 王璐 刘平 韩博平 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
基于性状的方法为理解物种分布、解析群落组装和确定群落生态功能提供了一个概念框架。在淡水生态系统中,浮游动物群落通常以复杂的食物网存在,由于组成群落的物种涉及多个营养级,因此合理选择性状,并将这些性状与对环境的响应和生态过... 基于性状的方法为理解物种分布、解析群落组装和确定群落生态功能提供了一个概念框架。在淡水生态系统中,浮游动物群落通常以复杂的食物网存在,由于组成群落的物种涉及多个营养级,因此合理选择性状,并将这些性状与对环境的响应和生态过程联系起来是目前研究的一个难题。枝角类是淡水食物网中的关键类群,是上行、下行效应作用的枢纽,对该类群群落构建与生态功能的理解有助于对整个淡水生态系统结构、功能的认识。为此,笔者梳理了枝角类性状划分、量化和性状选择,功能多样性测量方法概述和计算,功能性状在响应环境和生态系统过程中的应用研究内容。目前枝角类的性状研究主要集中在响应性状上,为能更好地理解该类群在生态系统中的功能,今后需加强的工作有:1)枝角类的化学计量学、摄食率、生长率等效应性状的测量和收集,并与响应性状联合使用;2)基于α功能多样性的计算,进一步拓展到功能冗余度和功能β多样性等计算;3)加强对关键的功能性状(如摄食模式和防御)的认识,关注它们在不同分类水平、生境以及地理上的分布和变异,认识全球变化对枝角类群落结构与功能的影响。 展开更多
关键词 浮游动物 性状选择 功能组 生态系统功能
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生物群落梯度分析方法的由来、发展及广义非相似性模拟方法与应用 被引量：4
5
作者 韩博平 李秋华 +1 位作者 徐玉萍 唐鹊辉 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期1-10,共10页
梯度分析是群落定量分析的基本方法,借助于R语言的程序包所提供简捷运算与操作得以广泛应用,但不少文献在对分析结果的解读上仍存在一些错误。这些错误的发生,在深层上缘于对群落性质理解的模糊性。笔者回顾了群落生态学发展中由整体论... 梯度分析是群落定量分析的基本方法,借助于R语言的程序包所提供简捷运算与操作得以广泛应用,但不少文献在对分析结果的解读上仍存在一些错误。这些错误的发生,在深层上缘于对群落性质理解的模糊性。笔者回顾了群落生态学发展中由整体论到个体论的范式转变,说明了梯度分析方法的由来和发展,简述了基于群落组成与群落变化这两类数据的梯度分析在内涵上的差异,并着重介绍了一种正被广泛应用的、全新的梯度分析方法:广义非相似性模拟(Generalized dissimilarity modelling,GDM)。GDM是线性矩阵回归模型的非线性扩展,合理地处理了β-多样性变化的两类非线性,提供了解析β-多样性是如何随环境距离变化的有力工具。通过一个浮游植物集合群落的案例分析,展示了GDM方法的应用。 展开更多
关键词 群落 β-多样性 梯度分析 非线性 GDM Mantel test
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微藻生物分子在动物和水产养殖饲料中的应用 被引量：6
6
作者 苏怡 高保燕 张成武 《养殖与饲料》 2016年第2期17-25,共9页
微藻生物作为生物燃料的研究已很普遍,而微藻生物用于动物饲料也获得了大量关注。藻类可以在陆地上培养,也可以通过其他合适的方式获得藻类产品。本文是关于藻类满足动物和水产养殖饲料中的营养物质的最新概括性报道。除了应用在动物或... 微藻生物作为生物燃料的研究已很普遍,而微藻生物用于动物饲料也获得了大量关注。藻类可以在陆地上培养,也可以通过其他合适的方式获得藻类产品。本文是关于藻类满足动物和水产养殖饲料中的营养物质的最新概括性报道。除了应用在动物或水产养殖饲料中,藻类还能产生许多生物分子(包括虾青素、叶黄素、β-胡萝卜素、叶绿素、藻胆蛋白、多不饱和脂肪酸(PUFAs)和β-1,3-葡聚糖),在药物及营养食品方面亦具有重要的商业价值。本文主要讲述了藻类产品作为动物及水产养殖饲料添加剂在家畜、家禽饲养和水产养殖方面的应用。 展开更多
关键词 微藻 生物分子 营养物质 类胡萝卜素 水产养殖 动物饲料
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南亚热带河流底栖硅藻β多样性及其对空间距离与环境梯度的响应——基于广义非相似性模拟的分析 被引量：3
7
作者 谭琳 陈慈 +3 位作者 朱昆鹏 韩诺 王璐 韩博平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4176-4189,共14页
β多样性指不同生境间群落物种组成的差异,其空间格局及影响因素是生物多样性维持研究的重要内容。以典型的南亚热带中小型河流—广州流溪河为对象,在对底栖硅藻进行季节调查的基础上,采用Baselga对β多样性的分解框架,基于Sørense... β多样性指不同生境间群落物种组成的差异,其空间格局及影响因素是生物多样性维持研究的重要内容。以典型的南亚热带中小型河流—广州流溪河为对象,在对底栖硅藻进行季节调查的基础上,采用Baselga对β多样性的分解框架,基于Sørensen相异性系数将底栖硅藻的β多样性分解为周转和嵌套两个组分,运用广义非相似性模拟(Generalized Dissimilarity Modelling,GDM)分析了空间与环境因子对β多样性及其组分的影响。结果表明:底栖硅藻β多样性、物种周转和嵌套组分无明显季节差异,物种周转是流溪河底栖硅藻β多样性的主要组分(>75%);环境与空间过程共同影响流溪河底栖硅藻β多样性和物种周转组分格局,但环境选择是主要的驱动因子;与枯水期相比,丰水期的空间因素对β多样性和物种周转组分的影响程度降低。作为一种非线性距离回归方法,GDM能较好地识别底栖硅藻β多样性及其组分对环境梯度和空间距离的响应。 展开更多
关键词 Β多样性 周转 嵌套 广义非相似性模拟 环境选择 扩散限制
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盔型溞(Daphnia galeata)四个地理种群遗传多样性及分化的RADP分析 被引量：2
8
作者 谢理丽 徐磊 +2 位作者 任晶晶 徐少林 韩博平 《生态科学》 CSCD 2015年第2期9-15,共7页
利用RAPD技术对采自云南和广东省的盔形溞的四个不同地理种群(拉市海、程海、洱海和流溪河水库)遗传多样性进行了分析。从20条寡聚核苷酸中筛选出了12条扩增产物稳定的随机引物。在4个群体180个个体中共检测到72个可重复位点,其中多态位... 利用RAPD技术对采自云南和广东省的盔形溞的四个不同地理种群(拉市海、程海、洱海和流溪河水库)遗传多样性进行了分析。从20条寡聚核苷酸中筛选出了12条扩增产物稳定的随机引物。在4个群体180个个体中共检测到72个可重复位点,其中多态位点65个,多态率超过90%。四个种群的遗传多样性指数(Shannon指数)介于0.405—0.440之间,其中以流溪河水库群体遗传多样性最高,拉市海群体遗传多样性最低。四个不同地理的盔形溞种群间的遗传分化系数Gst为0.23。分子方差分析(AMOVA)表明,四个地理种群内的分子变异为71%,种群之间为29%,说明4个地理种群之间的遗传分化水平较高;云南三个种群内变异为70%,种群之间的变异为30%,说明距离较近云南省内的3个湖泊种群内存在较大的遗传变异,以上分子方差分析中P值为0.001,表明差异极显著(P<0.01)。Jaccard距离和Nei’s无偏遗传距离分析显示,地理距离最近的程海种群(CH)与拉市海种群(LS)并未首先聚在一起,而是与洱海种群(EH)聚在一起,之后与地理距离最远的流溪河种群(LX)相聚;种群分化与距离之间的弱相关性支持资源垄断假说。 展开更多
关键词 盔形溞 遗传多样性 种群分化 RAPD分析
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