脾虚便秘造模对小鼠肠道细菌多样性的影响

为了解脾虚便秘小鼠肠道细菌的特性,采用灌胃番泻叶水煎液7 d,控制饮食、饥饱失常8 d建立小鼠脾虚便秘模型,造模结束后提取肠道微生物总DNA,进行16S r DNA V4区基因组测序分析.结果显示,从OTU总数来看,模型组有896种,少于正常组的982种,二者有807种相同;从PCA分析结果来看,正常组分布相对集中,模型组彼此离散,且与正常组的距离较大;从生物多样性指数来看,模型组的Chao指数、ACE指数、Shannon指数均显著低于正常组(P0.05),模型组的Simpson指数值则显著高于正常组(P0.05);从细菌相对丰度来看,模型组的Clostridia、Coriobacteriales、Bacteroidales、Clostridiales、Coriobacteriia、Deltaproteobacteria、Desulfovibrionales相对丰度显著低于正常组(P0.05),而Actinobacteria、Bifi dobacteriales、Erysipelotrichales相对丰度则极显著高于正常组(P0.01).本研究表明脾虚便秘小鼠肠道细菌多样性明显减少,Actinobacteria、Bifi dobacteriales、Erysipelotrichales等是小鼠脾虚便秘相关的重要肠道细菌.(图3表3参25)     

基于高通量测序技术研究成年大熊猫肠道菌群

选取6只成年健康大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、1只成年亚健康大熊猫,基于高通量测序技术,测定其肠道内细菌及真菌组成,研究性别和健康状况对成年大熊猫肠道微生物的影响,分析不同年龄段大熊猫肠道菌群的差异.结果表明,在门水平,成年大熊猫肠道内细菌主要为Proteobacteria和Firmicutes,真菌主要为Ascomycota和Basidiomycota.在属水平,成年大熊猫肠道细菌为Escherichia、Streptococcus、Clostridium及Leuconostoc,真菌为Humicola.雌性和雄性大熊猫肠道菌群没有显著性差异(P0.05),健康大熊猫肠道细菌Esherichia、Clostridium(53.33%、1.10%)的含量比亚健康大熊猫(2.48%、0.00%)高,Streptococcus(22.88%)的含量比亚健康大熊猫(48.15%)低,健康大熊猫肠道真菌的多样性高于亚健康大熊猫.与文献比较发现,大熊猫肠道内菌群多样性为成年老年亚成体,随年龄增长,成年时Streptococcus(22.88%)、Leuconostoc(2.97%)和Clostridium(1.10%)的含量升高,Shigella(6.25%)和Citrobater(2.50%)的含量降低,老年时Weissella(16.67%)的含量升高,Leuconostoc(2.97%)和Clostridium(1.10%)的含量降低.本研究结果表明身体健康状况和年龄对大熊猫肠道微生物菌群结构组成有影响,成年大熊猫性别对肠道菌群没有影响.     

食物转化期的大熊猫幼仔肠道细菌结构衍变及其与纤维素酶活性的相关性

大熊猫是具有植食性转化阶段的特殊的食肉动物,但本身对纤维素的消化能力极低,主要依赖于肠道微生物的作用;处于食物转化阶段的大熊猫幼仔是敏感而脆弱的,对纤维素的适应消化能力也是保证其存活的关键.通过分析食物转化期大熊猫幼仔粪便中纤维素酶活性和肠道细菌多样性的变化,探讨大熊猫幼仔食物转化阶段肠道细菌性质和纤维素酶活性的相关性,以期为优化食物转化期大熊猫的饲养技术提供一定的理论指导.结果显示,大熊猫幼仔食物转化阶段纤维素酶活性变化较大,特别是增加竹子的摄入量后,大熊猫个体纤维素酶活性普遍显著增加.大熊猫肠道细菌的结构和数量在食物转化阶段也存在较大变化,且与幼仔消化纤维素密切相关,如Lactobacillus、Romboutsia等典型的肉食动物肠道菌的丰度在大熊猫幼仔肠道中数量减少,而纤维素降解菌属Cellulosiyticum的丰度明显增加,特别是大熊猫肠道优势菌属Streptococcus也表现出与其纤维素消化的密切联系.总体而言,食物转化阶段的大熊猫幼仔对纤维素有一定的适应性消化能力,其和肠道细菌菌群的演变有较大的相关性.(图3表6参30)     

亚成体大熊猫肠道微生物结构的季节差异及其与肠道纤维素酶活性的相关性

大熊猫以低营养高纤维的竹子作为主要食物来源,但其消化系统结构保留了肉食动物的特点,不具备消化纤维素的能力,因此肠道菌群对其消化纤维素具有重要意义.为了解不同季节亚成体大熊猫肠道微生物结构的变化及其与肠道纤维素消化能力的内在联系,通过高通量测序技术分析4只亚成体大熊猫肠道细菌和真菌多样性的季节差异,并检测不同季节的肠道纤维素酶活性.结果发现不同季节亚成体大熊猫肠道细菌、真菌结构和丰富度存在较大差异.复杂的肠道微生物组成,特别是优势细菌结构主要决定了亚成体大熊猫消化利用纤维素的能力.冬季(2月)肠道微生物结构较复杂,微生物丰富度也相对较高,细菌的优势度高于其他季节.秋季(11月)和冬季(2月),亚成体大熊猫的纤维素酶活性较高,冬季纤维素酶活性约为其他季节的5倍.亚成体大熊猫的纤维素酶活与其肠道优势细菌Streptococcus丰度的季节变化具有相似的趋势,相关性系数为0.582,是大熊猫分解利用纤维素的重要贡献者.因此,亚成体大熊猫不同季节的肠道微生物结构演变对其纤维素消化具有重要影响.(图3表6参28)     

转Bt-cry1Ac基因棉花对意大利蜜蜂肠道细菌群落的影响*

采用基于16 SrDNA的变性梯度凝胶电泳(DGGE)的方法,研究了转Btcry1Ac基因棉花SGK321对益虫——意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)肠道细菌群落的影响.分别用转基因/非转基因棉花花粉和高浓度外源DNA饲喂蜜蜂7d,通过DGGE分析经不同处理的蜜蜂肠道细菌群落组成的差异,同时用PCR检测是否发生外源基因的横向转移.结果显示,各个处理组DGGE图谱中的条带数目在11.3～15.0之间,Shannon’s指数在0.87～1.05之间,相似性系数介于68.3%～84.7%,不同处理组肠道细菌组成差异不明显,用PCR的方法也没有检测到外源基因的横向转移.因此初步判定转基因棉花SGK321短期内对蜜蜂细菌群落尚无不利影响.图2表3参22     

森林景观格局研究中的尺度效应

以TM影像和野外调查为数据源,以3S技术为研究手段,从研究区域不同的取样尺度入手,分析了尺度变化对区域景观格局研究的影响.结果表明,研究区景观斑块的数量、最大斑块面积与取样面积之间关系密切.取样面积对景观格局的影响分析显示,在取样面积为研究区面积的70%时,景观多样性最高,平均多样性指数为1.854.当取样面积小于总面积的69%时,景观优势度指数呈增加的趋势.图4表2参16     

贡嘎山鸟类的多样性、分布及区系

鸟类是环境质量的指示物种,开展鸟类多样性的研究有助于了解区域生物多样性的现状和格局,为生物多样性的保护和管理提供科学参考. 2011-2018年采用固定样线法并辅以红外相机拍摄法,对贡嘎山东坡和西坡的鸟类进行调查.共记录到鸟类259种,隶属14目52科.其中非雀形目13目15科63种,雀形目37科196种,国家Ⅰ级重点保护鸟类5种,国家Ⅱ级重点保护鸟类20种,中国特有鸟类15种.贡嘎山区域以留鸟为主,达179种(占69.1%),夏候鸟63种,冬候鸟9种,旅鸟8种;鸟类多样性整体上呈现中锋分布模式,即以中海拔带鸟类的多样性最为丰富.东西坡鸟类的多样性和区系差异较大,东坡鸟类多样性高于西坡,虽均以东洋界物种为主,但古北界鸟种在西坡所占的比例高于东坡.本研究为贡嘎山自然保护区增加鸟类新纪录11种.(图1表4参28)     

危害三倍体毛白杨的害虫种类、发生与防治研究

在湘南紫色岩试验区,为探讨害虫对三倍体毛白杨造林的影响,于2001~2004年间对危害该树种的害虫种类、发生规律、优势种群等进行了调查研究.结果表明,危害三倍体毛白杨的害虫共有49种,其中蛀干害虫桑天牛Apriona germari(Hope)为当地三倍体毛白杨上的主要害虫,直接影响该树种的生长,是制约三倍体毛白杨在该地区造林的关键因素;分月扇舟蛾C lostera anastom osis(L innaeus)为食叶害虫的优势种.考虑到虫害因素,不宜提倡在这些地方栽种不抗天牛危害的三倍体毛白杨.     

四磨汤口服液对脾虚便秘小鼠肠道细菌多样性的影响

为向治疗脾虚便秘提供实验依据,将24只实验小鼠随机分成模型组、正常对照组、四磨汤口服液治疗组和枳术汤治疗组,进行小鼠脾虚便秘造模;造模结束后,治疗组分别用四磨汤口服液和枳术汤灌胃,模型组和正常对照组均用无菌水灌胃,7 d后提取小肠微生物总DNA,进行细菌16S r DNA V4区测序分析.结果发现,四磨汤口服液促进、枳术汤抑制肠道细菌OTU数目的恢复.从细菌门分类比较,枳术汤组Firmicutes的相对丰度显著低于正常组和模型组,四磨汤口服液组的Firmicutes的相对丰度明显低于模型组.从细菌目分类比较,枳术汤组中Bifidobacteriales、Clostridiales的相对丰度分别显著高于、低于模型组,Lactobacillales的相对丰度均显著低于正常组和模型组,Erysipelotrichales与Burkholderiales的相对丰度均极显著高于正常组和模型组;四磨汤口服液组中Lactobacillales的相对丰度显著低于正常组和模型组,Burkholderiales的相对丰度显著低于枳术汤组.从细菌属比较,四磨汤口服液对促进脾虚便秘小鼠肠道菌群属结构的效果要优于枳术汤.本研究说明四磨汤口服液通过对门、目、属分类的组成比例来达到治疗脾虚便秘的效果,并且比枳术汤更能显著恢复肠道细菌多样性.     

古田山国家自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征

利用样方法进行野外群落调查.共调查了6个样地,每个样地大小为20m×20 m,研究古田山自然保护区针阔叶混交林植物物种多样性特征.结果表明:古田山针阔混交林的科、属、种组成多样性较高,植物种类丰富.组成复杂.群落的属种多样性>科属多样性>科种多样性.从灌木层、乔木层至草本层物种多样性依次递减,乔木层和灌木层的物种多样性指数明显大于草本层物种多样性指数.     

活性污泥系统原生动物多样性动态及其与运转效能的关系

研究了保定鲁岗污水处理厂活性污泥系统原生动物多样性动态及其与理化参数的关系.结果表明,为附着型纤毛虫的香农-威纳多样性指数最高,平均为2.25.自由游泳型纤毛虫的多样性指数最低,平均为0.27.各类群原生动物多样性指数与理化参数间相关分析的结果表明,匍匐型纤毛虫多样性指数对出水BOD5的指示效果最好,附着型纤毛虫多样性指数高则表明出水P浓度高,肉食型纤毛虫多样性值对出水氨氮及SVI具有较强的指示作用,有壳肉足虫多样性值对SVI的指示效果较好,裸肉足虫多样性值对出水氨氮浓度具有较好的指示作用.     

三江平原典型环型湿地生物多样性

以三江平原典型环型湿地为研究对象,在前人研究的基础上,结合野外调查,研究环型湿地生境多样性和物种多样性的现状及其形成原因,并探讨2者之间的关系。研究表明,三江平原环型湿地生境较为复杂,生境多样性高,生境多样性主要是由水文和地貌在不同层次的时空尺度上相互作用而形成和维持的;由环型湿地中心向边缘,湿地植物的丰富度指数和多样性指数呈先增加后减少的趋势,在塔头苔草(Carexcasiocaepa)群落处达到最大值,而漂筏苔草(Carexpseudocuraica)群落和沼柳-越菊柳(Salixbrachypoda Salixmyrtilloides)群落较低。湿地动物物种多样性丰富,大型土壤动物多样性与均匀性以芦苇-苔草群落为最高而其优势度最低,中小型土壤动物的均匀度和多样性以小叶章(Calamagrosticsangustifolia)沼泽化草甸最高而其优势度最低;三江平原环型湿地物种多样性和生境多样性关系密切。     

目标树初期经营对杉木人工林林下植物多样性和土壤理化性质的影响

目标树经营为近自然林业的重要手段,研究其林下植物多样性与土壤理化性质对目标树经营密度的响应机制对于人工林经营有着重要的参考意义.以宜宾市高县月江国有林场杉木人工林为研究对象,分析3种不同目标树密度(100株/hm2、150株/hm2、200株/hm2)在经营1年后的林下植物多样性和土壤理化性质的变化情况.结果显示:(1...     

运用NbS推进应对气候变化与保护生物多样性协同治理

应对气候变化与保护生物多样性协同治理这一全球关注的热点问题,自然的解决方案(NbS)提供了新思路.NbS在应对气候变化和保护生物多样性方面发挥重要作用,且在应对气候变化与保护生物多样性协同治理方面具有较大潜力.我国在二者协同治理方面取得了一定成效,其中实施生态保护红线制度,构建以国家公园为主体的自然保护地体系,确立生物...     

天龙山珍稀植物丽豆(Calophaca sinica)分布区植物群落物种多样性与土壤因子的关系

采用样方法对太原天龙山珍稀濒危植物丽豆(Calophaca sinica)野生种群的生境和群落特征进行调查,应用TWINSPAN分类分析群落多样性.据TWINSPAN分类,将丽豆分布区的植物群落划分为14个群丛类型,丽豆在群落中具有明显的生态优势,并对群落的结构起一定决定作用.研究结果表明,丽豆分布区植物群落的物种多样性指数变化受自然环境、群落特征和人为干扰的综合影响,光照充足、人为干扰小的群丛类型的物种多样性较为丰富,在以丽豆为建群种或优势种的群丛中多样性指数较高,均匀度指数也较大.在丽豆分布区的9个土壤因子之间有6对因子存在显著和极显著的相关性;多样性指数与土壤因子回归分析表明,锌(Zn)与8个群落物种多样性指数之间有显著或极显著的相关性,钾(K)、磷(P)与6个多样性指数之间显著相关,其他土壤因子与多样性指数的相关性均不显著.     

未培养微生物的培养方法进展

在自然界庞大的微生物资源中,传统条件下可分离培养的微生物仅占1%,绝大多数则是尚未在人工条件下获得生长活性的未培养微生物(Uncultured microorganism).未培养微生物的难培养在于无法全面掌握它们原位(In situ)生长的环境信息及在人工条件下的准确复制,从而阻碍了环境微生物的特性研究和资源开发.本文详细介绍了目前对未培养微生物原位生长信息的主要认知及限制实现条件,系统总结了当今未培养微生物的最新培养方法进展.以新型培养基、高通量和微流控等为代表的各种新型培养装置与技术的应用,显著提高了未培养微生物的分离及培养效率,分离出不同环境中的多种未培养微生物,例如肠道细菌Ruminococcaceae、浮游细菌Formosa和土壤细菌Candidate N.defl uvii等.分子生物学技术在近十几年快速发展和广泛应用,特别是通过高通量测序和宏基因组测序,在基因功能水平上探索微生物代谢途径和生理生化机制的研究,为快速寻找适宜人工培养条件、规避传统方法的长周期弊端提供了可能.总之,新培养技术的出现显著提高了微生物的可培养比例,基于分子生物学方法的研究结果不仅大大丰富了微生物资源库,为种群多样性的深入研究及在生态系统中的作用奠定了良好的基础,更是为今后微生物分离与培养技术的提高指出了明确方向.(图2参60)     

土地利用变化对生物多样性的影响

土地利用变化对生物多样性影响是生物多样性受到威胁的重要因素.文章对土地利用变化对基因多样性、物种多样性、生态系统多样性影响方面的研究进行了总结分析,并提出了新的展望.土地利用变化对基因多样性的影响涉及了对物种生境的隔离、农牧业活动对物种改良和生境条件的改变方面,目前还主要集中在对少数物种繁殖过程方面影响的研究;土地利用变化对物种多样性影响包括对物种优势度和丰富度、种间关系、物种分布格局、物种入侵和灭绝方面的影响,目前对物种丰富性和多样性影响方面研究较多,对物种灭绝、物种入侵和种间关系影响方面的研究极少,且还限于大型动物和植物,对微生物和小型动植物研究却很少;土地利用变化对生态系统的影响涉及了对生态系统结构组成及分布方面的影响.另外,目前缺少土地利用变化对基因多样性、物种多样性和生态系统多样性综合影响方面的研究,难以量化和预测土地利用变化对生物多样性影响效应.未来需要综合考虑基因多样性、物种多样性和生态系统多样性方面,系统开展土地利用变化对生物多样性影响的趋势和机制方面的研究,定量预测土地利用变化对生物多样性的影响.     

藏东地区植物群落分布格局与环境因子的关系

认识山地植物群落分布及其与环境因子的关系,掌握物种多样性随环境因子的变化规律,能够为山地生物多样性保护和生态恢复提供科学依据.以藏东昌都地区植物群落为研究对象,在野外调查的基础上,通过层次聚类分析和冗余分析（RDA）对植物群落进行分类,分析群落分布与环境因子的关系,并通过线性回归分析物种多样性与环境因子的关系.结果显示,层次聚类将105个植物调查样方划分为7个群丛;RDA排序结果较好反映了藏东植物群落分布与环境因子之间的关系,决定区域植物群落分布的主要环境因子为海拔、坡向、坡度、土壤pH值和土壤速效磷含量（P <0.001）;海拔、坡向和坡度对群落物种多样性有显著影响（P <0.01）,而土壤pH值、土壤速效磷含量与植物群落物种多样性无显著相关关系（P> 0.05）.本研究表明藏东地区植物群落分布格局主要受地形和土壤因子的驱动,而影响物种多样性的关键因子是地形因子;上述研究成果有助于提高对区域生物多样性分布规律及驱动机制的认识,对藏东地区不同环境条件下生物多样性保护和受损植被的生态修复具有重要意义.（图4表1参55）     

科研动态

由国家自然科学基金委员会组织实施的国家杰出青年科学基金1994年度评审结果日前揭晓,中国科学院生态环境研究中心研究员方精云、胡鞍钢博士榜上有名,分获60万元和30万元的基金资助.方精云博士主要从事“我国植物物种多样性分布及某些关键物种遗传多样性”的研究.从物种、分子和细胞水平上研究以木本植物为主的物种多样性的分布规律,将有助于揭示东亚地区物种高度丰富的机理;建立东亚区域植被气候系统模式,合理地解释全球植被气候格局;也为预测未来气候变化对物种     

利用rep-PCR研究云南尼泊尔桤木根瘤内Frankia基因多样性

利用rep-PCR指纹技术对云南5个地区的尼泊尔桤木根瘤内Frankia菌基因多样性进行研究,实验发现Frankia菌呈现丰富的基因多样性.所有71个样品被分为11种不同的基因类型.除高黎贡山外,不同地域都有某种基因型占优势,显示Frankia菌基因型与地域有紧密关系.所观察的5个地区中,高黎贡山Frankia菌基因型种类最多,多样性指数最高,基因多样性最为丰富.结合高黎贡山地理资料及其它生物多样性相关研究,推测与高黎贡山尼泊尔桤木共生的Frankia可能作为种储备库,为其它地区的寄主植物提供了祖先菌株.图8表1参13