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高寒草甸退化过程中群落生产力和物种多样性的非线性响应机制研究 被引量：34
1
作者 陈宁 张扬建 +6 位作者 朱军涛 李军祥 刘瑶杰 俎佳星 丛楠 黄珂 王荔 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期50-65,共16页
为了阐释青藏高原高寒草甸退化的关键生态过程,该研究依托藏北高原草地生态系统研究站(那曲站),设置不同退化梯度实验,即对照、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个梯度,探究群落生产力和物种多样性对不同退化强度的响应机制。... 为了阐释青藏高原高寒草甸退化的关键生态过程,该研究依托藏北高原草地生态系统研究站(那曲站),设置不同退化梯度实验,即对照、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个梯度,探究群落生产力和物种多样性对不同退化强度的响应机制。结果表明:1)随着退化程度不断加剧,地上生物量呈现线性或非线性增加趋势,在重度退化处理下,地上生物量显著高于对照32.3%,其中高山嵩草(Kobresia pygmaea)地上生物量呈非线性下降趋势,而矮火绒草(Leontopodium nanum)地上生物量呈非线性增加趋势;2)与地上生物量的响应模式相反,随着退化程度加剧,地下生物量与总生物量均呈现非线性降低趋势;3)高寒草甸退化过程中,物种辛普森指数、丰富度指数、香农多样性指数和均匀度指数均呈现非线性上升趋势。结构等式方程结果表明,土壤碳含量和体积含水量与地下生物量均呈现显著的正相关关系。土壤碳含量、体积含水量和砾石质量比对地上生物量无显著影响,土壤碳、氮含量与物种多样性指数呈现显著的负相关关系。研究认为地上生产力的变化不能很好地指示草地的退化程度,建议今后研究应以可食性牧草和毒杂草等植物功能群的变化来衡量草地退化。 展开更多
关键词 高寒草甸 退化梯度 物种多样性 生产力 非线性响应
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草场管理措施及退化程度对土壤养分含量变化的影响 被引量：24
2
作者 刘兵 吴宁 +1 位作者 罗鹏 陶豫萍 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2007年第4期45-48,共4页
以不同管理措施和不同退化梯度的高寒草地土壤为研究对象,分析了两个序列的高寒草地不同土壤层次(0～20cm、20～40cm、40～60cm)中各种养分分布特征并探讨了管理措施和草场退化对高寒草地土壤的影响。结果表明:天然放牧草地经过围栏和... 以不同管理措施和不同退化梯度的高寒草地土壤为研究对象,分析了两个序列的高寒草地不同土壤层次(0～20cm、20～40cm、40～60cm)中各种养分分布特征并探讨了管理措施和草场退化对高寒草地土壤的影响。结果表明:天然放牧草地经过围栏和翻耕措施后,土壤有机质、全N、全P含量明显升高,土壤速效氮、磷含量也得到明显上升。在20～40cm和40～60cm土层土壤存在类似的变化规律,但由于土层加深,受地表植被的影响减弱,变化规律不明显。比较退化序列草地发现,在各层土壤中,有机质含量变化总趋势是:随草地退化程度的加重,有机质含量下降;同时,土壤有机质含量随深度增加而减少;在0～20cm土层,随着草地退化程度的加重,有机质含量依次下降32.6%和52.1%。土壤中全N、全P含量变化趋势与有机质变化基本一致,全K变化趋势不明显。中度、重度退化草地与轻度退化草地对比发现,速效氮含量分别下降15.1%和28.6%,速效磷含量分别下降25.4%和59.4%。利用围栏和翻耕措施可以恢复退化草地的植被,提高土壤养分含量。但翻耕后,土壤孔隙度和通透性增强,土壤的矿化作用和淋溶作用也增强,导致了有机质的矿化损失和NO3-N淋溶损失,减少了土壤中C的积累量。同时,翻耕会破坏高寒草地固有的生草层,使其下面的沙质基底成为草地沙化的主要物质来源。建议在川西北亚高山区的人工草地建设中慎重选择翻耕措施。 展开更多
关键词 高寒草地 草地管理措施 草场退化梯度 土壤养分
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蛹虫草退化梯度的建立及退化过程中相关分子机制的变化 被引量：1
3
作者 张同宇 巫迪 +4 位作者 马杰钊 陈杰豪 方玉鸿 陈柏雄 魏韬 《现代食品科技》 CAS 北大核心 2023年第6期70-78,共9页
该研究以实验室人工栽培模拟工业生产工艺,对蛹虫草菌株ZGCM进行重复传代培养,人为建立了1至7代的菌种退化梯度株系,以探究蛹虫草退化过程中的形态变化规律及其内在分子机制的变化。实验结果表明,ZGCM菌株自第2代开始退化,至第6代基本... 该研究以实验室人工栽培模拟工业生产工艺,对蛹虫草菌株ZGCM进行重复传代培养,人为建立了1至7代的菌种退化梯度株系,以探究蛹虫草退化过程中的形态变化规律及其内在分子机制的变化。实验结果表明,ZGCM菌株自第2代开始退化,至第6代基本不产生子实体。培养基残糖含量随退化梯度菌种代际数目的上升而呈下降趋势,第5代与第1代相比下降了62.40%。培养基残余蛋白质含量在第2代下降后出现回升,提示蛹虫草菌株随着传代次数的上升,吸收外界氮源的能力持续下降。以qRT-PCR法测定过往报道中发现的14个转录水平变化趋势与蛹虫草退化代际数目呈线性相关的基因,结果表明仅有CCM_04090基因的表达量呈上升趋势,第5代与第1代相比提高了39.60%,与过往报道一致。其他基因均无显著变化。以HPLC法测定静置液体发酵液中的虫草素含量,发现其随着传代次数的上升而下降。静置发酵30d时,第5代与第1代相比虫草素产量下降了74.56%。结果表明蛹虫草菌株退化会对子实体产量和虫草素含量等两大产品品质核心因素造成负面影响。 展开更多
关键词 蛹虫草 退化梯度 虫草素 逆转录定量PCR
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四种小鼠肠道微生物DNA提取方法比较 被引量：8
4
作者 吴敏娜 武亚琦 +2 位作者 屈艳 魏纪东 钟根深 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1183-1188,共6页
采用异硫氰酸胍(guandine thiocyanate,GITC)法、Tiangen DNA提取试剂盒、Omega DNA提取试剂盒和广泛应用的十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)法提取小鼠粪便微生物总DNA,通过比较所提取DNA的浓度和纯度... 采用异硫氰酸胍(guandine thiocyanate,GITC)法、Tiangen DNA提取试剂盒、Omega DNA提取试剂盒和广泛应用的十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)法提取小鼠粪便微生物总DNA,通过比较所提取DNA的浓度和纯度,发现粪便DNA提取试剂盒提取的DNA纯度最高但浓度最低;CTAB法所得的DNA浓度最高但纯度最低;GITC法所得DNA的浓度高于粪便DNA提取试剂盒,纯度高于CTAB法。通过变性梯度凝胶电泳(16S r DNA-PCR-DGGE)指纹图谱分析技术进一步比较了各种提取方法所代表微生物群落的丰富度和多样性。结果表明,GITC法提取得到的DNA所代表细菌的丰富度和多样性显著高于其他3种方法。本实验所建立的GITC法可更全面地反映肠道微生物的多样性和群落结构,是一种较为理想的粪便微生物DNA提取方法。 展开更多
关键词 DNA提取 肠道微生物 粪便 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
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堆肥低温起爆微生物筛选及其初步应用 被引量：5
5
作者 魏自民 王佰洁 +4 位作者 赵越 席北斗 郭悠然 解新宇 李雪 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第6期981-986,共6页
为解决北方寒冷地区因低温导致有机废弃物处理周期漫长且效率低等问题,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术与传统平板培养相结合的方法,从低温堆肥中分离出19株嗜冷细菌,并采用序列引导分离分子生物学技术,最终获得目... 为解决北方寒冷地区因低温导致有机废弃物处理周期漫长且效率低等问题,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术与传统平板培养相结合的方法,从低温堆肥中分离出19株嗜冷细菌,并采用序列引导分离分子生物学技术,最终获得目标优势菌株CY1.将CY1与筛选的糖、淀粉、蛋白质分解菌株CY14、CY17和CY19复配成低温复合菌剂,研究优化组合菌剂对低温鸡粪堆肥的影响.结果表明,堆肥至第6天时,复合菌剂处理(T)堆料中w(OM)(OM为有机质)下降了12.64%;水溶性有机物(DOM)三维荧光光谱显示,低温复合菌剂处理类蛋白峰(峰T)的荧光峰强度下降了44.10%,类腐殖酸峰(峰C)的荧光峰强度上升了39.00%.添加复合菌剂能够提高堆肥低温起爆效率,可为我国北方寒冷地区低温堆肥提供技术优化. 展开更多
关键词 堆肥 低温起爆 复合菌剂 变性梯度凝胶电泳(DGGE) 荧光光谱
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小鼠粪便及肠道各部位内容物细菌群落结构差异分析 被引量：5
6
作者 武亚琦 钟根深 吴敏娜 《中国实验动物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期249-255,共7页
目的分析小鼠粪便及肠道各部位内容物细菌群落结构差异,探讨粪便取样研究肠道微生物与疾病关系的科学性和客观性,为相关实验设计提供参考。方法利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和荧光定量PCR(q PCR)技术... 目的分析小鼠粪便及肠道各部位内容物细菌群落结构差异,探讨粪便取样研究肠道微生物与疾病关系的科学性和客观性,为相关实验设计提供参考。方法利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和荧光定量PCR(q PCR)技术对BALB/c小鼠肠道不同部位(十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和直肠)内容物及粪便中细菌群落组成和丰度进行比较,分析细菌群落在小鼠粪便及肠道各部位的分布差异。结果粪便与直肠、结肠中优势片段均为244、255 bp和449 bp,而小肠内容物(十二指肠、空肠及回肠)的优势片段则为60、73、261、268 bp和272 bp,且小肠各部位之间细菌群落结构差异较大;十二指肠和空肠内容物中的细菌丰度较低,分别为6.9 log(copies)/g和8.3 log(copies)/g,而粪便中细菌丰度高达11.8 log(copies)/g,约2倍于十二指肠细菌丰度,显著高于十二指肠和空肠(P<0.05),与大肠各部位及回肠内容物细菌丰度相当,差异不显著(P>0.05)。结论大肠各部位内容物和粪便的细菌群落结构相似,个体差异较小肠小,适合通过粪便取样进行大肠部位特别是结直肠的肠道微生态与某些疾病的相关分析。 展开更多
关键词 末端限制性片段长度多态性 变性梯度凝胶电泳 荧光定量PCR 小鼠 肠道微生态
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生物除磷系统中聚磷菌检测常用技术 被引量：2
7
作者 潘丹华 李勇 张娜 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期79-83,共5页
作为生物除磷系统中的主要功能菌,对聚磷菌菌群进行定性、定量分析是深入理解生物除磷系统、提高除磷效率的必然趋势。目前常用于检测聚磷菌的方法主要有生物化学法和分子生物学法,文章主要阐述了荧光原位杂交技术、聚合酶链反应技术、... 作为生物除磷系统中的主要功能菌,对聚磷菌菌群进行定性、定量分析是深入理解生物除磷系统、提高除磷效率的必然趋势。目前常用于检测聚磷菌的方法主要有生物化学法和分子生物学法,文章主要阐述了荧光原位杂交技术、聚合酶链反应技术、变性梯度凝胶电泳技术以及多技术结合使用的特点及应用情况,并在此基础上提出了改进措施以及聚磷菌检测技术的发展方向。 展开更多
关键词 聚磷菌 荧光原位杂交 聚合酶链反应 变性梯度电泳
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‘寒富’苹果园生长季土壤氨氧化细菌群落结构与多样性 被引量：1
8
作者 刘灵芝 李秀玲 秦嗣军 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1374-1379,共6页
采用PCR-DGGE技术,对‘寒富’苹果园生长季内土壤氨氧化细菌群落结构、多样性及其与土壤理化因子的相关性进行探讨。结果表明,不同时期土壤硝化强度、氨氧化细菌数量、种群组成及多样性表现出明显差异。其中,11月份土壤硝化强度最高,9... 采用PCR-DGGE技术,对‘寒富’苹果园生长季内土壤氨氧化细菌群落结构、多样性及其与土壤理化因子的相关性进行探讨。结果表明,不同时期土壤硝化强度、氨氧化细菌数量、种群组成及多样性表现出明显差异。其中,11月份土壤硝化强度最高,9月份最低,而氨氧化细菌数量则表现为11月份最低,7月最高。多样性特征分析表明,土壤氨氧化细菌多样性和均匀度指数均表现为11月份最高,9月份最低;而丰富度指数则表现为5月份与7月份最高,11月份最低;优势度指数则为9月份最高,5月份最低。系统发育分析结果表明,苹果园土壤氨氧化细菌均隶属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria),多为不可培养菌株,其中亚硝化螺旋菌属(Nitrosospira)为土壤优势菌属。氨氧化细菌与土壤理化性质相关性分析发现,土壤速效磷、速效钾含量与硝化强度、氨氧化细菌多样性指数、均匀度和优势度指数呈显著相关,而与土壤氨氧化细菌数量无明显相关性。说明环境因子时间分布的不均匀性是不同时期土壤氨氧化细菌群落结构组成差异的重要原因。 展开更多
关键词 氨氧化细菌 苹果园土壤 DGGE 种群结构
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东南极企鹅和海豹粪土层细菌群落的变化特征
9
作者 马大卫 朱仁斌 +2 位作者 丁玮 褚海燕 申聪聪 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期226-237,共12页
海洋动物粪土是南极陆地生态系统养分的重要来源,粪土层细菌群落对南极苔原碳、氮循环过程起重要作用,但目前对南极海洋动物粪土层中细菌群落的变化特征却鲜有报道。本文采集了东南极4个企鹅、海豹粪土剖面样品,通过酶活性、微生物量碳... 海洋动物粪土是南极陆地生态系统养分的重要来源,粪土层细菌群落对南极苔原碳、氮循环过程起重要作用,但目前对南极海洋动物粪土层中细菌群落的变化特征却鲜有报道。本文采集了东南极4个企鹅、海豹粪土剖面样品,通过酶活性、微生物量碳、微生物熵、土壤呼吸、DNA浓度和qPCR测定以及16S rDNA-DGGE分析,探讨了粪土层中细菌群落变化特征及其与环境因子的关系。土壤转化酶、脲酶和磷酸酶活性、微生物量碳、土壤呼吸、微生物熵和qPCR随深度增加而递减,而代谢熵增加,表明随深度增加,微生物生存环境恶劣,造成细菌丰度和酶分泌量减小,需更多有机碳进行能量代谢。土壤DNA浓度与pH、含水率、TOC、TN、微生物量碳、土壤呼吸以及酶活性呈高度正相关,表明这些因子对粪土层中细菌种群的丰度有重要影响。DGGE图谱分析证实:东南极海洋动物粪土中含丰富的细菌群落结构,随深度增加泳道带型数量和亮度递减,表明细菌多样性和丰度递减。聚类分析表明:4个剖面随深度泳道带型差异明显,细菌遗传相似性为46%,企鹅、海豹粪土细菌群落差异性尤为明显;Q因子分析发现4个粪土剖面中,细菌丰度与企鹅、海豹粪的相对含量呈协调一致性变化,且表层5 cm粪土层细菌丰度最高,表明东南极企鹅和海豹排泄物对土壤中细菌群落多样性变化起重要作用。 展开更多
关键词 粪土层 土壤酶活性 微生物量碳 变性梯度凝胶电泳(DGGE) 南极
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