互花米草是中国海岸带典型的入侵植物,清除互花米草已成为中国重要的海岸带生态修复任务.刈割+翻耕是当前互花米草治理的主要方法之一.为评估该方法对滨海盐沼生态系统大型底栖动物的影响,本研究于2021-2022年9-12月,即南汇边滩生态修复工程开展互花米草物理治理前后的两年间对工程区域内12个采样点的大型底栖动物与沉积物理化指标进行调查.结果表明:两年间共鉴定出22种大型底栖动物,隶属于3门5纲12目19科;工程后大型底栖动物的物种数、密度、生物量、Shannon多样性指数与Chao1指数较工程前均显著增加;在群落组成方面,多毛纲、双壳纲与软甲纲动物占比提升,腹足纲与昆虫纲动物的占比则呈减少趋势;非度量多维尺度分析(NMDS)与相似性分析(Anosim)结果显示,工程前后大型底栖动物群落结构差异显著,优势种由工程前的绯拟沼螺、尖锥拟蟹守螺和背蚓虫,变为工程后的拟沼螺、绯拟沼螺、背蚓虫、中国绿螂和尖锥拟蟹守螺;冗余分析(RDA)结果显示,互花米草治理工程之后沉积物盐度、含水率等理化因子的改变影响大型底栖动物群落结构.

[目的]肠道微生物对宿主昆虫的代谢、生长发育及免疫等功能发挥着重要作用.本研究旨在探究益蝽Picromerus lewisi成虫肠道微生物群落结构及其碳源代谢能力.[方法]利用体外培养分离纯化益蝽成虫肠道微生物并进行分子生物学鉴定,利用Illumina高通量测序技术进行细菌16S rDNA和真菌ITS基因测序,解析益蝽成虫肠道细菌和真菌群落结构和多样性;利用PICRUSt和FUNGuild对细菌和真菌及其基因功能进行预测;利用Biolog ECO技术解析益蝽成虫肠道细菌和真菌的碳源代谢功能.[结果]共分离益蝽成虫肠道可培养优势细菌肠球菌属Enterococcus菌株10株,优势细菌为粪肠球菌E.faecalis.高通量测序结果表明,在门水平上,益蝽成虫肠道优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度58.51％)和厚壁菌门(Firmicutes)(相对丰度38.92％);主要优势真菌为子囊菌门(Ascomycota)(相对丰度56.53％),其次是担子菌门(Basidiomycota)(相对丰度11.34％).在属水平上,肠球菌属Enterococcus(相对丰度25.05％)为主要优势细菌属,其次是乳球菌属Lactococcus(相对丰度12.23％)、沙雷氏菌属Serratia(相对丰度11.48％)和普罗威登斯菌属Providencia(相对丰度2.38％);优势真菌属主要为Biappendiculispora(相对丰度18.30％),其次是枝孢菌属Cladosporium(相对丰度11.83％)、Vishniacozyma(相对丰度5.17％)和鬼笔属Phallus(相对丰度3.62％).益蝽成虫肠道细菌和真菌群落结构具有较高的物种丰富度和多样性,以及较强的碳源代谢能力,可高效代谢α-环式糊精、L-丝氨酸、腐胺和D-苹果酸等27种碳源.功能预测显示,益蝽成虫肠道细菌主要分布于新陈代谢类群、环境信息处理类群和遗传信息处理类群等,真菌主要分布于未定义类群、植物腐生菌、未定义腐生菌、内生菌-植物病原菌、真菌寄生菌-未定义腐生菌、叶子腐生菌和动物病原菌-内生菌-植物病原菌-木质腐生菌类.[结论]益蝽成虫肠道细菌和真菌种类多、多样性高,在属水平,优势细菌为肠球菌属、乳球菌属、沙雷氏菌属和普罗威登斯菌属,优势真菌为Biappendiculispora、枝孢菌属、Vishniacozyma和鬼笔属,具有较强的碳源代谢能力.

秦岭山脉以其丰富的植被和多样的传粉昆虫闻名,然而在过去的几十年里,由于意大利蜜蜂(Apis mellifera)的引入和扩散,蜂类物种的丰富度和数量显著下降.这一下降对该地区的群落结构和生态系统稳定性产生了连锁反应.为了改善秦岭山脉及其周边地区自然和农业景观中本土蜂类的保护,我们在三类栖息地(森林、森林-农业交错带和农田)的33个采样点进行了调查.我们使用广义线性混合模型、t检验等数据分析方法,探讨了意大利蜜蜂对不同栖息地中本地传粉蜂类的丰富度、数量以及传粉网络的影响.结果表明:①意大利蜜蜂显著负面影响了野生传粉蜂类的丰富度和数量,而中华蜜蜂(Apis cerana)的数量也受养蜂条件的影响.②意大利蜜蜂对秦岭山脉及其周边地区传粉蜂类的群落结构产生了显著的负面影响:在受意大利蜜蜂影响的地点,蜜蜂群落的香农-维纳多样性指数、皮尔洛均匀度指数和Margalef丰富度指数显著低于未受其影响的地点.③这种影响的根本原因是意大利蜜蜂对花卉资源的垄断.意大利蜜蜂倾向于访问具有大量蜜源的开花植物,这些植物在当地植物群落中占有重要比例.通过在蜂-植物传粉网络中保持主导地位,意大利蜜蜂竞争性地取代了本地传粉蜂类对花卉资源的访问权,最终导致本地蜂-植物互动的减少,降低了传粉网络的复杂性和稳定性.这些发现表明,需要采取有针对性的保护措施来保护本土传粉物种,维持秦岭山脉的生态平衡.

传粉服务是人类社会持续存在与发展所依赖的重要生态系统服务之一,野生蜂作为重要的传粉者易受到气候变化、农业集约化、景观转变导致的自然生境丧失等因素的影响.通过种植蜜源植物营建传粉昆虫栖息地是一项重要生态系统传粉服务调控手段.本研究于苹果花期调查北京市昌平区22个苹果园内野生蜂现状和地表开花植物及其特征,分析野生蜂多样性对果园内开花植物物种丰富度、花色丰富度、花序类型丰富度、开花植物盖度、草本层盖度、不同花色盖度的响应,以期为野生蜂栖息地营建的蜜源植物选择提供参考.结果表明:苹果花期共在研究区捕获野生蜂3517头,分属5科13属49种;调查到与苹果园花期重合的地表开花植物共21种,统计花色5种,花序类型9种;总野生蜂群落Shannon多样性指数、均匀度指数、社会性蜜蜂丰富度与开花植物物种数呈显著正相关关系;总野生蜂群落丰富度、社会性蜜蜂丰富度、地下筑巢蜜蜂丰富度与花色丰富度呈显著正相关关系;隧蜂科蜜蜂多度与花色丰富度呈显著负相关关系;总野生蜂群落Shannon多样性指数、均匀度指数与花序类型丰富度呈显著正相关关系;切叶蜂科蜜蜂丰富度与白色花盖度呈显著负相关关系;切叶蜂科蜜蜂丰富度、社会性蜜蜂多度、地上筑巢蜜蜂丰富度与紫色花盖度呈显著正相关关系.其余不同科、不同生活方式、不同筑巢类型野生蜂群落与果园内开花植物物种丰富度、花色丰富度、花序类型丰富度、开花植物盖度、草本层盖度、不同花色盖度暂未发现显著相关性.本研究表明,苹果园花期果园开花植物及其特征多样性的增加能够提升果园野生蜂多样性,增加紫色花盖度有利于促进切叶蜂科蜜蜂、社会性蜜蜂、地上筑巢蜜蜂的多样性.

泄放生态流量是修复小水电坝下减水河段生态系统的重要手段.大型底栖动物对环境变化敏感,是水生生态系统修复效果的重要指示生物类群.2021年,在重庆市巴南区一品河、五布河上共选择8座典型小水电,调查减水河段前端浅滩(评估点)的流量、河流生境、水质、底栖动物,并与近自然河段浅滩(参照点)对比,以评价生态流量泄放后减水河段的生态修复效果,探究影响底栖动物群落恢复的生态机制.结果显示:只有1座小水电的泄放量完全达到设计值.未达标泄放量的达成度平均值为41.0％.评估点河道湿润率平均值为47.6％.评估点和参照点的水质并无明显差异.底栖动物密度、大多数评估点的水生昆虫生物量和丰富度指数均显著低于参照点,平均值分别为参照点的25.8％、24.5％、43.2％.Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数与参照点无显著差异.评估点底栖动物以EPT昆虫(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目昆虫)为优势,功能摄食类群以收集者和刮食者为优势,与参照点一致,但评估点各功能摄食类群密度普遍显著低于参照点.评估点底栖动物密度、丰富度、EPT昆虫密度与河道湿润率呈显著线性正相关.研究表明:泄放生态流量后,小水电近坝浅滩生境水质、底栖动物群落多样性、群落结构、功能摄食类群等与参照点无显著差异.底栖动物密度、水生昆虫生物量和丰富度、EPT昆虫密度等指标的恢复效果并不显著.减水河段的生态修复效果整体尚未达到预期.泄放量不足是阻碍底栖动物群落恢复的重要原因.

群落物种多度分布(species abundance distribution,SAD)是描述自然界生物群落中各物种间个体数量关系的定量方法,也是群落物种多样性的一项主要研究内容.目前,已提出了40余种SAD理论模型,但该如何解读群落物种多样性,学界内却很难达成一致.研究表明,各类生物群落通常由极少的优势种和大量的稀有种组成.先前有研究运用SAD分形模型对近两万个群落样本的统计分析发现,自然群落SAD最容易观测到的分布特征是1∶1/2∶1/3……,并据此提出了SAD的一般性分布关系.虽然后续研究对该项研究进行过验证,但对一般性分布关系和分形模型的探讨尚不够充分,特别是对其内在机制的解读,还要依靠更多学者提供想法,找出问题,逐步完善,并最终形成共识.本文选取大西洋深海双壳类群落和全球农作物授粉昆虫群落为例,基于拟合优度R2和分形参数p的统计分析(包括平均值、中值和频数分布),对分形模型和一般性分布关系两方面内容进行了更为详细的检验和研究.结果表明:(1)分形模型对两类群落均有较好的拟合效果,平均近70％样本(具体分别为85.5％和67.8％)的R2＞0.8;(2)两组群落最常见的SAD都是1∶1/2∶1/3……,这说明一般性分布关系可以得到包括深海贝类与授粉昆虫在内的多种生物群落的支持,具有较强的普遍性意义.本研究拟通过分形模型和一般性分布关系的验证,为学界提供值得思考和讨论的学术议题(如一般性分布关系的内在机制可能是什么),为开拓群落物种多样性研究的新领域找到较为新颖的切入点.

物种-资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角.昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响.通过寄主生态特征解释物种-资源利用网络指标将深入揭示昆虫群落的组织模式和多样性决定机制.本研究采集榕属(Ficus)18种榕树的榕小蜂群落,构建每种榕树上的榕小蜂-榕果资源利用网络,分析网络指标间的关系.我们重点关注了群落物种数(物种多样性)和群落稳健度指标与其他网络指标间的关系,并比较不同寄主特征(传粉模式、生活型、繁育系统)对榕小蜂物种数以及榕小蜂-榕果资源利用网络指标的影响.结果显示,18种榕树上共收集到隶属于5科28属173种榕小蜂.榕小蜂群落物种数与网络的连接度呈负相关,与分化度呈显著的正相关;网络稳健度与物种数无显著相关关系,但与连接度、加权嵌套性、互作Shannon多样性、分布重叠度呈显著正相关关系,而与互作专化度、分化度呈显著负相关.与雌雄异株榕树相比,雌雄同株榕树的榕小蜂资源利用的互作专化度高,种间分布重叠度小,分化度高(资源利用分化高),所以雌雄同株榕树比雌雄异株榕树上榕小蜂物种数多.本研究支持资源利用的特异性和分化促进了榕小蜂物种多样性,支持竞争导致的资源利用分化在促进近缘种多样化过程中发挥重要作用.群落对资源丢失的稳健度与群落的物种数无关,但是与物种的资源共享程度(由连接度、分布重叠度表示)正相关.此外,繁育系统间榕小蜂物种数的差异可能与雌雄异株榕树繁殖功能的分化和专化以及对非传粉榕小蜂产卵的防御能力有关.

黄河三角洲国际重要湿地生物多样性保护工程于2019年动工,本研究基于修复区内大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的相关关系,分析大型底栖动物群落恢复特征,了解该地区的生态系统健康状况,评估保护工程实施三年后修复区湿地生态系统演替阶段及修复效果.结果表明:2022年春、夏、秋三季共采集到大型底栖动物16种,隶属于5门6纲15科,昆虫纲动物在物种组成中占据优势地位;大型底栖动物密度和生物多样性指数的时空差异均不显著(P＞0.05);大型底栖动物生物量存在显著的季节差异,表现为秋季(2.89 g/m2)＞夏季(1.95 g/m2)＞春季(1.90 g/m2),秋季与春季和夏季间均存在显著差异(P＜0.05),空间差异不显著(P＞0.05).与环境因子的相关性分析结果显示,蠓科一种(Ceratopogonidae sp.)、石缨虫属一种(Laonome sp.)、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)、尖口圆扁螺(Hippeutis cantori)等物种密度与电导率、盐度、总碳、铵盐和亚硝酸盐等指标显著相关(P＜0.01).快速生物综合评价指数评定修复区为"亚健康"状态.本研究通过对黄河三角洲湿地修复区大型底栖动物群落特征以及生态健康评价的分析,为修复区底栖动物群落的演替规律研究提供基础数据和科学依据,为后续湿地修复工程的实施和管理提供指导和参考,对于黄河三角洲生物多样性的保护具有重要意义.

[目的]查明四川省南充市传粉昆虫资源,研究当地植物-昆虫的传粉网络,评估传粉昆虫对该市主要授粉作物的传粉服务价值及其对农业生产的贡献.[方法]2021-2022年采用随机网捕采集、样方调查传粉昆虫资源、构建传粉网络,通过套袋隔离试验测定作物对昆虫的传粉依存度,并依据2020年南充市相关农林经济数据评估了昆虫的传粉服务价值和经济贡献率.[结果]2021-2022年从南充市共调查到传粉昆虫79种,隶属于18科50属,授粉农作物和野生蜜源植物有59种,隶属于20科50属;传粉网络呈现低连接度、中嵌套度、低等网络特化程度的结构特征;2020年南充市传粉昆虫的传粉服务价值为332 501.76～507 279.12万元,占当年农业生产总值的8.45％～12.88％.[结论]南充市的传粉昆虫资源丰富,为当地的蔬菜、水果和油料作物生产提供了充分的传粉服务;南充市传粉网络的特征明显,传粉昆虫能够维持生态系统稳定和植物物种多样性;主要授粉作物对昆虫传粉的依赖程度高,农业生产与传粉昆虫之间关系紧密,保护传粉昆虫资源有助于保障南充市农业生产,并维持野生植物群落的稳定.

昆虫肠道微生物多样性对宿主的生长发育以及营养物质的消化和吸收等起着非常重要的作用.本研究利用16S rRNA基因序列构建神农洁蜣螂Catharsius molossus雌性成虫和雄性成虫肠道微生物的克隆文库,旨在探究其菌群的结构并加以对比和分析,采用Illumina NovaSeq高通量测序的方法揭示两种菌群组成方面的相似性和差异性.结果表明:神农洁蜣螂雌性成虫和雄性成虫肠道微生物在结构和组成方面存在着一定的差异.雌性成虫肠道菌群的物种丰富度和物种多样性都高于雄性成虫.雌性成虫、雄性成虫体内肠道菌群共有1 253个ASVs,归属于20个门、35个纲、54个目、134个科、253个属,其中雌性成虫肠道菌群的ASVs有1 024个,而雄性成虫肠道菌群的ASVs有410个,二者优势菌群虽然都为阴道球菌属Vagococcus,但二者所占的比例不同.本研究分析了神农洁蜣螂雌雄成虫肠道微生物多样性及群落在结构和组成方面的差异,为探究神农洁蜣螂雌雄成虫的肠道微生物的潜在功能,以及其肠道菌群的开发应用提供了理论支持.