土壤线虫是地下生态系统的重要组成部分,关注其群落分布、组成结构、生态功能及其与周围环境互作机制的线虫生态学研究,一直是土壤生物学研究的热点.本文系统介绍了 土壤线虫多样性高和食性多样的特点,阐述了土壤线虫作为指示生物和模式生物的优点,及其在生物防治、生态系统功能和土壤健康表征上的作用.回顾了近年来国内在土壤线虫生态学方面的研究进展,包括分子生物学鉴定方法、对全球变化的响应、食物网结构功能、地上地下多样性关系和大尺度多样性格局等.探讨了土壤线虫生态学的发展趋势,重点评述了采用高通量测序技术进行线虫分类和定量研究的前景,建立通用分析平台推广土壤线虫研究的必要性,以及加强大尺度土壤线虫调查的重要性.

川金丝猴湖北亚种(Rhinopithecus roxellana hubeiensis)是种群数量最少的川金丝猴(R.roxellana)亚种,评估其食物组成及季节变化有助于了解其觅食策略和同域分布物种间的竞争关系,对物种保护及栖息地恢复等具有重要意义.分别于2023年冬季(2月)、春季(5月)和秋季(10月)在神农架国家公园采集金丝猴新鲜粪便样品,利用DNA宏条形码技术分析了粪便中的食源植物及其季节变化.研究共鉴别出127种金丝猴食源植物,分属于110个属62个科,科水平上相对序列丰度最高的为蔷薇科(Rosaceae),属水平上相对序列丰度最高的为花楸属(Sorbus),种水平上相对序列丰度最高的是地海椒(Archiphysalis sinensis).在不同季节食物组成中,冬季有56种,春季有76种,秋季有70种,其中春季偏好的食物为花楸属植物(Sorbus sp.)(27.34％)植物和藤山柳(Clematoclethra scandens)(16.56％);秋季偏好的食物为委陵菜(Potentilla chinensis)(22.12％)和花楸属植物(16.52％);冬季偏好的食物为地海椒(33.49％)和花楸属植物(28.13％).,3个季节的共有食物有20种,冬季的特有食物有16种,春季有29种,秋季有27种.冬季特有食物有地海椒等,春季特有食物有菱叶茴芹(Pimpinella rhomboidea)等,秋季特有食物有构树(Broussonetia papyrifera)等.春季和秋季之间的重叠食物种类最多有35种,春季和冬季的重叠食物种类有32种而冬季和秋季重叠食物种类最少仅有28种.不同季节食物多样性指数存在差异,冬季食物多样性指数最低,秋季较高,春季最高.食物多样性的季节变化与神农架植被物候特性一致.研究结果揭示了神农架川金丝猴的食物组成和季节变化,以及DNA条形码技术在食性研究中的优势和存在的问题,为川金丝猴的种群繁育和保护管理等提供了重要参考价值.

鄱阳湖是IUCN极危鸟类白鹤(Leucogeranus leucogeranus)极为重要的越冬地.以前白鹤在鄱阳湖主要以沉水植物苦草(Vallisneria spp.)冬芽为食.课题组前期研究表明,近年来鄱阳湖苦草冬芽锐减导致白鹤的食物组成发生了变化,稻谷(Oryza sativa)、莲藕(Nelumbo nucifera)、蓼子草(Persicaria criopolitana)等已成为白鹤的主要食物.由于鄱阳湖食物资源丰富度存在较大的年内波动,白鹤的食物组成也可能随之变化,目前对于白鹤的食物组成随越冬期的变化情况尚不清楚.为此,基于2020/2021和2021/2022年越冬季采集的45份白鹤粪便样品,采用DNA宏条形码方法,对越冬期不同阶段白鹤的食物组成进行了分析,并对白鹤的生境利用情况进行了调查.结果表明,越冬期不同阶段白鹤的食物组成存在较大差异,在越冬前期(10月-11月),白鹤主要以莲藕((47.93±45.15)％SD)和蓼属(Persicaria;(47.63±43.43)％)为食;在越冬中期(12月-翌年1月),白鹤主要以蓼属((49.22±33.83)％)、莲藕((26.20±32.58)％)和水稻((19.08±35.18)％)为食;在越冬后期(翌年2月-3月),白鹤主要以蓼子草((23.94±16.75)％)、水稻((20.82±17.09)％)、莲藕((19.08±37.42)％)和禾本科((13.07±15.18)％)为食.NMDS和ANOSIM分析结果表明越冬期不同阶段的食物组成存在显著差异.白鹤的食性生态位宽度在越冬后期最宽(4.72±0.78),在越冬前期最窄(1.18±0.04).白鹤食物组成的变化与生境利用的变化趋势基本一致.白鹤在越冬前期主要利用藕塘,在越冬中期主要利用稻田和藕塘,在越冬后期对自然湿地的利用程度增加.越冬期不同阶段食物资源丰富度的变化可能导致了白鹤食物组成的变化.本研究有助于深入解析白鹤的食物组成及其影响因素,为白鹤保护政策的制定提供科学依据.

为了解菜子湖禁捕初期鱼类群落特征及其历史变化,于2022年7月(夏季)、10月(秋季)和2023年5月(春季)开展了3次调查.研究结果表明,共采集鱼类46种,隶属于6目11科36属,其中鲤科鱼类占63.04％,主要优势种包括短颌鲚(Coilia brachygnathus)、似(鱎)(Toxabramis swinhonis)、达氏鲌(Chanodichthys dabryi)、鲢(Hypo-phthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、似鳊(Pseudobrama simoni)和鲫(Carassius auratus)等7种.按生活习性划分,菜子湖主要以定居性鱼类为主,占总种类数的89.13％;空间和营养生态位方面,主要以底栖性和杂食性鱼类为主,分别占总种类数的39.13％和41.30％.三个不同季节之间鱼类多样性指数存在显著差异,其中春、秋两季Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均显著高于夏季,但夏季Simpson优势度指数显著高于春季和秋季.NMDS和SIMPER分析结果表明,不同季节之间鱼类群落结构存在显著差异,任意两个季节之间虽有一定重叠,但仍能够较好的分离,其中短颌鲚、达氏鲌和似(鱎)为主要贡献种.RDA分析结果显示,水深、电导率和叶绿素a是影响菜子湖鱼类群落结构的主要环境因子.与历史资料相比,本次调查记录到的种类数远低于2001年前以及2007-2008年,但与2017-2018年记录的种类数差异不大,且鲂(Megalobrama mantschuricus)、花斑副沙鳅(Parabotia fasciata)、大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabr-yanus)和光泽黄颡鱼(Pelteobaggrus nitidus)等4种鱼类仅在本次调查中出现.总体而言,菜子湖禁捕初期鱼类种类数并未明显上升,仍需采取针对性措施并持续开展跟踪监测.

土壤动物多样性及其影响的地表过程是陆地生态系统健康的重要基础.中国的土壤动物研究已走过70余春秋,在土壤动物群落的物种组成及地理分布格局等方面取得了丰硕成果.随着土壤动物生态功能日益受到重视,土壤动物生态地理学——作为土壤动物地理格局与生态系统服务的联系桥梁,迎来了新的发展契机.土壤动物地理学研究可分为4个维度:1)土壤动物群落表观特征的时空格局;2)土壤动物群落食性与习性等群落内在特征的时空格局;3)土壤动物相关的生物和非生物互作关系的时空格局;4)土壤动物相关或调控的关键生态过程的时空格局.传统的土壤动物地理学研究以土壤动物本身及其地理分布为焦点,为使其能更直接地与生态系统服务相联系,建议:1)从纯粹的生物地理学研究转向土壤动物群落相关或主导的重要"关系"和"生态过程"的时空格局研究;2)拓展土壤动物地理学研究的时空尺度;3)探究多尺度-多因子-多过程土壤动物相关数据的整合分析方法;4)构建土壤动物生态地理学研究的标准参照系.土壤动物生态地理学的研究目标是揭示土壤动物群落"生态位"变化规律,实现对土壤动物群落及其生态功能的精准调控,进而服务于生态系统健康和人类福祉.

七连屿是西沙群岛东北面的一个珊瑚礁群岛,生物多样性极高,近年来由于受到了人类扰动影响,鱼类资源出现明显衰退.为探究这一衰退演变特征并更好地保护和管理七连屿珊瑚礁鱼类资源,我们于2018-2023年采用潜水捕捞、渔捞日志记录、水下视频拍摄以及环境DNA分析等方法,并结合近年这一海域的研究资料,对其鱼类种类组成的现状进行分析.结果如下:2017年至今,七连屿共发现珊瑚礁鱼类412种,隶属于2纲16目60科168属,其中鲈形目鱼类最多,为320种,科水平隆头鱼科种类最多,有47种.七连屿以小型鱼类为多;食性方面以肉食性鱼类为多.2021-2023年大中型鱼类比例及肉食性鱼类比例较2017-2020年出现下降,同时小型鱼类和植食性鱼类比例却出现显著上升.两时间段肉食性鱼类相似性较低,为不相似;植食性鱼类相似性较高,为中等相似;小型鱼类相似性较低,为不相似,大型鱼类也为不相似.优势种中大型鱼类和小型鱼类的种类数显著低于稀有鱼类,肉食性鱼类的种类数也显著低于稀有鱼类,而植食性鱼类的种类数则显著高于稀有鱼类.两时间段的鱼类平均分类差异指数(Delta+)和变异分类差异指数(Lambda+)呈下降趋势.以上表明七连屿珊瑚礁鱼类受到了过度捕捞和生境退化的双重影响,鱼类物种发生了显著的更替.研究为今后预测七连屿珊瑚礁鱼类物种演替趋势提供了基础数据,为西沙珊瑚礁生态系统保护和修复提供了参考.

[目的]本研究旨在调查分析江汉平原稻田节肢动物群落的物种组成以及主要害虫与天敌相互作用的关系,为制定水稻害虫绿色防控技术体系提供科学依据.[方法]2019-2020年通过吸虫器法和扫网法在水稻的分蘖期、孕穗期、齐穗期调查江汉平原监利市、潜江市、江陵县等市(县)28块稻田节肢动物物种种类与个体数量,采用主成分分析和灰色关联度分析法分析了各主成分对稻田节肢动物群落的影响以及主要害虫与天敌种群数量之间的关系.[结果]2019-2020年调查的江汉平原稻田节肢动物种类共169种,按照营养取食关系,将稻田节肢动物群落划分为4个亚群落,其中植食类6目33科57种,捕食类7目30科50种,寄生类2目15科44种,中性类5目16科18种.稻田节肢动物群落中对第1主成分贡献大的是白背飞虱 Sogatella furcifera和黑尾叶蝉Nephotettix bipunctatus;对第2主成分贡献大的是淡翅小花蝽Orius tantillus和青翅蚁形隐翅虫Paederus fuscipes;对第3主成分贡献大的是稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和灰飞虱Laodelphax striatellus.与主要害虫稻纵卷叶螟种群数量关联度大的前3位天敌依次为:草间钻头蛛Hylyphantes graminicola＞拟环纹豹蛛 Pardosa pseudoannulata＞三突花蛛 Misumenops tricuspidatus.与主要害虫白背飞虱种群数量关联度大的前3位天敌依次为:华丽肖蛸Tetragnatha nitens＞黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis＞拟环纹豹蛛.[结论]稻田节肢动物群落构成差异主要是由优势植食性昆虫和优势捕食性天敌数量决定的.捕食动物草间钻头蛛种群数量与稻纵卷叶螟种群数量追随关系最为密切,对稻纵卷叶螟具有一定控制作用,华丽肖蛸的种群数量与白背飞虱种群数量追随关系最为密切,对白背飞虱具有一定控制作用.

中生代鸟类的食性推断往往依赖于传统的形态对比和直接的化石证据,但不完整的化石记录和特异埋藏的稀缺性使得我们需要寻找更多有用特征和方法来对化石鸟类进行食性评估.鸟类颈部结构是一个高度模块化、形态和功能密切关联的系统;在恐龙向鸟类演化的过程中,前肢由于飞行适应独立出来,使得颈部需要更多地帮助鸟类实现捕食及其他生态功能.因此,颈部有可能成为鸟类食性推断的显著特征之一.利用形态测定和统计分析,建立起现生鸟类和中生代灭绝鸟类的颈椎形态和食性模式之间的量化关系.基于现生鸟类构建了形态-功能框架,评估了早白垩世热河生物群中发现的5种鸟类的食性模式.结果表明,颈椎形态分异与鸟类取食多样性量化相关,3种反鸟表现出了食虫或食肉鸟类的颈椎形态特征,两种今鸟型类则表现出杂食性或植食性,以及原始的水生适应形态特征.新的分析结果与之前发现的化石直接证据以及其他相关的形态研究基本一致,因此,颈椎作为与取食功能密切相关的骨骼系统,可以为中生代鸟类取食生态的推断提供一定信息.

丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine protease inhibitor,SPI)是调控昆虫生长发育和免疫的关键因子,本文从蠋蝽Arma custos基因组中鉴定出12个SPI基因(AcusSPI1-12),并对其序列特征进行分析,采用逆转录-聚合酶链反应(Reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术分析了 SPI基因在成虫不同组织中的表达特征.结果表明,鉴定出的SPI基因可根据其作用机制分为serpin类和经典类(canonical SPI).多序列比对结果表明,serpin类AcusSPI2-3与其它昆虫已知抑制性serpin铰链区的氨基酸残基是保守的,经典类AcusSPI7和AcusSPI8具有多个抑制结构域,AcusSPI12只具有单个抑制结构域,但它们都具有保守的半胱氨酸残基.RT-PCR结果显示,AcusSPI4、AcusSP17和AcusSPI9基因在蠋蝽毒液器官中高表达,且在主腺前叶、主腺后叶和副腺中的表达存在差异.AcusSPI6和AcusSPI10基因在脂肪体中高表达.AcusSPI3在副腺、肠道和脂肪体中具有较高的表达量,AcusSPI10则在主腺后叶和脂肪体中高表达.研究结果,不仅表明蠋蝽部分SPI可作为毒液成分参与调控猎物免疫反应,而且为后期揭示它们的生理功能奠定了基础.

为探究滤食性鱼类对水体营养元素地球化学循环过程的影响开展了室内实验,研究了鲢(Hypoph-thalmichthys molitrix)对藻类的滤食效率,测定了滤食过程中鲢对磷的吸收和排泄,并分析了排泄对水体中氮、磷的影响.结果表明:(1)鲢通过滤食作用降低了藻类密度,且对不同藻类的滤食效率无显著差异;(2)在水体中,鲢滤食藻摄入磷并排泄溶解性磷(SRP),在食物充足时可维持水体总磷(TP)相对稳定,在食物不充足时,鲢消耗自身营养并持续排泄SRP,成为新磷源;(3)鲢摄入食物后以高氮磷比(N:P)向环境再供应无机营养,食物中大部分氮和少部分磷以无机营养形式排泄,使滤食组水环境N:P显著高于control组,其中滤食蓝藻组水环境N:P显著高于硅藻、绿藻组,提示鲢对藻的滤食促进水体营养向磷限制转换,尤其是滤食蓝藻可能加强这种趋势.总之,鲢不仅可通过摄食压力降低藻密度,同时能以高N:P排泄再分配营养影响藻生长,其对水体营养循环的作用值得关注.