《成都生物所在生物多样性野外调查方法取得进展》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2020-11-16
  • 样线法由于具有相对简单、快速和便捷等优点,是野外生态学调查的最基础方法之一,但这也容易造成野外采样的非独立性和非随机性。一直以来,样线调查方法主要被应用于物种密度的估计上,其在群落水平生物多样性的估计一直没有被建立相应的生态统计方法。
    中国科学院成都生物所研究人员首次提出利用一种马尔科夫转移矩阵模型来刻画带有时间先后次序的样线调查生态数据,并提出了利用在走样线的过程中先后遇到同样一个物种的个体的概率(称之为同种相遇指数)来评估群落水平多物种的聚集分布式样。该指数的特色是计算相当地简单,其可以写成单个物种的同种相遇指数的加和。基于该性质,研究人员证明了同种相遇指数于描述空间自相关的莫兰指数有着巧妙的数学联系,即同种相遇指数可以写成单个物种的莫兰指数的加权平均形式,其权重大小由物种相对多度所决定。这个发现揭示了物种分布聚集度与空间自相关的内在联系,某种意义上物种分布聚集度等价于空间自相关。两个指数的数学联系,也为进一步研发新的基于样线调查法的生物多样性估计方法提供了重要启示。相关研究成果于2020年8月27日发表于Ecography上。

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    • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:changjiang
    • 发布时间:2019-05-30
    • 野外生态调查费时费力,一次甚至若干次的野外调查几乎不可能彻底把研究地区里面所有的角落进行无间隙覆盖。而且很多时候,能进行野外调查的样点常常需要考虑研究物种的生境偏好与周围环境条件的限制。 样线调查法可能是比较经济的生物多样性调查手段,经常用在植物、两栖爬行动物、鸟类兽类等几乎所有高等生物类群的调查当中。但是样线设计如上所述需要考虑环境的限制性和物种的生境特异性,往往实际的调查取样过程呈现非随机性,这在生态调查中是希望能尽量避免的。如何评估样线调查的非随机性,并利用带时间先后顺序的样线调查结果来评估群落水平上的物种共存式样,目前还没有解决方案。 中国科学院成都生物研究所陈有华研究员联合江建平研究员、台湾中兴大学沈宗荏教授、美国著名生态学家Richard Condit和Stephen P. Hubbell(群落生物多样性中性理论的奠基人), 首次提出利用一种马尔科夫转移矩阵模型来刻画带有时间先后次序的样线调查生态数据,该模型的参数可以用在走样线的过程中先后遇到同样一个物种的个体的概率(称之为同种个体相遇指数)进行很好地估计。同时,该同种个体相遇指数可以非常好地评估区域水平上群落水平多物种的共存分布式样。该指数计算简单,甚至可以直接手算,不需要用到计算机,其相关统计属性亦被较彻底地研究。利用该指数分析巴拿马热带森林大样地数据、西南山地和越南两栖动物调查数据,结果显示,热带森林中的物种共存并没有呈现想象中的高聚集程度(与团队在Ecology的先期工作相吻合)。而与之相反,两栖动物在空间上呈现高聚集的分布式样。 该研究成果以Inferring multi-species distributional aggregation level from limited line transect-derived biodiversity data为题,在生态学与进化生物学方法论国际知名期刊、英国生态学学会期刊Methods in Ecology and Evolution (2年IF:6.363;5年IF:9.881)正式接受刊出。研究得到了院B类战略性先导科技专项(XDB31000000)、国家重点研发计划(2017YFC0505202)与院相关人才计划项目的联合支持,博士研究生黄文忠与石胜超参与了部分的研究工作。
  • 《成都生物所在高山灌丛土壤微生物多样性沿海拔分布格局研究取得进展》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2023-07-10
    •     土壤细菌和真菌是陆地生态系统中微生物群落的重要组成部分,具有较高的可塑性及适应性,在生态系统中发挥着重要作用。不同海拔下,高山灌丛生态系统土壤微生物群落的分布格局及其影响因素的研究不足,在很大程度上限制了对灌丛生态系统生态学过程的认知。     基于此,中国科学院成都生物研究所地表过程与生态系统管理项目组博士生谢路路和李琬婷在尹春英研究员的指导下,以折多山优势灌丛光亮杜鹃(Rhododendron nitidulum Rehd. et Wils)为研究对象,采集不同海拔(3300、2600、3900和4200米)的植物根系和土壤样品,利用高通量测序技术(Illumina MiSeq sequencing platform),阐明了不同海拔的根际土壤微生物群落变化格局及主要调控因素。研究表明:1)细菌群落丰富度和多样性随海拔增加呈先降低后增加的趋势,在3600米达到最小值;而海拔3300米处的真菌群落丰富度在显著低于其他海拔。2)不同微生物类群对环境的相应不同。在低海拔(3300和3600米),土壤养分有效性低,杜鹃具有更大的根系表面积,细菌类群中Planctomycetota占优势;而高海拔(3900和4200米)的土壤养分有效性高,杜鹃具有较低的根系表面积,真菌类群 中Mortierellomycota占优势。3)土壤含水量、pH 值、硝态氮和有效磷含量,和根系表面积和最大深度是解释根际土壤细菌和真菌群落变化的主要因素。本研究揭示了不同海拔杜鹃根际土壤微生物群落的分布格局及其驱动因子,加深了对高山灌丛生态系统的微生物学过程的理解。      上述研究结果以“Soil properties and root traits are important factors driving rhizosphere soil bacterial and fungal community variations in alpine Rhododendron nitidulum shrub ecosystems along an altitudinal gradient”为题发表在《Science of the Total Environment》 (IF=10.753)。谢路路和李琬婷为论文第一作者,尹春英研究员为论文通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、四川省应用基础研究和和中国科学院重点部署项目的联合资助。