生态代谢模型引入pH值准确预测细菌多样性
土壤生物多样性极其复杂,通常少量土壤中就存在数十亿种生物,包括土壤微生物(细菌、真菌和原生生物)以及土壤动物(线虫)等。明确土壤生物多样性地理分布模式仍是一个巨大的挑战。以前的研究使用定性和图形框架等简单分析方法,仅仅包含少数共存物种或整体系统模型,侧重于突发模式但忽略了其潜在机制。著名生态学家James H. Brown等于2004年首次提出了定量评估不同尺度的系统中微生物多样性分布模式的框架,即生态代谢理论(MTE)。简言之,该理论预测个体的新陈代谢速率、种群增长率和物种数量随环境温度呈指数增长。众所周知,土壤pH值一直被认为是决定全球尺度不同土壤细菌多样性的主要因素。虽然生态代谢理论已被广泛用于动植物多样性的预测中,但在解释不同系统中细菌多样性分布模式时存在矛盾,这可能是因为忽视了pH值对土壤微生物多样性的影响。 南京土壤研究所孙波和蒋瑀霁团队创新了生态代谢理论的定量模型,将pH纳入理论框架中,研究pH—温度双因素代谢......阅读全文
生态代谢模型引入pH值-准确预测细菌多样性
土壤生物多样性极其复杂,通常少量土壤中就存在数十亿种生物,包括土壤微生物(细菌、真菌和原生生物)以及土壤动物(线虫)等。明确土壤生物多样性地理分布模式仍是一个巨大的挑战。以前的研究使用定性和图形框架等简单分析方法,仅仅包含少数共存物种或整体系统模型,侧重于突发模式但忽略了其潜在机制。著名生态学家Ja
沈阳生态所等揭示土壤细菌和真菌纬度多样性变化机制
生物多样性的起源和维持机制一直以来都是生态学领域亟待解决的重要研究课题。大量证据显示地球上大型动植物的多样性会随着纬度的升高而降低,但是到目前为止并没有可靠的证据能够支持土壤微生物多样性是否也遵循这样的规律。甚至有些研究基于特定的纬度范围发现微生物多样性可能与纬度之间根本不存在线性关系。此外由于
揭示氮沉降对植物和微生物群落的β多样性的影响
植物与土壤微生物群落相互关联、互相影响。环境变化将可能改变长期演化形成的植物-微生物群落结构,从而对生态系统多样性及功能产生深远影响。以氮沉降为例,氮沉降上升严重威胁陆地生态系统的生物多样性。已有研究表明,氮沉降造成植物和微生物物种丧失(α多样性的下降),群落结构(β多样性)发生改变。然而,学界
科学家综述电缆细菌的生长代谢与生态功能
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515371.shtm近日,广东省科学院微生物研究所研究员许玫英团队与丹麦奥胡斯大学教授Lars Peter Nielsen团队合作,全面概述了电缆细菌的多样性及其全球分布特点,详细介绍了电缆细菌独特的生理
粘细菌调控土壤微生物生态平衡
粘细菌响应植物根际分泌物向根部迁移并定殖,同时通过捕食作用驱动土壤有益微生物群落结构稳定从而降低病害发生。南京农大供图 微生物学家推测,粘细菌处于土壤微生物食物链的顶端,它们的捕食行为在土壤微生物生态系统平衡中可能发挥重要作用。 近日,南京农业大学生命科学学院教授崔中利团队证实了这一猜想。相
氮添加抑制青藏高原高寒沼泽草甸土壤细菌多样性
青藏高原草地景观。 张行勇 摄不同处理下土壤细菌门水平相对丰度。论文作者供图已有研究文献表明大气氮沉降水平的持续升高引发了诸多生态环境问题,如土壤酸化、改变土壤原有的氮磷平衡、降低生物多样性和凋落物分解,而青藏高原又是世界上中低纬度地区海拔最高、面积最大的多年冻土分布区、草地面积约为1.65×106
什么是生态模型?
生态模型是用于描述和理解生态系统的结构、功能和动态的数学或概念性表示。生态模型的类型多种多样,常见的包括:种群动态模型:用于研究单个物种的种群数量随时间的变化,考虑因素如出生率、死亡率、迁入和迁出等。群落模型:关注多个物种之间的相互作用,如竞争、捕食、共生等关系。生态系统能量流动模型:描述生态系统中
蒋高明:食物安全与生态安全可兼得
7月19日,《南方周末》发表该报记者采访笔者并现场调查的《养鸡场的死鸡哪去了》的文章,引起了社会广泛关注。 实际上,养鸡场死鸡进入食物链是违背生物学规律的养殖以及不合理的销售价格造成的。要解决食品安全,必须先解决生态环境安全。一流的生态才能产生一流的食品,一流的食品必须有一流的价格才能保证可持续发展
蒋高明:利用自然资源不能“透支”生态
2010年是我国自然灾害频发的一年,先是西南五省大旱,继之长江上游洪涝危害,后是甘肃舟曲泥石流,东北地区又出现洪灾。自然灾害频发,灾害天气固然是重要的原因,然而,不能忽视的是,人类长期蔑视自然,“透支”自然生态“成本”,才造成了自然灾害频率加大、危害加重。 据媒体报道,10月6
研究揭示地质过程与当代环境对山地植物等影响
生物多样性和生态系统功能一直是生态学的核心问题。生物多样性和生态系统功能由气候、生物和非生物属性等当代环境因子驱动,也可能通过地质过程等长期驱动因素塑造。长期驱动因素对当代环境具有持久的影响,这种影响在山区表现十分明显。最近有研究表明侵蚀和土壤异质性对陆地四足动物多样性具有重要影响,并揭示了地质
我学者揭示青藏高原高寒草甸土壤微生物多样性响应规律
青藏高原是地球的“第三极”,正经历着氮沉降急剧增加和降水变化的生态影响过程。高寒草甸约占青藏高原面积的35%,是青藏高原最重要的植被类型之一。虽然氮沉降和降水的变化会引起植物组成和多样性的变化,但对由此导致植物多样性与土壤微生物多样性之间关系如何变化尚不清楚。因此青海省寒区恢复生态学重点实验室周
生态模型法在苔藓物种多样性恢复速度评估指标研究中的应用
以下是一些生态模型法在苔藓物种多样性恢复速度评估指标研究中的应用案例:森林生态系统中苔藓恢复研究:在某温带森林生态系统的研究中,构建了一个基于个体的苔藓生长模型。该模型考虑了苔藓的生长速率、繁殖方式、对光照和水分的需求等因素,以及森林中树木的遮荫、落叶层厚度等环境条件对苔藓生长的影响。通过模拟不同森
如何运用生态模型构建技术来预测苔藓物种的分布和多样性变化?
运用生态模型构建技术来预测苔藓物种的分布和多样性变化,通常可以遵循以下步骤:数据收集收集大量与苔藓物种分布和多样性相关的数据,包括:苔藓物种的现存分布记录,例如通过野外调查、标本采集和文献研究获取。环境变量数据,如气候(温度、降水、光照)、地形(海拔、坡度、坡向)、土壤性质(质地、肥力、酸碱度)等。
细菌的代谢方式
细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大
细菌分解代谢
1.蛋白质的分解:蛋白质分子在细菌分泌的蛋白质水解酶的作用下,在肽键处断裂,生成多肽和二肽。多肽和二肽在肽酶的作用下水解,生成各种氨基酸。二肽和氨基酸可被细菌吸收,氨基酸在体内脱氨基酶的作用下,经脱氨基作用生成氨。不同种细菌在不同的条件下所进行的脱氨基作用的方式(氧化脱氨基、水解脱氨基、还原脱氨基)
蒋高明:保护生物多样性就是保护人类自身
我们今天生活的地球,面临来自人类的严重挑战。工业革命后,人口增加、环境污染、全球气候变化、大气臭氧层消失等生态灾难,制约了人类的发展,生物多样性也以前所未有的速度在减少。目前,全球人口已急剧增长到超过67亿,最新增长的10亿人口仅仅用了12年,伴随的严重问题是自然生态破坏和大规模的
蒋高明:做好生态项目必须遵循的规律
生态项目,顾名思义就是以恢复生态、保护生物多样性为目的的工程项目或综合项目。其中包括国家级项目,如三北防护林工程、京津风沙源治理工程、退牧还草工程、自然保护区工程等;国际援助项目,如联合国环境开发署、计划署在西南地区开展的生物多样性保护项目等;民间项目,如阿拉善生态协会、一些大型企业资助的荒漠化
黑河上游固氮细菌群落结构与多样性研究获得进展
氮是高寒生态系统的限制性营养元素,对固氮细菌多样性及其影响因素的研究有助于解决高寒生态系统土壤氮缺乏的难题。 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在祁连山区冰沟选择了两种典型植被进行样方调查和土壤样品采集。通过对其土壤理化性质进行测定,对两种植被土壤中的固氮细菌多样性和丰度用克隆文库(
常见的生态模型介绍
常见的生态模型包括以下几种:Lotka-Volterra 模型:用于描述两个物种之间的捕食者 - 猎物关系,包括捕食者和猎物的种群增长方程。逻辑斯蒂增长模型:常用来描述种群在有限资源环境中的增长情况,种群增长速度会随着种群数量接近环境容纳量而逐渐降低。林德曼能量传递模型:描述生态系统中能量在不同营养
生态模型法的概念
“生态模型法” 是一种用于研究生态系统的方法。它通过建立数学模型、计算机模型或概念模型等来描述和预测生态系统的结构、功能、过程和动态变化。生态模型通常会考虑生态系统中的各种生物和非生物因素,如物种组成、种群数量、能量流动、物质循环、气候条件、土壤特性等。这些模型有助于理解生态系统的复杂性和相互作用,
科学家揭示抗生素抗性基因在环境中的起源
从弗莱明发现青霉素开始,抗生素的使用挽救了世界上成千上万人的生命。然而近年来,抗生素的环境效应引发了越来越多的关注——因抗生素滥用导致抗生素抗性基因(ARGs)在环境中累积并威胁公共健康,尤以养殖场、农田、河流等受人类活动影响较大的环境最为典型。事实上,在抗生素被人类使用之前,自然界中生物来源的
生态中心在植物功能多样性与土壤侵蚀研究中取得进展
在世界范围内,人类为控制土壤侵蚀付出了巨大努力。然而,土壤侵蚀恶化的趋势并未从根本上得到遏制。因为当前的恢复策略过多地聚集于植被覆盖度,忽略了植被的组成和结构,导致大面积的单一植被,而这些植被在控制土壤侵蚀方面效能有限,因为他们冠层和根系结构相对简单。因此,当前的植被恢复方案迫切需要改
沈阳生态所揭示氮沉降对土壤微生物多样性影响
氮沉降是目前全球变化的重要影响因素之一,有研究预测在未来的几十年内陆地表面的活性氮沉降量会不断的增加。通过野外和室内模拟氮沉降等手段,当前研究对氮沉降增加后陆地生态系统的养分循环、植物生产力、植物多样性以及微生物生物量的变化有了一定认识。近年来,随着微生物测序技术和仪器的不断发展,测定土壤微生物
科普书需要多样性生态
近年来,我国科普图书的出版总体上呈上升趋势,无论是引进版科普还是原创科普,较之以前,在数量上和质量上都有了很大进步。不久前,2016年全国优秀科普作品评选结果揭晓,共有50部科普作品上榜。从本次获奖的名单来看,大部分国内原创的科普图书以说教的方式来传递科学知识、科学原理,品种较为单一,有的从名称
土壤粒径分布的土壤粒径分布模型
土壤粒径分布模型可分为两类,即参数模型和非参数模型。参数模型是表征累积质量百分含量与颗粒直径之间关系的包含若干形状参数的数学表达式。非参数模型则不包含形状参数,通常是采用有限的粒级划分的统计学指标。利用粒径分布模型可以对不同来源的颗粒分析资料进行标准化插值和不同粒径分级制之间的转换;另外,利用形状参
土壤无核密度仪土壤模型简介
土壤无核密度仪土壤模型简介:土壤模型(以下简称土模)是土壤的电子数据和用户输入的土壤物理数据的结合,是现场实际测试的基础。制作土模时,现场每个测试点都需要仪器采集电子数据,同时用环刀或灌砂测试得到该点土壤的湿密度、干密度和含水率等物理数据,然后把这些数据输入到仪器中,这样电子数据就会和物理数据关联起
新疆生地所揭示咸海岸上土壤微生物对土壤地球化学响应
研究湖域退缩与湖水咸化对咸海湖岸生态组演化的影响具有重要的生态学意义,有助于解释湖岸生态组与环境条件间的相互作用。伴随咸海湖面退缩,干涸的湖床出露地表,被逐渐风化为土壤,形成广泛的现代环境参数梯度(如盐度),咸海是研究湖岸生态组响应湖域退缩的理想场所。目前,对于湖泊持续干涸导致岸上土壤中微生物如
细菌的繁殖与代谢
细菌具有独立的生命活动能力,可从外界环境中摄取营养物质,获得能量,具有代谢(Metabolism)旺盛、繁殖(Multiplication)迅速的特点。细菌代谢过程中,可产生多种对人类的生活及医字实践有重要意义的代谢产物。
细菌的代谢方式介绍
细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大
细菌的新陈代谢(二)
二、细菌的代谢产物 细菌分泌胞外酶将多糖、蛋白质等大分子营养物质分解为单糖、小肽或氨基酸,然后吸收进入菌体,再经氧化或胞内酶分解形成菌体可利用的成分,此谓细菌的分解代谢。细菌以营养原料及生物氧化产生的能量,合成菌体及相应的代谢产的,此谓合成代谢。 细菌在分解和合成代谢中能产生多种代谢产物,在