气候因子对三种豆科树种固氮的影响

研究了气候因子对台湾相思(Acacia confusa)、大叶相思(A．awriculaeformis)和南岭黄檀(Dalbergia balansae)根瘤固氮酶和吸氢酶活性的影响。3种树木根瘤均具有吸氢酶活性,外源H：可提高固氮酶活性,表明吸氢酶有助于固氮效率的提高。3树种根瘤的固氮活性有明显季节变化,夏秋活性较高,早春及冬季活性较低。离体根瘤固氮和吸H2活性表达的最适温度为25—30℃。光照强度及土壤湿度均显著影响根瘤固氮和吸H2活性。     

大叶相思的结瘤固氮和吸氢酶活性

本文报道大叶相思的结瘤固氮和氢酶活性的研究结果。大叶相思结瘤状况与其他含羞草亚科的树种相似,刚形成的幼瘤为单生球状或椭圆形,以后顶端伸长或分叉,呈分叉状、姜状和扇状。同一植株的不同成熟度根瘤的固氮活性也不同,成熟壮瘤固氮活性最高,幼瘤次之,衰老瘤最低。不同立地条件下种植的大叶相思根瘤固氮活性虽有差异,但生长在pH4.7的酸性红壤中的大叶相思,根瘤固氮活性仍具有较高水平。大叶相思根瘤固氮活性也有明显的季节变化,夏秋较高,春冬较低。根瘤离体后7小时内固氮活性变化不大,甚至在离体后21小时内仍维持一定水平的固氮活性。大叶相思根瘤具有吸氢酶,其吸H_2活性在最初3小时内随时间延长而升高,3—7小时内仍维持一定水平。在根瘤固氮系统中注入外源分子H_2,可提高固氮酶活性,外源H_2最适浓度为7.5％。由于其根瘤具有催化吸收分子H_2的氢酶系统,能吸收利用固氮反应所放出的大量H_2,因而能更有效地利用光合产物于固氮过程。大叶相思根瘤离体后能较长时间维持高的固氮活性水平,可能与其吸H_2酶系统有关。     

田菁结瘤固氮特性研究

果园套种田菁作夏季绿肥,出苗10～15天即有根瘤出现,主根和各级侧根都可能结瘤,根瘤数量较多,每亩可达30公斤以上。营养生长期根瘤固氮酶活性较高;花果期由于部分根瘤衰败,固氮活性明显降低。土壤干旱降低田菁根瘤的含水量和固氮活性。田菁根瘤在25℃时固氮活性最高,12℃以下或35℃以上固氮活性急剧下降。营养生长期每亩田菁每天干均可固氮76克,若在苗龄100天时翻埋,可固氮7.6公斤,折合硫酸铵36.2公斤。     

生态条件对马占相思结瘤固氮的影响

本文研究了马占相思（Ａｃａｃｉａｍａｎｇｉｕｍ）结瘤固氮和生态条件的关系．结果显示．马占相思根瘤固氮活性的昼夜变化与固氮能源的供给有关,它受光、温影响较大,固氮活性昼夜变化的范围为１—５μｍｏｌＣ２Ｈ４·ｇ－１ｆｒｅｓｈｎｏｄｕｌｅｈ－１。固氮活性的季节性差异也很明显,且与温、湿度的变化关系密切,在温、湿度较好的５月—１０月．固氮活性较高．为３—１０μｍｏｌＣ２Ｈ４·ｇ－１ｆｒｅｓｈｎｏｄｕｌｅｈ－１．冬春的干旱和低温会影响根瘤的生长和存活．造成固氮活性降低甚至失去活性．不同年份和林地的根瘤生物量为１０４—６２５ｋｇ·ｈａ－１,以幼林期根瘤生物量较高．多数样地的根瘤生物量在３００ｈｇ·ｈａ－１以上．随着森林生态系统的发展．根系往土层深处生长以及林下草本和灌木层的增长等原因,根瘤生物量会受影响而有所下降。施肥松土能提高根瘤生物量５７—３４４ｋｇ·ｈａ－１,对增加固氮量有重大意义。     

翅果油树的生态学特征及其根瘤固氮活性的研究

翅果油树是中国放线菌结瘤植物资源中一种具有较高经济价值的稀有油料树种。作者对其生态学特征以及多种生态因子与其根瘤固氮活性的关系进行了调查和研究。 研究结果表明:在生长季节内,翅果油树根瘤的固氮活性呈双驼峰状变化。在6月出现一个高峰、9月出现一个次高峰。这种季节性变化,是受各种生态因子和寄主植物体内代谢因素所制约的。温度对根瘤固氮活性有明显影响;光合作用強度与固氮活性密切相关,但并不呈同步关系;有性生殖生长在不同季节对根瘤固氮活性的影响,是由于二者对光合作用产物发生竞争的结果。种植翅果油树可以明显地提高林地内的氮素含量,12年生人工林和20年生人工改造林分别比荒坡自然植被下的土壤含氮量提高75％和99％。     

羊奶果结瘤固氮特性研究

羊奶果根瘤多年生,初发生时呈2—3分又状,后经多次分叉生长,形成珊瑚状的根瘤簇,外形球状或扁球状,直径可达数厘米。根瘤固氮活性较高,全年平均固氮活性8.86微摩乙烯/克鲜瘤/小时。固氮活性秋夏较高,冬春较低。根瘤离体后固氮能力持续时间较长,可达9小时。固氮作用最适温度为30℃,低温使固氮活性显著下降,短时间高温(37℃)能提高根瘤固氮活性,但持续高温会抑制固氮活性。 羊奶果根瘤具有氢酶,表现出较高吸氢活性(9.52微摩氢/克鲜瘤/小时),且持续时间较长。外源氢能明显提高根瘤固氮活性,提高幅度达60％左右。 羊奶果各器官硝酸还原酶活力为根>根瘤>叶片>枝条,叶片NR活力呈季节性变化,秋夏较高,冬春较低。根瘤NR活力变化较大,且与根瘤固氮活性变化的趋势基本一致。     

气候因子对银合欢共生固氮的影响

本文研究气候因子对银合欢共生固氮的影响。银合欢结瘤固氮有明显的季节性变化,夏秋结瘤多,固氮酶活性高,冬天及早春结瘤少,活性低。银合欢结瘤固氮的适宜温度为25-30℃,低于10℃或高于30℃时活性显著下降,处于0℃或45℃时活性极低,逆境温度处理时间越长活性越低。温度相近的条件下,土壤湿度对银合欢结瘤固氮的影响尤其突出,水分过多或干旱都严重影响结瘤固氮。遮光条件下银合欢根瘤固氮酶活性显著降低,晴天取样的根瘤固氮酶活性比阴天的高。银合欢根瘤固氮酶活性在一天中出现两个峰,第一个峰在11时,第二个峰在17-20时。离体根瘤的固氮酶活性随离体时间的延长而降低,表明植株光合作用产物对根瘤的供应及其在根瘤中的贮备对固氮酶活性有显著影响。     

台湾相思结瘤固氮与吸氢酶活性研究

台湾相思的根系具有多年生的根瘤,根瘤初发生时球状,以后发育成分叉瘤和扇状瘤。根瘤固氮活性因苗龄、成熟度不同而有明显差异。环境条件影响结瘤及固氮活性。15℃时结瘤受到明显抑制,固氮作用最适温度条件是25～30℃。光照不足降低根瘤固氮活性。短期轻度干旱不影响根瘤固氮活性,但持续干旱使固氮活性明显下降。pH4.5～8.5条件能正常结瘤,pH5.5时结瘤最好。根瘤固氮作用时不释放H_2,具有较高的吸氢酶活性,在固氮反应系统中加入5％的H_2,能提高根瘤固氮活性。     

一种高效研究大豆根瘤共生固氮的营养液栽培体系

为建立一种既可高效结瘤固氮, 又具有一定产量的大豆(Glycine max)营养液栽培系统, 设计并进行了2个试验。首先在不同供氮条件下, 研究了接种根瘤菌对大豆的结瘤状况、固氮能力、生物量及产量的影响。结果表明, 供氮过高或过低, 均影响大豆生长、产量形成及根瘤固氮; 并且植物生长所需的最适供氮水平远高于生物固氮所需的最适供氮水平。此外, 大豆生物固氮活性最高的时期在生殖期第一期(R1期)之前。由此推断, 大豆R1期前, 供应较低的氮, 有利于根瘤形成及固氮; 而从R1期起, 应提高供氮水平, 以促进植物生长及产量的形成。在此基础上开展第2个试验, 对供氮条件进行了优化处理(即R1期前低氮供应、R1期开始中氮供应)。结果表明, 与持续供应高氮相比, 优化供氮处理不仅可获得较多固氮酶活性较高的大根瘤, 还能保持较好的生长、获得更高的百粒重及维持80%左右的产量。研究结果不仅可为高效研究大豆根瘤共生固氮提供营养液配方, 还可为大豆高产高效栽培提供试验依据。     

广东省豆科植物结瘤固氮及根瘤菌资源的初步研究

于2000～2001年在广东省境内54个县（市、区）进行了豆科植物结瘤固氮资源的调查及根瘤菌的采集工作。共采集到豆科植物根瘤样品484份,隶属于37属78种;根瘤的形状以圆形、椭圆形、珊瑚状和姜状居多,大小一般在1～10 mm之间,颜色多为淡红色或黄色。用乙炔还原法对24种93份根瘤样品进行了固氮酶活性测定,结果表明,大多数样品的固氮酶活性在1～10 μmol C₂H₄·g^-1 fresh nodule·h^-1之间。从采集到的根瘤中分离纯化出410株根瘤菌,对其中312株进行了回接试验,回接成功率为93.3 %。调查发现广东省现有栽培豆科作物种类与《广州植物志》的记载相似,所以本研究在豆科栽培作物方面有一定的代表性。在调查采集到根瘤的豆科植物中,三尖叶猪屎豆（Crotalaria micans）、毛排钱草（Phyllodium elegans）、细长柄山蚂蝗（Podorcarpium leptopus）等在本研究之前未见到有结瘤固氮的报道。     

连香树人工林根系分泌物输入季节性变化及其驱动的根际微生物特性研究

根系分泌物介导的根际过程具有重要的生态学效应,但目前有关植物尤其是濒危珍稀植物根系分泌物及其介导的土壤生物地球化学循环过程的原位季节动态研究甚少。本文以阿坝州茂县大沟流域30年生的国家二级濒危保护植物连香树人工林为研究对象,于2014年4、7、9和12月利用原位收集装置对连香树根系分泌物进行原位收集;并同步分析了根际土壤微生物特性的变化。结果表明：（1）根系分泌物C和N分泌速率均呈现明显的季节动态变化,其中,夏季最高,冬季最低。（2）根际土壤微生物碳、氮及土壤酶活性显著高于非根际,表现出正的根际效应;根际效应也与根系分泌物输入表现出类似的季节动态规律,即夏季（7月）最高,而冬季（12月）最低。（3）进一步相关分析表明：根系分泌物分泌速率与土壤微生物碳、氮及土壤酶活性根际效应值呈线性正相关,表明根系分泌物输入是驱动根际微生物活性的重要因子,揭示连香树根系碳输入对根际土壤过程和功能的季节响应。未来研究应加强根系分泌物输入与土壤生物地球化学循环过程的偶联效应与机制研究。     

Seasonal Activity and Foraging Preferences of the Leaf-Cutting Ant Atta sexdens piriventris (Santschi) (Hymenoptera: Formicidae)

Leaf-cutting ants are known for their habit of foraging. These habits can be influenced by several factors, including variations in topography, soil, and climate among others. The objective of this research was to study the seasonal activity and foraging preferences of the leaf-cutting ant Atta sexdens piriventris (Santschi). The study was carried out from January to October of 2007 in grasslands of the state of Santa Catarina, Brazil. Nests of A. sexdens piriventris were randomly selected and the forager’s activities were recorded. Damaged plant species, soil fertility, and climatic conditions were recorded. The maximum foraging activity in the summer was recorded during periods of darkness or low light (between 7 p.m. and 5 a.m.). In autumn and spring, foraging was the highest in the morning, but during winter time the foraging activity was high in the afternoon. Fourteen plant species were frequently visited during our study with the lowest foraging activity being recorded at very low (1 to 4°C) or very high temperatures (above 26°C). The number of exploited plant species was higher in winter (13) than in summer (9). Baccharis trimera (Asteraceae) (43%) and Paspalum spp. (Poaceae) (33%) were the most exploited plants among the identified species.     

Complete sequence of a Rhizobium plasmid carrying genes necessary for symbiotic association with the plant host

The soil bacteria rhizobia have the capacity to establish nitrogen-fixing symbiosis with their leguminous host plants. In most Rhizobium species the genes for nodule development and nitrogen fixation have been localized on large indigenous plasmids that are transmissible, allowing lateral transfer of symbiotic functions. A recent paper reports on the complete sequencing of the symbiotic plasmid pNGR234a from Rhizobium species NGR234⁽¹⁾, revealing not only putative new symbiotic genes but also possible mechanisms for evolution and lateral dispersal of symbiotic nitrogen-fixing abilities among rhizobia.     

东海大陆架虾类资源量评估

根据2008年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)、冬(2009年2月)四季东海区桁杆拖虾网调查资料, 应用资源密度法首次估算了调查海域主要经济虾类和总体的现存资源量和最大持续产量(MSY)。结果表明: 调查海域虾类季度平均资源密度为203.5 kg/km2。根据季节分布, 以夏季最高, 冬季最低; 根据区域分布, 南部海域最高, 中部最低。调查海域虾类的现存资源量约为10.6×104 t, MSY约为22.2×104 t, 与2008年调查海域虾类渔获量比较, 表明该海域虾类资源总体利用略显不足, 尚有一定潜力。在主要经济虾类的现存资源量与MSY中, 以假长缝拟对虾Parapenaeus fissuroides最高; 与历史资料相比, 某些经济价值较高的种类, 如哈氏仿对虾Parapenaeopsis hardwickii、日本对虾Penaeus japonicus等的资源量明显减少, 而长角赤虾Metapenaeopsis longirostris等经济虾类较低的种类资源量有所上升, 这说明东海大陆架海域虾类资源组成情况已经发生了很大改变。       

攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis)的根瘤和固氮作用

 分布在南亚热带金沙江干热河谷的攀枝花苏铁,普遍受蓝细菌侵染形成特殊的多级分枝珊瑚状根瘤簇。当年生树苗活瘤重可达8克／株,100年生370克／株。固氮活性在秋季一般为1.8—11.1μmol C2H4／g·f·w·h-1,它明显受光照和湿度影响,昼夜动态是白天活性明显比夜间高。苏铁固氮量从0.64—18.69毫克／株·小时,它在生态系统的氮循环中起良好作用。     

The diversity of actinorhizal symbiosis

Filamentous aerobic soil actinobacteria of the genus Frankia can induce the formation of nitrogen-fixing nodules on the roots of a diverse group of plants from eight dicotyledonous families, collectively called actinorhizal plants. Within nodules, Frankia can fix nitrogen while being hosted inside plant cells. Like in legume/rhizobia symbioses, bacteria can enter the plant root either intracellularly through an infection thread formed in a curled root hair, or intercellularly without root hair involvement, and the entry mechanism is determined by the host plant species. Nodule primordium formation is induced in the root pericycle as for lateral root primordia. Mature actinorhizal nodules are coralloid structures consisting of multiple lobes, each of which represents a modified lateral root without a root cap, a superficial periderm and with infected cells in the expanded cortex. In this review, an overview of nodule induction mechanisms and nodule structure is presented including comparisons with the corresponding mechanisms in legume symbioses.     

鼎湖山主要森林土壤CO_2排放和CH_4吸收特征

研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松林、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)在2000~2001年期间土壤CO2排放和CH4吸收特征。季风林、混交林和马尾松林土壤CO2排放速率在研究期间的平均值分别为(kgCO2-C·hm-2·d-1):18.6±2.6,20.5±3.7和17.8±3.8,土壤CH4吸收速率则分别为(gCH4-C·hm-2·d-1):-5.5±1.8,-3.3±1.6和-7.7±1.8。土壤CO2排放速率和土壤CH4吸收速率在三种森林类型中均表现明显的季节性变化,且其季节性变化根据森林类型和年份不同而异。总的来说,土壤CO2排放速率在所有森林中均呈现夏季最高而冬季最低的变化,土壤CH4吸收速率的季节性变化则相反,基本上表现为冬季最高而夏季最低的变化。三种森林土壤的CO2排放速率和CH4吸收速率在两观测年间的差异均不显著。土壤CO2排放速率在不同森林类型间的差异也不显著,但土壤CH4吸收速率在马尾松林显著高于混交林。在两观测年中,土壤CO2排放速率与土壤CH4吸收速率之间在季风林呈现显著的负相关关系,在混交林和马尾松林中它们之间也趋向呈负相关关系,但未达显著水平。土壤CO2排放速率与土壤温度之间在季风林呈现显著的指数正相关关系,但在其余森林(混交林和马尾松林)中它们之间的关系则不明显。     

三峡水库底栖动物群落结构特征及其与蓄水前资料的比较

为了解三峡水库在蓄水后底栖动物的群落结构特征, 探索水文情势改变对底栖动物群落结构的影响,于2012 年8 月、11 月及2013 年4 月对三峡水库的秭归、巫山、云阳、忠县和木洞五个断面底栖动物的群落结构进行了调查分析。结果表明: (1)共记录底栖动物43 个属种, 木洞种类最多(29 种), 秭归最少(12 种)。优势种为多足摇蚊(Polypedilum sp.)、前突摇蚊(Procladius sp.)、肥满仙女虫(Nais inflata)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和一种钩虾(Gammaridae);(2)在空间分布上, 密度以木洞最高(81802740) ind./m2,忠县最低(11642) ind./m2;生物量以木洞最高(8.663.65) g/m2, 云阳最低(0.170.06) g/m2;(3)在季节动态上,密度以秋季最高(31401450) ind./m2, 夏季最低(11537) ind./m2;生物量则以春季最高(3.832.11) g/m2, 夏季最低(0.650.46) g/m2;(4)底栖动物密度和生物量随着水深的增加呈下降趋势, 在水深小于20 m 的浅水区递减率最大;(5)丰度/生物量比较曲线(ABC 曲线)分析显示, 巫山属于中等干扰条件下的群落结构(W=-0.003), 而木洞属于严重干扰条件下的群落结构(W=-0.101);(6)与建坝前相比, 三峡水库底栖动物密度和生物量趋于减少。流速减缓、水深增加、水位波幅加大和沉积物中营养盐的升高可能是造成三峡水库底栖动物群落结构改变的主要因素。