旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系

在陕西永寿和河南洛阳分别进行了11处和7处小麦大田试验,设对照(不施氮)和施氮(150 kg N·hm^-2)2个处理,测定了小麦生物量、籽粒产量及不同土层(0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm)土壤铵态氮、硝态氮浓度.结果表明: 两地土壤铵态氮浓度均很低,而硝态氮浓度较高,其中硝态氮数量占铵态氮、硝态氮总量的91%,在反映土壤供氮特性方面与两者之和有完全一致趋势.不施氮情况下,永寿0～40、0～60、0～80和0～100 cm土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量显著相关;而洛阳无显著相关关系.施氮后,永寿不同深度土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量的相关关系显著下降,而洛阳出现负相关;两地小麦产量增量与0～80 和0～100 cm土层累积的硝态氮显著或极显著相关.小麦苗期主要依赖0～20 cm土层硝态氮;返青期、拔节期分别利用0～40 cm和0～60 cm土层硝态氮,成熟期则能利用0～100 cm土层累积硝态氮.小麦收获后对照土壤的铵态氮浓度与播前起始值无明显差异,而硝态氮大幅下降.     

转植酸酶基因玉米种植对土壤线虫群落的影响

土壤是生态系统中物质循环和能量转化的重要场所,转基因作物外源基因对土壤非靶标生物的影响已经引起人们的广泛关注.我国转植酸酶基因玉米(即自交系BVLA430101)于2009年9月27日获得了生物安全证书,该转植酸酶基因玉米可提高饲料利用效率,减少动物粪便造成的环境污染.本文以转植酸酶基因玉米(简称转基因玉米)和常规对照亲本玉米(简称对照玉米)为试验材料,通过大田试验研究了转基因玉米和对照玉米种植对土壤线虫群落组成与生态指标的影响.结果表明： 转基因玉米和对照玉米大田土壤分别分离出29个属和26个属的线虫.与对照玉米相比,转基因玉米种植田食细菌线虫相对多度与数量、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数,以及群落多样性指数等都有升高的趋势,而植食线虫相对多度与线虫总成熟度指数呈降低趋势.重复测量方差分析表明,整个生长季节内转基因玉米与对照玉米田间不同营养类群土壤线虫相对多度与数量及生态指标均无显著差异;而T检验分析表明,玉米乳熟期转基因玉米田食细菌线虫、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数显著高于对照玉米田,这可能与乳熟期转基因玉米田土壤总氮含量显著升高有关.     

苜蓿邻作麦田地表步甲和蜘蛛种群动态及其对苜蓿刈割的响应

设计苜蓿-麦邻作与麦-麦邻作的农田界面捕食性天敌空间分布对比试验,在距离交接界面3、6、9、12、15、18、21、24和27 m处设诱集小区,采用陷阱法诱集调查地表步甲和蜘蛛种类与数量.结果表明: 不同界面麦田边缘地表步甲和蜘蛛物种多样性和多度都表现出一定的边际效应.苜蓿 麦界面15～18 m范围内边际效应明显,超过20 m, 边际效应逐渐消失.麦-麦界面的边缘效应明显弱于苜蓿 麦界面.苜蓿的刈割使苜蓿田中的天敌向邻作麦田迁移,苜蓿刈割后10 d内,邻作小麦田20 m内地表步甲和蜘蛛种类和个体数都有所增加,其中个体数的增长幅度大、速度快.绘制了苜蓿-麦界面地表步甲和蜘蛛的物种多样性和优势种(毛青步甲和星豹蛛)种群数量空间动态分布图,能直观地看出天敌由苜蓿向小麦田的迁移过程.     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5 mmol·L^-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明: 在一定浓度(1～3 mmol·L^-1 Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(P_n)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4～5 mmol·L^-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L^-1Si处理效果最好.     

莱州湾增殖礁附着牡蛎的固碳量试验与估算

通过对莱州湾增殖型人工鱼礁附着生物的取样调查,分析了礁体附着优势种褶牡蛎壳干质量、总湿质量和附着厚度的季节变化及其随礁龄变化的差异,并对礁区的总固碳量进行了估算.结果表明： 增殖礁礁体附着褶牡蛎壳干质量和总湿质量均呈现明显的季节性变化(P＜0.01),4月最低,12月最高.增殖礁礁龄对附着褶牡蛎壳干质量、总湿质量和附着厚度影响显著(P＜0.01),均随礁龄的增加呈递增趋势.莱州湾圆管型增殖礁5、4和3年礁龄的礁体附着牡蛎固碳量分别为17.61、16.33和10.45 kg·m^-3.2009—2013年,莱州湾金城海域64.25 hm²海洋牧场圆管型增殖礁礁体上附着牡蛎总固碳量约为297.5 t C,相当于封存了1071 t CO₂,而封存固定这些CO₂所需费用约1.6×10⁵～6.4×10⁵美元.因此,增殖礁附着牡蛎具有巨大的生态效益.     

生物聚集体中群体感应作用的研究进展

群体感应是微生物利用信号分子感知环境条件并进行特定基因表达调控.近年来,随着群体感应在微生物信息交流中的作用日益凸显,其在生物聚集体(生物膜和颗粒)形成过程中的作用受到广泛关注.本文综述了自体诱导信号分子AI的分类和相应的群体感应调控方式,以及群体感应信号分子对生物聚集体形成和结构稳定的调控,并对群体感应研究新领域进行了展望.     

微流控芯片在水环境污染分析中的应用

近年来,一种新型技术——微流控芯片技术因其分析速度快、消耗低、体积小、操作简单等特点而备受世界各国的广泛重视.该技术以微通道网络为基本特征,以微机电系统(MEMS)工艺为技术依托,将整个实验室的功能集成在微小芯片上,即构成所谓“芯片实验室”.本文从该技术的基本情况出发,介绍了微流控芯片的发展,并从仪器小型化、系统集成化、不同的芯片材料以及多种检测技术等方面,着重讨论了其在水环境污染分析方面的实际应用和发展前景,指出了它当前所面临的一些问题.随着微流控芯片的不断发展,高速多通道检测装置、低成本设备以及集成了多种方法的高通用性微流控检测芯片,都将成为未来研究的热点.     

遮阴和藜竞争对黄顶菊光合荧光和生长特性的影响

为了防控黄顶菊进一步在国内蔓延,明确黄顶菊的生长机制迫在眉睫.本研究设不同遮阴程度(0、50%和80%)和种植方式(黄顶菊单种、藜单种、两者混种)共9个处理,研究遮阴和种植方式对两种植物出苗率、光合荧光和生长特性的影响.结果表明: 适度遮阴有利于黄顶菊出苗,但是出苗不整齐,这是造成黄顶菊入侵性强的一个重要因素.随着光照强度的增强,两种植物净光合速率(P_n)、光化学猝灭(q_P)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、实际量子产量(Y)、非光化学猝灭(q_N)、水分利用效率(WUE)、茎生物量比(SMR)、冠宽(CW)和干物质积累量(DM)都增加,而比叶面积(SLA)降低;黄顶菊叶生物量比(LMR)显著增加,而藜不显著;黄顶菊DM增幅比藜的增幅高.80%遮阴下,藜P_n和DM都高于黄顶菊.自然光下,黄顶菊P_n、q_N、WUE和相对竞争强度(RCI)最高,混种黄顶菊CW、DM和混种藜P_n、Y显著低于相应的单种处理.黄顶菊的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)均比藜高.因此,黄顶菊耐阴能力比藜弱,两种植物都是通过增加SLA和降低LMR来适应弱光;黄顶菊适应强光的能力大于藜,自然光下混种黄顶菊通过增加SMR和降低CW来提高竞争力.     

金华北山常绿阔叶林群落结构及优势乔木树种更新类型

以金华北山常绿阔叶林为对象,对群落的结构特征和优势乔木树种的更新进行调查研究。根据调查统计,群落共有维管植物66科115属144种,木本植物中的常绿阔叶树种以壳斗科、樟科、山茶科为主,达到62.96%,体现了亚热带常绿阔叶林的特点。该群落可划分为乔木层、灌木层、草本层和层间4个层次,其物种多样性表现出灌木层乔木层层间草本层的特点。根据径级频率分布形状,将各树种的种群结构归纳为4种类型,并结合各种群的生物学和生态学特性,分别讨论其更新类型,同时对群落所处的演替阶段进行诊断。结果为:(1)群落的建群种为木荷、苦槠,枫香、马尾松等也占有一定优势。(2)种群结构为逆-J字型的木荷、苦槠、香樟,耐荫性强,可以通过实生和萌生两种方式实现种群的更新,是顶极群落的优势种;L型的木、女贞、格药柃等均为常绿阔叶小乔木或者大灌木,是顶极群落亚乔木层和灌木层的主要组成种;间歇型的枫香、麻栎、锥栗等,种群结构具有机会性和波动性,体现出顶级性先锋种的特性;纺锤型的白栎、马尾松和杉木为高大阳性树种,是演替序列中的先锋种,在此群落中种群更新不足,已表现出衰退的迹象。(3)该群落正处于顶级演替的前期,并未达到最终阶段,将进一步向以木荷、苦槠为优势种的方向发展。     

将RGD模体改变为RGDNM可减弱Echistatin对血小板聚集的抑制但增强血管新生的抑制作用

为了研究去整合素echistatin RGD(Arg-Gly-Asp) 模体周边氨基酸突变后对其生物学功能的影响,根据echistatin序列设计合成6个片段,利用重叠延伸PCR法合成cDNA,使echistatin RGD模体周边序列变为ARGDNM (D27→N),与载体pTXB1连接后转化E.coli BL21(DE3),建立echistatin (ARGDNM)的表达体系．工程菌经IPTG诱导后融合蛋白表达量占菌体总蛋白约30%,几丁质亲和纯化后,DTT裂解释放目的蛋白分子量约5.4 kD．体外血小板聚集和体内鸡胚绒毛尿囊膜 (chick chorioallantoic membrane, CAM)血管新生实验结果表明,echistatin (ARGDNM)抑制血小板聚集的作用减弱,而其抑制血管新生的作用增强．RGD模体周围氨基酸的改变影响了去整合素的生物学功能,echistatin (ARGDNM)增强了与αⅤβ3结合的特异性,本工作为研究特异性更强的去整合素药物奠定了基础．