增温和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物功能基因丰度的影响

为探讨温度升高和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物的影响,于2017年7月采集多年冻土区泥炭地表层(0—10 cm和10—20 cm)土壤样品,在10、15℃两个温度下开展为期42d的增温模拟试验,同时设置葡萄糖添加处理,利用荧光定量PCR技术分析泥炭地土壤碳氮循环关键微生物丰度变化,同时分析增温和外源碳输入对泥炭地土壤活性碳组分和无机氮含量的影响。结果表明:温度升高可导致北方泥炭地表层土壤微生物丰度以及群落结构变化,0—10 cm土壤微生物比10—20 cm土壤微生物更加敏感。增温条件下微生物首先快速分解活性有机碳,同时温度升高加快土壤氮周转速率,增加有效氮含量。外源碳输入整体提高了深层土壤微生物丰度,使得10—20 cm土壤细菌、产甲烷菌、甲烷氧化菌、氨氧化细菌以及反硝化细菌丰度显著增加,说明外源碳输入可能会促进10—20 cm土壤甲烷氧化过程、氨氧化过程和反硝化过程。温度和葡萄糖的交互作用对泥炭地表层土壤碳氮循环关键微生物丰度均有显著影响。在增温和外源碳输入条件下,北方泥炭地表层土壤微生物丰度受土壤碳氮活性基质的影响。     

秦岭地区林地与草地景观格局变化及其驱动因素

以1980—2015年土地利用数据集为数据源,利用GIS空间分析、景观格局指数和主成分分析法,研究了秦岭地区林地与草地景观格局时空变化特征,并探讨其演化的驱动因素。结果表明:(1)林地和草地是秦岭地区主要景观类型,约占研究区总面积的72%,其中有林地为优势景观类型,其次为高覆盖度草地和中覆盖度草地,其他林地和低覆盖度草地分布面积相对较少。(2)35年来,林地和草地总面积整体呈减少趋势,净减少了309.44km~2,其中草地减少占主导地位;空间变化上,损失严重的区域主要分布于以西安市为中心的周边区域,主要向建设用地和耕地转移。(3)林地和草地景观破碎化程度逐渐增加,连通性降低,景观异质性增强且景观形状更为复杂,草地较林地变化明显;空间分布上,林地和草地景观格局指数空间分布特征明显,在地形因子作用下呈现一定的地形梯度性,尤其与海拔的相关性最好。(4)人为活动干扰是影响秦岭地区林地和草地景观格局变化的主要驱动因素,气候因素次之,同时国家宏观政策起着重要的导向作用。减缓人为活动对秦岭地区的过度影响,维护林地和草地的平衡性及完整性,是实现该区生态系统科学管理和资源的可持续利用的关键。     

广西弄岗五桠果叶木姜子群落木质藤本空间格局及其与树种间的关系

木质藤本是生物多样性的重要组成,木质藤本通过影响支持木进而影响群落的结构和功能,但在生物多样性丰富的北热带喀斯特森林中,木质藤本与支持木的关系鲜为人知。以喀斯特季节性雨林的五桠果叶木姜子（Litsea dilleniifolia）群落为研究对象,对木质藤本的密度、分布格局及其与主要树种的关系进行调查研究,分析木质藤本对树木的影响。结果显示：（1）五桠果叶木姜子群落内木质藤本平均密度为0.0913株/m²,木质藤本在0-20m空间尺度整体表现为聚集分布,且随着尺度增大,聚集强度逐渐减弱;不同径级木质藤本在不同尺度上的分布格局不同。（2）木质藤本对不同径级、不同种类、不同聚集强度的支持木选择表现以下体征：随着支持木径级增加,木质藤本攀附的比例和每木藤本数有增加趋势,且木质藤本胸径与支持木胸径呈极显著正相关;附藤率较高的支持木有紫葳科（Bignoniaceae）种类和东京桐（Deutzianthus tonkinensis）,单木附藤数量多的是南方紫金牛（Ardisia thyrsiflora）;物种的聚集强度与附藤率、附藤数量呈负相关。（3）木质藤本的密度与支持木死亡率关系不显著,而物种的附藤率与死亡率呈极显著负相关。以上结果表明,木质藤本密度在原生性喀斯特季节性雨林中并不高,且木质藤本对支持木具有选择性,但其对五桠果叶木姜子群落的死亡率并未产生显著影响。该研究可为喀斯特原生性季节性雨林的物种共存、极小植物种群保育提供理论依据,也可为石漠化区域的植被修复提供科学参考。     

拟赤梢鱼的胚胎发育和仔稚鱼生长特性观察

为阐明拟赤梢鱼(Pseudaspius leptocephalus)胚胎发育和仔稚鱼发育特点, 采用人工催产的方式获得受精卵, 观察分析了拟赤梢鱼胚胎发育和仔稚发育的时序特征。结果表明: 拟赤梢鱼成熟卵粒为黄色圆球形, 平均卵径为(1.77±0.20) mm, 遇水具微黏性; 在水温23℃条件下, 胚胎发育经历合子期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和孵化出膜期7个阶段26个时期, 共历时47h 55min完成孵化过程。初孵仔鱼在(23±1)℃水温条件下, 经历卵黄囊期仔鱼(0—7d)、晚期仔鱼(8—26d)和稚鱼期(27—31d), 进入幼鱼期; 卵黄囊期仔鱼游泳能力差, 随着卵黄囊逐渐消耗, 体表色素斑、胸鳍和尾鳍等逐渐形成, 消化道贯通, 鳔充气; 晚期仔鱼卵黄囊完全消失, 仔鱼游泳能力增强, 开口摄食, 腹鳍形成, 皮肤透明; 稚鱼期鳞片形成并覆盖全身, 鱼体形态已逐渐与成鱼无异。拟赤梢鱼仔稚鱼阶段全长生长特性公式为TL=0.0125x2+0.3579x+6.2058 (R2=0.9953), 出膜15d内, 仔鱼生长速度缓慢, 全长日生长率仅为(0.38±0.02) mm/d, 15d后, 仔鱼生长速度变快, 全长日生长率可达(1.24±0.09) mm/d。研究初步阐明了拟赤梢鱼的胚胎发育和仔稚鱼发育的时序特征, 为拟赤梢鱼的苗种规模化繁育提供了理论基础。     

沙颍河流域人为输入对水体水化学组成的影响

人类活动输入影响河流水体化学组成,增加经河流体系向海洋输出物质的通量,影响全球物质循环过程。有效识别人为输入的影响途径和范围对于量化人类活动对全球物质循环的影响具有重要作用。沙颍河是淮河上游最大支流,流域水体受人为输入影响严重,通过研究沙颍河流域强人为输入对河水水化学组成的影响过程,有利于弄清楚强烈人为活动干扰下河流输出物质通量的变化。本文通过平水期(2019年12月)采集河水(n=41)以及地下水样品(n=12),分析其水化学及氢氧同位素组成,阐明人为输入影响方式和途径以及在空间上的分布规律,辨别控制水体化学组成的主要因素。结果表明:沙颍河支流河水和地下水阴离子以HCO₃^-为主,阳离子以Ca2⁺为主,干流河水逐渐转变为阴离子以Cl^-为主,阳离子以Na⁺为主的水体水化学类型;碳酸盐岩和硅酸盐岩化学风化、城市工业和生活污水以及农业面源是控制流域水体化学组成的主要因素。多数沙河河水以及上游颍河河水水化学组成主要受岩石化学风化为主,少受工业废水及生活污水影响,贾鲁河和沙颍河干流河水受城市工业及生活污水影响,流域地下水普遍受到农业面源的影响;研究区地下水氯碱指数小于0,与硅酸盐岩矿物中K⁺和Na⁺与水体中Ca2⁺和Mg2⁺发生阳离子交换有关。沙颍河干流河水水体K⁺和Na⁺含量高于地下水,除地下水补给河水部分K⁺和Na^(⁺)外,工业废水和生活污水输入的K⁺和Na⁺是沙颍河干流河水K⁺和Na⁺含量升高的主要原因;沙颍河干流河水Cl^-等行为保守元素含量往下游逐渐降低,与地下水补给和下游闸坝畜水稀释有关,而水体氘盈余值持续升高,显示下游河水经历强烈蒸发过程。本研究阐明了强人为输入对河水的影响,为沙颍河流域水污染治理提供了科学依据。     

呼吸道合胞病毒IgM抗体AlphaLISA快速检测方法的建立

呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)属于副粘液病毒科,是一种下呼吸道感染最主要的RNA病毒.呼吸道合胞病毒感染是引起全球婴幼儿高致死率的呼吸道感染病原,仅次于疟疾,但用于检测RSV感染的选择相对较少.本文通过抗原抗体结合原理,建立呼吸道合胞病毒(RSV)IgM抗体AlphaLISA快速检测方法.小鼠抗人IgM单克隆抗体偶联的受体微球与临床血清样品中RSV特异性IgM抗体结合,RSV特异性IgM抗体再与生物素标记的RSV抗原结合,生物素连接偶联链霉亲和素的供体微球;受体微球和供体微球的距离被拉近小于200nm,680nm荧光激发供体微球生成单线态氧,扩散给受体微球,发射波长为520～620nm的荧光,荧光强度与血清中RSV特异性IgM抗体呈正比.结果显示,该方法批内变异系数与批间变异系数均小于10％,不与其他呼吸道病原体发生交叉反应,与间接免疫荧光法具有较好的一致性,总符合率达83.33％.该方法具有微量检测、快速省时、操作简便等优势,可快速检测RSV的IgM抗体,为早期确诊RSV感染提供高效可行方案.     

黄土高原生物结皮对SCS-CN模型初损率的影响

水文模型是水文过程研究的有效工具,初损率(λ)是径流模型SCS-CN模型的参数,对模拟流域水文过程具有重要意义。为了确定生物结皮对λ的影响,提高该模型在黄土高原生物结皮广泛分布的退耕地的预测精度,本研究以陕西省定边县鹰窝山涧流域不同盖度的生物结皮坡面为对象,采用模拟降雨试验,分析土壤潜在最大入渗量(S)与实际入渗量(F)的关系,以及生物结皮盖度对λ的影响,并修订了λ;在此基础上,采用陕西省安塞县纸坊沟流域生物结皮径流小区的模拟降雨试验数据校验了参数修订后的模型。结果表明: 生物结皮坡面S与F的关系式为: S/F=2.5×60/T(其中T为降雨历时);模型参数λ与生物结皮盖度(C_BSC)呈极显著负相关关系,二者关系式为: λ=0.0791×e^{(-0.015×C_BSC}),R²=0.60;较λ取标准值,依生物结皮盖度修订λ后,SCS-CN模型Nash效率系数提高338.7%,合格率提升16.1%。研究结果为黄土高原生物结皮坡面λ的确定提供了科学依据,对准确评估黄土高原退耕还林(草)工程的水文效应具有重要意义。     

DNA宏条形码技术在食草动物食性研究中的应用

随着测序技术的快速发展,整合DNA条形码和高通量测序的DNA宏条形码技术已经成为当前研究热点之一,在食草动物的食性鉴定中有很大潜力。放牧动物食性研究是动物营养学和草地生态学领域的重要研究内容。而与传统食性研究方法相比,宏条形码技术可通过对植物DNA条形码的高通量测序,获得样本中的物种组成进而分析动物食性。介绍了传统食性分析手段的局限,重点综述了DNA宏条形码技术的产生、操作原理以及在食草类动物食性鉴定领域中的应用,同时还简述了可能存在的挑战,并对该技术今后的发展方向进行了展望。     

黄精糕减压提取与常压提取降血糖活性成分的比较研究

目的：考察减压与常压提取对黄精糕降血糖活性成分的影响,从而优选一种科学、合理、稳定、可行的提取方法。方法：以黄精糕中降血糖活性成分和指标成分总黄酮、总多糖、葡萄糖、鞣花酸、山柰酚-3-O-芸香糖苷与干浸膏得率为评价指标,先用常压回流提取L9（34）正交设计试验法优化醇浓度、加溶剂量、提取时间、提取温度等常压与减压共有的提取工艺参数,再采用最佳工艺参数进行减压提取,95%可信区间重叠法比较减压与常压提取各成分的差异。结果：常压提取最佳工艺参数为：先用醇常压提取1次,加12倍量70%的乙醇,60℃提取1 h,再用水提2次,加水量分别为药材量的12、10倍,水提温度90℃,时间分别为2、1.5 h,减压提取醇浓度、加溶剂量、提取温度、提取时间皆同常压提取,仅提取压力为70%醇提150 hpa,水提70 hpa,减压提取醇提液中总黄酮、鞣花酸含量高于常压提取（P＜0.05）,减压提取水提液中葡萄糖含量高于常压提取（P＜0.05）。结论：减压提取优于常压提取,减压提取最优工艺参数为70%醇提70 hpa,水提150 hpa,先用70%乙醇减压提取1次,加入12倍量70%的乙醇,60℃减压提取1 h,再用水减压提取2次,加水量分别为药材量的12、10倍,水提取温度90℃,时间分别为2、1.5 h。减压提取工艺科学、合理、稳定、可行,可为工业生产提供科学依据。