植物吸收、转运和积累镉的机理研究进展

重金属镉(Cd)虽然不是植物生长的必需矿质元素,但依然能被植物吸收。且部分植物具有富集镉的特点,从而导致农产品镉含量超标,并通过食物链危害人类健康。研究植物吸收、转运和积累Cd的机理,对于培育低镉作物品种、降低农产品镉含量,以及选育超富集镉植物,修复镉污染土壤具有重要意义。从影响植物吸收Cd的因子,植物吸收、转运和积累Cd的机理以及植物拒Cd和富集Cd的分子机制等方面进行综述,以期为低镉作物的研究以及Cd污染土壤的综合治理提供一些参考。     

阔叶红松林森林资源可持续利用方案

天保工程实施后,为了促进次生林向原始阔叶红松林恢复,不采红松只采伐阔叶树种的经营方式在长白山地区被广泛应用,部分林区陷入可采伐资源匮乏的困境。为了探究阔叶红松林森林资源可持续利用方案,针对红松(蓄积)比例不同的阔叶红松林次生林,利用林木材积生长方程与保留系数模型,模拟了预设经营方案下林分总蓄积量与可采蓄积量动态变化。研究结果表明,在禁止采伐红松的经营方式下,红松(蓄积)比例较高的次生林将无法达到森林资源可持续利用的目标,次生林的经营方案需要根据林分中红松(蓄积)比例不同而区别制定:对于红松蓄积低于40%的次生林,推荐不采伐红松、20%采伐强度、40a周期的经营方案;对于红松蓄积高于40%的次生林,推荐可以采伐红松、20%采伐强度、30a周期的经营方案。另外,可采蓄积量的恢复期比总蓄积量的恢复期更长,以可采蓄积恢复期作为评价指标,确定采伐周期,更有利于森林资源的可持续利用。     

长白山林线主要木本植物叶片养分的季节动态及回收效率

植物叶片养分含量的季节动态和回收效率对植被生态系统的养分循环和植物生长策略具有重要意义。以长白山高山林线上分布的3种主要木本植物——岳桦(Betula ermanii),牛皮杜鹃(Rhododendron aureum)和笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)为研究对象,通过测定叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe等6种养分元素含量,分析在林线处植物叶片养分含量的季节动态及其与土壤养分含量的关系。结果表明岳桦和笃斯越橘叶片中养分元素的季节动态基本一致,即:N、P、K含量在生长季内逐渐降低,而Ca的含量逐渐增加;Mg在生长季旺盛期最低,而Fe含量却最高。牛皮杜鹃作为常绿灌木,叶片养分的季节动态与其余两种植物明显不同,表现为在生长季初期6种养分元素含量最低。岳桦和笃斯越橘植物叶片中N、P、K、Fe都有一定程度的回收,但笃斯越橘叶片的养分回收率更高,反映了笃斯越橘更能适应相对贫瘠的环境。3种林线植物叶片中养分含量与土壤养分并不存在显著的相关性,说明长白山林线上土壤中养分的分布没有对林线上3种主要的木本植物的生长和分布产生直接的影响。     

鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配与觅食行为

2013年11月—2014年2月,采用瞬时扫描和焦点动物法研究了鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配、活动节律与觅食行为。结果显示,觅食(64.09%)行为所占比例最大,其次为警戒(15.97%)、飞行(8.67%)和修整(7.37%)行为。4种主要行为中,觅食行为时间分配随越冬前期(11月)、中期(12月—翌年1月)、后期(2月)逐渐增加,其余行为时间均逐渐减少。各环境因子对主要行为的影响存在显著交互效应,修整行为随各环境因子变化最为明显,日最低温度升高、日最高温度降低、日照长度增加及湿度降低都会使修整行为增加;日照长度增加和湿度降低时,觅食行为增加;日照长度增加时,警戒行为减少。环境因子对成鹤影响效果与总体相同。环境因子仅对幼鹤的觅食行为影响显著,即日照长度增加和湿度降低,幼鹤觅食行为增加。环境因子对行为的影响为非线性关系,致使其影响趋势在不同范围内有所变化。行为节律上,灰鹤昼间各时段觅食行为保持较高水平,觅食高峰出现在11:00—11:59和17:00—17:30。灰鹤觅食生境与其夜宿地分离,致其上午觅食高峰有所推后。幼鹤昼间各时段行为节律与成鹤有较大差异,且各时段觅食行为比例均高于成鹤。灰鹤越冬期在稻田生境的平均啄食频率为(32.06±0.47)次/min,平均步行频率为(6.55±0.35)步/min。啄食频率与步行频率呈极显著负相关。时段和集群类型对啄食频率的影响存在显著交互效应。稻田中食物资源的可利用性逐渐下降,灰鹤的啄食频率随时间逐渐降低,为保证越冬期间获取足够的能量供应,灰鹤采取逐渐增加步行频率和觅食时间的策略。有觅食间隔的抽样单元中,平均警戒次数为(1.37±0.04)次/单元,平均警戒持续时间为(6.02±0.37)s/单元。成鹤花费在警戒的时间多于幼鹤,家庭群中的个体警戒持续时间多于聚集群中的个体。     

天然林资源保护工程对长白山林区森林生态系统服务功能的影响

森林生态系统具有多种服务功能,对生态安全、生物资源和生存环境的保护、实现社会经济可持续发展起着重要的作用。依据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),对涵养水源功能、保育土壤功能、固碳释氧功能、积累营养物质功能、净化大气功能5个方面进行评价,量化揭示天然林资源保护工程实施对长白山林区森林生态系统服务功能物质量及其价值的影响。结果表明:从1998年开始试点,到2010年一期正式结束,森林生态系统各项服务功能的物质量和价值量均呈现增加趋势。在涵养水源功能方面,调节水量增加了657.28×104m3,累计增加价值为113.45亿元;在保育土壤功能方面,固土量增加了4.6×104t,土壤中减少的氮流失0.02×104t,减少的磷流失0.01×104t,减少钾流失0.01×104t,累计增加价值为2.92亿元;在固碳释氧功能方面,固碳量增加了0.64×104t,释氧量增加了0.36×104t,累计增加价值为0.11亿元;在积累营养物质功能方面,固氮量、固磷量、固钾量均增加0.01×104t,累计增加价值0.3亿元;在净化大气功能方面,吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物、滞尘量分别增加24.71×104kg、0.64×104kg、1.08×104kg、1962.76×104kg,累计增加价值5.09亿元。森林生态系统服务功能价值总量增加了121.87亿元,平均每年增加约10亿元,超过工程每年各项投资之和。价值量增加额度依次为:1)涵养水源功能;2)固碳释氧功能;3)保育土壤功能;4)净化大气功能;5)积累营养物质功能。这些增加量只有一部分为工程区当地利用,其余都贡献到全国乃至全球。因此,及时制定和启动生态补偿等一系列政策和措施,将对更好的实施天然林资源保护工程、实现林区的可持续发展具有重要作用。     

云南西双版纳地区森林转型特征?

森林转型是指森林覆盖率由净减少到净增加的过程。中国森林早在20世纪80年代就进入了转型期,然而,中国热带地区的总森林覆盖率虽呈增长趋势,但依旧存在着天然林大量被毁的现象。鉴于天然林对森林生态系统功能的重要作用,本研究通过加入森林类型分类的内容,以西双版纳为例探讨其森林转型的真实特征。结果表明：森林转型理论单纯以“总森林”覆盖率为研究对象,忽视了其他森林类型的动态变化,甚至掩盖了“天然林”的真实动态变化。西双版纳的森林转型主要是人工种植林的扩张所致,只是树木数量统计上的转型。事实上,自1988年以来,西双版纳的天然林一直在锐减。所以建议未来关于森林转型的研究应将“森林”区分成不同的森林类型加以研究。     

肿瘤防治新靶向:炎症和微生物

近年来,炎症逐渐成为相关肿瘤发生不可忽视的重要因素。研究发现:炎症诱导肿瘤的发生主要通路为NF-κB–IL6–STAT3途径,同时微生物和炎症介导的肿瘤发生之间也存在一定的联系。这些研究为癌症的治疗提供了新的理论基础,文章中阐述了NF-κB–IL6–STAT3通路在炎症诱导肿瘤发生中的重要作用以及引起相关炎症的微生物活动,提出了肿瘤治疗的新方向。     

野生烟草花粉活力与柱头可授性及繁育特性研究

采用TTC法测定2个野生烟草材料(花烟草、哥西氏烟草)和1个栽培品种(K326)的花粉活力及其日变化情况,通过联苯胺-过氧化氢法测定3个烟草材料的柱头可授性、利用直接授粉法测定不同开花天数柱头可授性变化,并通过估算花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)及授粉试验分析3个烟草材料的繁育特性。结果表明:(1)哥西氏烟草的花粉活性(74.9%)显著高于K326(52.2%)和花烟草(45.3%),且K326与花烟草间差异不显著;3个烟草材料花粉活力日变化均呈双峰曲线,峰值分别在13:00与15:00左右,且3个烟草材料的花粉活力日最低值与气温日最高值同时出现在14:00。(2)K326柱头可授性显著高于花烟草和哥西氏烟草,且2个野生烟草间可授性无显著差异;不同烟草的最佳授粉时期不同,哥西氏烟草自开花前1d至花后4d,一直保持较高的柱头可授性;花烟草的最佳授粉时期为花后2~3d;K326的柱头在开花前1d至开花后1d授粉最佳。(3)K326以自交为主,存在异交现象;哥西氏烟草繁育类型为兼性异交,自交亲和;花烟草繁育以异交为主,自交亲和性差。研究认为,野生烟草柱头可授性显著低于栽培品种从而影响其结实性,花烟草结实率低主要是由自交不亲和性造成的,而缺乏有效的传粉机制是造成哥西氏烟草结实性差的主要原因。     

栽培模式对冬小麦光能利用和产量的影响

以‘泰农18’小麦为材料,于2012—2013年进行大田试验,设置当地农民习惯栽培模式(FP)、超高产栽培模式(SH)和高产高效栽培模式(HH)3个处理,研究了不同栽培模式对小麦光能截获量、光能利用效率、干物质积累量、收获指数、籽粒产量和肥料偏生产力的影响.结果表明: SH模式小麦全生育期的光能截获量、光能利用效率、干物质积累量和籽粒产量显著高于FP模式.相对于FP模式,虽然HH模式的小麦全生育期光能截获量较低,但其光能利用效率、干物质积累量及收获指数均显著提高,从而使其籽粒产量显著提高.相对于SH模式,虽然HH模式的籽粒产量在高、低肥力水平下分别降低3.8%和2.8%,而氮、磷、钾肥的偏生产力在两肥力水平下分别提高26.4%、68.5%、92.6%.在本试验条件下,综合考虑籽粒产量和养分利用效率,以“降肥、增密、延播”为技术特点的高产高效栽培模式为推荐的优化栽培模式.     

施氮和秸秆还田对晚播小麦养分平衡和产量的影响

在大田条件下,研究了水稻秸秆还田和施氮量对晚播小麦产量、养分积累、秸秆养分释放及养分平衡的影响.结果表明: 水稻秸秆还田并配施适当的施氮量有利于提高晚播小麦籽粒产量.晚播小麦全生育期的干物质、氮、磷、钾积累量均随施氮量增加而显著增加,相同施氮量(270 kg N·hm^-2)下,秸秆还田处理的干物质、磷、钾积累高于不还田处理,氮积累则呈相反趋势.随着施氮量增加,秸秆腐解和养分释放率增加,且拔节后秸秆养分释放量占总释放量的比例降低;随生育进程的推进,秸秆的干物质、磷、钾释放量呈倒“N”型变化趋势,而氮释放量则呈“V”型变化趋势.计算养分表观平衡结果表明,秸秆还田并增加施氮量,养分总盈余量显著升高;在获得较高产量的施氮条件下,氮、钾素显著盈余,磷素投入较为合理.晚播小麦实行秸秆还田后,可适当增加氮肥用量至257 kg·hm^-2,并减少钾肥投入.