中国蕨类植物孢子形态的研究ⅩⅣ.卷柏科

利用扫描电镜对中国产卷柏科25种植物孢子形态进行了观察。结果显示:(1)卷柏科植物大孢子为球状四面体,辐射对称;具三裂缝,裂缝为孢子半径的1/2~3/4;极面观一般为三角圆形或近圆形,赤道面观为近圆形、近扇形或近椭圆形;极轴长为158~548μm,赤道轴长为196~675μm。(2)小孢子为球状四面体,辐射对称;具三裂缝,裂缝为孢子半径的1/2~3/4或几达赤道线;极面观一般为近圆形或三角圆形,赤道面观为近圆形或近扇形;极轴长为10~40μm,赤道轴长为17~63μm。(3)孢子表面具颗粒状、瘤状、疣状、刺状、棒状、网状、片状、疣块状和脑状纹饰。研究认为,孢子形态特征可以作为该科亚属及种的分类学依据。     

黄河三角洲莱州湾柽柳低效次生林质效等级评价

以黄河三角洲莱州湾柽柳次生灌木生态林为对象,选取林分生长和土壤理化性状等24项指标,采用综合因子法研究柽柳林低效的主要影响因子和低效林划分的主要参数.结果表明: 柽柳树木生长指标与反映土壤质量状况的主要指标相关性不明显,仅依据树木的生长状况不能反映柽柳林的低效程度,需采用树木生长和土壤改良指标来综合判断.土壤含盐量、林龄、土壤含水量、单株地上茎和叶生物量及地径是反映低效柽柳林分质效高低的主要指示因子,其次为土壤容重、孔隙度及土壤养分特征.莱州湾柽柳低效林可划分为生长潜力型、轻度低质型、中度低效型、中度低质低效型和重度低质低效型5大类型.依据聚类分析的类平均值探讨了其林分特征、低效原因及经营改造方法.     

具有脉冲效应的时滞捕食系统的正周期解

提出了一个具有脉冲效应的周期时滞捕食系统,运用叠合的方法研究了该系统的周期解的存在性．结论表明在一定的条件下捕食者和食饵周期变化．     

犬SLAM受体mRNA荧光定量PCR检测方法的建立和初步应用

目的建立荧光定量PCR方法,检测犬不同组织中SLAM受体mRNA的表达水平。方法以犬GAPDH为内参基因采用△△ct法,分析SLAM受体mRNA在犬体内不同组织中的表达。结果此方法有较高的重复性,变异系数在0．89％-2．35％。以SLAM受体在心脏的表达为1倍值,结果显示受体mRNA在脾脏中表达最高,为38．49倍;肺门淋巴结、肠系膜淋巴结、腹股沟淋巴结中表达次之,分别为9．13、8．58、6．24倍;膀胱中表达最低。结论成功建立了检测SLAM受体mRNA在不同组织中表达水平的荧光定量PCR检测方法。     

源于解淀粉芽胞杆菌酚酸脱羧酶的克隆与表达

【背景】酚酸脱羧酶催化分解酚酸产生的4-乙烯基酚类物质可用于食品添加剂及香精香料行业,而酚酸脱羧酶的表达水平相对较低,因此,高水平的酚酸脱羧酶是工业规模生产4-乙烯基酚类物质的先决条件。【目的】克隆解淀粉芽胞杆菌的酚酸脱羧酶基因,实现在大肠杆菌中的高效异源表达,分析酚酸脱羧酶的底物特异性,并对其表达条件进行优化。【方法】通过PCR技术获得酚酸脱羧酶的基因,构建重组基因工程菌,将测序结果与其他酚酸脱羧酶序列进行比对,利用IPTG诱导方法高效表达蛋白。将重组酚酸脱羧酶与4种不同的底物进行反应,设计响应面试验对诱导条件进行优化。【结果】酚酸脱羧酶对对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、芥子酸的比酶活比率为:100:23.33:15.39:10.51。结合与其他酚酸脱羧酶比对结果发现酚酸脱羧酶家族的C末端区域氨基酸序列的变异率最高,这与酚酸脱羧酶的底物特异性和催化机制有关。通过单因素和响应面试验得到酚酸脱羧酶诱导表达的最佳条件为:2×YT培养基,诱导温度30°C,接种量1.78%,诱导时机3.8 h,IPTG1.25mmol/L,诱导时间18h,此时预测酶活和实际酶活分别为47.61IU/mL和47.55IU/mL。【结论】应用响应面法优化酚酸脱羧酶的诱导表达是可行的,本试验为以后生产稳定、高产的酚酸脱羧酶以及了解其催化机理提供了重要的理论基础。     

水分驱动半干旱区河流沉积物/土壤厌氧绳菌群落的空间异质性

【背景】厌氧绳菌纲、目、科及属是海洋沉积物和湿地土壤中优势的微生物类群,但关于特定水分梯度下河流沉积物/土壤厌氧绳菌群落是否存在空间异质性及核心环境驱动力等问题尚不明晰。【目的】阐明蒙古高原半干旱区河流系统水生、湿生、旱生环境梯度下厌氧绳菌群落的空间异质性及环境驱动力,探明干旱胁迫下萎缩型河流湿地复湿过程中厌氧绳菌群落的指示作用。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序及相关性和变异权重分析等方法研究河流系统水分梯度下沉积物/土壤厌氧绳菌群落不同种群的组成、丰度、分布及其环境驱动力。【结果】厌氧绳菌群落15个种群主要分布在水生及湿生环境,由水分、氨氮、砂粒及pH正向驱动,由盐度、全氮、全磷、粉粒和黏粒等负向驱动(Uncultured_us15由砂粒和氨氮负向驱动及粉粒和盐度正向驱动除外);9个和6个厌氧绳菌种群分别由总有机碳正向和负向驱动。变异权重分析表明水分、氨氮、盐度、有机碳、pH分别解释了厌氧绳菌群落空间变异的64.8%、8.9%、7.5%、2.2%、1.7%。【结论】蒙古高原半干旱区厌氧绳菌群落存在明显的空间异质性,偏好高水砂、高氨、高pH等水生和湿生环境,不耐受盐度和营养偏高的旱生环境,由水分核心驱动,可能为自养异养混合的游离型氨氧化细菌,是干旱胁迫下萎缩型河流湿地水分恢复过程的重要指示生物。     

不同林龄杉木+闽楠复层林土壤磷形态及微生物功能多样性变化

磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠（4 a、7 a、11 a）复层林为研究对象,测定了土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量,采用Biolog-ECO法研究了复层林表土层（0-20 cm）土壤微生物群落对碳源的利用特征,并分析了土壤磷素与土壤微生物功能多样性的关系。结果表明：（1）土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量随复层林营建时间延长呈增加趋势;（2）不同林分类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤微生物碳源代谢活性（AWCD）以及多样性指数也均随复层林营建时间延长呈增加趋势;多聚物类是杉木纯林土壤微生物利用的主要碳源,7 a复层林对碳水化合物、羧酸和酚酸的利用强度较大,11 a复层林对氨基酸、胺类、多聚物、羧酸和酚酸的利用强度较大,并且11 a复层林土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸、胺类和酚酸的强度显著高于4 a复层林和杉木纯林,而4 a复层林与杉木纯林土壤微生物群落对不同碳源利用率的差异较小（除多聚物外）。（3）土壤微生物多样性指数、氨基酸类、胺类和酚酸类物质与土壤全磷、有效磷、Al-P和Fe-P含量之间显著正相关,随机森林模型分析表明,氨基酸、胺类和酚酸是不同林分类型土壤微生物利用的主要碳源。因此,杉木纯林转化为复层异龄林更有利于森林土壤磷的储存和供应,土壤微生物群落代谢功能多样性的增大可能是提高复层异龄林土壤磷有效性的关键调控因素。     

广西油茶人工林林下植物多样性区域变化规律

为揭示广西油茶林植物多样性的区域变化规律,以广西7个区域具代表性的油茶林为研究对象,采用典型抽样法,对油茶林林下植被进行了调查,并对比分析了群落物种组成、结构特征和物种多样性。结果表明:(1)油茶林林下植被灌草层科数、属数、种数最多的是三江县油茶林(SJ)、较少的是巴马县油茶林(BM)和来宾市油茶林(LB);除巴马县油茶林(BM)灌木层优势种为共有种,其他区域油茶林的灌木层、草本层优势种均为交叉种。(2)多样性指数方面灌木层仅Margalef指数差异显著,草本层Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数差异显著。(3)通过回归分析,纬度与灌木层(单一种数量)、草本层(科数、属数、种数、单一种数量)以及总数量(属数、种数)、年均温度与草本层(科数、属数、种数、单一种数量)、有效积温与草本层(属数、种数、单一种数量)、年均降雨量与灌木层单一种数量之间的趋势模拟呈二次曲线关系。(4)不同区域油茶林物种相似性不高,通过相似系数矩阵进行聚类分析三江县油茶林(SJ)、贺州市八步区油茶林(HZ)、岑溪市软枝油茶种子园油茶林(CX)、南宁市油茶林(NN)为一类,凤山县油茶林(FS)、巴马县油茶林(BM)和来宾市油茶林(LB)为一类。广西油茶人工林林下植物多样性的区域变化规律可能与不同区域的生境异质性有关。     

鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳、氮、磷释放动态特征

植物枯落物分解对生态系统碳通量和养分循环有至关重要的作用,这一过程主要由3个相互作用的因素决定,即化学（枯落物理化特性）、物理（气候和环境）以及生物（参与枯落物分解的微生物和无脊椎动物）因素。在气候和立地环境条件相同的情况下,枯落物质量是制约分解的内在因素。在鄱阳湖湿地开展了野外定位观测实验,采用分解袋技术研究了鄱阳湖湿地优势植物芦苇（Phragmite）、南荻（Triarrhena lutarioriparia）和薹草（Carex.cinerascens Kükenth）枯落物分解速率及碳（C）、氮（N）、磷（P）元素释放动态特的征差异性。结果表明,在0-150 d内三种植物枯落物的干物质分解速率和残留率以及碳相对归还指数（CRRI）、氮相对归还指数（NRRI）、磷相对归还指数（PRRI）差异性都极其显著。在0-150 d内分解速率都是芦苇的最大,薹草的次之,南荻最小。分解进行150 d后,芦苇、南荻和薹草枯落物干物质残留率依次约为56.57%、67.99%和60.88%,CRRI依次约为57.44%、34.58%和41.75%,NRRI依次约为50.71%、-22.66%、和23.18%,PRRI依次约为88.91%、79.27%和85.63%。用Olson负指数衰减模型拟合方程预测芦苇、南荻、薹草枯落物分解完成50%所需的时间大约依次为184 d、249 d和210 d,分解完成95%所需的时间依次为795 d、1078 d和908 d。芦苇和薹草枯落物碳、氮和磷在分解过程中都表现出净释放模式,而南荻枯落物的碳和磷也一直表现为净释放模式,但是氮一直表现为净积累模式。芦苇分解过程中的营养释放作用最强,而南荻群落对氮的吸收和富集效应最强。研究表明植物种类及基质物质量对枯落物分解及其养分释放有很强的调控作用。今后的研究应考虑不同物种枯落物混合时的分解过程以及分解过程中的微生物因素,以便能揭示植物群落物种多样性及微生物活动在湿地生物地球化学循环中的调控作用机制,以期为鄱阳湖湿地碳、氮和磷的生物地球化学循环提供更新的认识,为鄱阳湖湿地的科学管理、保护与恢复提供科学依据。     

不同年龄毛竹林养分分布及生物循环特征

毛竹林是我国重要的森林资源类型,由于片面追求经济效益,许多竹阔混交林被改造为纯林,造成其土壤质量和立地生产力不同程度退化。因此研究毛竹林生产力和营养元素循环特征,对保持毛竹林持续生产力具有重要意义。以湖南桃江县桃花江林场毛竹林作为研究对象,将同一年龄毛竹的株数占据60%以上林地的标准划分各年龄段毛竹林,并研究不同年龄(1年,3年和5年)毛竹林生态系统营养元素含量、积累和分布格局以及生物循环特征。结果表明:竹林层营养元素平均含量均以N和K含量最高,Ca和P较低,各营养元素在毛竹不同器官的含量存在差异且随竹龄变化而变化;因毛竹林年龄不同,死地被物各层次的营养元素含量不同,并且同一年龄毛竹林亦随层次不同而异;土壤层N、P、K元素随着土层深度的增加而递减,Ca则随土层深度增加而增加。竹林层营养元素总积累量为338.31—1104.72 kg/hm~2,死地被物层为37.69—46.94 kg/hm~2,土壤层为56952.67—63783.22 kg/hm~2。不同年龄毛竹林生态系统营养元素年吸收量为237.41—338.3 kg/hm~2,归还量为20.84—86.47 kg/hm~2,存留量为216.57—267.05 kg/hm~2,利用系数为0.27—1.00,循环系数为0.09—0.25,周转时间在6.17—40.33年之间。