基于不同浓度变量的温带落叶阔叶林CO2储存通量的误差分析

利用帽儿山温带落叶阔叶林通量塔8层CO₂/H₂O浓度廓线的测定数据,比较分析了基于不同浓度变量\[密度(ρ_c)、摩尔分数(c_c)和混合比(χ_c)\]计算CO₂储存通量(F_s)的误差.结果表明： 通量观测的控制体积内部干空气储存量不为常数,其波动可引起CO₂分子进出控制体积,即干空气储存通量调整项(F_sd)的变化.在夜间以及昼夜转换期,F_sd相对于涡动通量而言较大,忽略F_sd将为森林与大气之间净CO₂交换量的计算带来误差.大气水热过程对F_s计算引起的误差包括3方面：空气温度变化引起的误差最大,比大气压强(P)的影响高1个数量级;水蒸气的影响在温暖湿润的夏季大于P的影响,但在寒冷干燥的冬季则相反; P的效应在全年均较低.基于ρ_c、c_c和χ_c计算F_s分别平均高估CO₂有效储存通量(F_{s_E})8.5%、0.6%和0.1%.在通量计算过程中,建议选择对大气水热过程守恒的χ_c计算F_s.     

火后泥石流研究进展

林火次生灾害的发生对环境质量和人类的健康与安全具有重要影响.火后泥石流是最危险的林火次生灾害之一,了解其发生条件、掌握其发生状况,是火后灾害风险评估的重要基础.本文从植被、降雨阈值、物源3方面阐述了火对泥石流的影响,分析了火后泥石流起动的地形地质、降雨、坡面条件以及浅层滑坡与地表径流引发火后泥石流的起动机制,并综述了火后泥石流预测预报与治理措施的研究进展.最后提出了在未来的研究中应该着重关注4个方面:量化火行为及环境因子与火后泥石流的关系;火后泥石流起动、运动过程的定量分析;火后泥石流机理模型研究;火后泥石流快速高效治理措施研究.     

大兴安岭天然落叶松林单木健康评价

单木健康评价结果融入传统小班(或林分)尺度健康评价中,可提高小班(或林分)尺度评价准确性,实现单木尺度与小班(或林分)尺度间的耦合过程,可为实现森林的健康经营提供理论依据.本文以大兴安岭林区天然落叶松林为对象,建立了包括根部状态、树冠落叶程度、树冠透视度、树冠重叠程度、树冠枯梢比重、活冠层比重、树冠偏斜程度和垂直竞争指数的单木健康评价指标体系,根据主成分分析法进行去相关性处理,并使用熵值法赋予指标权重,利用模糊综合评价法对天然落叶松林进行单木健康评价.在评价结果的基础上,采用判别分析法建立单木健康预测模型.结果表明:研究区内处于亚健康等级的林木最多,占总株数的36.7％;健康林木最少,仅占总株数的12.9％;不健康林木比例超过健康林木,达到21.1％;单木健康预测模型预测正确率为86.3％.应采取合理有效的经营措施提高林木的健康等级.     

以小时为步长的大兴安岭兴安落叶松林地表可燃物含水率预测模型

应用时滞平衡含水率法(包括Nelson和Simard两种)及气象要素回归法,以小时为步长对大兴安岭地区阳坡上部落叶松林下地表细小死可燃物进行动态含水率测定,分析了不同郁闭度林分的预测误差.结果表明:以小时为步长的可燃物含水率预测方法适用于大兴安岭地区的典型落叶松林分,Simard法预测平均绝对误差为1.1%,平均相对误差为8.5%,低于Nelson法和传统的气象要素回归法,接近同类研究的误差范围;同一坡度、坡位上,不同郁闭度下的可燃物含水率变化差异较大,使用以小时为步长的可燃物含水率预测方法,应根据不同地区林分和地点选择合适的平衡含水率模型,或建立基于林分的可燃物含水率模型.     

芦苇浆纳米纤维素超声法制备工艺优化及表征

以芦苇浆为原料,采用超声辅助硫酸水解法制备了纳米纤维素.在单因素实验的基础上,响应面法优化纳米纤维素制备工艺条件,结果表明最佳制备工艺条件为超声时间32 min,硫酸浓度52％,反应温度54℃,纳米纤维素得率最高(78.67％);通过傅里叶变换红外(FTIR)、X射线衍射和透射电子显微镜(TEM)对最佳工艺条件制备的纳米纤维素进行性能表征,分析表明最佳工艺条件制备的纳米纤维素聚集态结构为纤维素Ⅰ型,呈棒状.     

兴安落叶松叶碳利用效率对环境变化的适应

兴安落叶松(Larix gmelinii)作为北方森林的主要组成树种,具有广阔的分布范围和多样的生长环境,是研究树木对环境变化响应的理想树种。叶碳利用效率(CUE_L)不仅与树木的碳代谢及生长发育密切相关,而且能反映树木对环境变化的响应与适应。将来自不同地区(即环境条件)的6个兴安落叶松种源的种子播种培育在帽儿山森林生态系统研究站内,在其生长30a后采用研究站和种子来源地间干燥度(AI)的差值(ΔAI)来代表环境变化梯度,研究环境变化对CUE_L的影响。结果表明:CUE_L在不同环境变化梯度间存在显著差异(P0.05),且呈现随ΔAI的增大而减小的趋势。CUE_L与叶片氮含量、叶片磷含量、比叶重及叶绿素含量等均呈线性正相关关系,但较大ΔAI梯度下的CUE_L敏感性更高。CUE_L与种子来源地平均年降水量呈显著线性正相关关系(P=0.05),而与种子来源地AI则呈显著线性负相关关系(P0.01);随种子来源地年平均气温、平均年蒸发量的增加而下降,但其相关性不显著。以上结果表明,环境变化使兴安落叶松CUE_L产生了适应性变异,表现出树木对原生长环境的生态适应。     

东北地区被子植物新资料

东北地区位于中国东北部,地处欧亚大陆东缘,地域辽阔,环境复杂,植被类型多样,是我国北方植物种类较为丰富、植物区系起源演变发展的重要地区。该研究根据野外实地调查及资料分析,报道了东北地区2种新分布植物,分别是野生堇菜(Viola arvensis)、线叶毛膏菜(Drosera anglica)。野生堇菜为东北地区新归化种,分布于哈尔滨市帽儿山,该种在我国台湾地区有分布,原产于非洲北部、亚洲西南部和欧洲;线叶毛膏菜为中国新记录种,分布于东北长白山区。该属在东北地区还有1种,即圆叶茅膏菜(D.rotundifolia)。两者的主要区别:前者叶为线状匙形,花柱3,每个花柱2分裂至中部;后者叶片近圆形,花柱3,每个花柱深裂至基部。凭证标本保存于东北林业大学植物标本室(NEFI)。这些新资料种的发现,对于丰富东北地区植物种类及对本地区植物多样性的研究具有重要意义。     

抗癌药物奥沙利铂与DNA分子相互作用的研究

奥沙利铂被称为第三代铂类药物,特别对胃肠道肿瘤具有较好的疗效.目前大多数的研究表明奥沙利铂的主要作用靶点是DNA分子,但它与DNA分子形成的关键结构和作用机制仍处在探索阶段.本研究运用紫外可见吸收光谱和原子力显微镜观察探索奥沙利铂与DNA在活体外的相互作用过程,从而揭示奥沙利铂产生抗癌作用的主要分子结构基础.首先使用紫外光谱研究了较高浓度奥沙利铂与DNA的作用过程.在此基础上,进一步采用原子力显微镜在高定向热解石墨表面观察了不同浓度奥沙利铂与质粒DNA在37℃条件下作用不同时间后的结构形貌变化,分析了奥沙利铂与DNA相互作用的过程.高分辨原子力显微观察结果表明奥沙利铂与DNA作用后可导致质粒DNA的结构发生显著的变化.随着作用时间的增加,DNA分子逐渐由伸展的链状变化为相互缠绕并带有许多结点的紧密结构,最终变化为更紧密的球状结构.本研究结果表明奥沙利铂可通过化学键合作用和静电作用使质粒DNA逐渐凝集为紧密的球状结构,这种结构可能对奥沙利铂的抗癌活性和毒性产生重要影响.     

荻幼苗对复合盐碱胁迫的生理响应

该研究以荻(Miscanthus sacchariflorus)幼苗为材料,模拟中国东北大庆盐碱地的低、中、高浓度盐碱土壤环境,考察不同盐碱处理浓度及其不同处理时间(0~25d)对荻幼苗各项生理指标的影响,以界定荻幼苗的复合盐碱耐受范围,为荻类能源植物的耐盐碱性筛选和在园林中的应用提供理论依据。结果表明:(1)随着复合盐碱胁迫时间的延长和胁迫程度加剧,荻幼苗叶绿素含量不断降低,根活力在低、中浓度处理下随时间不断升高,而在高浓度处理时先降低后上升再降低;同时,幼苗相对电导率和MDA含量则不断升高。(2)随着复合盐碱胁迫时间延长,荻幼苗SOD、POD、CAT、APX、GR活性和ASA、GSH含量一般在低浓度处理时缓慢升高,而高浓度处理时则呈先升高后降低的趋势。研究发现,荻幼苗能够通过调节自身保护酶系统活性和抗氧化物积累,清除体内过多活性氧和自由基,保护细胞结构,有效抵御外界低、中浓度的复合盐碱胁迫,但其对高浓度的复合盐碱胁迫基本没有抵抗能力。     

刚毛柽柳液泡膜H~+-PPase基因的克隆与胁迫下的表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,鉴定获得1个液泡膜H~+-PPase基因的cDNA序列,命名为ThVP1。该cDNA序列全长3 022bp,开放阅读框为2 298bp,编码765个氨基酸,编码蛋白相对分子质量80.37kD,理论等电点5.25。ThVP1编码蛋白的疏水性较强,含有13个跨膜区。氨基酸多序列比对结果显示,ThVP1具有典型的液泡膜H~+-PPase家族3个高度保守片段(CS1、CS2和CS3),与大豆VP1氨基酸序列一致性最高,为93%。系统进化分析表明,ThVP1属于I型液泡膜H~+-PPase基因。实时荧光定量RT-PCR分析显示,NaCl和PEG胁迫下,ThVP1在柽柳根和叶中均呈现明显上调表达,表达量最高达到对照的20.9倍,暗示ThVP1可能在刚毛柽柳抗旱耐盐过程中发挥重要作用。