鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值预测与驱动力

鄱阳湖生态经济区是我国第一个上升到国家战略的生态经济区。利用鄱阳湖生态经济区2004、2008、2012、2016年的MODIS数据,获得4个对应期的土地利用/覆盖数据,参照修订的单位面积生态系统服务价值当量表与灰色GM(1,1)模型,预测了2016-2024年(间隔2 a)的生态系统服务价值数据,并对引起生态服系统务价值变化的驱动力进行了分析。结果表明,鄱阳湖生态经济区在2004-2016年间,草地、建设用地和未利用地面积增加,耕地、林地、水域面积减少,但2016-2024年的预测值变化率仅为-0.17%,表明该研究区生态系统服务价值即将进入一个相对稳定的状态;驱动力分析表明,人为综合干扰在空间分布上以中等影响强度干扰为主,城镇化率是区域总生态系统服务价值降低的首要驱动力,其次分别为非农业人口、人口密度、第一产业GDP、第二产业GDP、固定资产投资额、总GDP及第三产业GDP。建议加强土地利用规划与调控,控制城镇化建设用地扩展,调整产业结构、降低污染,促进鄱阳湖生态经济区总生态系统服务价值的提升。     

微生物学综合性设计实验教学中存在的问题与探索

"微生物学实验"是高校生物学相关专业的重要基础实践课程之一,是生物学人才必须掌握的基本技能。随着高校教学改革工程的不断推进,各高校纷纷开发综合性设计实验以期提高学生的综合素质和创新能力,提升教学质量。然而,在实际实验教学过程中仍然存在学生参与性不强、实验操作技能低、实验题目固定及考核方式单一等诸多问题,不但没有达到预期效果,甚至丧失了开设该实验的初衷。本文总结了微生物学实验教学模式的特点,分析了其在教学运行中存在的问题,在总结前人教学经验的基础上,从变换学生的地位、合理安排实验、增加科研型实验项目及教师配备、完善考核方式等方面进行改革探索,以期为教学管理部门和授课教师提供参考依据。     

植物谷氨酸受体的研究进展

离子型谷氨酸受体(iGLuR)是哺乳动物中一类由L-氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)等配体门控的阳离子通道, 具有调节兴奋性神经信号传递和引导神经元发育等分子功能。1998年研究者在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中发现了20个与iGLuRs同源的序列(即AtGLRs), 它们的功能涉及植物光信号传递、根尖分生细胞活性、花粉管生长、胞质Ca²⁺流以及应答多种生物和非生物环境胁迫等。该文从谷氨酸受体(GLR)的结构特征、离子通道激活与配体的关系、表达模式及可能的生物学功能等方面, 综述了近十几年来关于植物GLR和氨基酸信号的研究成果, 旨在为相关领域的同行提供有益的参考。     

模糊线性回归模型在河流水体总氮浓度预测中的应用

以湘江熬洲断面为例,将该断面水体中总氮浓度及其有关影响因子用三角模糊数来表征.同时,结合己有的模糊线性回归模型成果,构造了带有三角模糊参数的水体中总氮浓度模糊线性回归预测模型.并应用所建模型预测该断面水体中2002-2005年总氮浓度,所得的预测值与已有的实测值之间的相对误差均小于20%,完全满足实际应用对误差的要求,预测合格率为100%,说明这种预测模型在预测河流水体总氮浓度变化中有一定的实用性,为今后开展河流水体中污染物浓度预测提供了新途径.     

长期不同施肥下水稻产量及土壤有机质和氮素养分的变化特征

利用开始于1982年的湖南祁阳官山坪水稻长期(1982-2010年)定位试验,研究不同施肥条件下水稻产量及土壤有机质、氮素养分的动态变化特征,试验设置NPK、NPKM(M为牛粪)、 NPM、NKM、PKM、M和CK等7个处理.28年长期不同施肥处理结果表明：肥料的施用均能提高土壤有机质、全氮、碱解氮含量和水稻产量.氮、磷、钾化肥+有机肥(NPKM)处理的水稻产量一直保持最高水平,氮、磷、钾化肥(NPK)处理随着试验年限的延长呈下降趋势,其水稻产量逐渐低于其他施肥处理.单施有机肥或有机无机肥配施各处理土壤有机质含量在试验开始后的前16年有一个快速增加的过程,之后略有下降,然后仍保持增长趋势;NPK化肥处理土壤有机质含量仅在试验开始后的前8年增加较快,之后在一个相对稳定的范围内波动.各施肥处理在试验开始后的前8年内土壤全氮含量均呈快速积累趋势,以NPKM处理增幅最大.各施肥处理土壤碱解氮含量在试验开始后的前12年增加较慢,平均每年增加0.66～2.25 mg·kg^-1,1994-1998年增加较快,平均每年增加6.45～32.45 mg·kg^-1;1998年之后,各施肥处理土壤碱解氮含量均略有下降,其中,有机无机肥配施处理增加较快,单施化肥处理增加较慢.表明有机肥的施用是红壤性水稻土有机质和氮素营养水平稳定提升的关键措施,是红壤稻田土壤可持续利用的重要保障.     

白屈菜红碱对铜绿微囊藻生长和光合系统的影响

为了阐明白屈菜红碱(Chelerythrine)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长及光合系统的影响, 研究了白屈菜红碱胁迫下铜绿微囊藻M. aeruginosa NIES-843生长、细胞色素含量及叶绿素光诱导荧光动力学变化. 结果显示, 当白屈菜红碱浓度10 g/L时, M. aeruginosa NIES-843的生长受到显著抑制. 通过线性回归分析, 白屈菜红碱对M. aeruginosa NIES-843生长50%抑制浓度(EC50)为(30.621.32) g/L. 当白屈菜红碱浓度为160 g/L时, M. aeruginosa NIES-843单位细胞内叶绿素a (Chl. a)和类胡萝卜素含量均显著低于对照. Chl. a光诱导荧光动力学分析结果显示, 白屈菜红碱胁迫下单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)及单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET0/RC)均受到显著抑制. 光合系统Ⅱ(PSⅡ)能量分配比率参数分析结果显示, 白屈菜红碱能显著抑制光合系统反应中心电子供体侧电子传递.       

长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学和生物化学性质的影响

2005年和2007年分别从望城县已建立27年的肥力定位试验田内采集土壤样品,测定土壤有机碳（TOC）、全N、速效N、速效P、微生物生物量碳、氮（C_mic、N_mic）及土壤呼吸和酶活性,研究长期施用化肥、猪粪和稻草对土壤化学和生物化学性质的影响.结果表明：长期施用化肥、猪粪和稻草处理的土壤pH值与试验前相比均有所下降,电导率（EC）变化不大.化肥与猪粪、稻草配施处理的TOC、全N、速效N、速效P、土壤呼吸、C_mic、N_mic和酶活性均高于不施肥（CK）和单施化肥处理;化肥与猪粪、稻草配施处理的水稻产量也高于单施化肥处理.在研究期间,NK化肥与猪粪、NPK化肥与稻草配施处理 的C_mic/TOC大于相应的单施化肥处理.各处理土壤生物化学性质与TOC和养分含量呈正相关(P<0.01).猪粪、稻草与化肥长期配合施用能显著改善土壤化学和生物化学性质,提高土壤质量和土壤肥力.     

长期施肥对双季稻区红壤性水稻土质量的影响及其评价

为量化27年连续施用化肥及其与猪粪、稻草配施处理对双季稻区土壤质量的影响,选择土壤容重、最大持水量、孔隙度、标准化平均质量直径、pH、阳离子交换量、有效养分、土壤有机质、微生物生物量碳、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为：抗物理退化的能力、养分供应和贮藏的能力、抗生物化学退化的能力、保持作物生产力的能力4项功能,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI).结果表明：SQI等级范围为0.544（CK）～0.729（施氮磷钾肥＋稻草处理）.与施氮磷钾肥（NPK）处理土壤相比,长期非均衡施肥的PK、NP、NK处理土壤质量发生了退化.土壤缺磷和缺钾是限制水稻生产力的主要因素,即使每年施用30 t·hm^-2猪粪或4.2 t·hm^-2稻草也不能达到满足高产水稻所需要的土壤磷、钾含量水平.长期施用石灰对红壤水稻土质量的提升效果不明显.在南方红壤水稻种植区,氮、磷、钾与有机肥配施是提升土壤质量的最佳措施.     

岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷形态特征及影响因素

为分析岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷的形态特征,评价植被恢复的土壤供磷潜力,阐明有机碳及钙素在无机磷形态转化中的作用,选取研究区内8种有代表性的样地,采用蒋柏藩无机磷分级方法对土壤无机磷形态特征及影响因素进行研究。结果表明:研究区土壤全磷与速效磷含量分别在0.25—1.35 g/kg、1.05—53.01 mg/kg范围,无机磷总量在123.94—934.61 mg/kg,耕地与退耕地以及各退耕地之间全磷、速效磷、各形态无机磷含量水平差异明显,各退耕地磷素含量水平介于耕地与次生马尾松林地之间,退耕地中桃林地、花椒林地磷素含量水平较高、樟树林地、柳杉林地、撂荒草地次之、撂荒灌丛地较低。各样地土壤无机磷占全磷比例在51.2%—72.4%,不同形态的无机磷含量表现为O-PFe-PCa-PAl-P,其中Ca2-P、Al-P对速效磷的贡献率大,Fe-P、Ca8-P贡献较小,O-P、Ca10-P献率最小。不同活性土壤有机碳与不同形态钙素对各形态无机磷在总无机磷中比例的影响较大,p H、容重、粘粒含量、含水量等其它理化性质影响较小。     

施用尿素引起红壤pH及铝活性的短期变化

酸性红壤在我国南方广泛分布,其酸性是限制大多数作物生长的一个主要环境胁迫因子,主要原因是低pH条件下土壤中Al的溶解所导致的毒性.对3种红壤施用不同浓度的尿素,其pH值在短期内都随着施入尿素浓度的增大而急剧上升,交换性Al随着施用尿素浓度的增大而急剧下降.交换性Al含量与土壤pH值变化呈显著负相关.动态试验表明,pH值上升的现象是短期的,pH值在达最大值后缓慢下降,下降幅度最大的阶段在第2～4周.短期内,施用尿素能显著降低酸性土壤对玉米的铝毒效应.