气候变化下生物交互作用对树线生态过程的影响

树线交错带是具有强烈生物交互作用的高寒生态过渡带,生物互作与树线生态过程密切相关。本研究系统综述了气候变化下植物间、动植物间和微生物与植物间互作因子对树线生态过程的影响。植物间互利或竞争作用的强度调控变暖背景下树线生态过程的变化,目前尚缺少树轮生态学证据,且亟待检验高阶互作的适用性;动物采食活动、微生物与植物间互作可通过影响土壤状况、改变树木生长和更新等生态过程动态,增强或削弱树线与气候间耦合关系。迄今为止,地下与地上过程联系如何影响气候变暖下的树线动态尚不明晰,而营养级间互作可能调制树线生态过程对气候响应。青藏高原等高寒区具有开展此类研究的优势与潜力。     

亚热带典型森林地上和地下凋落物输入对土壤新老有机碳动态平衡的影响

凋落物是森林土壤有机碳(SOC)形成、稳定和周转的重要影响因子。目前针对亚热带不同类型森林地上和地下凋落物对新SOC累积和老SOC输出动态平衡的影响仍不清楚。本研究以中亚热带常绿阔叶天然林、马尾松人工林和杉木人工林为对象,基于C3/C4植物-土壤置换试验,利用稳定同位素¹³C示踪方法开展3年野外定位试验,分析了森林地上、地下凋落物输入对SOC周转的影响。结果表明: 森林类型、凋落物处理和时间均能显著影响SOC含量、土壤δ¹³C值、新SOC和老SOC含量,且存在显著的森林类型×凋落物处理交互效应。地上和地下凋落物输入均能显著提高SOC含量和净增量,与杉木人工林相比,天然林SOC对凋落物输入的响应更敏感。凋落物输入显著降低了土壤δ¹³C值,且天然林、马尾松人工林土壤δ¹³C显著低于杉木人工林。在马尾松人工林,地下凋落物处理的新SOC含量显著高于地上凋落物;在天然林和马尾松人工林,地下凋落物输入处理的老SOC含量显著低于地上凋落物处理。此外,地上凋落物归还量和地下根生物量与SOC含量和净增量呈显著正相关,而地下根凋落物量和C/N与新SOC含量呈显著正相关。森林地下凋落物比地上凋落物输入对SOC周转的影响更重要,且不同森林凋落物输入对SOC的影响存在差异性。本研究可为揭示亚热带典型森林土壤有机碳库的形成和可持续管理提供依据。     

东太平洋公海茎柔鱼饵料中鱼类和头足类组成初步分析

茎柔鱼(Dosidicus gigas)广泛分布于东太平洋海域,在海洋生态系统中扮演着重要角色。本研究根据2019年6—12月我国鱿钓生产船在东太平洋公海采集的62尾茎柔鱼样本,对其胃含物残留的4131个耳石和75个角质颚样本进行鉴定分析。结果表明: 茎柔鱼主要摄食鱼类10种、头足类4种。从摄食饵料的出现频率和数量百分比来看,主要摄食的鱼类饵料为荧串光鱼、朗明灯鱼和墨西哥尾灯鱼,荧串光鱼在不同胴长组的茎柔鱼胃内均有出现,是茎柔鱼最重要的饵料;摄食的头足类主要有茎柔鱼、鸢乌贼和爪乌贼。随着胴长的增大,茎柔鱼摄食的饵料种类不断增加,头足类和灯笼鱼饵料比例增加,且摄食的饵料尺寸增大,摄食营养结构发生改变,摄食营养水平随之提高。研究结果可为评估不同饵料生物在茎柔鱼食性转变过程中的食物贡献提供基础资料。     

浙江披山海域主要鱼类时空生态位

依据2015年11月(秋)、2016年2月(冬)、5月(春)、8月(夏)4个航次的渔业资源底拖网调查数据,运用相对重要性指数(IRI)、Shannon指数和Pianka指数对浙江披山海域主要鱼类的时空生态位宽度和重叠进行分析,并结合冗余分析和种间竞争系数研究了主要鱼类间的竞争共存关系及生态位分化。结果表明: 研究期间共采集鉴定鱼类61种,隶属13目29科48属,其中主要鱼类(IRI>100)有19种。绿鳍鱼与丽叶鲹的时间生态位重叠值最高,二者对时间资源利用的同步性最强;孔虾虎鱼与断线舌鳎的空间生态位重叠值和时空生态位重叠值均最高,二者在空间资源序列上的同域性最强,同时,物种对时空二维资源的利用趋于一致。披山海域时空二维生态位显著重叠(Q_ik>0.6)的种对仅占总种对数的5.8%,表明物种时空分布的差异较大,时空生态位重叠受季节变化的影响比较明显,种间竞争系数计测结果与生态位重叠基本一致。冗余分析揭示了主要鱼类与温度、盐度、溶解氧等环境因子之间的关系,进一步解释了物种间的生态位分化。     

南洋臀纹粉蚧雌成虫主要器官及其蜡泌物的扫描电镜观察

为明确南洋臀纹粉蚧Planococcus lilacinus(Cockerell)雌成虫及其蜡泌物的结构特征,利用扫描电镜观察该虫体表主要器官、蜡质及泌蜡腺体的超微结构.结果表明:南洋臀纹粉蚧雌成虫外覆白色粉状厚蜡被,体缘具18对蜡棒,触角8节、口器和足发达且分布有不同长度的毛形和刺形感受器,眼为单眼,腹脐和背孔唇形、发达;体表蜡质包含带状蜡丝、空心管状蜡丝和月牙形蜡丝,由三格腺和刺孔群分泌的带状蜡丝大量分布于整个虫体,由管状腺分泌的空心管状蜡丝主要分布于虫体腹部腹面和体缘,由多格腺分泌的月牙形蜡丝主要分布于虫体腹部腹面.研究结果初步揭示了南洋臀纹粉蚧雌成虫体表主要器官、蜡质及泌蜡腺体的超微结构特征,可为研究该虫搜索寄主、寻找配偶、群集为害、抵御逆境和传播扩散等行为活动提供支持.     

绣球菌降血糖作用及活性成分分析

绣球菌是一种珍稀食药用真菌,本文对其醇提取物的降血糖作用及活性成分进行了研究。高脂高糖饲料联合链脲佐菌素造模建立了II型糖尿病小鼠模型,设置空白对照组、模型组、绣球菌提取物高、中、低3个剂量组（300、200和100mg/kg）,连续给予相应药物3周,对各组小鼠的体重、血糖、血脂和胰腺进行组织病理学研究。结果显示：与模型组相比,中高剂量绣球菌提取物组小鼠的体重增长减慢,绣球菌各剂量组小鼠血糖和胆固醇水平下降。根据病理学观察,经绣球菌提取物各剂量组处理后,小鼠胰岛细胞形态、数量和分布均显著改善,进一步证明了以上结果。利用UPLC-Triple-TOF/MS对绣球菌醇提物中的活性物质进行定性分析,从中鉴定出10种化合物,其中几种可能参与了机体糖代谢和脂肪代谢。研究结果为绣球菌的开发提供了理论依据和技术支持。     

子宫内膜癌组织残疾基因同源物2、核连蛋白-2、黏蛋白4的表达及与预后的关系研究

目的:研究子宫内膜癌组织残疾基因同源物2(DAB2)、核连蛋白-2(nucleobindin-2)、黏蛋白4(MUC4)的表达及与预后的关系。方法:将我院从2015年1月2017年1月收治的子宫内膜癌患者82例纳入研究。分别采集所有患者的子宫内膜癌组织以及癌旁正常组织,以免疫组化法检测不同子宫内膜组织中的DAB2、nucleobindin-2、MUC4表达情况并进行对比。分析子宫内膜癌组织DAB2、nucleobindin-2、MUC4阳性率与临床病理特征的关系。此外,通过Kaplan-Merier生存曲线分析上述蛋白表达与预后的关系,并以Cox比例风险回归模型分析子宫内膜癌患者预后的影响因素。结果:子宫内膜癌组织DAB2阳性率低于癌旁正常组织,而nucleobindin-2、MUC4阳性率均高于癌旁正常组织(均P<0.05)。TNM分期ⅢⅣ期、淋巴结转移子宫内膜癌患者的DAB2阳性率低于TNM分期ⅠⅡ期、无淋巴结转移患者,而nucleobindin-2、MUC4阳性率均高于TNM分期ⅠⅡ期、无淋巴结转移患者(均P<0.05)。所有患者均进行时长360个月的随访,中位随访时间为31个月,至随访结束,DAB2蛋白阳性患者的无进展生存率分别为66.67%(20/30),明显高于DAB2蛋白阴性患者的19.23%(10/52);而nucleobindin-2、MUC4蛋白阳性患者的无进展生存率分别为22.95%(14/61)、24.56%(14/57),明显低于nucleobindin-2、MUC4蛋白阴性患者的76.19%(16/21)、64.00%(16/25),差异均有统计学意义(均P<0.05)。Cox比例风险回归模型分析结果可得:TNM分期、淋巴结转移以及DAB2蛋白阴性、nucleobindin-2蛋白阳性、MUC4蛋白阳性均是子宫内膜癌患者预后的影响因素(均P<0.05)。结论:子宫内膜癌组织DAB2存在异常低表达,而nucleobindin-2、MUC4均存在异常高表达,联合检测上述三项蛋白表达情况可能有助于子宫内膜癌的诊断和预后评估。     

美洲大蠊乙醇提取物对香烟引起小鼠肺脏氧化应激的干预效果研究

美洲大蠊提取物具有显著的抗肿瘤、抗菌和抗肝纤维化等作用,但是,其对肺脏抗氧化应激效果的研究未见报道,本文主要探讨美洲大蠊乙醇提取物对熏烟小鼠血液和肺脏抗氧化应激的效果.选用雌性KM小鼠28只,随机分为对照组、熏烟组、低剂量和高剂量美洲大蠊醇提物组各7只,除对照组灌胃生理盐水外,其他各组每天中午和下午采用烟熏处理,持续31 d,其中第17天开始高剂量和低剂量组每天晚上灌胃美洲大蠊醇提物,实验结束后计算肺脏系数,检测血浆和肺脏组织匀浆中MDA、SOD、CAT、NO、GSH-Px和肺脏SOD、GSH-PX、CAT基因mRNA表达的水平以及肺脏组织病理结构的变化.结果表明:各组间肺脏系数和血浆、肺脏中总SOD和CAT的活力差异无统计学意义(P>0.05),但是与对照组相比,熏烟组显著升高了血浆和肺脏中NO以及肺脏中MDA的含量,显著降低了血浆中GSH-PX的活力和肺脏中该基因表达,差异具有统计学意义(P<0.05);而与熏烟组相比,低剂量和高剂量美洲大螊醇提物组均显著降低了血浆和肺脏中NO和MDA的水平,显著升高了肺脏GSH-PX的活力及其基因表达,高剂量组还显著升高了血浆中GSH-PX的活力,差异均具有统计学意义(P<0.05);高剂量美洲大蠊醇提物还对香烟造成的肺组织损害具有缓解作用.研究结果表明美洲大蠊乙醇提取物对熏烟小鼠血液和肺组织具有较好的抗氧化应激功能.     

增温、施肥与种内竞争的交互作用对云杉根系属性的影响

增温、施肥与种内竞争的交互作用对云杉根系属性的影响 物种竞争、气温和土壤养分是青藏高原东部高寒地区影响树木生长的重要因素。虽然已开展了大量关于物种竞争、气温、施肥单因素对树木生长的影响研究,但关于这三者的交互作用对根系生长的影响还知之甚少。因此,本研究拟通过测量根系属性(细根长、根表面积、比根长、比表面积、根尖数、根系分支数等)、根生物量,以及根系养分吸收,研究施肥和增温对物种竞争的影响,并进一步探讨施肥、增温与物种竞争的交互作用对云杉(Picea asperata)生长的影响机制以及所采取的适应策略。研究结果表明,增温、施肥和竞争均提高了细根的氮、钾浓度,但并未影响细根生物量和根长、根表面积、根尖数和根分支数等根系特征。然而,无论是增温、施肥,或是它们的联合作用,与物种竞争进行交互时,均增加了根长、根表面积、根尖数、根系分支数和养分吸收。此外,施肥降低了根比表面积、比根长和单位面积的根尖数和根分支数,增温和竞争的交互作用使根比表面积、比根长下降,其他参数不受温度和竞争的影响。该结果表明,云杉在物种竞争、气候变暖、施肥及其交互作用下保持着保守的营养策略。该研究加强了对树木应对全球变化的生理和生态适应性的理解。     

Responses of soil extracellular enzyme activities to carbon input alteration and warming in a subtropical evergreen broad-leaved forest

土壤胞外酶来源于土壤微生物、植物和动物, 是土壤生物地球化学过程的积极参与者, 在森林生态系统的物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。为探明土壤胞外酶活性对碳输入变化及增温的响应, 该研究基于长期增温、去除地表凋落物(以下简称去凋)和切根处理的云南哀牢山亚热带常绿阔叶林控制实验平台, 研究了不同处理(对照、去凋、切根、切根并增温)下表层矿质土壤(0-5和5-10 cm)与碳氮磷获取相关的胞外酶活性, 包括多酚氧化酶(POX)、过氧化物酶(PER)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)。结合铵态氮(NH₄⁺-N)含量、硝态氮(NO₃^--N)含量、溶解有机碳(DOC)含量、溶解总氮(DN)含量、土壤含水量(SWC)等相关指标, 探讨凋落物碳输入、根系碳输入和温度变化对土壤胞外酶活性及其生态化学计量特征的影响。研究结果表明: 在对照样方, 除POX外其余酶活性均为0-5 cm层显著高于5-10 cm层。与对照相比, 长期的凋落物去除显著降低了0-5 cm层土壤AP和BG活性, 对NAG、PER和POX活性则无显著影响; 长期切根处理显著降低了0-5 cm层土壤BG活性, 但提高了两个土层PER活性; 长期切根并增温处理显著降低了0-5 cm层AP和BG活性, 对其余酶活性无显著影响。冗余分析结果显示SWC和NH₄⁺-N含量是驱动土壤酶活性变化的重要因子。本研究为该生态系统土壤碳氮磷生物地球化学关键过程对全球变化的响应提供了土壤酶学的依据。