喀斯特地区坡耕地与退耕地土壤有机碳空间异质性及其影响因素

利用网格采样(10 m×10 m),对比分析了典型喀斯特坡耕地(长期耕作)和退耕地(自然恢复)表层(0—15 cm)土壤有机碳(SOC)的空间变异特征,以期探究退耕恢复20a后SOC的空间异质性及其主要影响因素的变化。结果表明退耕地SOC含量(75.5 g/kg)显著高于坡耕地(15.1 g/kg),为坡耕地的5.0倍,说明自然恢复能显著提高SOC累积量;半变异函数分析结果表明退耕地基台值(521.7)为坡耕地(25.7)的14.9倍,说明退耕地SOC空间异质性远大于坡耕地。坡耕地和退耕地SOC的主要影响因子存在较大差异,土地覆盖类型、坡位、岩石出露率以及三者的交互作用显著控制着坡耕地SOC的空间格局,其贡献率分别为9.1%、6.3%、4.6%以及17.0%;土壤水分、坡度、岩石出露率以及三者的交互作用显著控制退耕地SOC的空间格局,其贡献率分别为26.0%、10.7%、7.2%以及3.6%;尽管岩石出露率对坡耕地和退耕地SOC的空间格局均有显著影响,但坡耕地SOC的主要控制因子为土地覆盖类型以及各因子的交互作用,而退耕地的主要控制因子为土壤水分。以上研究表明随着植被恢复和物种多样性增加,喀斯特坡地SOC的累积量和空间异质性增强,自然因素对SOC空间格局影响凸显,而岩石出露率始终控制SOC空间格局。     

黄河下游平原非农植物多样性拆分研究

非农生物多样性的存在是农业景观生态系统健康持续发展的基础,对农业景观非农生境中植物群落物种多样性特征分析将有助于可持续农业景观构建措施的科学提出。在黄河下游平原典型农业景观中采用栅格分区的方式布设样点(共54个),采用典型样地法对各样点内的林地、树篱、田间道路和沟渠等主要非农生境的植物群落进行调查,采用生物多样性加性分配的方法探讨不同空间尺度上生物多样性的组成特征。结果显示:(1)各非农生境间植物群落物种多样性特征存在较大的差异。(2)偶见种从数量上构成了各非农生境中植物物种丰富度的主体,而常见种则行使着群落优势种和构建者的角色。(3)总体上,β多样性在各空间尺度中均对总物种丰富度具有重要贡献。(4)常见种和偶见种中物种组成格局存在显著差异:常见种的物种丰富度主要由α多样性贡献,而β多样性则贡献了偶见种的绝大部分。简言之,β多样性对区内植物多样性的保护和维持意义重大,农业景观中非农生境类别的出现对总物种丰富度的提高具有重要作用;各生境中较高的样点间β多样性(β样点)意味着在看似均质化的农业景观背景中依然具有较高的区域差异;景观组成和构型的变化将对农业景观中植物群落特征和物种多样性产生重要影响,且对偶见种的影响更甚。未来,应从景观和区域等更大尺度上,基于农业景观生态系统功能和服务的综合考虑及可持续农业景观的建立来探讨农业活动与生物多样性保护的权衡。     

黄土区露天煤矿排土场土壤与地形因子对植被恢复的影响

在脆弱的生态环境改善和恢复过程中,植被恢复与重建扮演着重要的角色。黄土露天煤矿区生态环境极其脆弱,认识矿区损毁土地植被恢复与地形、土壤因子之间的作用规律对矿区土地复垦与生态恢复改善至关重要。为此,选择山西平朔安太堡露天煤矿南排土场对2条样带27个复垦样地的土壤、地形、植被参数进行了采集与测定,并应用单因素方差分析与CANOCO4.5软件的降趋势对应分析和冗余分析研究了地形与土壤因子对植被恢复的影响。结果表明:植被与土壤变量之间呈显著相关,与地形变量之间相关性不明显;坡度主要影响草本覆盖度,坡向与有机质和速效磷之间具有线性相关性;速效钾对植被的变化起着重要的作用;土壤容重与砾石含量对土壤养分含量具有明显的指示作用;有机质与全氮呈显著正相关,各土壤养分指标之间存在明显的相关关系。为了改善和恢复黄土区露天煤矿排土场脆弱的生态系统,应该考虑植被和土壤的联合演替。在当地的生态环境状况下土地复垦与生态恢复的关键是改善土壤状况和增加人工植被,同时加强对排土场人工和自然植被的保护。     

家蚕let-7 microRNA靶基因Bmlin-41的克隆表达与调控

异时性基因调控细胞增殖和个体发育阶段的转换。家蚕异时性基因在家蚕变态发育过程中也很可能具有重要的调控作用,但它们的表达模式、生物学功能以及与micro RNA之间的关系却鲜有报道。本研究首先利用果蝇同源基因lin-41搜索家蚕基因组数据库中相似序列,设计引物扩增Bmlin-41的编码序列,克隆了家蚕Bmlin-41基因CDS,其长度为2 166 bp,编码721个氨基酸,含有B-box和NHL结构域;随后,利用RT-PCR、q PCR技术并结合已有的家蚕全基因组芯片数据研究了Bmlin-41在家蚕中的时空表达模式,发现Bmlin-41在从家蚕胚胎到成虫的发育过程中呈逐渐递增的表达趋势,在五龄3 d不同组织中,于卵巢里表达量最高,精巢和中肠次之,而其余组织中低量表达或不表达;最后,利用3′RACE克隆了Bmlin-41基因的3′UTR,全长1 434 bp,用在线软件RNAhybrid预测发现Bmlin-41的3′UTR上存在bmo-let-7靶位点,构建了含Bmlin-41 3′UTR的双荧光素酶报告基因载体,在S2细胞上共转染Bmlin-41 3′UTR和bmo-let-7的模拟物(Mimics)和拮抗剂(Antagomir),bmo-let-7 mimics显著下调Bmlin-41,bmo-let-7 antagomir显著上调Bmlin-41,证实了Bmlin-41是bmo-let-7的靶基因。以上研究结果为深入研究let-7 mi RNA和Bmlin-41的功能,揭示Bmlin-41和bmo-let-7在家蚕变态发育过程中的调控关系提供了新的线索。     

森林植物耐荫性及其形态和生理适应性研究进展

耐荫性是植物在低光环境下的生存和生长能力,对森林植物群落演替起重要作用,植物对遮荫的适应机制已成为生态学的研究热点.本文综述了森林植物的耐荫性及其在形态和生理方面的适应性,分析了森林植物在生长性状、生物量分配、树冠结构、叶片形态生理、叶片解剖结构、光合参数、碳水化合物分配、水分和养分的利用等方面对遮荫产生的可塑性响应,最后对目前研究存在的问题进行了分析,展望了未来的研究内容和方向.     

基于可加性生物量模型的大兴安岭东部主要林型森林植被碳储量及其分配

基于大兴安岭东部地区主要林型的生物量调查数据,建立了3个主要树种的一元可加性生物量模型,探讨了不同林型森林群落和乔木层、灌木层、草本层、凋落物层的碳储量及其分配规律.结果表明: 杜鹃-兴安落叶松林乔、灌、草、凋落物层碳储量分别为71.00、0.34、0.05和11.97 t·hm^-2,杜香-兴安落叶松林各层碳储量分别为47.82、0.88、0和5.04 t·hm^-2,杜鹃-兴安落叶松-白桦混交林分别为56.56、0.44、0.04、8.72 t·hm^-2,杜香-兴安落叶松-白桦混交林分别为46.21、0.66、0.07、6.16 t·hm^-2,杜鹃-白桦林分别为40.90、1.37、0.04、3.67 t·hm^-2,杜香-白桦林分别为36.28、1.12、0.18、4.35 t·hm^-2.林下植被为杜鹃的林分群落碳储量大于林下植被为杜香的林分;林下植被相似的情况下,森林群落碳储量大小顺序为:兴安落叶松林>兴安落叶松-白桦混交林>白桦林;不同林型群落碳储量不同,大小顺序为:杜鹃-兴安落叶松林(83.36 t·hm^-2)>杜鹃-兴安落叶松-白桦混交林(65.76 t·hm^-2)>杜香-兴安落叶松林(53.74 t·hm^-2)>杜香-兴安落叶松-白桦混交林(53.10 t·hm^-2)>杜鹃-白桦林(45.98 t·hm^-2)>杜香-白桦林(41.93 t·hm^-2),且不同林型森林群落碳储量垂直分配规律为:乔木层(85.2%～89.0%)>凋落物层(8.0%～14.4%)>灌木层(0.4%～2.7%)>草本层(0～0.4%).     

免疫代价不是非洲爪蟾语音性信号真实度的维持机制

性选择理论认为,雄性性信号的真实度是雌性根据雄性表型质量进行配偶选择的前提。而维持这种真实度的机制普遍被认为是基于障碍原理,即性信号的表达必须付出与身体质量关联的存活代价,性信号与存活代价在个体内呈负的权衡关系,在个体间呈正相关关系。已有研究表明,免疫能力是表达性信号潜在的存活代价。但免疫代价在维持无尾两栖类语音性信号真实度中的作用尚不清楚。以非洲爪蟾为研究对象,在能量限制条件下采用灭活的大肠杆菌激活其免疫系统,测定鸣叫时长及相关繁殖行为表现,检验免疫能力与语音性信号表达间是否存在生理权衡。结果表明,免疫激活和能量限制对非洲爪蟾鸣叫时长和趋声行为都无影响;温度变化对鸣叫时长有显著作用。这些结果提示:非洲爪蟾语音性信号表达和免疫能力间不存在生理权衡,免疫代价不是非洲爪蟾语音性信号真实度的维持机制。     

水稻螟虫神经肽PBAN及其受体序列的生物信息学分析

【目的】性信息素合成激活肽(PBAN)是控制昆虫产生性信息素的激素,本文旨在分析水稻螟虫神经肽PBAN及其受体的序列。【方法】通过t Blastn同源检索从水稻螟虫基因组和转录组数据库中鉴定水稻螟虫PBAN神经肽及其受体序列,在此基础上进行序列比对及系统发生分析。【结果】发现二化螟Chilo suppressalis、三化螟Tryporyza incertulas和大螟Sesamia inferens的PBAN成熟肽序列均含有33个氨基酸残基,其C端五肽序列完全相同,3种水稻螟虫PBAN多肽相似度为54.55%~63.64%;发现二化螟PBAN受体3个异构体全长氨基酸序列(PBANR-A、PBANR-B和PBANR-C),均含有7个跨膜区域。【结论】进化树分析发现不同昆虫PBAN神经肽及其受体存在一定的保守性和多样性,并且在进化树上的位置几乎与昆虫系统发育分类一致,推测PBAN神经肽和PBAN受体在昆虫系统进化过程中可能存在协同进化现象。本研究为水稻螟虫PBAN神经肽及其受体的结构和功能分析提供基础。     

合欢吉丁Agrilus subrobustus Saunders的学名厘定及危害特性

【目的】本文对危害合欢Albizia julibrissin Durazz的钻蛀性害虫合欢吉丁Agrilus subrobustus Saunders各虫态形态特征及危害特性进行了研究与描述,深入探索其虫道三维结构,以期为合欢吉丁的发生监测及防治提供依据。【方法】查阅相关文献,记述整理了合欢吉丁学名的变化过程,详细地观察并描述了剖腹卵、幼虫、蛹、成虫的形态特征;首次研究总结其坑道系统的各指标特点:虫口密度、坑道长宽、侵入孔特征、蛹室特征、羽化孔特征等,明确了完整虫道的发生发展规律;基于坑道拍照、各向量指标测量,对坑道进行科学手绘,使用Autodesk Maya软件完成合欢吉丁完整虫道的三维重建。【结果】合欢吉丁幼虫细长、乳白色,蛹为裸蛹。成虫铜绿色具金属光泽,观察对比其前胸背板长宽比、盘区和肩前隆脊形态,前胸腹板突形状,鞘翅柔毛分布位置,阳茎形态等特征,结合文献,明确其学名为Agrilus subrobustus Saunders。合欢吉丁主要危害树干韧皮部及木质部,具向阳性;在树皮下钻蛀坑道,侵入孔圆形,不超过1 mm;蛹室米粒状,多位于木质部,少数位于韧皮部;羽化孔"D"型;坑道形状具有规律性,可分为3种:"Z"字型及其变型,密集上下迂回型,椭圆或近半圆型坑道。【结论】基于形态特征的详细描述、学名厘定,有利于合欢吉丁的鉴定及学名的正确使用;完整虫道的复原便于在非成虫期结合寄主种类鉴定害虫种类、评估虫口密度和危害程度,为合欢吉丁的监测提供了具体的判别方法,为化学防治、生物防治等提供参考与技术支持。     

缓慢性心律失常发病机制研究进展

缓慢性心律失常作为临床上一种常见症状,其发病机制备受关注,本文主要论述自主神经及心脏细胞膜表面跨膜离子通道对心脏节律的调节作用。自主神经包括迷走神经和交感神经,迷走神经兴奋时可通过增加乙酰胆碱的释放而减慢心率;交感神经抑制时则可通过减少去甲肾上腺素的释放而减慢心律。心脏自律细胞、工作细胞膜表面跨膜离子流处于动态平衡是保证心脏正常起搏、传导的电生理学基础。SCN5A、Cav1.2、Cav1.3、HCN4等是编码心脏细胞膜表面离子通道的基因,其编码的离子通道对心脏节律有重要影响。本文就缓慢性心律失常发病机制研究进展进行综述。