伊春地区红松和红皮云杉径向生长对气候变化的响应

树木生长-气候关系对准确评估气候变化对森林生态系统影响、预测森林生产力与植被动态及揭示树木对气候变化的响适应策略至关重要。在全球变暖背景下,升温可能会对树木的生长产生影响,从而改变区域森林生态系统的生产力或碳储量。本研究利用生长-气候响应函数、滑动相关分析等树木年轮学方法,探讨伊春地区阔叶红松林内红松和红皮云杉径向生长的主要限制因子及两者径向生长对快速升温(1980年后)响应的异同。结果表明:1980年前红松径向生长有明显加速的趋势,红皮云杉上升趋势较弱;而1980年后红松径向生长趋势显著下降,红皮云杉则下降不明显。红皮云杉径向生长与上一年9月及当年6月平均气温显著负相关,而红松径向生长与上一年12月及当年1月、4月和6月最低气温显著正相关。1980年快速升温后,高温对两树种生长的抑制作用增强,尤其是红松。生长季末(9月)降水对红松和红皮云杉的限制作用由升温前的负相关转变为升温后的显著正相关。温度是限制红松和红皮云杉径向生长的主要气候因子,降水影响相对较弱;其中红松径向生长对气候变化的响应比红皮云杉更敏感。快速升温后,红松和红皮云杉生长-气候关系的变化可能与升温导致的暖干旱化有关。若气候变暖持续或加剧,二者径向生长的气候限制因子也将由温度转变为水分;红松和红皮云杉会出现生长衰退,尤其是红松。     

近30年辽东湾北部区土地利用强度与生态系统服务价值的时空关系

探讨滨海湿地土地利用强度与生态系统服务价值的时空关系,是促进滨海湿地资源合理配置及维持生态系统可持续发展的重要依据。基于辽东湾北部区1985、1993、2002、2014年4期Landsat TM遥感数据,在计算土地利用强度综合指数的基础上,运用地统计学方法及地理加权回归模型探讨土地利用强度与生态系统服务价值的时空耦合关系,结果表明:1)1985—2014年,生态系统服务价值变化显著,其中水域占比最大,滩涂和草地次之。2)研究区单位面积生态系统服务价值在空间上总体呈现由南高北低向西高东低演变的趋势。3)研究区土地利用强度与生态系统服务价值之间整体呈强烈的负相关关系,当土地利用强度增加时,生态系统服务价值降低。4)随着土地利用强度的增加,四种服务类型之间出现以供给服务价值的增加而导致其他服务类型价值减少的权衡关系。     

藏绵羊子宫内膜炎主要致病菌多重PCR检测方法的建立与评价

本研究旨在建立一种多重PCR方法检测青海藏绵羊子宫内膜炎主要的病原菌。首先,提取5种标准菌株基因组,筛选出特异性引物;然后以标准菌株的基因组为模板,建立多重PCR方法。用无菌棉拭子涂抹藏绵羊子宫,置于LB培养液中培养并编号,48 h后提取样品基因组。运用单一PCR法对600份样品基因组进行检测,记录阳性样品;再挑取单一PCR法检测的阳性样品进行多重PCR检测,再次记录阳性样品,通过计算两种检测方法的符合率验证多重PCR方法;随机挑出30份阳性样品,进行病原菌分离鉴定菌种种类。单一PCR检测的样品中,无乳链球菌感染比例占47.33%,大肠杆菌占34.83%,金黄色葡萄球菌占6.5%,未检出沙门氏菌和化脓隐秘杆菌;多重PCR检测的阳性样品中,无乳链球菌感染比例占45.50%,大肠杆菌占33.50%,金黄色葡萄球菌占6.5%;两种检测结果相比较,多重PCR检测出的符合率均高于95%;分离鉴定的病原菌与两种PCR方法检测出的菌种结果基本一致。成功建立了多重PCR方法并检测出引起青海藏绵羊子宫内膜炎的主要病原菌为无乳链球菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。     

黑面神雌花气味传粉前后的变化及其生态意义

该文以与头细蛾传粉相关的叶下珠科植物黑面神为材料,采用动态顶空吸附法分别收集了该物种雌花传粉前后释放的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术分析了其化学成分,探索了三者间花气味的异同,并对其生态意义进行了讨论。结果表明:从该物种传粉前、传粉期和传粉后的雌花气味中共分离出22种挥发物(传粉前12种,传粉期15种和传粉后13种),以脂肪族衍生物和萜类物质为主。3-己烯醛、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇、顺-乙酸-3-己烯酯、反-β-罗勒烯、β-石竹烯、β-蛇麻烯、反,反-α-金合欢烯和长叶烯是其主要挥发物。传粉前后雌花气味的化学种类及组成发生了显著分化,且这种变化主要是由于各时期主要挥发物发生改变而引起的。反-β-罗勒烯在传粉期含量最高,而在传粉后显著下降,3-己烯、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇和顺-乙酸-3-己烯酯在传粉前含量均最高,β-石竹烯含量在传粉后显著升高,且长叶烯仅在传粉后出现。在传粉期和传粉后β-蛇麻烯和反,反-α-金合欢烯的含量均显著上升。同时,传粉期雌花的释放量明显高于传粉前和传粉后的。综上结果显示,黑面神雌花传粉前后花气味发生了质与量的改变。初步推测黑面神雌花传粉前后花气味的分化可能会有效阻止头细蛾对其进行再次访问,限制头细蛾在其雌花中过度产卵,进而来减少传粉头细蛾对宿主种子的取食,这无疑对维持叶下珠科植物-头细蛾专性传粉互利共生体系的稳定性具有重要的化学生态意义。     

淫羊藿属分类学研究:进展、问题与展望

淫羊藿是我国特有且传统的重要药用植物,逐渐步入大宗品种行列。物种的准确鉴定是药效保障和用药安全的前提,为促进其资源的合理开发和利用,该文对淫羊藿属分类学研究进行系统梳理,并对其中存在的问题及存疑类群进行阐述。淫羊藿属共发表68种,中国58种(85.3%),其中57种为特有分布,具有显著的资源优势。淫羊藿属中国类群的分类学研究较为特殊,共26种集中发表于1990s,共31种(53.4%)为国外研究者命名,且绝大多数依据少量栽培个体命名。由于缺乏广泛的形态调查和性状变异分析,导致大量类群的形态描述不准确或不全面,后续20个类群被归并或降级。依据栽培个体命名的类群是补充描述和分类修订的重点。花色、根茎类型、花茎叶的数量及着生方式等性状在中国类群中存在广泛变异。经分类修订后,该属目前包括46种、1亚种和2变种。淫羊藿属中国组类群仍处于活跃进化中,其形态变异复杂,种间关系无法得到解决,为该属分类的最大挑战。但种质资源的研究和利用需要建立在清晰的分类学基础上。未来研究应基于居群调查,完善各物种的形态描述;在此基础上,整合形态变异特征、地理分布格局和基因序列特征,检测自然种间杂交事件,从而揭示物种的分化和进化历程。     

真菌中G蛋白信号调控因子蛋白类型与其理化性质的关系

【目的】G蛋白信号调控因子(RGS)作为G蛋白信号转导途径的负调控因子,在植物病原菌的致病性和有性生殖调控方面发挥着重要作用。研究真菌中RGS蛋白类型与其理化性质及特征的关系,为今后深入开展不同真菌中具有不同类别RGS的功能解析打下坚实的理论基础。【方法】前期对模式生物、病原菌、非致病菌等49个真菌中229个RGS蛋白序列进行找寻,并根据其保守结构域和同源性确定RGS类型有DEP-RGS、RGS-TM、PXA-RGS-PX、RGS、RGS-PAS-PAC、TM-RGS等6类。利用蛋白质数据库、ProtComp v9.0、PHD以及MEME等网站对上述RGS蛋白进行理化性质、亚细胞定位以及二级结构、基序等特征分析。【结果】上述不同类别的RGS蛋白具有明显的类别特征性,同时,也具有以下共同特征:理论等电点集中在6.01–7.00;不稳定性系数集中在40.01–60.00;95%以上的RGS蛋白属于亲水性蛋白;亲水性最强氨基酸残基存在较多的是R、D、E、Q、N;疏水性最强氨基酸残基存在较多的L、A、V、F、I;二级结构组成特征为b折叠较少;转运肽情况尚未明确;亚细胞定位多集中在细胞核。【结论】真菌中6类RGS蛋白的理化性质具有一定的共同特征,但不同类别的RGS蛋白也具有明显的类别特征,主要表现在保守结构域、二级结构、等电点、转运肽和亚细胞定位情况。     

鲍曼不动杆菌无痕基因敲除及hcp基因相关功能

【背景】鲍曼不动杆菌耐药严重,基因敲除是研究细菌毒力与耐药的重要方式。但现有的大部分细菌基因敲除方法基于抗生素抗性筛选,导致不适用于多重耐药菌株的基因敲除。【目的】旨在建立一种非依赖于抗生素抗性筛选的方法,用于敲除多重耐药鲍曼不动杆菌基因。【方法】运用同源重组和自杀载体pMo130-TelR对亚碲酸钾的抗性,使用两步筛选法,构建鲍曼不动杆菌VI型分泌系统溶血素共调节蛋白(Hemolysin-Coregulated Protein,Hcp)基因敲除突变体,并对缺失株的生长能力、细菌竞争能力以及血清抵抗能力进行测试。【结果】通过构建含同源片段的重组pMo130-TelR载体,成功敲除了鲍曼不动杆菌标准株ATCC 17978中的hcp基因,获得了ATCC 17978 hcp基因缺失突变体。突变体生长能力没有显著改变,但细菌竞争能力显著下降,血清抵抗能力显著升高。【结论】pMo130-TelR可成功用于鲍曼不动杆菌无痕基因敲除,对于研究鲍曼不动杆菌的耐药机制等相关问题具有深远意义。     

杭州地区多重耐药沙门氏菌的耐药特征

【背景】沙门氏菌是重要的食源性致病菌,其多重耐药现象不容忽视。【目的】分析杭州地区临床来源多重耐药沙门氏菌的耐药特征和感染状况。【方法】利用微量肉汤稀释法对339株沙门氏菌进行14类28种药物的最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)测定,对同时耐3类或3类以上药物的多种耐药株进行耐药特征、血清型分布等分析,并对其进行Xba I酶切及脉冲场凝胶电泳(Pulse Field Gel Electrophoresis,PFGE)。【结果】从339株沙门氏菌中检出234株多重耐药株,多重耐药率达69.03%,近3年数据比较结果显示差异无统计学意义(χ²=0.117,P=0.943);以同时耐4-8类药物的菌株多见,合计占总菌株数的56.93%(193/339);大部分多重耐药沙门氏菌(199/234,85.04%)同时耐5-13种药物;菌株的耐药模式较为分散,相对优势的耐药谱为AMP-AMS-NAl-STR-SUL(10株,4.27%)和AMP-STR-TET-MIN-DOX-SUL(7株,2.99%);鼠伤寒单相变种和德尔卑血清型的多重耐药现象较为突出,其多重耐药率分别为97.06%(66/68)和100%(11/11);234株多重耐药沙门氏菌分为162个PFGE带型,相似度为44.2%-100%,其带型呈散在多态性;PFGE带型相同的菌株,其耐药类别和耐药谱不一定相同,PFGE带型不同的菌株,其耐药类别和耐药谱也可能相同。【结论】杭州地区临床来源沙门氏菌多重耐药现象普遍,但耐药谱分散,耐药表型呈多样性,而且PFGE带型呈散在多态性,与耐药表型也不存在对应关系。其基因组特征和主要食物来源有待于进一步研究。     

COVID-19疫情期间城郊森林公园O3变化对NO2减排响应的多重分形模式

COVID-19疫情的爆发使得大气NO₂排放量急剧减少,张家界城区O₃浓度也随之降低,然而城郊的国家森林公园内O₃浓度却有较大幅度升高。旨在基于多重分形去趋势互相关分析（MFDCCA）方法和自组织临界（SOC）理论来揭示疫情期间张家界不同生态功能区大气O₃浓度变化对NO₂污染急剧减排的不同响应机制。基于张家界3个大气监测站点（未央路、永定新区和袁家界）在疫情期间（2020年3月1日-5月31日）和非疫情期间（2019年同期） NO₂、O₃小时平均浓度数据,首先应用MFDCCA方法对NO₂和O₃互相关性的多尺度特征进行分析。研究结果发现,各站点NO₂和O₃之间的互相关性存在较强的长期持续性和多重分形特征。其中,疫情期间各站点NO₂和O₃互相关的长期持续性平均增强了19.4%,而多重分形性平均减弱5.7%,主要原因与疫情期间NO₂集中减排引起O₃大气化学反应的变化有关。进而,应用SOC理论对NO₂和O₃之间互相关长期持续性形成的宏观动力机制进行分析。结果发现,袁家界站点O₃演化处于自组织临界状态,SOC内禀动力机制是导致疫情期间张家界国家森林公园内O₃浓度增高的重要非线性动力学机制。而未央路和永定新区站点O₃演化处于亚临界状态,这也是导致城区站点O₃浓度减低的主要原因。正确识别森林生态系统中O₃演化的自组织临界特征,对于高浓度O₃生成的风险评估具有重要意义,有助于科学评估人类旅游活动对森林生态系统造成的影响。     

阔叶红松林不同演替阶段灌木器官的N、P分配特征

氮（N）、磷（P）是植物生长发育重要的限制元素,N、P以及N、P间的关系是化学计量学研究的重要内容。植物不同器官对N、P的需求存在差异,因此N、P的分配与权衡对植物的生长发育起到重要的调节作用。为了探究阔叶红松（Pinus koraiensis）林不同演替阶段主要灌木器官的N、P化学计量特征及其分配格局,了解灌木的养分限制因子及其分配策略,在黑龙江凉水国家级自然保护区的阔叶红松林四个演替阶段——白桦（Betula platyphylla）次生林、阔叶混交林、针阔混交林和阔叶红松林内,选取主要灌木种,分析了叶片、枝条、茎干和根的N、P化学计量特征以及异速生长关系。结果发现：灌木不同器官之间的N、P含量差异显著,其中叶的N、P含量均为最高,茎干的N、P含量均为最低。所有器官中,叶的N ： P最高,为7.59;根的N ： P最低,为5.47。灌木叶、茎干、根之间的N ： P存在显著差异,而茎干、根与枝条之间的N ： P没有显著差异。阔叶红松林不同演替阶段对灌木同一器官N、P化学计量的影响不同,灌木叶片的N含量在不同演替中具有显著差异,其他器官的差异不显著;不同演替阶段灌木器官的P含量均无显著差异。在不同演替阶段中各器官的N ： P均小于14,说明N元素是阔叶红松林各演替阶段灌木生长的限制因子,而P对灌木的生长没有起到限制作用。研究表明在不同演替阶段中,N、P的异速生长关系普遍存在于灌木器官中,呈现显著的正相关关系;整体上各器官之间的斜率没有显著差异,说明灌木采取保守分配策略,以此来适应环境和满足自身生长发育的需要。