望天树人工幼林混交对土壤微生物功能多样性与碳源利用的影响

研究望天树(Parashorea chinensis)在幼龄阶段分别与巨尾桉(Eucalyptus grandis × E. urophylla)、降香黄檀(Dalbergia odorifera)混交对土壤微生物群落功能特征和碳源利用的影响, 以期为濒危树种望天树人工林培育模式和桉树纯林改造中的树种选择提供科学依据。该研究采用Biolog-ECO技术对比分析了望天树混交林和纯林土壤微生物对6类碳源的利用特点和代谢活性, 探讨微生物功能多样性的差异及与土壤环境因子的关系。结果表明: (1)望天树×巨尾桉混交林的Shannon-Wiener、Simpson和McIntosh多样性指数均最高, 其土壤微生物功能多样性显著高于纯林; (2)望天树混交林的土壤微生物对碳源的利用能力和代谢活性及微生物数量高于纯林, 并随土层加深而下降; 混交林和纯林的土壤微生物对酚酸类碳源的利用程度均最高、胺类次之、多聚物最低, 不同点在于混交林和纯林分别对氨基酸类、羧酸类碳源的依赖度更高; (3)望天树混交林土壤的含水率、总孔隙度以及有机质、全氮、全钾、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等养分含量高于纯林; 并且除全磷和全钾外其他养分含量的垂直分布特征呈现出明显的表聚效应; (4)环境因子分析表明, 土壤pH、有机质、全钾和速效钾含量是造成混交林和纯林间以及不同土层间土壤微生物功能多样性和碳源利用存在明显差异的主要驱动因子。综上所述, 望天树混交造林模式对幼林土壤微生物群落及其生存环境有显著影响, 尤其与巨尾桉混交可以有效提高土壤微生物代谢活性和功能多样性, 促进凋落物和有机质的分解。与纯林相比, 望天树混交林在一定程度上改善了土壤质量和肥力, 为望天树幼树生长营造了较好的土壤环境和光照条件。     

蒙古高原草地不同深度土壤碳氮磷化学计量特征对气候因子的响应

研究不同深度土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比对气候因子(年降水量(MAP)和年平均气温(MAT))的响应差异, 对于理解气候变化如何影响生态系统功能具有重要意义。通过对蒙古高原干旱半干旱草地44个样点的野外调查, 探讨了不同深度(0-20、20-40、40-60、60-80 cm)土壤C、N、P含量及其化学计量比与MAP和MAT的关系。主要结果: (1)随土壤深度的增加, 土壤C和N含量逐渐减少, 土壤P含量不变; 土壤C:P和N:P逐渐降低, 土壤C:N相对稳定。(2)土壤C、N、P含量以及土壤C:P、N:P与MAP显著正相关, 与MAT显著负相关, 土壤C:N与MAP显著负相关, 与MAT无相关性; 随着土壤深度的增加, 土壤C、N、P含量及其化学计量比与气候因子的相关性均逐渐减弱。(3) MAP和MAT对不同深度土壤C、N、P含量和化学计量比的影响存在显著差异; 随着土壤深度的增加, MAP和MAT对土壤C、N、P含量及其化学计量特征变化的总解释度逐渐减少。该研究表明气候因子对土壤元素化学计量特征具有自上而下的调控作用, 蒙古高原草地土壤表层C、N、P含量及其化学计量比与MAP和MAT的关系更为密切。     

广州市花都城区绿地土壤肥力与重金属污染分析

在对广州市花都城区绿地土壤取样调查的基础上,采用全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗污染指数法等对其土壤肥力和重金属污染情况进行分析评价,揭示花都城区绿地土壤存在的问题。结果表明,花都城区绿地土壤容重变幅在1.25～1.75 g·cm–3之间,孔隙度变幅在30.81%～47.42%之间,pH在6.16～7.68之间,有机质含量在四级及以下标准,严重缺乏氮素和磷素。不同绿地类型中,厂区路旁绿地土壤重金属污染最严重,其次为主干道两侧绿地;研究区As污染最严重,Pb次之,未受Zn污染,存在不同程度的Cu、Cd、Cr、Ni、Hg污染。相关性分析表明,土壤pH与全钾、碱解氮含量极显著相关,有机质与全氮极显著相关,全氮、全磷分别与碱解氮、有效磷显著正相关,全钾与碱解氮显著负相关;重金属元素中,Cu与Zn、Cr、Ni极显著相关,Zn与Cu、Pb、Cd、Cr、Ni极显著相关,Pb与Zn、Cd极显著相关,Cr与Cu、Zn、Ni极显著相关,As和Hg与其他重金属元素均无显著相关性。     

桉树与红锥混交对土壤水解酶活性及其化学计量特征的影响

为从土壤酶活性及其化学计量特征的角度,揭示桉树与珍贵乡土树种混交后土壤养分的响应机制,该文以广西凭祥热林中心青山实验场的桉树纯林、红锥纯林和桉树×红锥混交林为研究对象,采用随机区组试验设计,通过测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)水解酶[β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)]的活性及土壤理化性质,分析桉树与红锥混交对土壤养分状况的影响。结果表明：(1)桉树与红锥混交在0～10 cm和10～20 cm土层均显著提高pH值、有效氮(AN)和有效磷(AP)的含量以及LAP酶活性,显著降低BG和ACP酶活性,但对NAG酶活性影响不显著。(2)SOC和TN与除酶C∶N外的其他土壤水解酶活性及其化学计量比呈现不同程度的显著正相关。(3)在0～10 cm和10～20 cm土层,三种林分间土壤水解酶活性均具有显著差异,SOC和AN含量是土壤水解酶活性产生差异的驱动因子。(4)桉树纯林、桉树×红锥混交林和红锥纯林在0～20 cm土层土壤酶C∶N∶P分别为1∶1.08∶1.37、1∶1.16∶1.34和1∶1.07∶1....     

不同林龄福建柏纯林与混交林生长及养分的差异北大核心CSCD

以不同林龄的福建柏[Fokienia hodginsii(Dunn)Henry et Thomas]为研究对象,比较两种人工林(纯林和混交林)经营模式下福建柏不同时期生长指标及器官养分的差异,并结合各器官养分随林龄增长的变化趋势,以揭示福建柏生长特性与养分含量间的相关性。结果表明:(1)随着林龄增加,两种经营模式的福建柏密度均显著减小,但总蓄积逐渐增加,而混交模式下福建柏不同生长时期的各项生长指标均优于同林龄的纯林。(2)两种营林模式下的福建柏叶片碳(C)、氮(N)元素含量均随着林龄增加呈上升趋势;磷(P)含量在15年生时最高,在生长前中期混交林P含量均显著高于纯林;钾(K)含量则在21年生时达到峰值,而混交林叶片K含量也低于纯林,这种差异在33年生时达到显著水平。(3)枝条N、K含量随林龄增加而减少,纯林枝条K含量高于混交林,混交林N含量则高于纯林;两种经营模式福建柏枝条C含量变化差异不显著,P含量则呈相反变化趋势。(4)树干C含量随着林分生长而增加,N含量先下降后上升,树干P含量随着林龄增加显著下降,且混交林P含量低于纯林,但差异不显著;纯林树干K含量在生长前期略高于混交林,但在生长中后期其含量显著降低,混交林K含量则显著升高。(5)根的C、N含量均随着林龄增加而减少,混交效益显著降低了根的C含量,并提高了其N含量;P与K含量变化差异较大,混交效益也会促进二者在福建柏根中的含量。     

神经修复学临床细胞治疗进展

细胞治疗作为21世纪新的临床医疗技术已成为当今研究热点,本刊4年前发文《神经修复临床细胞治疗现状与展望》,重点介绍神经修复治疗的细胞分类、概念梳理和误用纠正、临床应用探索和法律法规;旨在推动神经修复临床细胞治疗健康、有序和规范发展。近年这一领域又完成了不少临床研究,尤其是多中心、双盲(或观察者盲)、安慰剂和随机临床试验。遗憾的是,曾报道有效的细胞治疗(包括干细胞衍生细胞)多数不能被高循证医学证据水平临床试验证实,这一残酷现实结果与学术界、患者、政府管理层和企业投资者预期值相差甚远。因此并非所有细胞对任何神经系统疾病及不同时间窗都有临床治疗价值,实践是检验真理的唯一标准,作为新的临床医疗技术需要随机双盲高循证医学证据证实。本文重点介绍高等级循证医学证据结果,分析临床试验失败原因。已被高循证医学证据证实有效的神经修复细胞治疗是现阶段这一领域重要成果,应深化探索和加快其临床转化,使其真正成为现代医学临床医疗技术,满足人类神经退变、损伤和修复及延年益寿期望。本刊秉承“实事求是”的原则,坚守“开放、客观、公正”的立场,鼓励各位专家学者以客观数据和资料为依据,总结甄别已完成的相关研究治疗结果,调整并确保本领域创新能沿着正确路线探索,以更好更快地促进细胞治疗成为临床落地实用技术,为人类提供更多的健康服务。     

Growth and Major Nutrient Concentrations in Brassica campestris Supplied with Different NH4^＋/NO3 Ratios

In the present study, we investigated whether growth and main nutrient ion concentrations of cabbage （Brassica campestris L.） could be increased when plants were subjected to different NH4^＋/NO3- ratios. Cabbage seedlings were grown in a greenhouse in nutrient solutions with five NH4^＋/NO3- ratios （1：0; 0.75：0.25; 0.5：0.5; 0.25：0.75; and 0：1）. The results showed that cabbage growth was reduced by 87% when the proportion of NH4^＋-N in the nutrient solution was more than 75% compared with a ratio NH4^＋/NO3- of 0.5：0.5 35 d after transplanting, suggesting a possible toxicity due to the accumulation of a large amount of free ammonia in the leaves. When the NH4＋/NO3- ratio was 0.5：0.5, fresh seedling weight, root length, and H2PO4- （P）, K^＋, Ca^2＋, and Mg^2＋ concentrations were all higher than those in plants grown under other NH4^＋/NO3- ratios. The nitrate concentration in the leaves was the lowest in plants grown at 0.5： 0.5 NH4^＋/NO3-. The present results indicate that an appropriate NH4^＋/NO3- ratio improves the absorption of other nutrients and maintains a suitable proportion of N assimilation and storage that should benefit plant growth and the quality of cabbage as a vegetable.     

电路理论在植物景观遗传学研究中的应用潜力分析

景观遗传学的迅速发展为研究异质性系统中的进化生物学问题提供了新颖的理论和方法。本文以电路理论(circuit theory)在植物景观遗传研究中的应用为主题,系统解析理论框架,明确其核心概念和生态学过程间的映射关系,从研究主题、方法和模型验证3方面综述近十年的相关文献,并在此基础上归纳了该理论的优势和局限性。其优势主要为:(1)可对多条潜在传播路径进行通盘考察并予以比较,有助于鉴别影响连接度的关键区域或廊道;(2)对哈迪-温伯格平衡假设和栅格大小不敏感,保证了模型的适应性;(3)模型要求物种对生境无明显经验积累,特别适合分布区形状不规则,以及连续广泛分布的物种,与许多植物的生物学特点相契合。该理论要求物种具有随机漫游和传播各向同性2个前提条件,限制了生物媒介类植物的适用度。在传播过程具有方向偏好的生态系统中,其应用也需慎重考虑。结合未来发展趋势,本文认为电路理论在植物景观遗传学研究中具有很好的潜力,但还需要依据具体的研究问题、物种习性、空间尺度和系统性质来进行科学的应用。     

黄土丘陵沟壑区主要草种枯落物的持水能力与养分潜在归还能力

黄土丘陵沟壑区由于土壤侵蚀严重,天然植被恢复缓慢,植被稀疏,枯枝落叶层的生态效应就显得尤为重要。对该区坡沟不同立地条件下草本群落主要物种的枯落物蓄积量、持水与养分潜在归还能力进行了分析,探讨主要物种枯落物对土壤的改善作用。结果表明:1)坡沟不同立地条件下枯落物蓄积量差异显著(P0.05),在73.74—175.26 g/m2之间变化,表现为阴沟坡峁顶阳沟坡阴梁峁坡阳梁峁坡;在坡面不同微地形下也差异显著(P0.05),在阳坡表现为株丛浅沟鱼鳞坑裸地,在阴坡为浅沟鱼鳞坑株丛裸地,在峁顶为株丛裸地。2)主要物种枯落物最大持水量可达自身干重的1.22—4.34倍;不同物种枯落物间的持水能力差异极显著(P0.01),表现为白羊草叶铁杆蒿叶白羊草茎达乌里胡枝子叶长芒草达乌里胡枝子枝铁杆蒿枝。3)枯落物C、N含量分别在7.35%—40.33%和0.61%—1.60%之间,不同物种间差异极显著(P0.01),同一物种枯落物C、N含量在坡沟不同立地条件下差异不显著。4)影响枯落物分解的木质素含量(1.00%—8.20%)、纤维素含量(3.16%—14.06%)、木质素/N值(0.78—12.48)、C/N值(5.61—57.41)在不同物种间差异极显著(P0.01);同一物种木质素含量、纤维素含量和木质素/N值在坡沟不同立地条件下差异显著(P0.05),而C/N值不显著。5)铁杆蒿叶的枯落物养分潜在归还能力最大,达乌里胡枝子和白羊草的枯落物次之,长芒草的枯落物养分潜在归还能力最小。     

中小型土壤动物组成对复垦铜尾地土壤养分的影响

通过盆钵生物试验研究了中小型土壤动物不同类群的组成对复垦铜尾矿废弃地土壤养分的影响。整个培养试验根据需求对不同中小型土壤动物组合设置四个处理措施,每种措施分为有无凋落物两种水平,即:(1)无土壤动物(Re),无土壤动物+凋落物(Re+Li)(2)跳虫(Co),跳虫+凋落物(Co+Li)(3)跳虫+蜱螨类(Co+Ac),跳虫+蜱螨类+凋落物(Co+Ac+Li)(4)中小型土壤动物(剔除大型土壤动物Me),中小型土壤动物+凋落物(Me+Li)。另设一组对照(CK)处理,并于培养实验开始前完成测定,作为本底值。分析表明,土壤p H随着中小型土壤动物类群的增加而降低,最低值出现在Me和Me+Li处理,且二者之间无显著性差异;对照(CK)处理下的各养分含量均显著低于其他各处理,各处理中有机质、有效磷和水解性氮的含量的最大值均出现Me+Li处理,且与其他各处理呈极显著差异(P0.01);土壤全磷含量最大值出现在Re和Me+Li处理,最低值出现在Co+Li处理且之间呈显著差异(P0.05);土壤全氮含量最大值出现在Co+Ac和Me+Li处理,最低值出现在Co+Ac+Li处理且彼此间也呈显著差异(P0.05)。相关分析表明,有机质与有效磷以及全氮与水解性氮之间相关性达到极显著正相关关系(r=0.886,r=0.898),有机质与全氮及水解性氮分别呈现显著正相关关系(r=0.735,r=0.780),全氮与有效磷(r=0.782)以及有效磷与水解性氮(r=0.755)也呈现显著正相关关系。p H与有机质呈现显著负相关关系(r=-0.782),全磷与有机质、全氮、有效磷、水解性氮均无相关关系。