亚热带-温带过渡区秦岭落叶阔叶林幼苗组成及数量动态研究

以秦岭落叶阔叶林25 hm²固定样地的木本植物幼苗为研究对象,于2015 - 2019年对幼苗种类、数量、萌发和死亡情况进行调查,并对幼苗的物种组成、数量及动态特征进行分析。结果显示：5年间调查到的幼苗分属24科42属,共69个物种,累计记录 11 408 株;样地中的树种组成和优势树种组成基本不变,但整体物种数有减少趋势;幼苗数量在年际间和不同物种间有较大差异,17个物种幼苗数量较多,大于100株,其总和占幼苗总量的56.28%,产生新增幼苗的物种有53个,累计增加6280株;死亡幼苗6929株,其中4469株为新生幼苗,占新增幼苗总数的74.14%,新苗的死亡数远远大于旧苗死亡数;幼苗新增和死亡的高峰期大致吻合,出现在每年的5 - 7月。整体看来,秦岭大样地的幼苗数量处于平稳波动状态,物种更新较为稳定。     

Photosynthetic and Respiratory Acclimation to Experimental Warming for Four Species in a Tallgrass Prairie Ecosystem

Global temperature has been Increased by 0.6 ℃ over the past century and is predicted to Increase by 1.4-5.8 ℃ by the end of this century. It is unclear what impacts global warming will have on tallgrass species. In the present study, we examined leaf net photosynthetic rate （P.） and leaf respiration rate in darkness （Rd） of Aster erlcoldes （L.） Nesom, Ambrosia psllostachya DC., Helianthus mollis Lam., and Sorghastrum nutans （L.） Nash In response to experimental warming in a tallgrass prairie ecosystem of the Great Plains, USA, in the autumn （fall） of 2000 and through 2001. Warming has been Implemented with infrared heaters since 21 November 1999. The P. increased significantly In spring, decreased in early fall, and did not change in summer and late fall in the four species under warming compared with control. The Rd of the four species increased significantly until mid-summer and then did not change under warming. Measured temperature-response curves of P. showed that warming Increased the optimum temperature of P. （Topt） by 2.32 and 4.59 ℃ for H. mollis and S. nutans, respectively, in August, whereas there were no changes in May and September, and A. ericoldes and A. psllostachya also showed no changes in any of the 3 months. However, P. at optimum temperature （Popt） showed downregulation in September and no regulation in May and August for all four species. The temperature-response curves of Rd Illustrate that the temperature sensitivity of Rd, Q10, was lower in the warmed plots compared with the control plots, except for A. ericoides in August, whereas there were no changes In May and September for all four species. The results of the present study indicate that photosynthetic and respiratory acclimation varies with species and among seasons, occurring In the mid-growing season and not in the early and late growing seasons.     

Astaxanthin Accumulation in the Green Alga Haematococcus pluvialis： Effects of Cultivation Parameters

The green alga, Haematococcus pluvlalis Flotow is used as a source of the ketocarotenoid astaxanthin for application in fish aquaculture, pharmaceutical and cosmetic industries. Ceils of the green alga were induced by the application of different light and starvation conditions to evaluate the effect in astaxanthin accumulate. The conditions used for the Induction were high light intensity （170 μmol·m^-2·s^-1）, iron starvation, sulfur starvation and phosphate starvation. The results show that stresses applied in culture, which interfere with cell division, trigger the accumulation of astaxanthin. Notably, sulfur starvation results in a massive accumulation of this commercially important carotenoid.     

西双版纳边缘化热带雨林

热带雨林是生长在赤道附近炎热、潮湿气候条件下的森林植被。与其他类型的森林相比,热带雨林的主要特点是物种丰富,物种之间的相互关系多样化,群落内层次结构复杂,生物生长繁育的季节性差异小,出现诸如老茎生花、巨大藤萝等特殊的生态现象。     

‘赛蜜酥1号’枣及其芽变品系果实的性状差异北大核心CSCD

该试验以‘赛蜜酥1号’枣及其芽变品系‘赛蜜酥2号’果实为试验材料,运用流式细胞术对它们的倍性进行鉴定,采用石蜡切片法进行果实细胞组学的观察,并对两者果实生长发育过程中的内外观品质及决定果实口感的蔗糖代谢相关酶活性进行比较分析,为深入研究芽变对枣果实口感、品质造成的影响提供理论支持。结果表明:(1)‘赛蜜酥2号’芽变品系的细胞倍性未发生改变,仍为二倍体。(2)两个枣品种(系)果实在外部形态上有明显区别,‘赛蜜酥1号’为卵圆型,‘赛蜜酥2号’为扁圆型,且后者的果形指数成熟时大于1,单果质量高于前者,核小、可食率更高,皮薄果实更加酥脆;‘赛蜜酥1号’果皮的蜡质层厚度一直大于其芽变枣,两者角质层厚度和表皮层厚度的变化趋势基本一致,但厚度之间具有显著差异。(3)影响果实细胞生长、分裂,果实脱落的各类激素水平在品种间均存在显著差异,‘赛蜜酥2号’IAA和GA_(3)含量显著高于‘赛蜜酥1号’,使之果形更大。(4)两个枣品种(系)果实可溶性糖、可滴定酸、维生素C、植物淀粉、可溶性蛋白含量等随发育时期的变化趋势一致,但含量水平之间存在差异,‘赛蜜酥2号’果实的糖含量、维生素C含量更高,可滴定酸含量更低,口感更甘甜。(5)两品种枣果实的蔗糖代谢相关酶活性在果实迅速生长的膨大期都存在着显著差异,也导致‘赛蜜酥2号’果实甜度明显高于‘赛蜜酥1号’。研究发现,两个枣品种均为二倍体,它们在果实外部形态上存在明显区别,易于分辨;芽变品系‘赛蜜酥2号’果实更大,核小、可食率更高,皮薄更加酥脆,口感更甘甜。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下杉木在中国的潜在地理分布

为研究杉木在中国的分布特征及其对气候变化的响应模式,本研究基于现有分布记录,应用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统方法,结合气候、地形等环境要素,预测杉木在当前和未来气候变化下的潜在适生区。结果表明: 影响杉木分布的最主要因素是年平均降水量,在当前气候下,杉木适生区合计面积328万km²,占全国陆地总面积的34.5%,低、中和高适生区分别占18.3%、29.7%与52.0%。在未来气候情景下,杉木生长的适宜性在我国总体上呈上升趋势,适生区面积随气候变化增大,且明显向北扩张,南方湿润亚热带地区形成集中连片高适生区。模型经受试者工作特征曲线检验,训练集平均受试者工作特征曲线下面积为0.91,可信度高。     

2001—2020年川西北高原归一化植被指数演变特征及其对极端气候的响应

川西北高原是典型的生态气候敏感区,其植被状况与气候变化密切相关。本研究基于2001—2020年MODIS-NDVI数据集和气象数据,采用最大值合成、地理探测器模型、线性趋势分析、相关分析等方法,研究川西北高原生长季归一化植被指数(NDVI)的变化趋势及其对气候因子的响应机制。结果表明: 研究期间,川西北高原植被覆盖度整体状况良好,86.8%的区域植被稳定,12.6%的区域NDVI呈弱持续性上升趋势,0.6%的区域NDVI呈下降趋势,全区生态环境呈稳中向好的发展趋势。研究区植被覆盖度空间差异大,总体呈由西南向东北上升的趋势,并有显著的立体变化。海拔1350 m以下,NDVI随海拔升高而上升;海拔1350～3650 m,NDVI无显著变化;海拔3650～5900 m,NDVI随海拔升高而下降,在4750～5900 m快速下降;海拔5900 m以上,几乎无植被。川西北高原的NDVI受多种自然因子交互作用影响,热量因子(月最高气温极大值、月最低气温极小值、植物生长期、年均温、生长期均温)是主导气候因子,除月最高气温极大值外,其余温度因子对NDVI均以正贡献为主。NDVI对气温指数的响应高于降水指数。在气候变暖背景下,极端气温暖指数对川西北高原植被生长尤其是高海拔地区植被生长及改善以促进作用为主。     

热带亚热带26种蕨类植物的吸收根解剖特征

植物吸收根的生理功能是从土壤中吸收水分和营养物质, 研究其解剖结构有助于揭示植物的环境适应策略。热带亚热带地区蕨类植物丰富, 生态和经济价值较高, 但目前对这一重要植物类群的吸收根解剖特征的研究仍然缺乏。该研究测定了分布在热带亚热带地区4种典型森林的共26种蕨类植物吸收根的解剖特征, 分析它们的种间差异, 结合系统发育与全球自然分布区的气候因子解释根系性状的变异。同时, 通过收集亚热带木本被子植物和温带蕨类植物相关的已发表数据, 比较不同类群的根系性状相关关系的差异。结果表明: (1)这些蕨类植物吸收根特征的种间差异显著, 8个根系性状的种间变异系数范围为20.61%-41.75%。(2)除皮层厚度外根系性状无显著的系统发育信号, 说明性状变异受系统发育的影响较小; 气候因子显著影响根系特征, 根直径和皮层厚度随着最干月(季)降水量减少而增大。(3)随着吸收根直径的减小, 亚热带木本被子植物趋于具有更低的皮层厚度/中柱直径比值, 而蕨类植物则相反; 与温带蕨类相比, 该研究中蕨类植物具有更大的根直径、皮层厚度和管胞直径。该研究有助于提高对热带亚热带蕨类植物根系生理生态适应性的认识。     

几种椎间盘退变动物模型的建立和应用

椎间盘退变是一种年龄相关的退行性疾病,是引起下腰痛的主要因素,严重影响病人的生活质量,并显著增加家庭的经济负担。目前,缺少椎间盘退变的有效干预和治疗手段,部分原因是其发病机制尚未阐明。椎间盘退变动物模型的构建对于阐明该疾病的病理机制至关重要。椎间盘退变是一个复杂的过程,受机械应力、结构损伤、生物化学与基因表达等多种因素的影响。本文总结了应用异常机械应力、结构损伤、生物化学或化学诱导和基因敲除等方式构建的椎间盘退变动物模型。生物力学是维持椎间盘稳态的重要因素,异常的机械应力会导致椎间盘退变。同时,椎间盘退变常伴随结构性损伤,椎间盘结构破坏也会导致椎间盘发生退变。此外,生物化学或化学诱导和关键基因敲除也会导致椎间盘退变。本文按照造成异常机械应力的因素将机械应力模型分为加压模型和失稳模型;按照椎间盘结构将结构损伤模型分为髓核与纤维环损伤模型和软骨终板损伤模型。总结了生物化学或化学诱导模型以及新型的基因敲除模型。讨论了不同类型椎间盘退变动物模型的可能应用和局限性。     

毛乌素沙地气候因素对沙尘暴频率影响作用的模拟研究

沙尘暴是一种强烈的风蚀输沙形式,是造成流沙蔓延和土地沙化最重要、最直接的作用过程之一。借鉴国际上最新的研究进展,建立了适合毛乌素沙地气候特征的定量模型,比较深入地考察了毛乌素沙地的气候因素对沙尘暴频率的影响作用,利用沙地位于不同方位的6个气象台站多年气候记录资料,分别计算了各月气候对沙尘暴频率的影响作用指数,分别对6个气象台站各月沙尘暴频率进行回归,并利用气候影响指数对沙尘暴频率进行了拟合,取得比较理想的效果。