森林生态系统碳水关系及其影响因子研究进展

森林生态系统的碳水关系是陆地生态系统碳循环和水循环相互耦合的作用过程,对研究森林碳汇、森林生态水文过程和全球变化响应有重要意义.在全球变化背景下,森林生态系统碳水关系已成为生态水文学领域中的一个热点科学问题.本文在总结国际上森林碳汇研究的基础上,概述了森林碳水关系的过程机制,包括森林水分利用效率、不同尺度上的碳水关系、尺度推绎和碳水关系的模拟研究方面的进展;总结了影响森林碳水关系的因子和研究进展,包括水分条件、CO₂浓度升高、增温、氮沉降、臭氧浓度变化、辐射因子和海拔梯度因子对森林碳水关系的影响;最后对已有研究存在的问题进行了初步分析,并对未来研究内容和方向进行了展望.     

Effects of grassland-use on soil respiration and litter decomposition

 草地利用方式影响植被群落结构和土壤微环境, 制约草地生态系统碳循环。该文通过测定温带草原在放牧、割草、围封3种利用方式下湿润年(2012年)和干旱年(2011年)的凋落物产量、质量及其分解速率和土壤碳通量, 分析了草地利用方式对土壤呼吸和凋落物的影响, 探讨了凋落物对土壤呼吸的贡献机制。结果表明: 在干旱年份, 放牧样地土壤呼吸最大, 分别达到割草和围封样地的1.5倍和1.29倍; 在湿润年份, 割草样地土壤呼吸最大, 为309 g C·m^–2·a^–1, 明显高于放牧样地和围封样地。不论干旱年还是湿润年, 围封样地凋落物产量都大于放牧样地和割草样地。3种利用方式下湿润年土壤呼吸和凋落物分解均比干旱年增强。因此, 水分是温带草原植物生长和生态系统碳循环的主要限制因子, 草地利用方式则显著影响凋落物生产和分解。进一步分析表明, 经过两年的分解, 同一样地内凋落物质量C:N下降, N含量和木质素:N升高, 土壤呼吸与凋落物产量、凋落物分解速率以及木质素:N正相关, 而与凋落物C:N负相关。     

NaCl胁迫对滨梅扦插苗生物量和水分积累的影响

以1年生滨梅(Prunus maritima Marshall)扦插苗为实验材料,在盆栽条件下用质量浓度为0.15%、0.29%、0.58%、0.88%、1.17%、1.46%的NaCl溶液进行盐胁迫处理,测定胁迫后根、茎、叶Na+、K+含量以及全叶、一年生茎、二年生茎和根系生物量、含水率、根系活力变化,探讨滨梅的抗盐胁迫机制。结果显示:(1)盐胁迫80d后,随着盐胁迫强度提高,滨梅植株根、茎、叶Na+含量显著提高,而其根、茎K+含量显著降低,根、茎、叶K+/Na+值显著降低;根Na+含量在低于0.58%NaCl胁迫下显著高于茎、叶,而在高于0.58%NaCl胁迫下却表现为叶Na+含量显著高于根、茎。(2)滨梅根、茎、叶生物量均随盐胁迫强度的提高呈先增加后减少的趋势;随着盐胁迫时间的延长,茎、叶生物量在低于0.58%NaCl胁迫下均呈积累趋势,且茎生物量在0.58%NaCl胁迫下显著提高,而根、一年生茎、叶生物量在高于0.58%NaCl胁迫下均显著下降。(3)滨梅茎、叶含水率均随盐胁迫强度的增加呈先增加后减少的趋势,而随着胁迫时间的延长呈逐渐减少趋势;根系活力及根含水率均随盐胁迫强度的提高而增加,但根含水率随着胁迫时间的延长变化不明显。由此可见,滨梅能通过根系稀释并蓄积Na+,保护地上部分正常生长,当进入根系的Na+量超过吸收阈值时,Na+迅速在叶中积累储存,且叶中较高含量的K+对Na+形成了有效的缓冲。     

磷胁迫对烤烟高亲和磷转运蛋白基因表达及磷素吸收利用的影响

为探明缺磷胁迫对烤烟磷吸收的影响机理,以烤烟品种‘豫烟10号’为材料,采用盆栽试验设置不施磷(-P)和正常供磷(+P)2个处理,分析了烟草生育后期根系和叶片中高亲和磷转运蛋白基因NtPht1;1、NtPht1;2(简称PT1、PT2)的表达差异性及其表达量与烟草磷含量、磷积累量的关系。结果表明:(1)随生育期的推进,烤烟根系和叶片的PT1基因相对表达量、PT2基因相对表达量、干物质重和磷素积累量逐渐增加,烟叶的磷含量逐渐降低,根系磷含量无明显的变化规律。(2)磷胁迫促使PT1、PT2基因的表达量上调,其中叶片PT1基因的相对表达量高于根系,叶片PT2基因的相对表达量显著低于根系。(3)磷胁迫限制了烤烟对干物质和磷素的积累,在移栽后90d,-P处理烤烟根系和叶片的干物质重、磷素积累量不到+P处理的一半,处理间差异极显著。研究认为,在缺磷环境下,烟草高亲和磷转运蛋白基因PT1和PT2表达量的增加,是由磷胁迫下烟草体内磷积累量降低所引起的系统性调控。     

不同类型保水剂对冬小麦水分利用效率和根系形态的影响

采用田间小区试验,研究5种不同类型保水剂及2个施用水平对冬小麦产量、水分利用效率、根形态的影响.结果表明: 冬小麦茎蘖数、旗叶面积、产量和水分利用效率在不同类型保水剂及施用量处理之间存在显著差异.与对照相比,5种保水剂处理冬小麦产量增加1.3%～7.9%,水分利用效率由对照的17.1 kg·hm^-2·mm^-1提高到18.0～20.7 kg·hm^-2·mm^-1.保水剂对冬小麦根系的平均直径、总根长和总表面积的影响均达到显著水平,在0～20和20～40 cm土层,总根长分别增加3.7%～19.1%和6.3%～27.3%,总表面积分别增加6.5%～21.7%和2.9%～18.5%.冬小麦根系形态特征与冬小麦产量和水分利用效率均呈显著正相关.丙烯酰胺/无机矿物复合型保水剂对提高冬小麦水分利用效率和促进根系生长效果最为明显.     

温度和水分对发酵豆粕品质的影响

使用饲用豆粕进行发酵试验,测定温度和水分对豆粕品质的影响。结果表明,发酵温度和水分对发酵豆粕品质的影响具有交互作用。发酵豆粕的pH、系酸力均显著低于未发酵豆粕;温度为35℃、水分为30%是豆粕发酵的最适发酵温度和水分,在此条件下、发酵豆粕的品质最好。     

速生桉幼树生长异常浅折

探讨速生桉幼苗在定植后生长异常的表现,发现与水分、养分缺乏或受桉树枝瘿姬小蜂危害所致。叙述异常现象不同成因的诊断、区分办法,提出简易的处理方法。以方便林农及时区别处置,使植株恢复正常的生势,达到营林的预期目的。     

Ecogenotoxicology in earthworms： A review

Pollutant dynamics and bioavailability greatly differ in soil and aquatic systems. Therefore, specific approaches and models are needed to assess the impact of soil contamination to terrestrial ecosystems. Earthworms among other soil invertebrates have received more attention because of their ecological importance. They represent a dominant part of the soil biomass and are soil engineers regulating important soil processes, notably fertilization. The release in soils of pollutants known for their persistence and/or their toxicity is a concern. Exposure of terrestrial species to pollutants that may alter genomic function has become an increasing topic of research in the last decade. Indeed, genome disturbances due to genetic and epigenetic mechanisms may impair growth, as well as reproduction and population dynamics in the long term. Despite their importance in gene expres- sion, epigenetic mechanisms are not yet understood in soil invertebrates. Until now, pollutant-induced changes in genome expression in natural biota are still being studied through structural alteration of DNA. The first biomarker relating to genotoxicant exposure in earthworms from multi-contaminated soils reported is DNA adducts measurements. It has been replaced by DNA breakage measured by the Comet assay, now more commonly used. Functional genomic changes are now being explored owing to molecular ＂omic＂ technologies. Approaches, objectives and results are overviewed herein. The focus is on studies dealing with genotoxicity and populational effects established from environmentally-relevant experiments and in situ studies [Current Zoology 60 （2）： 255-272, 2014].     

菊芋耐性胁迫及种质保存研究进展

菊芋(Helianthus tuberous L.)属菊科向日葵属多年生草本植物,是重要的作物种质资源。国内外对菊芋已开展了生态、经济、能源及育种栽培等研究,近年来胁迫条件对菊芋的影响研究成为新的热点。菊芋是无性繁殖作物,目前对菊芋种质资源的保存主要采取田间圃位的形式,国外已经开展了试管苗保存和超低温保存等研究,而我国尚存在空白。本文着重从菊芋的胁迫耐性响应研究,包括干旱、盐碱及低温3个不同胁迫条件对田间性状、生理生化、蛋白、分子水平的研究,以及常规保存和离体保存等种质保存研究2个方面进行阐述,并指出目前存在的问题,为菊芋超低温保存和开发利用提供理论依据。     

中国野生葡萄资源在生产和育种中利用的概况

中国自古就有采食葡萄野果的习惯。自从2000多年前葡萄的栽培种——欧亚种传入我国,国内原产野生葡萄逐渐失去重视,但其栽培利用在一些地方一直延续至今。刺葡萄是中国野生葡萄中果粒最大的一个种,因其耐湿热和抗病性强,在江西、福建、湖南、贵州等地区一直作为鲜食葡萄栽培利用至今。长期以来,毛葡萄在广西、湖北、陕西、西藏等地被用作生产独具地方特点的野葡萄酒。山葡萄在东北被用作酿酒原料的历史有90年以上。一些野生葡萄被用作抗性砧木育种的亲本材料。新中国成立以来,野生葡萄的栽培利用和遗传改良不断得到重视,实现了山葡萄的人工栽培,选育了大量优良单株,培育了一系列葡萄新品种,在我国葡萄产业发展中发挥了或正在发挥作用。本文对中国野生葡萄资源在遗传改良和栽培利用中的成就进行了总结,旨在引起葡萄育种工作者对中国原产野生葡萄的重视,加强中国野生葡萄在葡萄遗传改良中的利用。