嗜冷黄杆菌酰基-Acp去饱和酶（AAD）的序列分析和结构建模

多不饱和脂肪酸是生物膜的重要组成成分,在维持细胞膜的流动性与低温适应性中起到重要作用。以低温微生物嗜冷黄杆菌为对象,主要采用多重序列比对、同源建模、模型评价等生物信息学技术与方法,分析与研究了多不饱和脂肪酸代谢重要相关蛋白酰基-Acp去饱和酶的序列组成与基序特征、系统进化与重要活性位点中心,模建并高评分地获得了其三维空间结构。系统发育分析表明,嗜冷黄杆菌等低温耐受菌与植物类物种的酰基-Acp去饱和酶的分子进化关系较近,而与其他细菌的分子进化关系较远。多序列基序分析显示,多数物种含有HxxxxH、HxxHH和HxxHH等3个组氨酸保守区,为二Fe离子结合区。Swiss-model对嗜冷黄杆菌的酰基-Acp去饱和酶进行的同源建模及其模型分析发现,其也具备与Fe离子相互作用的活性区,与Fe离子直接作用的活性位点有His114、Glu111、Glu76、His200、Glu19和Glu164,嗜冷黄杆菌的酰基-Acp去饱和酶有异于其它细菌的特异性。这从某种程度上揭示,相对于常温菌而言,低温耐受菌可能存在着低温相关蛋白酶的序列乃至功效上的差异。对于深入了解细菌耐低温机制,低温相关蛋白差异性分析及改造与应用均有重要的意义与价值。     

川西亚高山5种森林生态系统的碳格局

采用样方法研究了川西亚高山白桦(Betula platyphylla)林(BF)、针阔混交林(MF)、岷江冷杉(Abies faxoniana)林(FF)、紫果云杉(Picea purpurea)林(SF)和方枝柏(Sabina saltuaria)林(CF)的碳贮量、组成及其分布格局。结果表明: 1)在5种森林生态系统中, 土壤碳含量和碳贮量都随土壤深度的增加而极显著地降低, 且与土壤深度之间有较好的线性关系; 2)地被物碳贮量分别为SF(23.97±1.77)>FF(21.35±3.64)>MF(11.78±1.21)>CF(9.09±0.91) >BF(8.16±1.34) 10³kgC·hm^-2, 对生态系统总碳贮量的贡献率差异不显著, 约占3%~4%; 3)乔木层对植物碳贮量贡献最多, 根系碳贮量占植物碳贮量的比例在13%~19%之间; 4)SF和FF的碳贮存以植物为主, MF、BF和CF的碳贮存则以土壤为主; 5)整个生态系统的碳贮量依次为SF(729.92±43.49)>FF(618.86±53.97)>MF(353.88±21.76)>BF(247.79± 17.15)>CF(244.52±18.70) 10³ kgC·hm^-2, 差异显著, 对应的短期碳固定能力则依次为2.97、3.80、5.15、3.33和4.84 10³ kgC·hm^-2·a^-1。在没有破坏性干扰前提下, 川西亚高山次生林恢复是大气中碳沉降的潜在碳汇。合适的树种及其搭配比例、造林模式和森林生态系统管理对策, 是促进该区域植被快速恢复和增加碳贮存的关键。     

婆婆纳抗黑色素瘤物质基础的初步研究

为明确婆婆纳（Veronica didyma）抗黑色素瘤活性部位及物质基础，该研究采用CCK8法评价了婆婆纳乙醇提取物4个萃取部位（石油醚层、乙酸乙酯层、正丁醇层、水层）乙醇提取物及单体化合物对黑色素瘤细胞株（B16和A375）细胞的增殖抑制作用，并使用植物化学方法和技术对活性部位的化学成分进行系统分离纯化。结果表明：（1）乙酸乙酯萃取部位（ethyl acetate extract,PPNE）较其他样品有更好抑制B16细胞和A375细胞增殖的作用，其半抑制浓度（IC50）值分别为0.177 mg·mL-1(B16)、2.826 mg·mL-1(A375)。（2）从活性部位PPNE中得到7个单体化合物，即对羟基苯甲醛（1）、胡黄连苷II(2)、isoscutellarein 7-O-(6?-oacetyl)-β-allopyranosyl (1?→2″)-β-glucopyranoside(3)、3′-hydroxyl-4′-O-methylisoscutellarein 7-O-[6?-O-acetyl-β-D-allopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranos...     

沙地云杉幼树对食叶害虫危害的补偿与超补偿效应

从沙地云杉食叶害虫优化管理出发 ,在植物与害虫相互作用的生态系统中 ,通过人工模拟摘叶实验研究 ,结果表明 ,沙地云杉幼树在一定失叶率的条件下存在补偿和超补偿效应 ,进而以沙地云杉宏观生长指标组建了一组不同生长指标的补偿与超补偿效应模型 ,同时寻求了相应的补偿点与超补偿点 .     

长江流域生态系统服务价值时空演变与预测

长江流域是我国的经济重心和生态保育区,揭示其生态系统服务价值(ESV)的历史演变和发展趋势对支撑长江流域的生态经济系统持续发展具有重要意义。采用长江流域1992—2018年逐年土地利用数据,构建了基于修正系数的ESV评估模型和FLUS-Markov土地利用预测模型,解析了全流域ESV的历史演变特征和未来2030年变化趋势。结果表明：(1)2018年长江流域的ESV总量11.68×10¹²元,1992—2018年ESV呈上升趋势,年均提高297.00×10⁸元;(2)供给服务价值是流域ESV的最大贡献源,占总量的48.3%—51.8%,文化服务价值是增长最快的贡献源,1992—2018年增长了52.5%;(3)上游地区是长江流域ESV最集中的区域,上游ESV占全流域的45.15—46.8%,从1992年到2018年,长江流域ESV重心有向下游流动的趋势;(4)2030年长江流域的建设用地将进一步扩展,同时耕地、草地面积有下降的风险,2030年长江流域的ESV新增量达到0.36×10¹²元,主要来自娱乐和气候调节服务价值的提...     

大气CO2浓度升高对红桦幼苗根系的影响

应用封闭式生长室系统,研究了CO2浓度升高对红桦(Betula albosinensis)幼苗的根/冠、粗根和细根的干质量、非结构性碳水化合物类含量、碳含量和碳/氮、氮和磷的含量及氮磷吸收量的影响。结果表明:CO2浓度升高使红桦幼苗粗根和细根的干质量增加,同时根/冠值显著升高,表明CO2浓度升高使红桦幼苗生物量向根系的分配增加;与对照相比,粗根的还原糖、蔗糖和总可溶性糖含量显著增加,而在细根中没有显著变化;粗根、细根的淀粉和总的非结构性碳水化合物含量显著增加;CO2浓度升高下粗根和细根的碳含量有升高的趋势但未达到显著水平,同时氮含量降低,碳/氮值升高;氮的吸收量在粗根和细根中均无显著变化。上述结果表明,CO2浓度升高下红桦幼苗根系氮含量下降是由非结构性碳水化合物(主要是淀粉)含量升高和(或)根系生物量增加产生的稀释效应引起的。     

林窗对川西亚高山岷江冷杉幼苗生物量及其分配格局的影响

采用样带法调查了川西亚高山原始岷江冷杉林林窗和林冠下岷江冷杉幼苗(H≤100 cm)的密度、高度、基径和各构件生物量,分析了各构件生物量间的相关性.结果表明：林窗与林冠下幼苗密度分别为12 903和2 017株·hm^-2;平均高度分别是26.6和24.3 cm,差异显著;平均基径分别为4.97和5.13 mm,差异不显著.林窗内各龄级幼苗的生物量与林冠下同龄级幼苗的生物量之间差异不显著.林窗对不同龄级幼苗各构件生物量积累的影响不同,林窗内幼苗枝干生物量比在12年达到最大(1.54),随后其比值维持在0.69左右;林冠下幼苗在15年后(含15年),枝条生物量大于主干生物量.生长在林窗和林冠环境的幼苗单株总生物量、叶生物量、茎生物量、地上生物量和根生物量与幼苗基径的平方(D²)和苗高(H)的乘积有显著的线性关系.林窗与林冠下幼苗各构件生物量之间有显著的正相关关系.     

辽河保护区水生态功能分区研究

流域水生态功能区是管理流域水生态系统的基本单元,其特点是统筹陆地和河流生态系统,更好、更全面反应流域水生态系统的整体特征。通过对流域内重要生境的识别,可以为区域内生物保护目标、生态安全目标、流域管理等方案的制定和实施提供重要的科学依据。该文以辽河保护区为例,从分区理论、划分方法、指标体系建立和划分结果四个方面详细介绍了分区过程,最终以保护区内主要自然影响和人类干扰作为主要分区指标,将辽河保护区划分为8 个水生态功能三级区,并总结了各功能区的地貌、河段特征和土地利用特征等。研究结果将有助于对辽河保护区的内生态环境状况进行修复与改良。     

模拟增温对川西亚高山林线交错带绵穗柳生长、叶物候和叶性状的影响

采用开顶式生长室(open-top chamber, OTC)模拟增温的方法,研究了模拟增温对川西亚高 山林线交错带绵穗柳生长和叶性状的影响.结果表明：与对照样地相比,OTC内日平均气温(地上12 m)在植物生长季中增加2.9 ℃,而5 cm土壤温度仅增加0.4 ℃;温度升高使绵穗柳芽开放时间明显提前、落叶时间明显推迟,叶寿命延长;OTC内绵穗柳叶面积和侧枝生长速率明显加快,比叶面积明显增加,而叶氮浓度却显著下降;OTC内绵穗柳的气孔导度、净光合速率、光呼吸速率和暗呼吸速率总体上呈增加趋势.综上所述,绵穗柳适应增温效应的能力较强,在未来气候变化背景下,其分布的海拔高度有可能上升.