基于CiteSpace的陆地生态系统碳水耦合研究现状及趋势

在全球气候变化的背景下,陆地生态系统碳水耦合研究已引起世界各国学者和研究机构的广泛关注。基于Web of Science核心数据库,运用文献数据可视化应用软件CiteSpace对国际上有关陆地生态系统碳水耦合的研究现状进行分析,旨在探究研究热点及趋势,归纳研究主题演进,了解当前国际研究前沿。研究发现:(1)1999—2018年,关于陆地生态系统碳水耦合的研究论文数量呈现快速增加的趋势,后10年的增加速度快于前10年;形成了以Black TA、Yu GR、Chen JQ为主的核心作者群;中国科学院、中国科学院大学、美国林业局、加州大学伯克利分校、俄勒冈州立大学等发文数量居前的研究机构。(2)从共被引期刊和研究领域可以看出,陆地生态系统碳水耦合研究涉及环境科学与生态学、生态学、环境科学、气象与大气科学、林学、农学及水资源等领域,体现出综合性和交叉性特点。(3)在全球气候变化背景下,目前陆地生态系统碳水耦合关系的研究主要以通量观测站为依托,结合模型模拟、稳定同位素技术、涡度相关技术等研究手段,将单个通量站点联合扩展到多点联网格局,并结合GIS、遥感和模型等方法在面上进行观测与模拟,从而构建更大尺度的碳水资源评价模型。拓展和推移研究的空间尺度,预测时间尺度上的变异规律是近年来新兴的研究热点。     

模拟增温对高寒沙区生物土壤结皮-土壤系统呼吸的影响

生物土壤结皮是高寒沙区重要的地表覆盖类型, 研究增温对高寒地区生物土壤结皮-土壤系统呼吸的影响, 能够为准确评估高寒生态系统中生物土壤结皮对气候变化的响应和反馈提供一定的参考。该文以人工植被恢复区的苔藓和藻类结皮为研究对象, 采用开顶式被动增温装置(OTC)进行模拟增温, 观测增温条件下苔藓和藻类结皮-土壤系统呼吸速率的日动态和生长季动态, 探讨增温对其CO₂释放量和温度敏感性的影响。研究结果显示, 增温未改变苔藓和藻类结皮-土壤系统呼吸速率的日动态和生长季动态特征, 均呈“单峰”曲线, 日动态峰值出现在13:00左右, 生长季动态峰值出现在8月左右; 增温改变了生物土壤结皮-土壤系统呼吸速率的日动态峰值。相对干旱年份(2017), 适度增温增加了两类生物土壤结皮-土壤系统生长季累积CO₂释放量, 过高幅度增温, 两类生物土壤结皮-土壤系统CO₂释放量的增加程度降低; 相对湿润年份(2018), 增温幅度越高, 两类生物土壤结皮-土壤系统CO₂释放量增加程度越大。两种类型生物土壤结皮-土壤系统呼吸速率与温度间的关系均可用指数函数较好地描述, 相对干旱年份, 增温幅度越高, 苔藓和藻类结皮-土壤呼吸的温度敏感性越小, 变化范围分别为1.47-1.61和1.60-1.95; 相对湿润年份, 增温幅度越高, 温度敏感性越大, 变化范围分别为1.44-1.68和1.44-1.76。该研究表明, 全球气候变暖很大程度地增强了高寒生态系统中生物土壤结皮-土壤系统的呼吸作用, 因此在准确评估高寒生态系统碳循环过程时, 应充分考虑气候变暖对该区广泛分布的生物土壤结皮所产生的影响。     

不同诱捕器对油松毛虫性引诱剂诱虫量的影响

油松毛虫是我国辽宁省油松林中的主要害虫,每年都有大面积的发生,给松林生存和生态建设安全造成了严重威胁。为了更好地使用性引诱剂防治,本文在辽宁省建平县通过林间诱捕试验,以油松毛虫性引诱剂为诱芯,比较了不同形状、不同颜色、不同悬挂高度的诱捕器对油松毛虫雄成虫的诱虫量。结果表明,4种形状诱捕器的诱虫量由高到低依次为:大船型诱捕器、三角型诱捕器、小船型诱捕器和桶型诱捕器;大船型与小船型和桶型的差异显著,与三角型的差异不显著。小船型与桶型的差异显著,与三角形的差异不显著。3种颜色诱捕器对油松毛虫雄成虫的诱虫量由高到低依次为:黑色诱捕器、绿色诱捕器、白色诱捕器;黑色诱捕器和白色诱捕器的诱虫量存在显著性差异;而绿色诱捕器与黑色诱捕器和白色诱捕器之间差异性不显著性。3种悬挂高度诱捕器的诱虫量由高到低依次为:悬挂高度为1.7 m的诱捕器,悬挂高度为3.1 m的诱捕器,悬挂高度为2.4 m的诱捕器;悬挂高度为1.7 m的诱捕器诱虫量与其余2种悬挂高度的诱捕器诱虫量差异性显著;悬挂高度为2.4 m的诱捕器诱虫量与悬挂高度3.1 m的诱捕器诱虫量差异性不显著。本文主要对不同诱捕器形状、颜色、悬挂高度3个因素利用正交试验方法进行了组合试验,并比较了组合诱捕器的诱虫量,得出诱虫量最大的是悬挂高度为1.7 m的绿色大船型诱捕器,建议在生产实践中推广该组合。     

基于参数优化的人工灌丛生态系统碳水通量模拟

荒漠草原是陆地生态系统中最为脆弱且受人类干扰较为严重的生态类型之一,精准模拟其碳水通量及对人为干扰的响应,不仅能够揭示其复杂的生态学过程,而且还可为人为生态修复和保护提供决策依据。生态模型能够有效地模拟陆地生态系统的碳水循环过程,但模型众多的参数及其取值的合理性限制了其普遍应用,故探索参数优化是提升生态模型应用的有效途径。利用PEST参数优化方法和涡度相关观测数据对Biome-BGC模型的生理生态参数进行优化,在评估参数优化效果的基础上模拟了1986-2018年宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的总初级生产力（Gross primary productivity,GPP）和蒸散（Evapotranspiration,ET）。结果表明：（1）参数优化可以改善Biome-BGC模型对荒漠草原区人工灌丛生态系统GPP和ET的模拟效果,参数优化后模拟的GPP和ET均更接近于观测值,其中月尺度的模拟效果更佳;（2）基于PEST的Biome-BGC模型参数优化方法具有较强的普适性,优化后的参数可推广应用于荒漠草原区人工灌丛生态系统长时间序列的GPP和ET模拟;（3）宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的GPP在1986-2018年呈缓慢上升趋势,增幅为1.47 g C m^-2 a^-1,但ET的年际变化率较大,且无显著变化趋势。     

富硒壶瓶碎米荠对青鱼幼鱼生长、生理生化、硒代谢、抗氧化及先天免疫的影响

为探究富硒壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)对青鱼(Mylopharyngodon piceus)幼鱼生长、血清生理生化、肝脏硒代谢、抗氧化能力和先天免疫指标的影响,选取360尾初始体重为(5.51±0.02) g的青鱼幼鱼随机分配至4个实验组中,每组3个重复。在基础饲料中添加富硒壶瓶碎米荠的量为0、0.5、1.0和2.0 g/kg(硒的实际含量分别为0.04、0.43、0.75和1.57 mg/kg),同时添加矿物质混合物(无硒添加)和维生素混合物,配置成4种等氮等能的青鱼幼鱼试验饲料,养殖周期为60d。结果显示:饲料中添加0.5和1.0 g/kg富硒壶瓶碎米荠时,鱼体增重率(WG),特定生长率(SGR)较对照组和过量组(2.0 g/kg)显著升高,饲料系数(FCR)显著降低(P<0.05)。当饲料中富硒壶瓶碎米荠添加量为0.5—1.0 g/kg时,血清中的甘油三酯(TG)、总胆固醇(TCH)和白蛋白(ALB)含量呈上升趋势,而葡萄糖(GLU)含量显著下降(P<0.05)。饲料中添加0.5—1.0 g/kg富硒壶瓶碎米荠时可显著提高肝脏核因子...     

高寒沙区生物土壤结皮覆盖土壤碳通量对模拟降水的响应

生物土壤结皮作为干旱半干旱地区重要的地表覆盖类型和景观特征之一,其自身具备的光合与呼吸能力对荒漠生态系统地表与大气界面中的碳交换与循环产生了重要影响。水分是干旱半干旱地区许多生态过程中的主要限制因子,能够影响生物土壤结皮的光合与呼吸过程,进而影响生物土壤结皮覆盖土壤的碳通量规律。针对高寒沙区藓类和藻类结皮为主的生物土壤结皮覆盖土壤,设置了1、2、5、10mm以及0(对照)的模拟降水梯度,利用LI-8100土壤碳通量测定系统,对模拟降水后结皮覆盖土壤的碳通量进行测定,以探讨不同结皮种类和不同强度降水对碳通量的影响。结果表明:(1)降水对生物土壤结皮覆盖土壤的净碳通量、暗呼吸均有激发作用,使碳通量在极短时间内到达峰值且与对照差异显著,但各降水量之间差异不显著。两种不同结皮覆盖类型相比,藓类结皮覆盖土壤在降水后的碳通量峰值和受降水激发的有效时间均显著高于藻类结皮。(2)两种结皮覆盖土壤在模拟降水后的48h累积碳释放随降水量的增加而增加且与对照差异显著。同时藓类结皮覆盖土壤累计碳释放显著高于藻类结皮覆盖土壤。(3)两种生物土壤结皮覆盖土壤的碳通量和土壤水分体现出显著的相关性,净碳通量和暗呼吸均随水分的增加而增加。因此,在降水条件下生物土壤结皮覆盖土壤表现出明显的碳源效应,其碳通量以及碳释放量都有显著的改变,在研究干旱半干旱地区碳交换规律时应该考虑不同生物结皮的覆盖和降水事件的影响。     

贵州省安龙县狂犬病的流行病学研究

为了探讨局部地区暴发流行的因素,对2004年与2005年间在贵州省安龙县及其周边发生的人间狂犬病进行个案调查,用直接免疫荧光法检测犬脑组织中的狂犬病毒抗原,用RT-PCR法扩增G基因片段,测定核苷酸序列并构建系统发生树进行遗传特征分析.自1994-2003年安龙县报告无人间狂犬病疫情,但于2004与2005年分别报告44例与27例人狂犬病.71例狂犬病患者中68人被犬所伤,3人被猫所伤.在有完整记录的69例患者中,潜伏期平均为47.5d(10～282),13例狂犬病患者的潜伏期≤15d(18.84%);32例的潜伏期≤30d(46.38%),尤其是在2004年的患者中,潜伏期≤20d的病例有13例,占30%.2005年在疫点周围采集的85只犬脑组织中,5只犬脑组织狂犬病毒抗原阳性,阳性率为5.88%.A13株与A48株病毒之间的G基因核苷酸序列同源性为86.5%,与已报道病毒株比较发现,A13株与广西分离株有最高的同源性,而A48株却与印度尼西亚分离株SN01-23的同源性最高.比较分析两株病毒G基因编码的氨基酸序列,发现包括GⅠ、GⅡ,以及GⅢ抗原位点内的区间,A13与A48分别有19和28个氨基酸位点发生了氨基酸的替代.用全G基因核苷酸序列进行系统分析发现,两株毒株全为Ⅰ型狂犬病毒.结果表明引起安龙县的狂犬病流行的病毒不是新型狂犬病毒,犬饲养量大与病毒携带率高是狂犬病发病暴发流行的直接原因.     

氟化物对家蚕耐氟和氟化物敏感品种幼虫中肠羧酸酯酶及全酯酶活性的影响

为了探讨氟化物在家蚕Bombyx mori体内的代谢途径, 以家蚕耐氟品种T6和氟化物敏感品种734为研究材料, 在5龄幼虫1-7 d内分别添食经50, 100, 200和400 mg/kg NaF溶液浸泡后的新鲜桑叶, 检测家蚕中肠羧酸酯酶（CarE）和全酯酶活性的变化。结果表明： 734添氟组的CarE活性是对照组的1.21~1.98倍, 而T6添氟组约是对照组的0.72~1.10倍。734和T6添氟组的全酯酶活性数值变化规律与其各自对照组相似, 且2品种之间的酶活性数值很相近。2品种在相同浓度下, 不同天数之间的全酯酶活性差异均显著（P＜0.05）。推测氟化物对敏感家蚕中肠CarE有促进作用, 对耐氟家蚕中肠CarE有抑制作用, 但是对全酯酶活性影响不大。     

氟化物对家蚕血液羧酸酯酶及全酯酶活性的影响

为了探讨氟化物对家蚕代谢机制的影响,以家蚕耐氟品种T6和氟化物敏感品种734为研究对象,从5龄起蚕开始分别添食50、100、200、400mg/kg NaF溶液浸泡后的新鲜桑叶,检测家蚕血液中羧酸酯酶(CarE),全酯酶活性的变化。结果表明,734、T6添氟组的CarE活性分别是对照组的73%—88%和72%—81%,734两个低浓度添氟组的CarE活性与对照组和两个高浓度添氟组的差异极显著(P<0.01),T6各处理组之间的差异不显著。734、T6添氟组的全酯酶活性分别是对照组的89%—97%和73%—92%,734各处理组之间的差异不显著,T6对照组的全酯酶活性仅与最高浓度添氟组差异极显著(P<0.01)。说明氟化物对家蚕血液CarE和全酯酶活性具有一定的抑制作用。     

三种食用植物酵素中酵母菌的分离鉴定及耐受性试验

从自然发酵的火龙果酵素、青梅酵素和葡萄酵素中筛选酵母菌,对筛选到的菌株进行鉴定及耐受性试验。从两种火龙果酵素中筛选到3株菌:P_1、P_2和P_3,从青梅酵素中筛选到2株菌:PM_1和PM_2,从葡萄酵素中筛选到2株菌:G_1和G_2;分子生物学鉴定结果显示:P_3、PM_1、PM_2和G_2为鲁氏接合酵母,P_1为酿酒酵母,P_2和G_1为丘陵假丝酵母。耐受性试验结果表明:筛选出的菌株在起始pH为2. 5、3. 0、3. 5以及初始葡萄糖含量为300、400、600、750 g/L的培养基上均可生长,其中P_2、PM_1和G_1在培养基起始pH为2. 0时可生长;P_2在培养基起始pH为1. 5时可生长;筛选出的菌株均具有耐低pH和耐高糖的特性。