全球变化对森林土壤甲烷吸收的影响及其机制研究进展

大气CO₂浓度升高、降水格局改变、全球氮沉降增加和土地覆盖变化等全球变化不仅改变了森林土壤理化性质,而且影响了植物的生长和微生物活性,导致森林土壤碳、氮循环发生改变,进而影响土壤CH₄的吸收.本研究综述了森林土壤CH₄吸收的重要性,森林土壤CH₄吸收对大气CO₂浓度升高、降水格局改变、全球氮沉降增加和土地覆盖变化等全球变化的响应差异及驱动机制.大气CO₂浓度升高抑制土壤CH₄吸收;降水减少倾向于促进土壤CH₄吸收;外源氮输入抑制富氮森林土壤CH₄吸收,而对贫氮森林土壤CH₄吸收则表现为促进或不影响;森林转化为草地、农田或人工林会减少土壤CH₄的吸收量,而植树造林则会增加土壤CH₄的吸收量.今后的研究重点是探讨全球变化对森林土壤CH₄吸收产生长期影响和综合效应,并借助分子生物学方法进一步探究土壤CH₄吸收的微生物学机制.     

不同干扰模式对受害马尾松人工纯林林分结构的影响

在浙江安吉选择松材线虫病危害的马尾松人工纯林,分别进行暂不采伐直至10年后统一伐除受害木的集中干扰、采伐受害松木的适度干扰、采伐受害松木与周边松木及生长势弱松木的强度干扰,探讨不同干扰模式使受害马尾松林恢复健康的可能性.16年后的试验结果表明: 3种模式下受害林分马尾松的重要值为集中干扰>适度干扰>强度干扰,阔叶树的重要值则正好相反;与集中干扰相比,适度和强度干扰后的马尾松、阔叶树的平均胸径分别提高1.2、1.7倍和1.3、1.9倍,平均树高分别提高了1.5、2.0倍和1.2、1.8倍,林分每公顷蓄积量分别是集中干扰样地的5.2和3.8倍;适度和强度干扰的各径阶株数均远高于集中干扰样地,胸径结构近似于反J型曲线,也形成了复层林,物种丰富度和多样性指数均显著高于集中干扰样地,林木个体差异及林分复杂性指数均表现为适度干扰>强度干扰>集中干扰.适度和强度干扰下单层马尾松同龄纯林均演替为复层马尾松-阔叶树混交异龄林.3种模式均是正向阔叶化演替,演替速度为强度干扰>适度干扰>集中干扰.表明适度干扰更有利于病害马尾松林分恢复,间伐马尾松纯林能加快阔叶混交化进程以抵御松材线虫病的入侵.     

复杂性-稳定性研究: 数学模型的进展

对自然生态系统的观察给人们以复杂的群落更稳定的直观印象, 但数学模型却得出了截然相反的结论。这一“悖论”使得复杂性-稳定性研究自20世纪70年代以来成为长期的热点。本文对这一领域的数学模型研究进行简要综述。首先对这一论题进行概念剖析, 然后将各类模型分为线性和非线性两大类, 前者即群落矩阵法, 后者包括相互作用矩阵法、复杂网络数值模拟法和食物网构件动力学法。它们分别基于不同的群落构建方法和稳定性判断标准, 探求各物种是如何相互作用并实现共存的。总体而言, 在随机构建的群落模型中, 多样性和连接度的增长不利于系统稳定; 而在更接近真实自然群落的模型中, 相互作用方式、网络拓扑结构、相互作用强度分布等方面的机制提供了稳定效应, 按此组织的生态网络可达到很高的复杂度。然而, 复杂性-稳定性的研究还远未结束, 当前的模型仍不足以反映自然群落中的复杂相互作用, 稳定性的概念也有待拓展。对这一议题的深入研究在生态学理论和生态系统管理实践方面都具有重大价值。     

植物肌醇半乳糖苷合酶的生理功能和调控机制

植物肌醇半乳糖苷合酶（galactinol synthase, GolS）是高等植物棉子糖类寡糖合成途径中的关键酶,为棉子糖系列寡糖提供活化的半乳糖基,调控植物体内棉子糖（raffinose, RFO）系列寡糖的生物合成与积累。编码该酶的基因属于糖基转移酶（glycosyltransferases, GTs）GT8基因家族的亚家族。GolS参与合成的最终产物棉子糖家族低聚糖（raffinose family oligosaccharides,RFOs）是植物中重要的碳水化合物存在形式,在细胞内可溶性强,可作为脱水保护剂;还能发挥稳定膜结构的作用。同时,GolS催化合成的直接产物肌醇半乳糖苷（galactinol）和RFOs都能作为羟基自由基捕获分子参与活性氧的清除。因此,GolS参与的代谢途径在植物碳同化物的贮存与运输、生物和非生物逆境响应、种子的脱水效应等生命过程中均发挥了重要作用。GolS基因结构差异与表达模式不同,导致不同GolS基因参与的生物学功能具有很大的差异。研究植物中不同GolS基因的结构特征,组织特异性表达特性及它们响应不同生长发育阶段、环境变化的表达特性,对了解GolS参与的生物学功能具有重要意义。同时,在分子生物学水平上,深入了解调控植物GolS基因的分子调控机制,为通过遗传工程或分子辅助育种等手段,利用GolS改良农林作物的经济性状提供理论支持。本文针对近年来植物中GolS基因的生理功能和调控机制的研究进行了综述。     

赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮-二联胶体金免疫层析试纸条的制备及应用

【背景】真菌毒素为真菌的有毒次级代谢产物,混合污染时毒性显著增强,可对人类和动物健康造成严重伤害。制备二联胶体金免疫层析试纸条,实现对常见真菌毒素混合污染的快速监测,具有重要意义。【目的】制备赭曲霉毒素A (Ochratoxin A,OTA)和玉米赤霉烯酮(Zeralenone,ZEN)金标单克隆抗体,基于免疫层析原理,采用竞争反应模式,建立二联胶体金免疫层析检测法用于污染样品中OTA和ZEN的同时快速检测。【方法】采用柠檬酸钠还原法制备胶体金颗粒,并标记获得两种真菌毒素金标单克隆抗体,通过优化相关条件,建立稳定的二联胶体金免疫层析检测方法,用于同时检测谷物和饲料样品中的OTA和ZEN。【结果】制备的OTA和ZEN二联胶体金试纸条对OTA和ZEN的检测限分别为0.625 ng/mL和1.25 ng/mL,且与谷物和饲料中其它真菌毒素(黄曲霉毒素B1、伏马毒素B1、桔青霉毒素、展青霉毒素和呕吐毒素)均无交叉反应,人工添加试验结果准确。对天然样本检测结果表明该方法与LC-MS/MS一致性良好。【结论】本研究制备的二联胶体金试纸条可用于实际样品中OTA和ZEN的同时快速筛查。     

Weibull分布参数辨识改进及对浙江毛竹林胸径年龄分布的测度

非线性模型迭代参数初始值的选取及拟合的结果能否可用非常重要且一直是一个难题.传统的方法只是凭感觉偿试不进行定量评估,对于用阻尼最小二乘进行拟合只注重精度高低,没有从理论上研究和分析评价得出的结果能否可用.为了克服这一不足,使参数选取较好,阻尼最小二乘得出结果可用.利用非线性回归原理在这两方面做了探讨,提出了二个判别指标：β^T＜1,β^N＜1,分析了每一指标在参数不同状态的控制作用,并在Weibull分布函数参数辨识中做了应用.针对目前毛竹林林分结构规律研究的不足,利用浙江省230个毛竹林样地资料研究了省域尺度的毛竹林胸径分布规律,经SPSS软件中的P-P图检验与柯尔莫哥洛夫检验,表明毛竹林胸径结构服从Weibull分布;再经对Weibull分布模型拟合求解与作图对比,结果显示Weibull分布能很好地描述毛竹林胸径分布规律.利用Weibull分布三参数与林分特征因子间的相关关系,经分析研究,导出了一个改进的二元分布模型,用该二元分布模型很好地测度了浙江省毛竹林胸径和年龄分布规律,最后得到了浙江省毛竹林株数按胸径年龄分布的理论频数.     

肽酶PepT参与副溶血弧菌的浮游运动和生物被膜形成

pepT基因编码一种金属依赖性肽酶T (peptidase T,PepT),能特异性催化三肽N端氨基酸,因此也称为氨肽酶T。研究发现大多数氨肽酶参与细菌蛋白质新陈代谢和调节三肽活性,但关于PepT在细菌毒力及致病性方面的报道较少。[目的]本文选取PepT为研究对象,研究其对副溶血弧菌生物学特性及致病性的影响。[方法]通过构建缺失株ΔpepT和回补株CΔpepT,比较菌株在运动性、生物被膜、环境耐受、细胞毒性等方面的差异。[结果]与野生株相比,ΔpepT缺失株的极性鞭毛转录水平极显著下降,浮游运动能力降低;同时生物被膜形成能力减弱,而细菌群集运动及环境耐受能力无显著差异。此外,缺失pepT基因会导致副溶血弧菌的细胞毒性和小鼠毒力作用显著下降。[结论]pepT基因与副溶血弧菌浮游运动和生物被膜形成能力相关,并且影响其致病性。     

Effects of probiotic supplementation on performance traits,bone mineralization,cecal microbial composition,cytokines and corticosterone in laying hens

Recent researches have showed that probiotics promote bone health in humans and rodents. The objective of this study was to determine if probiotics have the similar effects in laying hens. Ninety-six 60-week-old White Leghorn hens were assigned to four-hen cages based on their BW. The cages were randomly assigned to 1 of 4 treatments: a layer diet mixed with a commercial probiotic product (containing Enterococcus faecium, Pediococcus acidilactici, Bifidobacterium animalis and Lactobacillus reuteri) at 0, 0.5, 1.0 or 2.0 g/kg feed (Control, 0.5×, 1.0× and 2.0×) for 7 weeks. Cecal Bifidobacterium spp. counts were higher in all probiotic groups (P<0.001) compared with the control group. The percentage of unmarketable eggs (cracked and shell-less eggs) was decreased in both 0.5× and 2.0× groups compared with the control group (P=0.02), mainly due to the reduction of shell-less eggs (P=0.05). The increases in tibial and femoral mineral density and femoral mineral content (P=0.04, 0.03 and 0.02, respectively), with a concomitant trend of increases in humerus mineral density and tibial mineral content (P=0.07 and 0.08, respectively), occurred in the 2.0× group. However, the bone remodeling indicators of circulating osteocalcin and c-terminal telopeptide of type I collagen were similar among all groups (P>0.05). In addition, the plasma concentrations of cytokines (interleukin-1β, interleukin-6, interleukin-10, interferon-γ and tumor necrosis factor-α) and corticosterone as well as the levels of heterophil to lymphocyte ratio were similar between the 2.0× group and the control group (P>0.05). In line with these findings, no differences of cecal tonsil mRNA expressions of interleukin-1β, interleukin-6 and lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-α factor were detected between these two groups (P>0.05). These results suggest that immune cytokines and corticosterone may not involve in the probiotic-induced improvement of eggshell quality and bone mineralization in laying hens. In conclusion, the dietary probiotic supplementation altered cecal microbiota composition, resulting in reduced shell-less egg production and improved bone mineralization in laying hens; and the dietary dose of the probiotic up to 2.0× did not cause negative stress reactions in laying hens.     

浙江清凉峰国家级自然保护区野猪空间分布及活动节律

为了解浙江清凉峰国家级自然保护区内野猪(Sus scrofa)的分布及活动节律,2018年3月至2019年2月,我们利用红外相机技术对其进行了网格化监测。在千顷塘和龙塘山区域总计布设109个红外相机监测点,共计调查39 240个相机日。结果表明,在千顷塘区域,野猪倾向于在落叶阔叶林(拍摄率5.33 ±5.64)和针阔混交林(3.75 ±3.46)活动,而在龙塘山区域,则倾向于针阔混交林(4.32 ±5.21);千顷塘与龙塘山区域野猪各月间的日活动差异指数α均存在极显著差异(P < 0.01),冬季的α值高于其他季节;昼行性指数β的平均值分别为0.870和0.768,显著高于理论值13/24(P < 0.01),表明清凉峰的野猪种群具有明显的昼行性特征,且在冬季的活动时间分配较之其他季节更不均匀。通过核密度估计法分析不同季节野猪的日活动节律发现,保护区内野猪春季有晨昏两个活动高峰(08:00-10:00、17:00-19:00),冬季活动高峰出现在午后(13:00-17:00),其他季节无明显活动高峰。本研究有助于加深对野猪华南亚种生态习性的认知,为保护区的野生动物管理工作提供科学依据。