流域空间结构指标与药物污染水平的关系研究

流域地表特征与土地利用结构同流域水环境质量关系密切。流域空间结构指标能够表征流域空间结构特征和生态功能,主要包括流域特征指标和景观格局指数等。为探讨海湾流域生态系统结构与药物污染特征之间的关系,以浙江象山湾为研究区域,采用固相萃取、超高效液相色谱质谱联用等分析手段,研究流域水环境中药物的污染水平、分析其分布特征与流域特征指标和景观结构的关系。结果表明,象山湾22个流域共有22种药物检出,总检出浓度范围为n.d.-220.2 ng/L,主要包括林可霉素、大环内酯类、喹诺酮类、抗癫痫药物、β受体阻滞剂、抗抑郁药物,其中林可霉素、大环内酯类和抗癫痫药物的检出率高达100%,检出浓度分别为2.36-29.1 ng/L、n.d.-35.8 ng/L和n.d.-37.5 ng/L。流域地貌结构指标与水环境药物污染关系密切,其中平均坡度（MS）与药物总浓度、面积高程曲线斜率（SAEC）与β受体阻滞剂都呈显著负相关关系（P<0.01）;流域景观结构也与水环境药物污染紧密相关,其中景观蔓延度指数（CONTAG）、城镇用地面积加权平均形状因子（IsSHAPE-AM）、林地最大斑块景观面积比（fLPI）与药物总浓度呈显著负相关关系（P<0.05）,Shannon均匀度指数（SHEI）与药物总浓度呈显著正相关关系（P<0.05）。通过明确药物与流域空间结构指标的关系,可为应用景观生态措施进行流域管理提供科学依据。     

遮阴对骆驼刺叶性状和水分生理的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带优势种骆驼刺为试验材料,研究正常光照(NL)、中度遮阴(MS)和重度遮阴(SS)3种不同遮阴环境对骆驼刺(Alhagi sparsifoliashap.)叶厚、单叶面积、比叶面积、比叶质量等叶性状参数和相对含水量、水势、失水速率、气孔导度、蒸腾速率以及水分利用效率等水分生理参数的影响。结果显示:随着光照强度的降低,骆驼刺的叶片厚度(LT)、比叶质量(LMA)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)明显降低,而单叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、相对含水量(RWC)、失水速率(RWL)和水势(WP)明显升高;各叶性状参数与水分生理参数之间均有极显著的相关性。说明:骆驼刺在遮阴环境下,其叶性状特征主要通过单叶面积和单叶干物质积累的变化来响应遮阴环境;其水分生理特征主要是牺牲对水分胁迫具有较好抗逆性的水分生理特征并通过气孔调节和更多的水分消耗用于维持一定的光合能力来响应遮阴环境。叶性状与水分生理参数相关性分析表明,遮阴环境下骆驼刺叶性状变化主要通过影响RWL、WP、Tr和WUE进而影响其水分生理特征的变化。因此,建议可利用遮阴措施对极端干旱区荒漠植物骆驼刺进行植被恢复,但其遮光度应设置在70%—80%自然光之间。     

非典型应答调控蛋白活性调控机制

双组分信号转导系统是生物中广泛存在的调控系统,通常由组氨酸激酶和应答调控蛋白(Responseregulator,RR)两个组分构成。典型的RR通过一个磷酸化机制调控活性。非典型应答调控蛋白在细菌中广泛存在,并调控细菌的生长发育、抗生素合成、Fe的转运等多种生理功能。以下主要综述目前研究比较清楚的非典型应答调控蛋白的结构和功能方面的进展,并以链霉菌中杰多霉素生物合成途径中的非典型应答调控蛋白JadR1为例,阐明调控蛋白活性调控的新机制。     

再生水浇灌方式对芦苇地土壤水文生态特性的影响

为提高再生水资源在芦苇群落生态恢复中的高效利用,采用温室内模拟实验的方法,以未灌溉(CK)为对照,对再生水(FS)、再生水清水轮灌(QF)及清水灌溉(QS)等3种浇灌方式下的芦苇地盐碱含量及水文物理参数进行测定分析,以其阐明不同浇灌方式下芦苇地的土壤水文生态效应。结果表明:清水灌溉、清废轮灌降盐压碱效果显著(P0.001),而再生水灌溉后土壤含盐量增加12.8%。与未灌溉相比,3种浇灌方式均使土壤容重减小,孔隙度增大,改善土壤水文物理效果表现为清废轮灌清水灌溉再生水灌溉。Horton模型比较适合描述灌溉后芦苇地土壤水分入渗过程,清水灌溉、清废轮灌改善了土壤水分的渗透性能,初渗率和稳渗率均比未灌溉增加,而再生水灌溉后初渗率下降15.0%。3种浇灌方式均能增强芦苇地贮蓄和保持土壤水分的能力,清废轮灌、清水灌溉、再生水灌溉的饱和蓄水量分别比未灌溉增加11.5%、4.3%、2.4%,涵蓄降水和供植物生长有效水分贮存能力表现为清废轮灌最好,其次为清水灌溉,而再生水灌溉则较差。     

几种植物源化合物对棉铃虫海藻糖酶活性及相关碳水化合物含量的影响

碳水化合物对昆虫的能量代谢和物质合成具有重要的作用。本研究选用2种一般性生物碱（氢溴酸东莨菪碱和烟碱）以及2种β-葡萄糖苷类化合物（七叶灵和皂角苷）, 研究其在不同浓度下对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫体内海藻糖酶活性及相关碳水化合物代谢的影响。结果表明: 用饲喂法处理3龄幼虫96 h后, 皂角苷对棉铃虫幼虫的活体抑制效果明显, 且随添加物浓度增高, 棉铃虫死亡率上升, 10, 20, 40 g/L浓度下棉铃虫的均重分别是0.194, 0.089和0.034 g, 分别为对照的86.99%, 39.91%和15.24%。对海藻糖酶活性及其相关代谢酶的测定结果表明, 2种苷类化合物显著抑制中肠海藻糖酶活性, 饲喂40 g/L皂角苷的试虫中肠海藻糖酶比活力仅是对照组的54.21%; 饲喂30 g/L七叶灵的试虫中肠海藻糖酶比活力为对照组的83.73%。而2种生物碱类化合物显著抑制血淋巴和脂肪体中海藻糖酶活性, 20 g/L氢溴酸东莨菪碱对棉铃虫血淋巴和脂肪体组织的海藻糖酶活性抑制率分别为7.24%和71.43%; 而20 g/L烟碱对试虫血淋巴和脂肪体组织的海藻糖酶活性抑制率为26.29%和33.44%。用氢溴酸东莨菪碱、 烟碱和七叶灵处理试虫后, 血淋巴海藻糖含量都有所增高。4种化合物能够导致试虫糖原磷酸化酶活性变化, 其中, 皂角苷在中肠和脂肪体表现为显著抑制作用, 而随外源化合物浓度变化, 糖原含量和糖原磷酸化酶活性表现为此消彼长关系。饲喂4种植物源化合物的试虫血淋巴中葡萄糖浓度变化和其海藻糖变化一致。本研究证明β-葡萄糖苷类化合物是海藻糖酶抑制剂, 在作为先导化合物进行农药创制开发方面具有重要意义。     

中国华夏植物区二叠纪几种科达植物分散角质层及其意义

中国华夏植物区科达植物的研究历史虽然最早可上溯至1883年,但直到1991年才首次报道其角质层构造.到目前为止,中国华夏植物区总共描述了4种科达植物原位角质层和3种分散角质层.但与欧美植物区相比,有关中国华夏植物区科达植物角质层的研究工作还较薄弱.本文较详细地描述了3种产自中国华夏植物区二叠纪煤系地层中的科达植物分散角质层.其中2种采自华北亚区南缘的安徽淮南新庄孜矿山西组A1煤顶板,地质时代为早二叠世;另一种采自华南亚区的贵州水城矿区大河边矿龙潭组顶部的11号煤层,地质时代为晚二叠世早期.将这3种科达植物分散角质层与已知的欧美植物区和中国华夏植物区的种类进行了对比,认为它们都是新的类型.讨论了这3种新的科达植物分散角质层所具有的古植物学意义.     

大肠杆菌产琥珀酸基因工程研究进展

生物合成琥珀酸摆脱了对不可再生战略资源石油的依赖,以其社会、经济和环境效益展现出良好的发展前景。野生型大肠杆菌的琥珀酸生产强度难以满足生物合成琥珀酸工业化的要求,但遗传背景清楚,容易改造。近年来,人们深入研究了大肠杆菌的琥珀酸代谢途径,通过强化大肠杆菌琥珀酸合成途径、抑制琥珀酸旁路代谢途径、构建产琥珀酸乙醛酸循环和有氧生产体系等多种基因工程策略,对大肠杆菌进行菌株改造和代谢进化筛选,提高了琥珀酸产量。综述了大肠杆菌产琥珀酸的基因工程研究进展。     

盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响

以纤维高粱和普通高粱种子为材料,将NaCl、Na2SO4和NaHCO3按不同比例混合,模拟15种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,采用培养皿纸上发芽法研究了混合盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响,以探讨两种高粱种子和幼苗的耐盐碱能力及在盐碱胁迫下的变化规律。结果表明,低盐低碱环境促进了两种高粱种子的萌发;随着盐碱胁迫的增强,高粱种子的萌发率、萌发指数与对照相比均显著下降,而纤维高粱的累积萌发率下降幅度较普通高粱小,表明纤维高粱对盐渍环境的适应性略高于普通高粱。在高粱幼苗生长过程中,随着盐碱胁迫的增强,两种高粱的幼根和幼芽长均显著下降,且与对照均具有显著性差异。盐度对两种高粱的萌发率、萌发指数、幼苗长均有极显著影响,盐度与pH相互作用对两种高粱的幼根长有极显著影响。     

盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗生长及生理生化特性的影响

以3年生柽柳为材料,采用盆栽实验测定分析不同盐旱交叉胁迫下柽柳的生长状况、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量,以阐明盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗生长及生理生化特性的影响。结果显示:(1)盐胁迫对柽柳生长影响大于干旱胁迫,茎叶对盐旱胁迫的敏感性高于根系部分;随着盐胁迫的加剧,柽柳株高、基径以及干物质量均降低。(2)随盐旱胁迫的加剧,柽柳幼苗叶片光合色素含量先升高后降低,主导影响因子由干旱胁迫转为盐胁迫;重度盐胁迫下,叶绿素a、b下降明显。(3)中度干旱胁迫下,SOD和POD活性随盐胁迫的增强先降低后升高;随盐旱胁迫的加剧,SOD和POD活性逐渐减弱。(4)适度的盐旱胁迫能降低幼苗MDA含量,但重度干旱、轻中度盐分胁迫下MDA含量较高。研究发现,柽柳能通过调整自身生长和生理生化特性来提高其对逆境适应能力,表现出较强的抗旱耐盐性;盐旱胁迫下柽柳表现出一定的交叉适应性,适度的干旱胁迫能增强柽柳的耐盐能力。     

干旱胁迫下柳枝稷在露天矿区土壤中的种子萌发和生长特性

将能源植物用作矿区生态修复物种,对矿区的经济发展和生态环境具有重要意义。以能源植物柳枝稷为研究对象,通过盆栽试验,分析其在对照、轻度、中度以及重度干旱胁迫下柳枝稷幼苗在矿区土壤基质和非矿区土壤基质下的生长特性,并结合不同干旱胁迫下矿区土壤基质中种子萌发特征,揭示柳枝稷对干旱胁迫的响应机制和对矿区土壤的生态适应性。试验结果表明：（1）柳枝稷种子发芽总数、发芽率、发芽势以及发芽指数在轻度胁迫下达到最大值,活力指数在对照组最高,而在重度胁迫下,各项指标均达到最小值;种苗各生长指标在轻度胁迫下最小,幼苗根长和鲜重在重度胁迫下最高,芽长和芽重在其余三组胁迫下相差不大。（2）干旱胁迫使两种土壤基质下的柳枝稷株高降低,枯叶率增加,在对照、轻度胁迫和重度胁迫下能够保持叶片水分含量和分蘖数稳定;矿区土壤基质中,柳枝稷根体积在轻度胁迫下最大,中度胁迫下根长最长,重度胁迫下根数最多;根冠比随着干旱胁迫的加剧表现出先减后增的趋势,在轻度胁迫下最小,在重度胁迫下最大。（3）与非矿区土壤基质相比,柳枝稷在矿区土壤基质下根冠比更大,其余生长指标均更小;随着干旱胁迫的加剧,柳枝稷在矿区土壤基质下的株高、枯叶率、叶片相对含水量以及分蘖数与非矿区土壤基质下变化趋势一致。综上,柳枝稷在矿区土壤下的生长特性比在非矿区土壤下表现更差;在轻度干旱胁迫下各项生理指标表现更好,在中度和重度干旱胁迫下虽然其生长发育受到限制,但能通过调整生物量配比确保自身存活。因此,柳枝稷在矿区土壤环境下具有一定的抗旱性和抗贫瘠性,将其作为矿区生态修复品种具有可行性。