夜间增温对亚高山针叶林主要树种无机氮吸收的影响

吸收营养物质是植物根系的主要生理功能。氮素吸收是植物体内氮代谢的第一步, 也是最关键的一步。为了全面地认识亚高山针叶林在全球气候变化背景下对两种主要无机氮(NH₄⁺和NO₃^-)吸收特点的变化, 该研究以川西亚高山针叶林优势树种——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)为材料, 通过红外辐射加热器模拟增温, 利用非损伤微测技术(non-invasive micromeasurement technology)研究了这两个树种吸收NH₄⁺和NO₃^-特点的变化, 同时还探究了NH₄⁺和NO₃^- 之间的相互作用对植物吸收这两种离子的影响。研究结果显示: 在云杉根系中, NH₄⁺和NO₃^-的最大吸收速率分别发生在距离根尖最顶端17-18 mm区域和17 mm处, 而岷江冷杉对这两种离子的最大吸收速率分别发生在距离根尖顶端11 mm和11.5 mm处。增温对云杉和岷江冷杉根系吸收NH₄⁺和NO₃^-有促进作用。在增温条件下, NO₃^-能够促进云杉根系对NH₄⁺的吸收, 而NH₄⁺则抑制了其对NO₃^-的吸收。无论是否增温, 岷江冷杉对NH₄⁺的吸收都不受NO₃^-的影响, 而在增温条件下, NH₄⁺会抑制岷江冷杉对NO₃^-的吸收。     

徐闻普哥滨珊瑚土曲霉XWC21-10代谢产物活性及其活性物质的研究

为了开发利用海洋活性天然产物,对分离自普哥滨珊瑚的1株土曲霉XWC21-10次级代谢产物的活性及其活性成分进行初步研究。结果表明,该菌株发酵液的4种萃取物对6种指示菌均有明显的抑菌活性,说明具有广谱抑菌作用;菌丝体氯仿萃取物和发酵液乙酸乙酯萃取物对乙酰胆碱酯酶(Ach E)抑制作用最为明显,抑制率分别达到(79.37±1.53)%,(67.04±1.96)%。对具有明显活性的乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离得到11个级分。活性跟踪检测组分6、7、8、11活性较好,组分6、7成分相似,其主要含有还原性物质、高级醇、甾类等化合物;而级分11仅含有共轭基团化合物,成分相对简单。因此,该菌代谢产物具有良好的抑菌和抑制乙酰胆碱酯酶活性,活性物质还有待进一步的纯化和确定,该研究可为开发抑菌剂和治疗早老性痴呆症提供基础。     

土壤动物对川西亚高山和高山森林凋落叶第一年不同分解时期N和P元素动态的影响

土壤动物对高寒森林凋落物养分元素动态具有重要影响, 但这种影响受控于凋落物质量及环境条件。为了解土壤动物对高寒森林凋落物不同分解时期凋落物中N和P元素动态的影响, 采用凋落物分解袋的方法, 于凋落物第一年分解的不同时期, 即冻结前期、冻结期、融化期、生长季节初期、生长季节中期和生长季节末期, 研究了3.00和0.04 mm孔径凋落物袋中川西亚高山和高山森林的代表性植物——康定柳(Salix paraplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、红桦(Betula albosinensis)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)凋落物中的N和P元素动态特征。结果表明: 康定柳和红桦凋落物中的N元素呈现出释放—富集—释放的模式, 方枝柏、岷江冷杉凋落物中的N元素则表现为释放—富集模式; 凋落物P元素总体表现为释放模式, 但4种植物凋落物均在生长季节中期具有明显的富集过程; 从凋落物分解的第一年来看, 土壤动物明显促进了4种植物凋落物N的释放, 而抑制了P的释放; 不同时期土壤动物对凋落物中N和P释放量的影响存在显著差异, 且分别与正积温呈极显著正相关和极显著负相关关系; 相对于阔叶植物凋落物, 土壤动物对针叶植物凋落物中N和P元素动态的影响更为显著。这些结果为深入了解高寒森林生态系统土壤动物与凋落物分解等物质循环过程的相互联系具有重要意义。     

雪被斑块对川西高山森林凋落叶N和P释放的影响

采用凋落物网袋法,研究冬季不同关键时期雪被斑块对川西高山森林6种代表性树种凋落物分解过程中N和P释放的影响.结果表明: 整个雪被覆盖季节凋落物N表现为富集,P表现为释放,且雪被融化期P释放速率最大.厚型和中型雪被斑块下凋落物P释放速率大于薄型和无雪被斑块,而薄型和无雪被斑块下凋落物的N释放速率明显较高.6种凋落物N释放率和释放速率与日均温呈显著负相关;除岷江冷杉外,其他树种凋落物P释放率和释放速率与日均温表现为正相关.气候变暖情景下冬季雪被覆盖的减小将促进高山森林冬季凋落物分解过程中N释放,抑制P释放.     

长期施肥对双季稻种植下土壤有机碳库和固碳量的影响

研究了长期施用化肥和猪粪(PM)、稻草(RS)对双季稻集约化种植下30年期间(1981-2010年)土壤有机碳(SOC)及其组分的影响.结果表明：化肥平衡施用处理(NPK)的SOC、颗粒有机C(POC)和KMnO₄氧化C(KMnO₄C)组分高于化肥非平衡施用处理(NP和NK);猪粪、稻草与化肥(NK+PM、NP+RS和NPK+RS)长期配合施用处理的SOC、POC和KMnO₄ C组分显著增加.连续种植30年60季水稻后,猪粪与NK配施处理0～45 cm土层的SOC(84.71 t C·hm^-2)、POC(8.94 t C·hm^-2)和KMnO₄ C(21.09 t C·hm^-2)数量最高,其次是NPK+RS处理;NK+PM处理(485 kg C·hm^-2·a^-1)的固C量最高,其次是NPK+RS处理(375 kg C·hm^-2·a^-1).化肥与猪粪、稻草配施处理SOC的固C效率(CSE)明显高于单施化肥处理;施肥处理POC的固C效率(0.4%～1.2%)低于KMnO₄C(3.0%～8.3%).采用腐殖化常数值(h)和Jenkinson方程的衰减常数(k)可以预测不同处理2010年的SOC储量,通过Jenkinson方程可以计算维持1981年的SOC储量水平所需要的C投入量(A_E).双季稻种植下,长期连续施用NK+PM、NP+RS和NPK+RS处理的SOC含量增加是由于年C输入量高于A_E所致.在南方亚热带双季稻种植区,化肥与猪粪、稻草长期配施将促进水稻土有机碳的固定.     

长期植稻年限序列水稻土团聚体有机碳分布特征

通过开展有机质物理分组试验,研究了杭州湾南岸不同植稻年限序列水稻土有机碳含量的粒级分布变化特征.结果表明: 各植稻年限耕层水稻土中,土壤团聚体主要分布在微团聚体(<0.25 mm)中,其中大微团聚体(0.053～0.25 mm)随着植稻年限的增加而减少;在微团聚体(0.053~0.25 mm,<0.053 mm)中,有机碳含量随着植稻年限的增加而增加,在0.053～2 mm粒径范围内,各粒级有机碳占总有机碳比例随着粒级的减小而增加,有机碳主要集中在大微团聚体(0.053～0.25 mm)中;随着种植年限的增加,颗粒有机碳含量减少.栽培年限长的水稻土比栽培年限短的水稻土碳封存量大,早期开垦的水稻土仍有很大的固碳潜力.     

高山峡谷地区无线电遥测与GPS 空间定位的比较:野外放归大熊猫的跟踪定位

以佩戴具有无线电发射功能的GPS 颈圈(Lotek GPS_ 4400M) 的放归大熊猫“祥祥”作为目标动物, 2006 年4 月至2007 年2 月,采用无线电遥测技术(RT)和GPS 跟踪技术在卧龙自然保护区的“五一棚”区域, 每日监测大熊猫在野外环境下的生存状况、移动规律和觅食行为。为了比较RT 和GPS 在高山峡谷地区空间定位的可行性和有效性,我们引入空间定位率、地形特征、空间定位差、巢域大小和日移动距离等指标来分析RT 和GPS 之间的定位差异。结果表明:RT 的空间定位效率明显高于GPS 的自动定位(P < 0. 001),分别是54.1%(绘图法)和45. 2% (≧ 2D);不同月份RT 和GPS 的空间定位率之间具有显著性差异(P < 0. 05),这与大熊猫不同月份的海拔活动范围和觅食行为特性密切相关。RT 位点的地形指数中坡度高于GPS,坡向和海拔高度较GPS 定位点低,两种无线电遥测方法(两点直接计算法和绘图法)之间没有显著性差异(P > 0.05);同一天位点之间的距离(空间定位差)平均450 ～ 660 m 左右;RT 与GPS 所估测的大熊猫巢域大小,除5 月、9 月和12月RT 低于GPS 外,其余月份为前者高于后者,但无显著性差异(P > 0. 05);日移动距离除12 月份RT 小于GPS 外,其余月份都呈现出RT 大于GPS 的格局,统计检验结果两者之间差异显著(P < 0. 05);两种无线电遥测方法所测指数之间都无明显差异(P > 0. 05)。这说明RT 遥测和GPS 定位都可以应用于高山峡谷地区野生动物的生态学研究,而且GPS 无线电颈圈在亚高山和高山森林中具有可行性和有效性。     

土拉弗朗西斯菌两种不同长度的外膜蛋白FopA抗原和抗体的制备

目的:根据外膜蛋白 FopA 的序列信息,建立土拉弗朗西斯菌 FopA蛋白全长(FopA-L)和部分(FopA-S)的特异性抗原的 BL21 表达系统,获得高活性的重组 FopA-L、FopA-S蛋白并制备相应的多克隆抗体,为土拉菌的监测、诊断和治疗提供依据。方法:通过 pET100 质粒构建FopA-L及FopA-S的表达载体,转化大肠杆菌BL21细胞并诱导表达FopA-L及FopA-S蛋白,螯合镍离子次氨基三乙酸(Ni-NTA)亲合层析纯化FopA蛋白,用重组蛋白免疫大耳白兔制备多克隆抗体,通过 ELISA、Western 印迹、胶体金免疫层析技术等方法进行检测。结果:构建了FopA-L及FopA-S的表达载体,获得相应的高表达目的蛋白 BL21 细胞株,用表达的蛋白为抗原成功制备了 FopA特异性的抗体,效价皆在1 ∶100000以上且特异性良好。结论:FopA-S与FopA-L两种抗原和相应抗体的制备为建立土拉菌快速检测方法奠定了基础。     

高山红景天解剖学研究

高山红景天(Rhodiola sachalinensis A.Bor.)根、茎、叶中均有发达的通气组织, 根中的通气组织是维管射线细胞破裂形成的。根中任何薄壁组织细胞中均含有固体蛋白质。茎中维管束环外有糊粉层。叶肉细胞中的固体蛋白质多数存在于叶脉周围。植物体内丰富的蛋白质构成了其较强抗冻能力的物质基础。根中木栓十分发达。     

土壤温度和水分对长白山不同森林类型土壤呼吸的影响

在实验室条件下,将不同含水量的3种森林类型的土柱分别置于0、5、15、25和35℃条件下,进行土壤呼吸测定．结果表明,在0～35℃范围内。土壤呼吸速率与温度呈正相关．在一定含水量范围内(0．21～0．37kg·kg^-1),土壤呼吸随含水量的增加而升高,当含水量超出该范围,土壤呼吸速率则随含水量的变化而降低．土壤温度和水分对土壤呼吸作用存在明显的交互作用．不同森林类型土壤呼吸作用强弱存在显著差异,大小顺序为阔叶红松林>岳桦林>云冷杉暗针叶林．阔叶红松林土壤呼吸作用的最佳条件是土壤温度35℃、含水量0．37kg·kg^-1;云冷杉暗针叶林下的山地棕色针叶林土壤呼吸作用的最佳条件是25℃、0．21kg·kg^-1;岳桦林土壤呼吸作用的最佳条件是35℃、含水量0．37kg·kg^-1。但是．由于长白山阔叶红松林、云冷杉林和岳桦林处在不同的海拔带上,同期不同森林类型土壤温度各不相同,相差4～5℃,所以野外所测的同期山地棕色针叶林土呼吸速率应低于暗棕色森林土呼吸速率,山地生草森林土呼吸速率应高于山地棕色针叶林土的呼吸速率．