极端干旱区沙土掩埋对凋落物分解速率及盐分含量动态的影响

极端干旱区由于降水稀少, 植被盖度低, 太阳辐射强烈, 以及土壤稳定性差, 导致其凋落物周转不同于非干旱区。为探究极端干旱区凋落物分解规律, 该研究利用凋落物分解袋法, 以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带优势物种花花柴(Karelinia caspia)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和胡杨(Populus euphratica)凋落叶为研究对象, 设置不同的沙土掩埋处理: 地表、2 cm和15 cm埋深, 以模拟自然条件下凋落物分解环境, 测定分解过程中凋落物质量和水溶性盐的变化特征。结果表明: 极端干旱区凋落物分解速率与凋落物初始碳(C)含量、氮(N)含量、C:N和木质素含量的关系与非干旱区存在较大差异, 在地表处理下, 木质素含量越高, 质量损失越快。不同分解环境下凋落物质量和水溶性盐损失具有显著差异, 与15 cm埋深相比, 地表和2 cm埋深处理显著增加了凋落物的质量损失和水溶性盐总量损失。地表处理增加了凋落物分解前期的水溶性盐溶解量。该研究表明, 极端干旱区凋落物分解的驱动机制具有独特性, 由于降水稀少, 土壤微生物的活性较低, 掩埋深度不是驱动凋落物分解的主要因素, 极端干旱区凋落物的分解主要受其他非生物过程如太阳光辐射的影响。     

渗透胁迫和离子毒害对转Bt基因棉幼苗生长及离子分布的影响

研究了渗透和盐胁迫处理对转Bt基因抗虫棉(Gossypium hirsutum) 99B种子的萌发和幼苗生长的影响,以及幼苗不同器官离子吸收和分配的差异。结果表明:渗透和盐胁迫均对转Bt基因抗虫棉幼苗的生长有抑制作用,其中PEG的抑制作用最强,而3种盐的抑制程度以CaCl₂>NaCl>Na₂SO₄,且在Na⁺含量相同时,Cl^-的毒害大于SO₄^2-。渗透胁迫下使根、茎和叶中的Na⁺和Cl^-含量提高,K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-含量和K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺和SO₄^2-/Cl^-比值降低,且地上部的变化幅度大于地下部的,其中以PEG的影响最为显著,其次是CaCl₂,Na₂SO₄处理最弱。这些说明,转Bt基因抗虫棉99B的耐盐性较弱。     

花生金属硫蛋白基因AhMT3a的克隆及其表达

以鲁花14号花生为材料,从花生cDNA文库和基因组中筛选和克隆了花生的金属硫蛋白基因AhMT3a。该基因全长785 bp,有2个内含子,开放阅读框由201个碱基组成,编码66个氨基酸,其中包含13个半胱氨酸(Cys),预测其分子量为6.83kD,等电点为4.59。运用生物信息学手段对AhMT3a蛋白的信号肽、跨膜区、亚细胞定位和疏水性进行了预测。与拟南芥、棉花和草莓等植物type 3 MTs的序列比对结果表明,花生和其他不同植物的MT3在氨基酸序列上具有较高的同源性,从系统发育树中可以看出AhMT3a和蒿麦的金属硫蛋白亲缘关系较近。半定量RT-PCR和芯片杂交结果显示花生AhMT3a在花中表达量最高,在种子中表达量最低;在ABA、NaCl及PEG等不同处理下,表达量变化不大。     

鲁中南山地丘陵区土壤侵蚀强度景观格局的动态变化

以鲁中南山地丘陵区为研究区,以TM影像和地形图为源数据,借助GIS和RS技术,获取1986、1995和2004年土壤侵蚀强度数据,分析鲁中南山地丘陵区近20年来土壤侵蚀强度景观格局动态变化。结果表明:微度和轻度土壤侵蚀面积增加,而中度以上土壤侵蚀面积具有明显减小的趋势,其中轻度、强度、极强度和剧烈4种土壤侵蚀类型的面积变化比较显著;较低级别(微度、轻度和中度)土壤侵蚀强度转移率较小,较高级别(强度、极强度和剧烈)的土壤侵蚀强度转移程度较大;在景观水平上,1986—1995年斑块数量和景观形状指数增加,蔓延度指数下降,表明这期间斑块破碎度增加,连接度降低,形状变得更为复杂;而1995—2004年各指数变化趋势恰好相反。     

沂蒙山区不同植被模式下坡耕花生地垄间水土流失与磷素输出

以沂蒙山区典型土地利用方式坡耕花生地为对象,研究5种种植方式(花生+狗牙根、花生+草木犀、花生+黑麦草、花生+三叶草、花生+空白对照)下,垄间水土流失和磷素流失特征.结果表明:花生地垄间植草能够有效控制水土流失,径流量为对照的55.1％～61.3％,其大小依次为花生+草木犀＞花生+狗牙根＞花生+三叶草＞花生+黑麦草;泥沙流失量为对照的3.4％～32.3％,其大小依次为花生+三叶草＞花生+草木犀＞花生+狗牙根＞花生+黑麦草.花生+黑麦草种植方式的控水、拦沙效果明显,植草初期泥沙流失量受降雨等因子的影响波动较大,拦沙率与对照相比差异较小,后期泥沙流失量不断减小并趋于稳定,拦沙率不断增加.花生地垄间植草较好地控制了磷素输出,总磷(TP)流失量为对照的52.8％ ～75.3％,其大小依次为花生+狗牙根＞花生+草木犀＞花生+三叶草＞花生+黑麦草;与对照相比,花生地垄间植草减少了27.5％～67.0％的颗粒态磷(PP)输出,但相对提高了水溶性全磷(DP)的输出.花生+黑麦草种植方式控制磷素输出效果最优,TP输出为对照的58.4％,PP流失为对照的27.5％.在植被生长期,各形态磷素流失存在差异,整个雨季DP输出以水溶性无机磷为主,花生收获后首场降雨中各形态磷素的输出负荷远超过最大雨强降雨磷素输出负荷.     

不同灌水处理对强筋小麦谷蛋白大聚合体粒度分布和品质的影响

在田间条件下,以两个优质强筋小麦品种(藁城8901和济麦20)为供试材料,研究了不同灌水处理(全生育期不灌水、拔节期灌1次水、越冬期和拔节期灌2次水、越冬期、拔节期和灌浆期灌3次水,每次灌水量675 m³·hm^-2)对强筋小麦谷蛋白大聚合体含量与粒度分布、品质和产量的影响.结果表明: 两个小麦品种的面团形成时间、面团稳定时间、面包体积、籽粒产量、谷蛋白大聚合体含量以及体积加权平均粒径、表面积加权平均粒径、粒径>100 μm的体积百分比和表面积百分比均以灌2水处理最高.相关分析显示,两个小麦品种的面团形成时间、面团稳定时间和面包体积与粒径<10 μm和10～100 μm的谷蛋白大聚合体颗粒体积百分比呈显著负相关,而与粒径>100 μm的谷蛋白大聚合体颗粒体积百分比、体积加权平均粒径和表面积加权平均粒径呈显著正相关.水分供应过多或过少均不利于籽粒产量和品质的同步改善,灌溉水平可通过改变谷蛋白大聚合体粒度分布影响小麦籽粒品质.     

动物克隆中的端粒和端粒酶

端粒是染色体上的一种重要结构,对维持染色体的稳定性起重要作用。核移植后,端粒长度和端粒酶活性的变化是重要的核重编程事件。不同种类的动物和供体细胞核移植后,在端粒长度的变化上存在一些差异,反映了重编程程度的不同。核移植后,在克隆囊胚中存在高水平的端粒酶活性,克隆动物的端粒长度延长,可能是由于克隆过程中端粒酶基因的重编程的缘故。     

山东临沂寒武系朱砂洞组有机壁微体化石新发现

通过对山东临沂寒武系朱砂洞组页岩样品进行酸解浸泡分析处理,获得了数量丰富的、以隐孢子与疑源类化石标本共同出现的微体化石组合,为华北板块寒武系微体化石研究提供了新资料。隐孢子标本具有明显的寒武纪已知隐孢子形态特征,属种包括Adinosporus voluminosus,A. cf.bullatus,Adinosporus sp.,Vidalgea maculata;疑源类4属5种(含3个未定种),包括Asteridium tornatum,Heliosphaeridium obscurum,Leiosphaeridia sp.,Leiosphaeridia sp.A,Synsphaeridium sp.。上述微体化石组合特征进一步表明研究区在早寒武世中期为浅水的潮坪沉积环境,陆源物质的搬运可能导致了隐孢子在浅海相地层的出现,或者浅水潮坪环境适宜产出隐孢子的母体植物的繁衍。     

疏叶骆驼刺与花花柴互作对氮素固定和根际微生物的影响

植物种间的相互关系通过相关微生物直接或间接的影响来实现。豆科与非豆科植物的互作是研究植物种间关系的理想模型,但是对其互作关系中氮素固定和微生态过程尚不明确。以塔南荒漠优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)（豆科）和花花柴(Karelini acaspia(Pall.) Less)（菊科）为研究对象,研究了在不同生境（自然和小区）下两者互作对氮素固定和根际微生物的影响。结果表明,在自然和小区两种生存环境下疏叶骆驼刺与花花柴都有氮素转移特征,并且这种转移特征在自然生境下更为明显。在自然生境中从疏叶骆驼刺转移到花花柴的氮素占花花柴总氮的50%左右,而在小区生境中只占30%左右。互作改变了花花柴各组织的化学计量比,在互作条件下花花柴叶片氮素含量比重增加。此外,疏叶骆驼刺与花花柴的互作降低了前者的根际细菌群落的Shannon index,并且改变了其根际土壤细菌的基因功能。互作对花花柴根际微生物群落没有显著影响,但在互作条件下疏叶骆驼刺根际土壤细菌中参与氮素转运的相关基因丰度显著高于单独种植,其中对细根根际土壤细菌的多样性及其基因丰度影响最大。且互作降低了疏叶骆驼刺细根的氮含量。因此,疏叶骆驼刺细根可能是疏叶骆驼刺和花花柴互作的关键部位。本研究为荒漠植被保护与恢复提供了科学依据。     

沂蒙山区不同森林类型凋落物量及其动态特征

凋落物在森林养分循环中起重要作用,受森林类型、气候带等因素的影响。本文研究了沂蒙山区黑松(Pinus thunbergii Parl.)人工林、栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)人工林和天然次生林的凋落物总量和组分的动态特征。天然次生林年凋落物总量(3368 kg/hm2)高于栓皮栎人工林(3256 kg/hm2)高于黑松人工林(3212 kg/hm2),森林类型间差异不显著。3种森林类型的凋落物月总量呈双峰曲线,最大峰值在10—11月,次峰值在4—5月,最小峰值出现时间不同:黑松人工林为12月,另两种森林类型为7月。针叶凋落量和比例、碎屑凋落量表现为黑松人工林高于天然次生林高于栓皮栎人工林,而阔叶凋落量和比例、果凋落量的比例则相反。枝凋落量在森林类型间无显著差异。线性回归分析表明,凋落物总量月动态受最低和最高气温的影响。针叶凋落量受最低气温、最高气温和最大降水量影响;阔叶凋落量受最低气温影响;枝凋落量受降水量、风速和最大降水量影响;果凋落量受气温、风速和降水量影响。结果阐明了暖温带森林类型对凋落物量及组分动态特征的影响,可为其养分循环特征提供数据支撑。