川西亚高山65年人工云杉林种子雨、种子库和幼苗定居研究

川西亚高山人工针叶林已成为亚高山森林的重要组成部分, 它们是否具有持续的自然更新能力, 是决定川西亚高山针叶林群落演替方向和维持该区针叶林大面积存在的基础。以川西米亚罗亚高山人工云杉(Picea asperata)林(65 a)为研究对象, 对种子雨量年际变化、土壤种子库动态、种子萌发和幼苗定居等更新过程的关键环节进行了连续7年(2002-2008年)的野外观测, 以研究人工云杉林更新潜力及影响其更新的限制因素。结果表明: 该区云杉林种子雨一般从每年的10月初开始下落, 一直到翌年的1月底或2月初结束; 云杉种子散落存在明显的大小年现象, 种子散落周期为4年, 且大小年之间种子产量差异极大; 云杉种子从下落到土壤到种子完全失去活力不到1年时间, 属于Thompson和Grime定义的第II类土壤种子库类型。腐烂死亡和动物取食是土壤种子库损耗的主要因素, 而种子通过萌发真正转化为幼苗的比例非常低, 仅占2002年下落种子总量的3.6%。种子萌发后, 环境筛的作用导致云杉幼苗大量死亡, 尤其是在种子萌发后的一个生长季节内, 其死亡率高达78%。凋落物和苔藓是构成人工云杉林下地表的两种主要地被物类型, 二者占所有调查幼苗数量的93%左右; 两种地被物类型上0-2 cm层幼苗存活率最高, 分别占存活幼苗总数的76.07%和86.72%, 随地被物厚度增加, 幼苗存活率呈明显下降趋势, 而幼苗死亡率呈明显升高的趋势, 表明林下地被物厚度也是影响云杉幼苗定居的重要因素。两种地被物对幼苗生长的影响不同, 除株高之外, 分布在苔藓上的云杉幼苗生长参数(地径、分枝数、干重以及干重年增长率)明显高于分布于凋落物上的幼苗, 表明苔藓地被物更有利于云杉幼苗定居。尽管该区大量云杉种子下落, 但由于种子的高损耗率、幼苗的低输出率以及萌发幼苗的高死亡率, 使得人工云杉林下种子通过萌发转为实生幼苗的数量非常少, 最终真正能补充到云杉种群的个体数量非常有限。     

不同光质LED光源对草莓光合特性、产量及品质的影响

以‘妙香7号’草莓品种为材料,利用LED精量调制光源,设红光、蓝光、黄光、白光、红/蓝/黄(7/2/1)、红/蓝(7/2) 5个处理,以白光为对照,测定了草莓叶片的光合与荧光参数、色素含量、果实产量、品质和根系活力指标,研究 500 μmol·m^-2·s^-1光强下不同光质处理对草莓光合特性、果实产量及品质的影响.结果表明： 红光处理有利于提高草莓叶片的净光合速率与蒸腾速率,而蓝光有减弱作用;气孔导度与胞间CO₂浓度均以蓝光处理效果最为显著.叶绿素荧光参数(F_o、F_m、Φ_PSⅡ)均在红光处理下最大,而F_v/F_m、F_v/F_o、F_m/F_o均在红/蓝/黄处理下最大;红/蓝/黄处理下草莓色素含量、果实产量和根系活力均显著高于其他处理.红光处理的可溶性固形物和维生素C含量均最高,且与红/蓝/黄处理差异不显著;蓝光处理有利于提高可滴定酸和蛋白质含量,而红/蓝/黄处理的固酸比最大.红/蓝/黄处理最有利于增加光合色素含量,提高果实产量,促进部分品质改善.     

右美托咪啶通过抑制炎症和自噬逆转脂多糖诱导的急性肺损伤

为了探讨右美托咪定通过抑制炎症和自噬作用抵抗脂多糖诱导的小鼠急性肺损伤及其对MAPK通路的影响。本研究选取SPF级雄性C57/BL6J雄性小鼠36只,随机均分为3组:正常组(B组)、模型组(L组)和右美托咪定处理组(D组)。取小鼠右肺下叶,称量并计算湿/干比重(W/D);石蜡切片后染色,显微镜下分析肺组织病理学改变;ELISA试剂盒检测相关炎症因子:肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素-6 (interleukin-6, IL-6)、炎症促进因子(inflammation promoting factor, TH-1)水平;实时荧光定量PCR定量分析肺组织中TNF-α、IL-6和TH-1基因mRNA水平;Western blotting方法检测肺组织中TNF-α、IL-6与TH-1蛋白的含量;从而更进一步分析肺组织MAPK信号通路中基因的表达情况。实验结果表明,采用右美托咪定治疗的给药组小鼠肺损伤评分情况明显优于L组和B组小鼠,差异有统计学意义(p0.05);给药组肺组织湿干比(W/D)(5.19±0.38)明显小于脂多糖肺损伤组(6.37±0.45)(p0.05);给药组病理学评分(3.65±0.23)明显高于脂多糖肺损伤组(1.31±0.44)和对照组(3.14±0.44)。与正常对照组相比,给药组小鼠的肺组织水肿程度明显减轻,肺组织病理学改变减轻;RT-PCR结果也表明L组肺组织中TNF-α、IL-6与TH-1的mRNA表达量显著升高,而右美托咪啶处理后的表达量明显减少。另外,L组蛋白含量较B组、D组有明显减少,D组蛋白含量有所缓解。本研究结论初步表明:右美托咪啶能够抑制MAPK信号通路的激活。右美托咪定通过抑制炎症和自噬作用显著地减轻脂多糖导致的小鼠急性肺损伤,其机制可能是右美托咪定抑制MAPK通路的激活从而减轻炎症并调节自噬,从而实现保护肺脏的作用。     

根系分泌物收集技术研究进展

根系分泌物在调控陆地生态系统根际微环境间的物质、能量和信息交流中具有重要作用.构建准确、适用的根系分泌物收集方法,对根系分泌物的种类、含量及其对环境变化的响应等信息的精准获取是理解植物根系-土壤界面生态过程与信息交流的关键环节和前提.目前,传统或新型的根系分泌物收集技术都致力于认知根系分泌物中化合物种类多样性和含量变化,但根系的生长高度依赖周围介质和生长环境,使根系分泌物的收集很难避开对根系本身的损伤、土壤颗粒对根系分泌物的吸附和释放,以及微生物代谢等因素的干扰,导致不同根系分泌物收集方法都存在各自的优缺点.本研究从室内收集和野外原位收集两方面系统综述了当前应用较广的一些传统和新型根系分泌物收集技术,并总结和比较了每种收集方法的优缺点;在此基础上,基于森林根际生态学过程野外原位研究的重要性和代表性,结合当前根系分泌物研究的不足,展望了未来森林根系分泌物野外原位收集技术构建中值得关注的3个重点方向,旨在为相关研究者开展根系分泌物收集与作用研究提供参考.     

资源交互斑块性生境中两种不同分枝型匍匐茎植物的克隆内分工

以青藏高原和四川盆地过渡带两种不同分枝型匍匐茎植物野草莓 (Fragaria vesca)和过路黄 (Lysimachia christinae)为对象 ,研究它们在高光照低养分斑块和低光照高养分斑块组成的资源交互斑块性生境中的克隆内分工。结果显示 ,与资源的空间同质性处理 (I)和 (II)相比 ,资源的空间异质性处理 (III)和 (IV)中野草莓和过落黄的近端、远端和整个克隆片段的生物量和分株数均获得显著增加。生长在低光高养条件下的远端分株 ,若与高光低养的近端分株相连 ,相比连接到低光高养的近端分株 ,它们分配更多的生物量到地下部分 ;生长在高光低养条件下的远端分株 ,若与低光高养的近端分株相连 ,相比连接到高光低养的近端分株 ,它们分配更多的生物量到地上部分 ;生长在高光低养条件下的近端分株 ,若与低光高养的远端分株相连 ,相比连接到高光低养的远端分株 ,它们分配更多的生物量到地上部分。实验结果表明 ,资源交互斑块性生境中野草莓和过路黄均发生了克隆内分工。通过克隆内分工 ,克隆植物能有效的利用异质性分布的资源 ,缓解资源交互斑块性分布对克隆植物生长的不利影响     

森林凋落物研究进展

对森林凋落物的概念、研究方法及主要研究内容作了阐述,特别就凋落物收集面积和分解袋孔径大小、凋落量时空动态和凋落物分解速率等问题进行了综合分析。目前森林凋落物研究的重要结论有：海拔和纬度因子是通过对光、温、水等生态因子的再分配来影响凋落量,其中主导气候因子是年均温。凋落物的分解与化学组成和环境因子有关,C／N和N含量在凋落物分解过程中起着重要作用。土壤水分是影响凋落物分解主要环境因子之一;土壤微生物对凋落物的影响,前期是通过真菌破碎凋落物表层使内居性动物得以侵入凋落物内部,后期则以细菌降解有机物为主。凋落量、凋落物分解的影响因子,以及凋落物的生态作用等内容应是凋落物研究的重要方向。     

光照与温度对云杉和红桦种子萌发的影响

通过在气候箱内模拟迹地环境条件,探讨了不同温度和光照对亚高山针叶林采伐迹地关键种种子萌发的影响．结果表明,云杉和红桦种子萌发的最适温度均为25℃,发芽率分别为88．8±8．4％和30．8±10．4％,多重比较显示红桦对温度的响应比云杉更敏感．云杉在10℃时能萌发而红桦则几乎不能．红桦种子萌发所需要的最低温度比云杉的高．昼夜温差对两类种子发芽影响明显,20℃／15℃条件下两种种子萌发率最高,温差过大不利于红桦种子萌发．光照强度对种子的发芽率也有明显影响。二者在透光20％时种子发芽率最高,分别为83．2±6．6％和29．2±5．5％,云杉种子萌发对光照的响应比红桦种子更为敏感．采伐迹地强烈的光照是限制亚高山针叶林自然更新的重要因素,迹地温度升高有利于云杉和红桦种子萌发,但剧烈的昼夜温差又在一定程度上抑制了种子萌发。     

亚高山针叶林人工恢复过程中生物量和材积动态研究

研究了近70年不同林龄亚高山人工云杉林的地上部分生物量及材积变化规律．结果表明,20年林龄前的云杉单株生物量增长缓慢,以小枝和叶生长为主,约占50％;20年以后,单株生物量增长加快,以树干积累为主,大体上超过60％;30年后增长速度相对减慢,自40年开始并保持快速增长．云杉种群生物量表现出类似的增长,但林龄在30至50年间增长速度减慢．群落生物量总体上持续增长,但灌木层生物量在初期快速增长,从20年林龄后逐渐减少;草本层生物量则一直减少,到70年时仅占不足0．2％．在近70年人工恢复过程中,云杉单株材积平均生长量和连年生长量都逐渐增大,越在后期生长越迅速;林分蓄积则在30至50年林龄之间有一段连年生长量相对减小的时期．根据树干解析资料,建立了70年人工云杉林的单株材积与胸径和树高的数学模型．     

铁皮石斛组培苗移栽驯化过程中叶片光合特性、 超微结构及根系活力的变化

研究了铁皮石斛(Dendrobium candicum Wall.ex Lindl.)组培苗在移栽驯化(即试管苗移栽大田)过程中,移栽0、1、2、4d和20d(已移栽成活)时叶片光合特征参数、叶绿素荧光特性及叶绿体超微结构,光合色素含量、可溶性糖含量、根系活力和硝酸还原酶活性等生理特征的变化,以阐明铁皮石斛组培苗在移栽驯化过程中发生的适应性变化。结果表明:铁皮石斛幼苗在移栽驯化过程中叶片表观量子效率、最大净光合速率、羧化速率以及PSⅡ的最大光化学效率和表观光合电子传递速率均在移栽驯化过程中不断升高并于20d时达到最大;而暗呼吸速率和叶绿素b的含量在移栽20d时显著降低。驯化过程中叶片光合机构遭到破坏,但移栽20d时叶绿体内淀粉粒和嗜饿小体体积变大,片层结构清晰、完整且有序。根系活力和硝酸还原酶活性均在移栽20d时显著增大。铁皮石斛组培苗在移栽驯化过程中叶片光合特性、超微结构及根系活力都发生了一定的适应性变化,随着移栽时间的延长,石斛叶片的光合效率明显提高,并有大量的光合产物积累;同时根系吸收水分、养分的能力及抗逆能力都明显增强,到移栽20d时组培苗已完全适应大田环境。     

湘潭锰矿区植物资源调查及超富集植物筛选

通过设置样地,对湘潭锰矿区的植物资源进行了全面调查。结果表明:锰矿区植物丰富,共有28科,53种,植物以自然定居种为主,少见人工栽培种;生活史以多年生植物为主,少见1年生植物。群落结构上,以草灌丛为主,少见乔木种;当前锰矿区形成的以多年生草灌丛为主的局部群落,是原锰矿区植被在开采中被彻底破坏后,处在逐步向亚热带常绿阔叶林演替的一种初级阶段;其次,对矿区植物锰富集能力进行的分析表明,植物各组织(根、茎、叶)之间锰富集量差异明显,大部分物种地下部分锰含量大于地上部分,表现出一般植物的共性,只有少部分植物地上部分锰含量大于地下部分,表现出其特殊性;此外,植物种之间富集锰能力差异显著;莎草地上与地下部分锰含量均大于超富集植物10000mg.kg-1的临界浓度且富集系数与转移系数均大于1的超富集植物评价标准,表明其具有超强的富集锰能力。调查还发现,位于中-高锰矿区莎草生物量高达507.06g.m-2,符合超富集植物应具有较高生物量的标准。可见,莎草可作为中-高锰污染区生态修复的首先超富集植物种。