地形、邻株植物及自身大小对红楠幼树生长与存活的影响

在山地森林中,树木生长不仅受地形的影响,也与邻株植物存在各种相互作用,而且具有个体大小依赖性.然而这些影响都具有物种特异性,即不同物种即使在同类地形或与同种植物相邻也会受到不同乃至相反的影响.此外,不同物种个体生长的自身大小依赖性也存在差异.作者利用中欧合作项目“中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究(BEF)”实验样地,以渐危的常绿阔叶木本植物红楠(Machilus thunbergii)为研究对象,连续两年观测了存活的1,452株红楠幼树基径和树高,分析坡向和坡度等地形、邻株植物丰富度及其功能群组成、红楠自身大小对红楠幼树生长和存活率的影响.结果表明:(1)红楠幼树位于阴坡时比位于阳坡具有更高的生长速率和存活率,而坡度只对树高生长量有显著影响;(2)邻株植物物种丰富度对红楠幼树的基径、树高和存活率影响不显著;(3)邻株植物功能类型对红楠幼树生长具有极显著的影响,影响程度大小依次为落叶阔叶型＞落叶阔叶与常绿阔叶的混交型＞常绿阔叶型＞常绿针叶型,而对存活率无显著影响;(4)红楠幼树的生长与自身大小呈正相关幂函数关系,即基径和树高的生长速率都会随着其自身大小的增加而增加.可见,构建树木生长模型,不仅要考虑地形等环境因子差异,而且要充分考虑邻株植物的功能类群差异、邻株植物相互作用的性质和程度,以及自身个体大小等因素,为渐危和濒危树种的保护提供更为可靠的理论依据.     

未来气候变化情景下中国自然湿地CH4排放的时空变化

应用TRIPLEX GHG模型,模拟未来气候变化背景下2006—2100年中国自然湿地生态系统CH₄排放的时空变化.结果表明： 保持中国现有自然湿地分布不变,在3种相对浓度路径(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5）情境下,21世纪末,中国自然湿地CH₄排放量与当前水平相比将分别增长32.0%、55.3%和90.8%.中国大陆南方自然湿地CH₄排放高于中部和北方,且自西向东呈现上升趋势.CH₄高通量排放区域主要集中在长江中下游湿地、东北湿地和珠江沿岸湿地.RCP4.5和RCP8.5情境下全国大部分自然湿地CH₄排放通量增加,而RCP2.6情境下21世纪中后期CH₄排放上升趋势得到控制并开始下降,到世纪末部分地区（尤其是青藏高原地区）CH₄排放通量与当前水平相比有所降低.     

湖南省森林土壤有机碳密度及碳库储量动态

基于2000—2014年文献和著作资料中的湖南省森林土壤剖面有机碳含量数据,湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站近15年的实测数据,分析了湖南省主要森林类型土壤有机碳密度,结合1983年至2009年湖南省4次森林资源清查数据,研究了湖南省森林土壤有机碳库储量的动态特征。结果表明:湖南省主要森林类型土壤有机碳算术平均含量在9.53—22.86g/kg之间,灌木林最高,土壤有机碳含量的分异主要发生在0—40 cm土层,0—80 cm土壤层有机碳密度在95.44—181.30 t C/hm2之间,平均为137.15 t C/hm2,主要分布在0—40 cm土层中,随土壤深度增加,各森林类型土壤有机碳密度的差异下降,受森林类型的影响减弱。从1983—1987年到2009年,湖南省乔木林土壤层(0—80 cm)有机碳库储量净增加了414.86×106t C,面积加权平均有机碳密度提高了10.98 t C/hm2,不同乔木林土壤层(0—80 cm)有机碳库储量的差异随着时间进程逐渐增大,主要分布在杉木林、松木林、阔叶林。天然林是湖南省乔木林土壤有机碳库储量的主要贡献者,人工林土壤有机碳储量正逐步提高,经济林、竹林、灌木林对湖南省森林土壤层(0—80 cm)有机碳库储量贡献不同,且动态变化趋势也不同。森林土壤层有机碳库储量的变化与各森林类型面积的变化密切相关,而各森林类型面积的增减,与各项林业政策的实施密切相关。因此,人类活动深刻影响森林土壤的碳汇功能。     

以脂肪酶为指标筛选赤霉素高产菌株的研究

以藤仓赤霉菌978对978#菌丝机械断裂后,采用紫外(30W,20cm)诱变处理60s,以脂肪酶活性为初筛指标筛选得到4株产赤霉素效价比出发菌株高的突变株,其中菌株GL-2在添加3%豆油的发酵培养基中产赤霉素能力比菌株978#在全淀粉发酵培养基发酵产素能力提高了1.2倍.调整补油工艺后,菌株GL-2产素能力进一步提高到...     

弱光下不同水深对长喙毛茛泽泻生长及生理特性的影响

在人工气候箱内,通过设置不同水深梯度(0 cm;3 cm;6 cm)和光照强度(标准光照:400μmol m~(-2) s~(-1);低光照:240μmol m~(-2) s~(-1)),对长喙毛茛泽泻生物量、叶型特征和生理特征的影响,探讨长喙毛茛泽泻对不同水深和光照强度的适应性以及其濒危原因。结果表明:在同一光照强度下长喙毛茛泽泻叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量、叶宽、叶面积、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和可溶性糖都随水深的增加呈先升高后降低的趋势;丙二醛(MDA)随水深的增加呈先降低后升高的趋势;叶柄长度与水深呈正相关;脯氨酸含量与水深呈负相关。在同一水深条件下,光照强度的降低显著降低了叶生物量、茎生物量、总生物量、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸的含量。由此可知,水深的变化和光照不足都将导致长喙毛茛泽泻生长减弱,且长喙毛茛泽泻对这些不利条件的适应能力较弱。剧烈的水深变化和上层植物的荫蔽可能是导致其濒危的重要原因。     

蓝细菌光驱固碳合成蔗糖技术的发展与展望

生物炼制技术体系是缓解能源和环境危机,推动社会可持续发展的重要选择,而充足的糖原料供应是生物炼制的基础。蓝细菌光驱固碳合成蔗糖是一种潜力巨大的新型糖原料供应路线。基于高效的蓝细菌光驱固碳细胞工厂,可以在单平台上以太阳能为驱动将二氧化碳和水直接转化为蔗糖,过程简单、产品明确、易于提取,而且可以同时达到固碳减排和供应糖原料的效果,具有重要的研究和应用价值。本文回顾了蓝细菌光驱固碳合成蔗糖技术的发展现状,从合成机制、代谢工程策略、技术延伸应用等层面对其最新进展和所遇到的问题进行了总结介绍,并对该技术未来发展方向进行了展望。     

调控pH提高分批发酵赤霉素GA3产量

为高效率发酵生产GA₃,对藤仓赤霉菌发酵过程pH进行优化调控研究。采用5L全自动发酵罐,在pH 3.0-5.0条件下,对藤仓赤霉菌菌丝生长及GA₃产量的影响进行了考察,实验数据表明：在pH 4.0条件下,菌比生长速率可获最大值,为0.395/h;而pH 3.0条件下,GA₃比生成速率最大,达到4.43mg/(g?h)。基于不同pH条件下,对菌比生长速率、得率、GA₃比生成速率的影响,提出GA₃分批发酵过程中的pH调控策略,即：0-20h,pH自然;20-50h,pH 4.0;50-80h,pH 3.0-3.5;80h后控制pH为3.5-4.0。在此控制模式下,经过196h发酵GA₃的终产量达到2 224mg/L,GA₃产率44.5mg/g,GA₃生产强度0.242mg/(L?h),分别比不控制pH条件下发酵的数值增长了7.75%、7.74%、8.04%,表明该pH控制策略能增进GA₃发酵生产效率。     

喜马拉雅旱獭的洞穴特征及其生态意义

穴居性动物的洞穴对其生存有着重要的影响。为了解喜马拉雅旱獭（Marmota himalayana）利用洞穴特征及其生态意义,于2017年5月至10月以及2018年4月至5月在四川省阿坝州若尔盖县班佑乡多玛村对30对喜马拉雅旱獭繁殖对所利用的洞穴进行了定量研究。按照当年被频繁利用的洞穴（夜宿洞与繁殖洞）与临时利用的洞穴1∶2的比例取样,共测量了90个洞穴的7个物理特征参数,比较了不同类型洞穴的物理特征差异。结果表明：（1）当地喜马拉雅旱獭利用洞穴外径的长轴和短轴分别为59.3 ± 21.9 (16~100) 和45.8 ± 20.5 (18~100) cm,内径内横径和内竖径分别为24.4 ± 4.0 (16~39) 和19.7 ± 3.5 (15~39) cm;（2）洞道首段长为127.3 ± 43.3 (60~240) cm;（3）洞道首段倾斜角度为45.7° ± 9.5° (20°~72°);（4）洞口朝向角度为195.8° ± 96.2° (3°~356°)。除了夜宿洞与繁殖洞临时洞的内竖径有显著性差异,其它不同洞穴类型之间的物理特征基本一致。喜马拉雅旱獭利用洞穴物理特征参数表明其洞穴具有躲避天敌、抵御不良天气、良好的排水性能以及维持洞穴小气候稳定的功能。大部分洞穴之间的物理特征基本一致结合行为观察,说明喜马拉雅旱獭存在年际间的换洞行为。     

中国典型森林生态系统乔木层群落物种多样性的空间分布格局及其影响因素

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明:(1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著;(2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P0.05);(3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。     

Zn、B配施对鸡血藤黄酮类化合物积累的影响

为探讨Zn、B配施对鸡血藤(Spatholobus suberectus)黄酮类化合物积累的影响,采用营养液叶面喷施,对其总黄酮含量、可溶性蛋白质和PAL活性的变化进行研究。结果表明,Zn、B配施的鸡血藤总黄酮含量、可溶性蛋白质含量、PAL活性增加,其中施用50 mg L–1 Zn SO4+10 mg L–1 Na_2B_4O_7·10H_2O鸡血藤的可溶性蛋白质含量最高,达0.89%;施用25 mg L–1Zn SO4+50 mg L–1 Na2B4O7·10H2O鸡血藤的总黄酮含量和PAL活性最高,分别为4.65%、29.47 U g–1min–1。因此,合理配施Zn、B能促进鸡血藤黄酮类化合物的积累。