气温和降雨量对中国湿地生态系统CO2交换的影响

湿地由于具有较高的初级生产力以及较低的有机质降解速率而成为缓解全球变暖的潜在有效碳汇.虽然近年来中国湿地生态系统CO₂交换过程及其影响机制研究取得了一系列进展,但尚缺乏对数据进行系统性整合分析.基于29篇文献的数据,对中国21个典型湿地植被净生态系统CO₂交换(NEE)、生态系统呼吸(R_eco)、总初级生产力(GPP)、NEE的光响应参数以及R_eco的温度响应参数进行整合分析,并探讨了这些指标对温度与降雨的响应.结果表明： 年尺度上,气温和降雨量对NEE(R²=50%,R²=57% )、GPP(R²=60%,R²=50%)和R_eco(R²=44%,R²=50%)均有显著影响(P<0.05).生长季尺度上,NEE (R²=50%)、GPP (R²=36%)和R_eco(R²=19%)与气温呈显著相关(P<0.05);同时NEE(R²=33%)和GPP(R²=25%)也与降雨量呈显著相关(P<0.05),但R_eco与降雨量的相关关系不显著(P>0.05).生长季降雨量与最大光合速率(A_max)之间呈显著相关 (P<0.01),但与表观量子产率(α)、白天生态系统呼吸速率(R_eco,day)无显著相关(P>0.05).生长季气温对α、A_max和R_{eco, day}均无显著影响(P>0.05).生态系统基础呼吸速率(R_ref)与降雨量无显著相关(P>0.05),但是生态系统呼吸的温度敏感系数(Q₁₀)与降雨量呈显著的线性负相关(P<0.05),同时气温对Q₁₀(R²=0.35)、R_ref(R²=0.46)均产生显著影响(P<0.05).     

微生物燃料电池内阻及其影响因素分析

微生物燃料电池(MFC)是一种通过微生物的催化作用将有机物中的化学能直接转化为电能的生物反应装置,研究表明内阻是限制微生物燃料电池产能的重要因素。本文对目前国内外有关微生物燃料电池内阻的研究成果进行了总结,系统介绍了微生物燃料电池内阻定义、构成和常用的微生物燃料电池内阻测定方法,重点分析了反应器、产电底物、产电微生物和操作条件等对微生物燃料电池内阻的影响,并结合已有的研究结果提出了降低内阻、提高微生物燃料电池产电性能的可行性方法。     

拱殖嗜渣螨各发育阶段的体表形态观察

【目的】观察和认识拱殖嗜渣螨Chortoglyphus arcuatus不同发育阶段主要外部形态特征及超微结构。【方法】用啤酒酵母粉纯化饲养拱殖嗜渣螨,选取不同发育阶段个体清洁后,分别利用体视显微镜、光学显微镜以及扫描电子显微镜对螨体颜色、形态特征、局部特征以及超微结构进行观察。【结果】成螨颜色为鲜明的淡棕红色,其他发育阶段均为乳白色。躯体硬,卵圆形。无背横沟划分前足体和后半体。螯肢发达,螯钳剪状,有纵纹,具明显的齿。外顶毛有栉齿。颚体基部腹面有细横纹。体躯刚毛短,光滑。雌螨生殖孔位于Ⅲ和Ⅳ基节之间,覆有骨化的生殖板。生殖板后缘光滑、弓形。雄螨阳茎位于Ⅰ和Ⅱ基节之间,长且弯曲、管状。有肛吸盘,漏斗状。有跗节吸盘。【结论】本研究补充了拱殖嗜渣螨文献未记载的一些特征,如卵、幼螨和若螨体色,螯肢背面和颚体腹面刻纹等,有助于该螨及其近缘种的快速鉴定和分类研究。     

烟台养马岛潮间带大型海藻分布特征及环境影响因素

2010年4月—2011年3月对烟台养马岛潮间带大型海藻进行了逐月调查.在养马岛潮间带共设置了A、B两个点,对大型海藻物种组成、生物量以及与环境变化的关系进行了研究.结果表明: 调查区域共有大型海藻35种,其中红藻24种,占总数的68.6%;绿藻6种,占总数的17.1%;褐藻5种,占总数的14.3%.夏季优势种以褐藻和绿藻为主,秋、冬、春季优势种以红藻和褐藻为主,鼠尾藻在各季节中均为优势种.大型海藻生物量呈现夏季高、冬季低的特点,生物量最高值出现在6月,A、B采样点大型海藻生物量最小值分别出现在1月和11月,具有温带海域藻类变化特点.温度、营养盐和pH对大型海藻生物量有显著影响.
     

大兴安岭林区驯鹿夏季喜栖生境的生态特征

2012和2013年7—8月采用样线和样带调查结合的生境调查方法,对分布于我国大兴安岭西北麓的驯鹿的夏季偏好生境开展了对比研究,并对样地的海拔和乔木郁闭度等23个生境变量进行测量及比较.结果表明: 与对照样地相比,夏季驯鹿利用样地的海拔(926.9±0.8 m)、乔木郁闭度(17.9%±2.4%)、乔木胸径(35.5±2.1 cm)、乔木高度(8.2±0.5 m)、乔木密度(6.9±0.5 株·400 m^-2)及树桩数(1.3±0.2 个·400 m^-2)较大,但灌木均高(54.2±2.0 cm)较小(P<0.01).驯鹿夏季偏好选择坡度较缓的中坡生境,因其夏季喜栖生境的水源较多、隐蔽度和避风性较差,距人为干扰距离和牧民点距离均较远.主成分分析(PCA)表明,干扰强度(由距人为干扰距离及距牧民点距离变量组成)、乔木特征(由乔木的高度、密度、胸径和郁闭度变量组成)、地理特征(由坡位、坡向和土壤湿润度变量组成)、食物多度(地表植被盖度和灌木盖度变量构成)、开阔度(由隐蔽度和避风状况变量构成)和坡度是影驯鹿夏季生境选择的重要因素.这6个因子提供了70.7%的累积贡献率,主要反映了驯鹿夏季在喜栖生境选择中的食物资源、抗干扰性和反捕需求.从夏季喜栖生境的生态特征来看,驯鹿并没有被完全驯化.在保护和管理实践中,应使驯鹿种群及其核心栖息地免受高强度的人为干扰.     

控制性分根交替灌溉下氮形态对番茄生长、果实产量及品质的影响

以高产大果型西红柿品种中研988为材料,采用分根培养的方法,研究了控制性分根交替灌溉(APRI)条件下,不同氮素形态(硝态氮、铵态氮)对番茄生长、产量及果实品质的影响.结果表明: 同一灌溉方式或下限处理下,铵态氮对番茄植株前期生长有利,而硝态氮促进番茄植株后期生长,并促进果实产量增加.在APRI同一灌水下限下,硝态氮处理可提高果实维生素C含量及糖酸比,提高营养品质.同一氮素形态供应下,APRI番茄的株高和叶面积均小于正常灌溉(CK),但灌水下限为60%田间持水量(θ_f)的APRI处理番茄茎粗在生长后期有所增加.在同一氮素形态下,与CK相比,APRI各处理的产量均下降,其中灌水下限在40%θ_f的APRI处理产量下降了22.4%～26.3%;而灌水下限在60% θ_f的APRI处理仅下降了5.3%～5.4%,下降幅度相对较小,而品质显著提高,并具有明显的节水效果.因此,控制灌水下限在60%θ_f、供应硝态氮的APRI处理为番茄高产、优质、节水的最佳处理.
     

秸秆覆盖旱作瓜田土壤水分的空间变化及对西瓜产量的影响

为了探明秸秆覆盖栽培对西瓜产量及土壤水分的影响,选用玉米秸秆在生育期设置地表全覆盖（WM）、行间覆盖（SM）和根域覆盖（RM）3个覆盖处理,以不覆盖为对照（CK）,研究不同秸秆覆盖方式对旱作西瓜不同生育时期土壤总贮水量、不同深度土壤含水量及产量的影响.结果表明：秸秆地表全覆盖和根域覆盖处理显著提高了西瓜全生育期根域和行间0～120 cm的土壤含水量和贮水量,且伸蔓后期以后的土壤贮水量根域高于行间;秸秆覆盖处理对西瓜伸蔓后期至膨大前期的土壤含水量影响最大,随着西瓜的生长发育,秸秆覆盖处理提高根域土壤含水量的幅度增加,深度下延.秸秆覆盖处理提高西瓜产量主要受根域土壤水分条件改善的影响;各覆盖处理均显著提高了西瓜的产量和水分利用效率,WM、SM和RM处理的增产幅度分别为24.8%、11.5%和15.1%,水分利用效率分别提高了42.7%、24.3%和294%.以地表全覆盖13500 kg·hm^-2秸秆量的处理蓄水保墒、提高西瓜产量和水分利用效率的效果最显著.     

丛枝菌根共生体中碳、氮代谢及其相互关系

丛枝菌根共生体(arbuscular mycorrhiza, AM)是丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)与宿主植物之间形成的互惠共生形式.共生体中的碳、氮交换和代谢影响着宿主植物和共生真菌之间的营养平衡和资源重新分配,在物质和能量循环中发挥着重要作用.宿主植物光合固定的碳输送到真菌内,并且分解和释放真菌所需的生命物质和能量,包括促进孢子萌发、菌丝生长和提高氮等营养元素的吸收;而菌根真菌利用宿主植物提供的碳骨架和能量,发生氮的转化和运输,最终传递给宿主植物供其利用.本文综述了丛枝菌根共生体中碳、氮传输和代谢的主要模式,碳、氮的交互影响和调控机制,以促进丛枝菌根在可持续农业和生态系统中的应用.     

玉米叶片气孔及花环和维管束结构对水分胁迫的响应

采用盆栽种植,以玉米品种郑单958为试验材料,设置对照（CK）、轻度（LS）、中度（MS）和重度（SS）水分胁迫 (土壤含水量分别为田间持水量的75%～85%、65%～75%、55%～65%、45%～55%)4个水分梯度,从气孔开度的调控、花环结构的变化、叶片维管束水分运输等方面研究了玉米对土壤水分胁迫的应激反应.结果表明：随着水分胁迫程度的不断加剧,气孔保卫和副卫细胞中过氧化氢(H₂O₂)的积累量逐渐增多,应用荧光染色定位也发现H₂O₂荧光强度逐渐增强,而气孔开度和气孔导度均逐渐减小.同时,花环的正常结构被破坏,花环细胞排列凌乱且体积逐渐变小,维管束鞘细胞变得不规则;大维管束断面面积、木质部面积以及韧皮部细胞数均减少,总的叶片和上、下表皮的厚度逐渐变薄.此外,花环细胞和维管束鞘细胞中叶绿体数目减少,且在中度胁迫下花环细胞中叶绿体的分布发生了变化,由紧贴细胞质膜内侧环靠细胞壁分布向偏细胞中心扩散.发现玉米气孔关闭可能是由保卫细胞和副卫细胞中的H₂O₂共同调节,副卫细胞中的H₂O₂对保卫细胞主导的气孔关闭具有协同作用.总之,在水分胁迫下,玉米通过改变叶片花环结构和厚度、叶绿体的分布,减小木质部和韧皮部面积等降低叶片表面水势,促进气孔关闭,减少体内水分散失,以减轻干旱胁迫对其伤害.     

真菌对土壤N2O释放的贡献及其研究方法

N₂O是一种重要的温室气体,而土壤作为N₂O的重要来源之一,其N₂O主要产生于硝化和反硝化作用的生物过程.研究表明细菌和古菌是这些生物过程的主要参与者,然而在特定土壤生态系统中,真菌在N循环过程中起主要作用.但真菌对土壤N₂O释放贡献的研究报道甚少.本文阐述了土壤真菌N₂O产生机制的研究进展,介绍了自养硝化、异养硝化和反硝化过程的发生机理、关键微生物和功能基因.详细介绍了与真菌有关的N₂O产生过程,真菌的异养硝化作用和反硝化作用,并且比较了真菌和细菌反硝化系统的差异.此外,本文重点总结了研究土壤真菌N₂O产生的主要方法,包括选择抑制剂法、^15N标记、分离和纯培养以及免培养的分子生态学方法,对各种方法的优势和弊端进行了探讨,并对今后的研究工作提出了展望.