增施有机肥对冬小麦同化物积累与分配的影响

基于¹³CO₂脉冲标记法,设置单施化肥(CF)和有机肥+化肥(OF)两个处理,通过分析不同施肥模式对麦田土壤和小麦植株中的有机碳含量、光合特性和同化物转化的影响,探讨增施有机肥对冬小麦同化物积累与分配的影响.结果表明: OF处理有利于提高麦田土壤有机碳含量和小麦光合特性,从而提高了小麦植株有机碳含量和干物质积累总量.同一时期标记至成熟与标记后第7天相比,两个施肥处理下叶和茎鞘中的¹³C含量与¹³C分配率均减少;穗部¹³C含量在拔节期和灌浆期均增加,开花期均减少,¹³C分配率各时期均增加.两个施肥处理相比,OF处理有利于灌浆期光合碳向穗部转运与积累,提高小麦穗部的¹³C分配率.相关分析结果表明,干物质积累量与净输入¹³C含量、净输入¹³C分配率呈极显著正相关关系,与植株中有机碳含量呈负相关关系;净输入¹³C含量与净输入¹³C分配率呈极显著正相关关系,与光系统II的最大光能转化效率(F_v/F_m)和净光合速率(P_n)呈负相关关系.综上,增施有机肥能增加麦田土壤有机碳含量,提高小麦的光合能力和光合产物向穗部的转运,最终有利于小麦穗部的同化物积累.     

内蒙古典型草原建群种羊草基因型多样性抑制群落物种多样性的生态功能

植物群落的物种多样性以及群落建群种的基因型多样性对群落生态功能是否存在交互影响已成为群落生态学研究的热点内容。以内蒙古典型草原群落内常见物种为研究对象,研究了群落物种多样性与建群种羊草(Leymus chinensis)基因型多样性及其交互作用对群落生物量生态功能特性的影响。结果表明:(1)羊草基因型多样性、物种多样性及其交互作用对群落地上、地下和总生物量无显著影响(P0.05);(2)羊草基因型多样性、物种多样性及其交互作用对多样性效应(净多样性效应、互补效应和选择效应)有显著影响(P0.05)。羊草基因型多样性抑制多样性净效应的发挥,且主要抑制互补效应;而物种多样性则促进多样性净效应的发挥,主要表现为选择效应对地上生物量的正效应;(3)互补效应对群落生物量多样性净效应起主要贡献。实验所得结果不仅为探讨多样性效应在物种水平以及群落水平上对群落生物量的影响因素提供了重要启示,而且为内蒙古草原种质资源的保护及合理利用,乃至生态系统的恢复和重建提供理论指导。     

苏锡常地区聚落粒级结构特征及其演化

利用1987、1993、1999、2005和2010年的Landsat遥感影像,提取江苏苏锡常地区3个地级市及9个县级市行政单元的聚落用地,并将聚落斑块按＜5、5 ～ 20、20～80、80～320、320 ～1280、1280 ～5120、5120 ～ 20480和≥20480 hm2分为8个粒级,对各行政单元聚落粒级结构特征及其演化过程进行了比较.结果表明:1987-2010年,研究区聚落总体规模增长了约5倍,但不同区域聚落规模的变化过程存在一定的节律性差异;期间各单元聚落粒级数增长了1～2级,最低粒级聚落斑块的面积占比大幅减小,最高粒级聚落的面积占比逐渐增大;在地级市单元及部分县级市单元中,出现次高粒级面积占比较小甚至缺失现象;地级市单元聚落粒级结构的均衡度持续下降,而多数县级市单元聚落粒级结构的均衡度上升.比较均衡分布型与非均衡分布型行政单元的区位条件及单元内景观资源格局特征发现,域内资源分布格局应是影响聚落粒级结构特征及其演化趋势的重要原因.     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系呼吸代谢的影响

用容重分别为1.20和1.55 g·cm^-3的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜根系呼吸代谢的影响.结果表明: 土壤紧实胁迫条件下,黄瓜根系中丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶活性显著提高;无氧呼吸主要产物(乙醇、乙醛和乳酸)含量显著升高;参与有氧呼吸的苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶活性显著下降,丙酮酸和琥珀酸含量显著提高,苹果酸含量显著下降.说明在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜根系的有氧呼吸受到显著抑制,无氧呼吸过程加强.     

黄白红菇的化学成分

从野生真菌黄白红菇Russula ochroleuca(Pers).Fr.子实体中首次分得11个化合物,经光谱法和化学法分别鉴定为2个脑苷脂,1－0－β－D－吡喃葡萄糖基－（2S,3R,4E,8EE,2'R）－2－N－(2'－羟基棕榈酰）－9－甲基－4,8－sphingadienine(cerebrosideB,1)和1－O－β－D－啉喃葡萄糖基－（2S,3R,4E,8E,2'R) -2-N-(2'-羟基十八酰B,I）和－9－甲基－4,8－sphingadienine(cerebrosideD,2);3个麦角甾醇,5α,8α－epidioxy-(22E,24R)-ergosta-6,22-dien-3β-ol3,(22E,24R)-ergosta-7,22-dien-3β-ol4,(24S)－ergosta-7-en-3β-ol5.2个含氮杂环化合物,尿嘧啶（uracil6),腺嘌adenine7),1个含硫化合物,硫代乙酰酐（thioacetic anhydride8),以及乙基－β－D－吡喃呤（adenine7),1个含硫化合物,硫代乙酸酐（thioacetic anhydride8),以及乙基－β－D－吡喃葡萄糖苷（ethy1-β－D－glucopyranosde9),D－阿洛醇（D-allitol10),硬脂酸（stearic acid11),化合物1和2为首次从红菇科真菌获得,8作为天然产物系首次报道。     

凋落物多样性及组成对凋落物分解及土壤微生物群落的影响——二氧化碳倍增条件下

受全球变化的影响生物多样性的丧失日益严重,及时了解凋落物物种多样性及其组成如何直接或者通过调节微生物群落来间接影响凋落物分解已经成为生态学领域的热点问题之一。在呼伦贝尔典型草原区,羊草（Leymus chinensis）为原生群落建群种,茵陈蒿（Artemisia capillaris）、麻花头（Serratula centauroides）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）在退化及恢复群落中的多度均较大,本研究以此4种植物的凋落物为研究对象,在两倍于当前大气CO₂浓度（800 μmol/mol）条件下,通过嵌套实验设计来研究凋落物多样性（凋落物组成）对凋落物质量、C、N残余率和残余C/N的影响,并深入分析凋落物初始性质以及土壤革兰氏阳性菌（G⁺）、革兰氏阴性菌（G^-）、细菌（B）、真菌（F）及土壤总微生物磷脂脂肪酸（Phospholipid Fatty Acid,PLFA）含量和F/B对凋落物分解的影响。结果表明：（1）凋落物多样性及组成对凋落物质量、C、N残余率以及残余C/N均具有显著影响;凋落物组成对G⁺ PLFAs含量具有显著影响;（2）冗余分析（Redundancy Analysis,RDA）结果表明凋落物组成对凋落物分解和土壤微生物群落相关指标的影响高于凋落物多样性;（3）结构方程模型（Structural Equation Model,SEM）结果表明凋落物初始木质素含量和初始C/N均对凋落物分解具有显著影响,其中凋落物初始木质素含量起主导作用,其还可通过对土壤真菌PLFAs含量的影响来间接影响凋落物N残余率和残余C/N。所得结果可为大气CO₂浓度升高条件下退化草原生态系统的物质循环特征的预测乃至草原生态系统功能的合理评估提供数据支持。     

基于不同通用引物比较分析肠道微生物群落变化

肠道微生物对于人体健康的重要作用已经得到广泛证实,目前,对肠道微生物的研究大多采用基于扩增细菌16S rRNA基因V3-V4区的高通量测序分析,对古菌的关注较少。本研究选择了一对可以同时扩增细菌和古菌16S rRNA基因的引物,通过比较人为干扰肠道微生物前后的群落变化,说明这对引物适宜分析人类肠道细菌和古菌群落变化并具有一定优越性。采集志愿者粪便样品,同时用仅能扩增细菌引物 (B引物) 和细菌古菌通用引物 (AB引物) 进行扩增和高通量测序;使用几个常用的rRNA数据库判断引物对细菌的覆盖度和对古菌的扩增能力。结果表明,AB引物在可以展示B引物扩增出的细菌群落的基础上,可以得到肠道中常见的产甲烷古菌的序列,同时也展示出人为干扰肠道微生物前后的群落结构变化。AB引物可以仅通过一次扩增和测序同时分析肠道中的细菌和古菌群落,更加全面展示肠道微生物群落结构,适用于肠道微生物相关研究。     

滩涂湿地蟹类活动对表层土壤的扰动效应

为探究在不同植物群落中的大型底栖动物无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)对滨海滩涂湿地表层土壤的生物扰动效应, 在江苏大丰糜鹿国家级自然保护区第三核心区的滩涂湿地潮坪区, 春季末期在潮沟附近的互花米草(Spartina alterniflora)群落、白茅(Imperata cylindrica)群落、芦苇(Phragmites australis)群落3个植物群落中, 分别设置多蟹围隔区、少蟹围隔区和无围隔区, 冬季采集并检测处理后围隔区蟹洞数量、土壤的理化性质及植物生物量等生态指标, 分析底栖动物对表层土壤的扰动效应。研究发现: 互花米草及白茅群落中土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量在多蟹区显著低于少蟹区, 蟹丘土壤的TOC及TN含量显著高于多蟹区表层土壤; 而在芦苇群落中则相反。互花米草群落多蟹区土壤C/N、白茅群落多蟹区土壤C/N及C/P显著低于少蟹区, 芦苇群落不显著。互花米草群落蟹穴数量与植物生物量呈显著正相关。研究结果显示, 相手蟹扰动降低了互花米草及白茅植物群落表层土壤的有机质稳定性, 加速碳氮分解, 降低表层土壤的碳氮含量, 并促进互花米草植物生物量的增长, 但对芦苇群落表层土壤扰动的影响则相反。     

青蒿素合成cDNA和新EST的克隆及其低温诱导表达的定量分析

为了开展基于青蒿发育特异及环境诱导转录物组学的新基因分离与鉴定,本研究采集经低温处理的盛花期青蒿（Artemisia annuzl）叶片提取总RNA,并进行全长cDNA表达序列标签（expressed sequence tags,EST）克隆,经测序和同源性检索后提交GenBank．在已注册的75个序列中,共有4个全长cDNA与青蒿已知基因高度同源,其余71个EST在青蒿基因中无测序记录,但其中有34个序列与其他植物基因同源,包括24个已知蛋白编码序列和10个未知蛋白编码序列,另外37个序列在任何植物基因中均无测序记录,为首次克隆的植物新基因．为了研究青蒿基因对极端环境胁迫的响应模式,采用半定量PCR（semi．quantitative PCR,SQ－PCR）对冷处理前后青蒿试管苗中青蒿素合成基因ADS,CYP71AVl和CPR的表达水平进行了测定．结果显示,ADS和CYP71AV1基因受冷胁迫强烈诱导,但CPR基因未受明显影响．同时还发现这种冷胁迫诱导作用可被Ca^2＋通道抑制剂氯化镧（LaCl3）或Ca^2＋螯合剂EGTA所阻遏,表明Ca^2＋ -CaM信号转导通路可能参与冷胁迫诱导ADS和CYP71AV1基因的表达．对冷胁迫青蒿试管苗的实时荧光定量PCR（real—time fluorescent quantitative PCR,RFQ—PCR）测定结果表明,CaM基因的表达水平上调2．5倍,从而印证了上述CaM介导信号转导与冷胁迫诱导基因表达之间相关的推论．利用RFQ－PCR对7个新分离青蒿EST进行了功能注释,结果显示,D／LTSRP,UBE,AR／DAP和POD1基因的冷胁迫诱导表达水平分别上调约8．0,5．0,2．3和1．5倍,而CHI和RGP基因的表达无明显上调或下调．本研究首次在转录水平上对青蒿素合成基因及青蒿新EST的冷胁迫诱导表达模式进行了初步探讨,有助于深入了解青蒿素合成与累积的内在规律及其协同调节机制,为促进青蒿的遗传性状改良及代谢工程指导的育种工作打下基础．