Response of tree growth to nitrogen addition in a Larix gmelinii primitive forest

 氮沉降对树木生长的影响是全球变化研究的一个核心问题。该文通过设置4种氮添加水平(对照(0)、低氮(20 kg N·hm^-2·a^-1)、中氮(50 kg N·hm^-2·a^-1)和高氮(100 kg N·hm^-2·a^-1)), 研究了模拟氮沉降对落叶松(Larix gmelinii)原始林树木胸径生长的影响。结果表明: 中氮和高氮添加对落叶松胸径相对生长率有显著影响, 而且这种影响随施氮年限的增加而增强。不同高度的树木对氮添加的响应有很大差异, 较低树木(树高<16.5 m)的生长对氮添加无显著响应, 而较高(树高>16.5 m)的树木在中氮和高氮处理下胸径生长有显著加速(胸径相对生长率增幅>79.5%), 但随着树木高度的进一步增加, 这种加速作用明显下降。研究结果显示氮添加会促进落叶松胸径生长, 这种促进作用主要发生在较高的落叶松个体中。     

生态系统红色名录——一种新的生物多样性保护工具

生物多样性为人类提供了生存所必需的一系列生态系统服务和功能。然而,由于人为活动的加剧,生物多样性不断丧失。传统的生物多样性保护主要关注物种多样性,存在着对生物多样性的代表性不足,不能及时反应生态系统多样性的变化等缺点。近年来,生态系统层次上的多样性保护成为研究热点,一些国家和组织相继开展了大尺度的生态系统评估工作。文章回顾了已有的生态系统评估方案,发现当前生态系统评估多采用IUCN物种红色名录的分级标准体系,主要评估生态系统的濒危程度,评估标准主要是分布范围和功能的变化,不同评估方案采用的指标和阈值有差异,需要建立统一的生态系统分类体系和评价方案。同时,结合国内生态系统评价的现状,提出了在我国开展生态系统红色名录研究的若干可行建议。     

密度和修剪对冬小麦根系时空分布和产量的影响

田间试验研究了种植密度和不同时期根修剪对黄土旱塬冬小麦(Triticum aestivum L.)根系时空分布、土壤水分利用以及产量的影响。供试材料为该地区广泛种植的冬小麦品种长武135。试验设定4个密度处理:SR1、SR2、SR3和SR4,分别为180、225、280和340株/m2,其中SR2为常规密度;以及4个根修剪处理:CK(不剪根处理)、W(越冬期根修剪)、S(返青期根修剪)和B(越冬期根修剪+返青期根修剪)。研究结果表明,冬小麦返青期、孕穗期和花期根系总干重随种植密度的增加而增加。根修剪处理显著降低了各生育期冬小麦根系总干重,不同处理间排序为CKWSB。种植密度和根修剪对冬小麦根系总长度的影响与根系总干重类似,各处理间根系总干重和根系总长度的差异主要来自于0—20 cm表土层。冬小麦表土层(0—20 cm)中的根干重密度(DRWD)和根长密度(RLD)都随种植密度的提高而增加。根修剪降低了返青期、孕穗期和花期冬小麦DRWD和RLD在0—20 cm表土层中的分布,但增加了花期60—100 cm深土层中的DRWD和RLD。整个生育期土壤水分消耗随种植密度增加而增加,而根修剪显著减少土壤水分的消耗。冬小麦的产量和水分利用效率随着种植密度增加而显著提高。根修剪处理显著增加了冬小麦的产量,且W处理的产量最高,同时根修剪也显著提高了冬小麦的水分利用效率。由此可见,越冬期根修剪(W)可以最大程度提高冬小麦产量。考虑到经济效益,建议旱地雨养农业区在较高的密度下进行越冬期根修剪处理,从而达到生产上高产高效的目的。     

足迹家族研究综述

综合测度人类社会的可持续发展状态是生态经济学者追求的重要目标。足迹家族由生态足迹、碳足迹和水足迹等一系列足迹类指标整合而成,旨在为决策者系统评估与权衡人类活动的环境影响提供理论和技术支持。从理论探索、整合实践和分类比较等三方面对足迹家族的研究现状进行了综述;在此基础上围绕极具争议的足迹定义、计算方法和加权方式等问题,深入分析了阻碍当前研究进一步推进的关键性因素;指出未来应从建立足迹类型学、完善跨区域投入产出模型、细化产品和机构环境足迹标准等方面入手,推动实现足迹家族的量化整合;并首次提出了足迹家族与行星边界耦合的构想,以期为监测和预警人类活动的生态阈值、促进环境影响评价向可持续性评价转变提供科学依据。     

天然林资源保护工程对长白山林区森林生态系统服务功能的影响

森林生态系统具有多种服务功能,对生态安全、生物资源和生存环境的保护、实现社会经济可持续发展起着重要的作用。依据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),对涵养水源功能、保育土壤功能、固碳释氧功能、积累营养物质功能、净化大气功能5个方面进行评价,量化揭示天然林资源保护工程实施对长白山林区森林生态系统服务功能物质量及其价值的影响。结果表明:从1998年开始试点,到2010年一期正式结束,森林生态系统各项服务功能的物质量和价值量均呈现增加趋势。在涵养水源功能方面,调节水量增加了657.28×104m3,累计增加价值为113.45亿元;在保育土壤功能方面,固土量增加了4.6×104t,土壤中减少的氮流失0.02×104t,减少的磷流失0.01×104t,减少钾流失0.01×104t,累计增加价值为2.92亿元;在固碳释氧功能方面,固碳量增加了0.64×104t,释氧量增加了0.36×104t,累计增加价值为0.11亿元;在积累营养物质功能方面,固氮量、固磷量、固钾量均增加0.01×104t,累计增加价值0.3亿元;在净化大气功能方面,吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物、滞尘量分别增加24.71×104kg、0.64×104kg、1.08×104kg、1962.76×104kg,累计增加价值5.09亿元。森林生态系统服务功能价值总量增加了121.87亿元,平均每年增加约10亿元,超过工程每年各项投资之和。价值量增加额度依次为:1)涵养水源功能;2)固碳释氧功能;3)保育土壤功能;4)净化大气功能;5)积累营养物质功能。这些增加量只有一部分为工程区当地利用,其余都贡献到全国乃至全球。因此,及时制定和启动生态补偿等一系列政策和措施,将对更好的实施天然林资源保护工程、实现林区的可持续发展具有重要作用。     

无瓣海桑与乡土红树植物混交对林地大型底栖动物的影响

选择广东省雷州市附城镇和珠海市淇澳岛沿海1年生无瓣海桑人工林,分别在林下混种乡土红树植物红海榄或木榄幼苗,对混交林和无瓣海桑纯林林地大型底栖动物群落进行比较,探讨无瓣海桑与乡土红树植物混交对林地大型底栖动物的影响。结果显示,混交林和无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落的优势种存在差异;相似性分析检验(One-Way ANOSIM)、等级聚类和非参数多变量标序结果均表明1年无瓣海桑+红海榄混交林、1年无瓣海桑+木榄混交林和1年无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落结构差异显著。研究还发现在无瓣海桑人工林林下混交红海榄或木榄这两种乡土红树植物,可提高林地底栖动物的生物量和物种多样性。BIOENV分析说明大型底栖动物分布与红海榄或木榄这两种混交的乡土树种的凋落物量密切相关,这进一步证实了混交乡土红树植物对林地底栖动物多样性和分布的影响。两个研究地实验结果均显示,在无瓣海桑林下种植木榄的效果要优于红海榄,表现在木榄的平均苗高、凋落物量、凋落物量占群落凋落物总量百分比和幼苗成活率均高于红海榄,其对提高林地大型底栖动物生物量和物种多样性的效果也明显优于红海榄。     

线虫共生致病杆菌PacYellow的吲哚抗生素

【目的】研究特殊生境的微生物——嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus bovienii Pac Yellow)的次级代谢产物,为微生物药物或农用抗生素开发提供结构多样的化合物。【方法】通过16S r RNA基因比对鉴定菌株;利用薄层层析、硅胶柱层析、凝胶层析、液相制备等技术进行分离纯化;利用质谱、红外光谱与核磁共振等光谱技术鉴定化合物结构。【结果】Pac Yellow菌株被鉴定属于致病杆菌属bovienii种。从该菌株中分离纯化了4个单体化合物,它们的结构被鉴定为吲哚类衍生物,可能源于色氨酸与缬氨酸或异亮氨酸的缩合产物。【结论】从嗜线虫致病杆菌——Pac Yellow菌株中分离鉴定了4个吲哚生物碱类抗生素,它们具有中等到高的抗菌活性。     

部分模式真菌中Prp5蛋白生物信息学分析

【目的】利用生物信息学方法对7种模式真菌中Prp5蛋白进行分析,为进一步研究Prp5蛋白在RNA剪接中的作用及其他独特的生物学功能提供基础。【方法】利用多种在线网站与软件分析和预测了稻瘟菌、裂殖酵母、酿酒酵母、粗糙脉胞菌、构巢曲霉、新生隐球菌、白色念珠菌Prp5蛋白的基本特性、二级结构、结构域及三级结构,同时对7种Prp5蛋白进行同源比对,并构建了系统进化树。【结果】所有研究蛋白均为不稳定的亲水性蛋白,稻瘟菌、粗糙脉胞菌、构巢曲霉的Prp5蛋白及裂殖酵母Prp11蛋白均呈碱性,而新生隐球菌与白色念珠菌的Prp5蛋白显酸性;进化分析显示稻瘟菌和粗糙脉胞菌亲缘关系最近,且7种模式生物被分为两个类群;二级结构以α螺旋为主;所有蛋白均含有DEAD和Helicase_C功能结构域;三级结构分析显示DEAD结构域较稳定,而Helicase_C结构域在空间结构上存在一定的变化。【结论】Prp5蛋白在不同真菌中具有保守性,因此可能发挥相似的生物学功能。然而酿酒酵母Prp5蛋白结构上略有变化,表明其在功能上可能具有一定独特性。研究结果对指导Prp5蛋白的进一步研究具有一定的参考价值。     

不同寄主植物上烟粉虱次生共生菌感染与性比相关性

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)体内次生共生菌感染受寄主植物的影响,一些共生菌会引起害虫的雌性化,明确田间不同寄主植物上害虫种群中共生菌与性比的相关性,可有利于进一步了解烟粉虱田间种群暴发机制。【方法】采集田间不同寄主植物上烟粉虱成虫,观察其性比,并对其中次生共生菌进行分子检测,分析共生菌携带率与性比相关性。【结果】江苏南京地区棉花、番茄、黄瓜和红薯4种寄主植物上烟粉虱次生共生菌Hamiltonella和Rickettsia感染均存在显著差异,其中Hamiltonella为优势共生菌,感染率依次为:棉花>黄瓜>番茄>红薯。寄主植物间Wolbachia和Cardinium的感染率均无显著差异。各寄主植物上烟粉虱雌性比均高于60%,其中黄瓜上高达75.6%,但不同寄主植物间无显著差异。进一步分析表明,Hamiltonella和Rickettsia感染率均与烟粉虱雌性比呈显著的二次多项式相关性。当Hamiltonella和Rickettsia感染率分别低于69%和5%时,随着感染率提高,烟粉虱雌性比上升,当感染率高于上述值时,则随着感染率增加,雌性比下降。【结论】棉花、番茄、黄瓜和红薯4种寄主植物上烟粉虱均表现出雌性化,但不同寄主植物间性比无差异,烟粉虱体内次生共生菌与性比存在相关性。     

中国拟三突摇蚊属及一新纪录种（双翅目：摇蚊科）

编制了中国拟三突摇蚊属的名录和成虫的分种检索表,记述了采自中国东洋区的拟三突摇蚊属1中国新纪录种——屋久岛拟三突摇蚊Paratrichocladius yakukeleus Sasa et Suzuki的成虫;并提供了该新纪录种成虫的特征图。