XeCl准分子紫外激光辐照生物大分子BSA(V)对其蛋白质结构的影响

XeCl(308 nm)准分子紫外激光(单脉冲输出能量25 mJ,33.3 mJ~34.4 mJ,脉冲频率每秒两次,光斑15 mm×7 mm或4.5 mm×0.5 mm,透镜焦距300 mm),辐照小牛血清白蛋白[bovine serum albumin fraction V,BSA(V)]固体或溶液样品的时间分别为15 s、30 s、45 s或60 s;样品距激光光源的距离分别为:150 mm、250mm、290 mm、340 mm。改变激光参量辐照BSA(V)样品和其对照,用光谱法测试其FT-IR(IR)、Vis-UV(UV)、FR光谱,并比较分析。受辐照后的BSA(V)与主链构象相关的酰胺平面的特征FT-IR谱线,特别是与蛋白质二级结构敏感的酰胺面Ⅰ,1 652 cm-1;与α-螺旋结构相关的FT-IR 1 140 cm-1~500 cm-1;及与蛋白质侧链氨基酸残基Tyr、Phe、Trp相关的特征峰UV277.6 nm、UV216 nm和FR 340 nm、FR 680 nm的峰强度(T%或OD%或Q%)和它们的峰位(cm-1或nm)均受激光辐照的影响,其影响程度与使用的XeCl激光参量的改变有一定的敏感性和相关性。实验结果与讨论对认识激光生物学效应的分子机理、探索建立激光-生物学效应的关系参数,以便进一步发现新的有效的激光生物学效应,发现和认识潜在(后继)的正、负面的激光生物学效应,进而加以调控有一定的理论与实用参考价值。     

不同品种美国山核桃叶绿素荧光参数日变化的研究

以湖南省永州市冷水滩采穗圃中的美国山核桃为试材,研究了叶绿素荧光参数的日变化规律。结果表明:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)、光合量子产额(Yield)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)和表观电子传递速率(ETR)均存在着明显的日变化。其中Fv/Fm、Fm、Yield、qP均呈先下降后上升的趋势,在中午强光下降低到最低值;qN则呈先上升后下降的趋势,在中午时分达到峰值;Fo呈下降趋势,部分品种傍晚稍有回升,但仍比早晨低;ETR日变化呈双峰曲线。不同品种间Fv/Fm、Yield、ETR、qP、qN对光强和温度的响应也存在着明显差异,可作为鉴定品种耐光抑制能力大小的指标。     

红麻和白麻叶绿素荧光日变化研究初探

用便携式叶绿素荧光仪测定了红麻和白麻的叶绿素荧光参数:初始荧光(Fo)、光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ的实际光化学效率(Yield).研究结果表明:在一天中,红麻和白麻均在中午出现Fo最低值(红麻为96,白麻为100),说明红麻和白麻可通过增强非辐射能量耗散来消耗过剩的光能,从而避免光合器官遭受破坏.在一天中,白麻Fv/Fm均高于红麻2.8%,表明红麻对光抑制比白麻敏感.红麻的yield值比白麻的高7.0%,表明红麻比白麻具有更高的光能转化效率.     

云锦杜鹃夏季气体交换和水分利用效率日变化

云锦杜鹃净光合速率和气孔导度日变化曲线为"双峰"型,光合效率午间明显降低,主要由非气孔限制引起。表观量子效率和实际光化学效率的降低是非气孔限制形成和发展的深层原因。蒸腾速率的日变化为"单峰型",午间最高。水分利用效率早晚较高、午间较低。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别与一些环境因子的相关性达到0.01或0.05显著水平。利用多元逐步回归方法分别得到了净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率与环境因子的最优方程。     

施肥方式对幼龄楸树非结构性碳器官分配和生长季动态的影响

以6年生楸树无性系‘9 1’为试验材料,采用水肥一体化、穴施和不施肥(对照)3种施肥方法,分析施肥对楸树生长、各器官非结构性碳(NSC)含量及时间动态变化的影响,探究楸树NSC分配对施肥的响应机制,为评估楸树单株和林分碳储量提供理论依据。结果表明：(1)连续施肥4年后,与对照相比,穴施处理的树高和胸径分别提高了4.7%和7.1%,水肥一体化处理则分别提高了7.1%和20.5%,水肥一体化的施肥效果更佳。(2)不同施肥方式并未显著改变楸树各器官中可溶性糖含量,但是水肥一体化施肥明显提高了根中淀粉和总NSC的积累;可溶性糖和总NSC在叶和粗根中分布较多,淀粉则在根中含量较高。(3)不同施肥方式并未显著改变楸树各生长时期可溶性糖含量,但水肥一体化施肥明显提高了生长初期和末期淀粉和总NSC含量。研究发现,在整个生长季中,楸树叶中可溶性糖和总NSC一直被消耗,枝中可溶性糖一部分被消耗用于支持叶片生长,一部分以淀粉的形式进行储存,而根系接受源自叶和枝的NSC后转化为淀粉储存起来帮助树木抵抗低温环境;楸树遵循“碳消耗(初期) 碳消耗(中期) 碳积累(末期)”的NSC分配策略;应用水肥一体化技术可显著提高楸树生物量和生产力,在今后林木施肥试验中值得优先考虑。     

模拟降雨量变化对黄河三角洲湿地植物群落特征的影响

气候变化背景下,降雨变化能够深刻影响河口湿地土壤水盐条件,而土壤水盐条件是影响植物群落特征的关键环境因子。本研究以黄河三角洲湿地植物群落为对象,依托野外降雨控制试验平台(减雨60%、减雨40%、自然对照、增雨40%、增雨60%),探讨了经过6年降雨处理后湿地植物群落特征对降雨量变化的响应及机制。结果表明: 随降雨量增加,土壤电导率显著降低,土壤湿度显著增大。降雨量变化影响了植物群落物种组成,增雨处理降低了碱蓬和盐地碱蓬的优势地位,提高了荻和白茅的优势地位。随降雨量增加,植物群落Shannon指数和Margalef丰富度指数显著提高。与对照相比,增减雨处理均降低了群落频度、多度和盖度,增雨60%处理群落频度显著降低54.9%,减雨60%、减雨40%、增雨40%、增雨60%处理群落多度分别显著降低38.9%、33.8%、35.8%和45.7%。随降雨量增加,植物群落地上生物量显著增加,但可能受淹水胁迫的影响,增雨60%处理地上生物量显著低于增雨40%。Margalef丰富度指数与地上生物量呈显著正相关;地上生物量、Shannon指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数均与土壤电导率呈显著负相关;地上生物量与土壤湿度呈显著正相关。降雨量变化通过改变黄河三角洲湿地土壤水盐条件显著影响了植物群落生长特征、物种组成和多样性。     

不同数据集的1982—2017年中国总初级生产力的时空动态

了解陆地生态系统总初级生产力(GPP)时空变化及其与气候因子的关系,可以为植被恢复及保护提供重要依据。基于气象数据和3套公开的GPP数据集(EC-LUE GPP、GLASS GPP和NIRv GPP),本研究系统分析了中国1982—2017年GPP的时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明: 3套GPP数据均表明,1982—2017年,中国年和季节的GPP呈逐年上升趋势,1998和2002年明显高于研究期间的平均水平,1989和1992年明显低于多年平均GPP。1982—2017年,中国大部分地区GPP呈显著上升趋势,3套GPP数据显著增加的区域分别占整个研究区的75.7%、73.0%和69.6%。年GPP与降水和温度均存在显著正相关关系,但空间异质性较强。其中GPP与温度呈正相关的区域主要分布在西北和华中地区,GPP与降水呈正相关的区域主要分布在华北地区。不同季节的GPP受气温、降水影响的区域存在明显的时空异质性。温度是春、秋和冬季GPP的限制因子,而夏季GPP主要受降水影响。     

近十年植物入侵生态学重要研究进展

外来植物入侵对本地生物多样性、生态安全、社会经济发展和人类健康造成了严重威胁。因此, 探究植物入侵机制及其生态效应对我国生态可持续发展具有重要意义, 也是植物入侵生态学的主要研究内容。过去10年, 生态学家开展了大量研究, 取得了丰硕成果, 为推动入侵植物防控与生物多样性保护提供了理论指导。为深入解析外来植物入侵机制, 为其防控管理提供依据, 本文从以下3个方面综述了植物入侵生态学重要进展: 首先是外来植物生物学特性、生物和非生物环境对植物入侵的调控作用; 其次是外来植物入侵对本地生态系统的影响; 最后介绍了外来植物入侵的类比研究范式——本地植物入侵, 以及多组学技术在入侵生态学研究中的应用。基于这些研究进展, 本文展望了该领域的未来发展趋势, 包括: (1)研究对象从单一物种扩展到多物种比较; (2)研究地理范围从局域尺度扩大到纬度梯度格局; (3)入侵机制从单一理论验证到综合阐释多个假说。     

以经济手段促进生物多样性保护

当前各国协调经济与生态的关系呈加速态势, 主要表现在: (1)深化。从“发展优先, 兼顾保护”到二者并重, “在发展中保护, 在保护中发展”, 再到“保护优先”, 越来越强调统筹协同“以保护优化发展, 以发展促进保护”; (2)分化。发展中国家大多依赖财政与金融, 发达国家则将市场作为主要资金渠道, 逐步形成以系统化的法律体系、多元化的激励机制、契约化的公私合作模式和市场化交易为主体的生态产品价值实现体系; (3)多元化。自然价值的多元性决定政府需要综合运用多种举措, 以减少单一政策的局限性; (4)市场化。加强市场解决财政在环保投入不足的主体作用已成为主流。本文为探索我国向“自然受益型”经济转型, 梳理了30多个国家在不同行业实施经济手段的150个实例, 以多元化视角归纳为8种举措: 顶层设计、环经核算、生态转型、绿色金融、市场认证、激励改革、气候协同和实施配套; 并从10个方面分析以经济手段促进生物多样性保护的国际经验和趋势, 各国之间的共性及分化; 最后提出利用“2020后全球生物多样性框架”提供协调各国行动一致的平台机制, 以外促内, 内外结合, 通过创新政策工具和组合应用, 促进我国经济政策与生态环境政策融合的建议。     

简述《2020年后全球生物多样性框架》谈判进展

《生物多样性公约》(简称《公约》)第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议上将审议通过正在编制的2020年后全球生物多样性框架(简称“框架”)。该框架具有里程碑意义, 对未来全球生物多样性保护、经济和社会发展有重要指导作用。由于生物多样性的持续丧失, 只有通过变革式的转型, 才能实现到2050年人与自然和谐发展的美好愿景。框架以变革理论为基础, 拟制定雄心勃勃又务实平衡的生物多样性保护目标。生物多样性与人类息息相关, 目标的制定将对人类社会的生产、消费等产生重大影响。由于《公约》机制和框架磋商的复杂性等多种原因, 仅极少数人完整地了解框架的内容和谈判进程。经过框架不限成员名额工作组(以下简称“OEWG”) 4次会议的磋商, 框架结构和要素已基本确定, 其中最受关注的是22个2030年行动目标, 包括减少对生物多样性的威胁(行动目标1‒8)、通过可持续利用和惠益分享来满足人的需求(行动目标9‒13)和执行工作和主流化的工具和解决方案(行动目标14‒22) 3个部分。本文介绍了OEWG第四次会议磋商的框架草案中行动目标的谈判进展, 对框架中30 × 30目标、资源调动等核心议题进行了分析, 从而为管理部门、科研机构、企业、社会组织、从事生物多样性教育和保护的广大工作者等社会各界了解全球生物多样性治理对国际经济秩序的重塑提供视角和方法上的参考, 从而更好地把握参与科技、贸易、投资、制造等领域国际竞争的环境政治动态与方向, 促进人与自然和谐共生, 共建地球生命共同体。