Duration of mulching caused variable pools of labile organic carbon in a Phyllostachys edulis plantation

Aims Soil total organic carbon and labile organic carbon are important indicators in evaluating soil quality. Mulching is widely applied to promote the emergence of bamboo shoot in winter time through stand management. Yet the consequences of mulching on soil quality in Phyllostachys edulis have not been well studied. We aim at the quantitative effect of mulching duration on soil quality in P. edulis stands.
Methods Several P. edulis stands located in Huangyan District of Taizhou, Zhejiang Province of China, had been applied with mulching for 1-2 years and were used in this study to assess the mulching effects. We also selected stands without mulching treatment as the reference sites (or control, CK) for comparisons.||||Important findings Total soil organic carbon (TOC), light fraction organic matter (LFOM), and easily-oxidized carbon (EOC) contents at stands with 1-year and 2-year mulching treatments were significantly increased compared with those at the CK sites. The 1-year mulching increased TOC, LFOM and EOC by 11.2%-74.2%, 31.7%-196.9% and 5.0%-79.6%, respectively, than those of CK sites, while by 22.2%-90.8%, 36.7%-238.5%, and 21.9%-97.5% with 2-year treatment. However, the contents of water-soluble organic carbon (WSOC) changed insignificantly. Among the indicators, we found that WSOC:TOC in CK was higher than that with the mulching treatments, while EOC:TOC with 1-year treatment was higher than that with 2-year treatment, and EOC:TOC with 2-year treatment was higher than that of CK. Additionally, WSOC, EOC, and LFOM at all three treatments showed high correlations with TOC, with a higher correlation coefficient of WSOC with TOC of 0- 30 cm soil layers in CK than those with mulching treatments. The correlation coefficient of EOC and LFOM with TOC was the highest at the 2-year mulching sites. More importantly, TOC, WSOC, EOC, and LFOM were significantly (p < 0.05), or extremely significantly (p < 0.01), correlated with soil nutrient content, including total N, hydrolysis N, available P, available K, exchangeable Ca, and exchangeable Mg in all treatments. In sum, it appeared that mulching in short term can increase the contents of TOC, soil labile organic carbons and soil nutrients in bamboo soils, yielding an improved soil quality and thus can be promoted as a plausible practice for the sustainable management of P. edulis stands.     

菲污染土壤的微生物修复机制

菲(Phenanthrene)是存在于煤焦油中,含三个苯环的稠环芳烃。除了具有"三致"作用外,菲稳定的化学结构和高辛醇-水分配系数等特性,使其具备较强的抗降解能力,易在环境中富集,破坏土壤微生态结构,降低农作物品质,威胁人类健康。而且随着化石燃料的长期大量使用,受菲污染的土地面积也急速增加,给人类的健康及生产活动带来极大的威胁。因此,有效清除土壤中菲及其他多环芳烃污染物,净化环境,具有重要的现实意义。微生物降解作为治理菲污染的方法之一,具有高效、低成本、环境友好的特点,受到研究者的高度重视。本文从菲降解菌的种类、降解机理、分子机制、影响修复等因素及微生物与植物联合修复五个方面进行综述,为进一步利用环境微生物,开发高效菲降解菌,治理菲污染提供参考。     

4株羊瘤胃功能性细菌的筛选

通过DNS法测定羊瘤胃源功能性细菌产生的纤维素酶和淀粉酶的活力,福林酚法测定产生的蛋白酶的活力,检测细菌产生酶的特性。同时检测菌株的发酵液对大肠埃希菌(ATCC25922)、副溶血弧菌(ATCC17802)、藤黄八叠球菌(HY78)和产气杆菌(AS1489)等指示菌的抑制能力,分析它们的抑菌活性。结果表明,羊瘤胃源细菌C13产生的纤维素酶活力最高,产酶量也最高;而细菌C5产淀粉酶活力和蛋白酶活力最高,产生淀粉酶和蛋白酶的能力也最高。抑菌活性检测发现,细菌C9对副溶血弧菌(ATCC17802)有很高的抑制作用,而细菌C12对大肠埃希菌(ATCC25922)的抑制能力最明显。     

细菌sRNA数据库

细菌sRNA是一类长度在50～500 nt的调控小RNA（small regulatory RNA）,主要通过与靶标mRNA或靶标蛋白质结合发挥多种生物学功能。目前,随着生物信息学与高通量测序的应用,发现了越来越多的细菌sRNA,开发了多个相关数据库。为了sRNA工作者系统了解与应用这些数据,本文拟对包含细菌sRNA的综合数据库和细菌sRNA专业数据库作一概述,并对sRNA数据库的未来发展进行展望。     

血红素对大肠杆菌铁蛋白稳定性及自组装的影响

大肠杆菌铁蛋白(bacterioferritin,BFR)是由同源亚基24聚体组成的高度对称的八面体壳状结构,其中处在C2对称轴的每两个亚基之间即存在一个血红素分子。为了探讨血红素对细菌铁蛋白结构稳定性及在蛋白质自组装过程中的影响,通过定点突变将第52位蛋氨酸突变为丙氨酸以去除血红素分子,并应用体积排阻色谱、透射电镜、紫外-可见光吸收光谱及圆二色谱等手段对突变蛋白M52A的聚合态、二级结构及热力学性质等进行分析。结果表明:去除血红素虽然对铁蛋白的自组装没有明显影响,但是对其热稳定性产生较大影响,突变后蛋白质的T_m值为54.3℃,远小于野生型铁蛋白T_m值69.9℃,且经过氯化血红素与同浓度下该突变体M52A化学诱导结合后,发现其T_m值重新恢复至67.7℃。由此可知,血红素对大肠杆菌铁蛋白稳定性影响很大,且具有调控铁蛋白稳定性的作用。     

江西都昌保护区越冬水鸟群落多样性及种多度

2015年12月至2016年1月,采用定点直接计数法对江西都昌保护区越冬期湿地水鸟群落的物种多样性和种多度进行了监测分析。结果显示:1)共记录在都昌保护区越冬的湿地水鸟6目11科28种,以雁形目、鸻形目、鹳形目鸟类为主(75.00%),其次为鹤形目、??目(21.42%);古北种占绝对优势(78.57%),其次为东洋种(14.29%);冬候鸟为主(78.57%),其次为留鸟(21.43%);涉禽(57.14%)和游禽(39.29%)居多;绝大部分湿地水鸟种类受到关注,35.71%的鸟种处于受胁状态,57.14%的鸟种已引起关注并被列入保护名录中;2)鸟类群落的多样性指数为0.758,均匀度指数为0.228;3)对数正态分布模型模拟的鸟类群落的种多度关系呈对数正态分布,符合鸟类群落常见性与罕见性分布的特性。     

黄土高原塬区的植被属性探讨

塬区作为黄土高原上引人注目的重要人工植被区, 有关森林的问题多有不同的论述。为厘清事实而达到明辨,在分析植被地带性环境的基础上, 以人工林直接证据获取为重点, 采取直接证据与间接证据相结合的方法进行考证。着重于显域生境中龄林、成熟林, 尤其成熟林的渭北塬地人工林调查, 由区别于疏林的林冠郁闭程度(多数在0.6 以上)、持续稳定生长的过程(如从幼龄林起始终维持着较高的郁闭度)、特殊森林环境的形成(以林下特征灌木茅莓(Rubusparvifolius)以及层间植物杠柳(Periploca sepium)等的出现为反映)、大径材生产(林分的平均胸径可达14.36 cm)、成材利用和良好更新(采伐后第2 代萌芽林的发育)等正常立地反应, 表明了塬地人工林的森林特点。尽管广为种植的树种刺槐(Robinia pseudoacacia)在阳坡条件下的生长及成林状况较差(郁闭度0.27), 但耐旱树种油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)却相对较好。典型显域生境下的这种情况也符合森林地带森林生长分布的规律。除此直接说明塬地森林属性外, 主要根据关联程度高的现有天然林与塬面的空间关系以及土壤类型(褐土、粘黑垆土、灰钙土等)分布进行间接推证。并非所有塬面都是草原性的, 森林地带的塬面适合发育森林, 不能说因长期农作就不适宜。20-30多年来苹果(Malus pumila)等经济林的发展亦表明森林地带塬面森林潜在发育的普遍性。     

北京东灵山3种温带森林土壤呼吸及其20年的变化

土壤呼吸是陆地生态系统最主要的碳释放过程。为了探讨温带森林土壤呼吸在长时间尺度的变化, 利用北京东灵山地区的白桦(Betula platyphylla)林、辽东栎(Quercus wutaishanica)林和油松(Pinus tabuliformis)林3种温带森林永久样地, 于2012-2015年对其土壤呼吸进行测定, 并与1994-1995年的测定结果进行了比较。结果显示: 2012-2015年, 白桦林的平均年土壤呼吸量为(574 ± 21) g C·m^-2·a^-1, 显著高于辽东栎林(455 ± 31) g C·m^-2·a^-1和油松林(414 ± 35) g C·m^-2·a^-1, 比20年前(1994-1995年)的估测值分别增加了85%、17%和73%。这些结果表明, 近20年来这3种生态系统的碳周转速率明显加快。     

古田山24 ha森林动态监测样地常绿阔叶林群落结构和组成动态: 探讨2008年冰雪灾害的影响

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被, 其中最为典型而且分布最广泛的是中亚热带常绿阔叶林。为探讨2008年初我国南方发生的冰雪灾害对中亚热带常绿阔叶林的影响, 以浙江省古田山国家级自然保护区24 ha森林动态监测样地内的中亚热带常绿阔叶林为例, 研究了该森林在冰雪灾害前后(2005-2010年)的群落结构及物种组成动态。结果表明, 群落径级结构变化较小, 但群落整体补员不足且死亡率较高; 多个粒度上的群落动态显示出一致的衰退特征, 但不同生境间的群落动态存在差异; 物种多度和胸高截面积多呈减小趋势, 但频度和重要值变化不明显。同时, 物种的多度、胸高截面积、频度和重要值等次序均无明显变化。这说明2008年发生的冰雪灾害对古田山中亚热带常绿阔叶林群落的短期动态产生了较大的负面影响, 且其影响程度与植物胸径和地形等因素密切相关; 同时也反映了古田山中亚热带常绿阔叶林群落结构对冰雪灾害干扰具有一定的抵抗力。     

绿化植物的生活型对边坡植被物种多样性及护坡性能的影响

为了探讨绿化植物生活型构成对边坡植被物种多样性及护坡性能的影响, 揭示生活型构成-群落特征-物种多样性-生态系统功能间的内在联系, 借助三物种组装实验, 分别构建以草本、灌木或乔木为主体的草本型(HHX_i)、灌木型(SSX_i)、乔木型(AAX_i)或草-灌-乔混合型(HSA)配置模式的实验小区, 对实验区内边坡植被的群落特征、护坡性能进行持续4年的生态监测。结果表明: (1)边坡植被的物种丰富度与绿化植物生活型构成有关, AAX_i的物种丰富度总体高于其他模式, 呈AAX_i > SSX_i > HSA > HHX_i趋势。(2)不同配置模式边坡植被的群落盖度不一样, 年际间差异显著: 建坪初期(2010-2011年), HHX_i的群落盖度远高于其他模式, HSA次之, AAX_i最低; 2012-2013年间, HSA的群落盖度最高, HHX_i次之, AAX_i最低。(3)边坡植被的Shannon-Wiener指数、Pielou指数与绿化植物生活型构成有关, 其变化规律与群落盖度类似: 建坪初期, HHX_i的多样性水平远高于其他模式, 呈HHX_i > HSA > SSX_i > AAX_i趋势; 之后, 呈HSA > HHX_i > SSX_i > AAX_i趋势。(4)边坡植被的护坡性能与群落内的物种多样性密切相关: 多样性水平越高, 护坡性能越强。可见, 在生态护坡过程中, 绿化植物生活型构成对提高边坡植被物种多样性、改善护坡性能至关重要。