割草和放牧对大针茅根际与非根际土壤养分和微生物数量的影响

选取内蒙古典型草原大针茅为主要研究对象,研究割草和放牧干扰对其根际与非根际土壤有机碳、全氮、有效氮、全磷、有效磷含量以及微生物数量的影响.结果表明：在割草和放牧干扰下,根际土壤有机碳、全氮、有效氮含量均有不同程度的减少,根际截存效应减弱;土壤全磷由于固定性强不易向植物根部聚集,土壤全磷的根际效应不明显;土壤有效磷异质性较大,在放牧和割草干扰下有不同程度的变化,但根际和非根际间差异不显著;放牧干扰显著减少了土壤微生物的数量;土壤养分的变化与土壤微生物数量的变化关系密切,细菌和真菌的数量变化可能对土壤养分的影响更大;相对于割草,放牧干扰更易造成根际土壤养分的流失及微生物数量的减少.     

荒漠草原与典型草原NPP、碳积累对不同降雨年份和利用方式的响应

不同草原利用方式正在影响着内蒙古的草原生态系统,而且在未来降水空间格局变化的背景下,它们共同决定了生态系统植被类型、净初级生产力(NPP)和生态系统碳积累。选取内蒙古中部两个重要的草地类型:荒漠草原和典型草原,研究不同草原利用方式(围栏禁牧、划区轮牧、割草、自由放牧)植物群落在降雨量不同的两个生长季节地上(ANPP)、地下净初级生产力(BNPP)的变化,同时也评估了植物群落的碳积累,研究结果表明:1)在降雨量亏缺年份,与围封相比,荒漠草原自由放牧区ANPP、BNPP及碳积累分别下降了57.1%、51.7%和56.0%,而典型草原自由放牧区分别下降了18.4%、25.1%和17.9%。2)在降雨量充足年份,与围封相比,荒漠草原划区轮牧区ANPP、BNPP以及碳积累分别增加了18.2%、9.8%和21.9%,而典型草原各处理下围封禁牧区ANPP仍是最高;3)两种草地类型下,降雨量对自由放牧的调控作用高于其它草地利用方式;4)荒漠草原ANPP在丰雨年是欠雨年的2倍,而典型草原仅增加了79.0%,降雨量对荒漠草原生产力的季节调控作用远高于典型草原。在未来全球气候变暖和降水格局变化的情况下,荒漠草原降雨量是影响荒漠植物群落NPP和碳积累的主导因子。     

基于动力学模型的法夫酵母发酵生产虾青素的补料策略优化

对法夫酵母的不同补料发酵方式进行了研究.基于底物抑制模型,提出了一种优化的两阶段补料策略,用于法夫酵母产虾青素的高密度发酵.在发酵的延迟期和对数生长期早期,糖浓度控制在25 g/L左右,在此条件下,生物量可以达到最大,且时间缩短.在对数生长期后期及稳定期,糖浓度控制在5 g/L,虾青素的合成时间可以有效延长.与传统的补料方式相比,采用此补料策略取得了较好的发酵效果.发酵终点细胞干重达到23.8g/L,虾青素产量达到29.05 mg/L,分别比分批发酵提高了52.8%和109%.     

草甸草原羊草茎叶功能性状对长期过度放牧的可塑性响应

植物对不同功能性状进行权衡, 通过表型可塑性达到对异质生境的适应是植物的一种生态对策。羊草(Leymus chinensis)是欧亚温带草原东缘的主要优势植物, 研究其对放牧的表型反应对揭示草原生态系统的放牧响应机制具有代表意义。该文以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为例, 通过设置不同放牧压力与围封的长期试验, 研究了羊草茎叶功能性状对放牧的可塑性响应模式。结果表明: 1)与长期围封相比, 长期放牧导致羊草茎叶性状显著小型化, 其中, 株高和个体地上生物量分别降低76.82%和89.88%, 但3年短期围封对茎性状影响不显著, 说明羊草表型矮小化现象具有一定的保守性; 2)通过排序构建羊草性状可塑性变化谱, 发现茎质量、总质量、茎高、株高、叶面积等为对放牧响应的敏感性状, 而叶片数、茎粗、叶宽等较为稳定, 为惰性性状; 3)放牧干扰下, 羊草性状可塑性程度与其变异性之间符合y = y₀ + ae^bx拟合关系, 随着植物性状的响应强度增大, 其变异性增强; 4)偏最小二乘法分析发现茎长、株高、叶面积、叶长等性状的投影重要性指标大于1, 对地上生物量变化的解释率为68.6%, 是导致长期放牧下羊草个体生物量降低的主要因子。研究认为, 矮化型变是羊草的避牧适应对策, 在亚稳态下, 通过不同性状的权衡, 充分利用环境资源完成其生活史。     

淮北煤矿区塌陷湖大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

2013年对淮北采煤塌陷湖(乾隆湖和临涣湖)大型底栖动物群落结构进行了季节性调查。共采集到大型底栖动物26种, 隶属于3门5纲17科. 乾隆湖和临涣湖年平均密度分别为230.85和215.80 ind./m2, 年平均生物量分别为56.11和36.38 g/m2。两湖大型底栖动物以摇蚊幼虫、霍甫水丝蚓和苏氏尾鳃蚓为优势类群, 底栖动物最高密度均出现在夏季(乾隆湖为 278.0 ind./m2, 临涣湖为288.2 ind./m2); 生物量则主要以软体动物和水生昆虫为主, 夏季和秋季大型底栖动物生物量明显高于春季和冬季。运用Shannon多样性指数(H')、Margalef多样性指数(D)和Biotic Index生物学指数(BI)对乾隆湖和临涣湖进行水质生物评价研究, 结果显示Shannon多样性指数不适宜于该两湖的水质生物评价, BI的评价结果与水质状况基本相符。综合 Margalef多样性指数和BI生物指数评价的结果表明: 乾隆湖和临涣湖春季和冬季处于轻度污染状态, 夏季和秋季处于中度污染状态。     

南漪湖沉积物枝角类卵鞍密度的垂直变化及其与营养盐的关系

本文研究了南漪湖沉积物(1～28 cm)中枝角类卵鞍密度的垂直变化.共鉴定出中华拟同形溞、盔形溞、蚤状溞、网纹溞、微型裸腹溞、象鼻溞、船卵溞、粗刺大尾溞和盘肠溞9种枝角类的卵鞍.大型溞属种类和小型枝角类卵鞍密度的变化范围分别为0～2.0和0～10.0 ind·g^-1 DM.中华拟同形溞和网纹溞分别是南漪湖沉积物大型枝角类和小型枝角类的优势种.中华拟同形溞的卵鞍密度与1^#采样点沉积物中总磷含量呈显著负相关,与3^#采样点沉积物中总氮、总磷含量均呈显著正相关.在3个采样点中(除2^#采样点总氮外),网纹溞的卵鞍密度与沉积物中总氮、总磷含量均呈显著正相关.结果暗示,湖泊富营养化和鱼类捕食影响了南漪湖枝角类群落结构的历史演变.