白洋淀湖滨湿地岸边带氨氧化古菌与氨氧化细菌的分布特性

摘要：本研究通过分子生物学分析方法,以amoA基因为标记,考察了氨氧化古菌（Ammonia-Oxidizing Archaea, AOA）和氨氧化细菌（Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB）在华北平原的白洋淀这一典型湖泊的湖滨湿地岸边带系统中的生物多样性和丰度分布。在前人的研究中,氨氧化古菌在海洋、原生态土壤和人为干扰土壤等环境中主导氨氧化过程的完成。但本研究发现,在湿地岸边带系统中氨氧化过程并不是完全由氨氧化古菌主导完成,即氨氧化古菌和氨氧化细菌在不同区域分别占据主导地位。根据主导微生物的不同,可以将湿地岸边带区域划分为陆相区、中间区和湖相区。在湿地岸边带陆相区,氨氧化古菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度是氨氧化细菌的526倍（AOA：1.23?108每克干土;AOB：2.34?105每克干土）;在岸边带湖相区,氨氧化细菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度只有氨氧化细菌的1/50倍（AOA：3.17?106每克干土;AOB：1.39?108每克干土）;在岸边带中间区,两种微生物对氨氧化过程的贡献相当,二者的amoA基因丰度也相当 (AOA：9.83?106, AOB：4.08?106)。研究还发现,湿地中间区的微生物生物多样性高于陆相区和湖相区。在湿地中间区,氨氧化古菌和氨氧化细菌的生物多样性都最高,分别有5和7个操作分类单元（OTUs）;相比之下,岸边带陆相区和湖相区的多样性依次降低,陆相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有3和6个操作分类单元,湖相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有2和6个分类单元。本研究的两个结论进一步反映了湿地岸边带极强的空间异质性。     

内蒙古典型草原植物叶片碳氮磷化学计量特征的季节动态

分析植物叶片(C)、氮(N)、磷(P)含量及其比值的季节动态, 不仅有助于认识植物生长发育和养分吸收利用等生理生态过程, 也有利于认识植物化学计量的动态平衡关系。该文选择内蒙古典型温带草原18种常见植物, 在生长季的6-9月, 每半月一次进行连续采样, 在此基础上分析了叶片C、N、P含量及其比值在生长季内的变化。主要结果: 1)植物叶片C、N、P含量及其比值的季节性变化在不同功能类群间不同步, 其中叶片N、P含量的季节变化体现了明显的稀释作用。2)叶片C、N、P含量及其比值在不同功能类群间差异显著, 单子叶、多年生禾草类的叶片N、P含量显著低于双子叶和多年生杂类草植物, 而其叶片C:N、C:P则高于双子叶和多年生杂类草植物。3)叶片N、P含量显著正相关, 叶片C:N和C:P分别与N和P含量显著负相关, 可能体现了植物体内营养元素间的内在耦合机制。4)叶片N含量与C:N, 叶片P含量与C:P以及叶片N含量与P含量均呈现等速生长关系, 且等速生长关系在生长季保持稳定。     

全球视角下的中国生物多样性监测进展与展望

生物多样性强烈的时空尺度依赖性和多层次性决定了生物多样性现状与变量的分析需要在不同生态系统进行多空间尺度、全面和连续的监测。因此, 构建生物多样性研究监测网络是生物多样性保护和研究的基础工作。近年来, 对地观测组织-生物多样性观测网络(GEO BON)、亚太生物多样性监测网络(APBON)等全球、区域以及国家尺度的生物多样性监测网络蓬勃发展。中国陆续在国家尺度上建立了针对生态系统和物种的长期监测网络, 其中, 中国生物多样性监测与研究网络(China Biodiversity Observation and Research Network, Sino BON)于2013年启动建设, 在我国主要生态系统和环境梯度设置30个监测主点和60个监测辅点, 目前已建成10个专项网对动物、植物和微生物进行监测, 并建立了以数据标准与汇交、近地面遥感为核心的综合监测中心。Sino BON打造了从地下、地面到森林林冠的多尺度、多类群(功能群)以及多营养级交互为重点的监测与研究平台, 为理解生物多样性变化趋势及其驱动因素、研究生物多样性维持机制, 以及国家履行《生物多样性公约》、保护生物多样性和生物资源提供详实可靠的生物多样性变化数据。为进一步支撑国家生物多样性治理能力、深化全球多样性保护合作, 我国生物多样性监测亟需在监测技术、监测区域、数据标准、综合信息平台等方向谋求更大的发展。     

原发性高血压患者动态动脉硬化指数与颈动脉粥样硬化及早期肾损害的相关性研究

目的:探讨原发性高血压(EH)患者动态动脉硬化指数(AASI)与颈动脉粥样硬化及早期肾损害的相关性。方法:选取2017年6月～2018年5月期间我院收治的147例EH患者记为EH组,根据患者颈动脉内中膜厚度(IMT)的不同,将IMT≥1.0 mm的患者记为颈动脉硬化组(n=78),IMT1.0 mm的患者记为无颈动脉硬化组(n=69);根据患者尿微量白蛋白(MAU)水平的不同,将MAU水平为0～30 mg/24 h的患者记为MAU正常组(n=86),MAU水平为30～300 mg/24 h的患者记为MAU升高组(n=61)。另选取同期于我院进行体检的健康志愿者60例记为对照组。比较EH组与对照组临床资料,比较EH患者中颈动脉硬化组、无颈动脉硬化组的AASI、颈动脉弹性功能参数,比较MAU正常组、MAU升高组的AASI、肾功能指标,采用Pearson相关性分析分析EH患者AASI与颈动脉粥样硬化及早期肾损害的相关性。结果:EH组吸烟人数、糖尿病人数、收缩压、舒张压、IMT、AASI、MAU显著高于对照组(P0.05)。颈动脉硬化组AASI、血管压力应变弹性系数(Ep)、硬度指数均显著高于无颈动脉硬化组(P0.05),血管顺应性(AC)明显低于无颈动脉硬化组(P0.05)。MAU升高组AASI显著高于MAU正常组(P0.05),PRO显著低于MAU正常组(P0.05);而MAU升高组与MAU正常组肾小球滤过率(GFR)、肌酐清除率(CCr)比较差异无统计学意义(P0.05)。经Pearson相关性分析显示,EH患者中AASI与IMT、MAU、Ep、硬度指数均呈正相关性(P0.05),与PRO、AC呈负相关(P0.05),与GFR、CCr无相关性(P0.05)。结论:EH患者AASI与颈动脉粥样硬化及早期肾损害情况关系密切,临床可通过监测AASI,以尽早了解患者心血管事件发生风险及靶器官损伤程度。     

中性糖在土壤中的来源与分布特征

糖类(即碳水化合物)是土壤有机质的重要组成部分, 经生物化学降解形成不同结构的单糖。土壤中的中性单糖也叫中性糖, 主要包括木糖、核糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖和鼠李糖。其中, 植物来源的糖主要为五碳糖, 如木糖和阿拉伯糖; 微生物来源的糖主要包括半乳糖、甘露糖、岩藻糖、鼠李糖等六碳糖。研究中常利用六碳糖和五碳糖的比例指示微生物和植物对土壤有机碳的相对贡献。中性糖是微生物重要的碳源和能量来源, 在团聚体的形成过程中扮演着重要角色。该文整合了近30年土壤中性糖的研究进展, 对比了提取中性糖的常用方法, 分析了不同土地利用类型和不同土壤组分中中性糖的含量、来源和周转特征, 综述了影响中性糖含量和分布的主要环境因素。结果表明, 中性糖在耕地土壤中的绝对含量和相对含量均显著低于针叶林、阔叶林、草地和灌丛4种土地利用类型。(半乳糖+甘露糖)/(阿拉伯糖+木糖)(GM/AX)在不同土地利用间差异不显著, 而(鼠李糖+岩藻糖)/(阿拉伯糖+木糖)(RF/AX)则表明草地土壤中的微生物来源的中性糖含量高于针叶林和耕地。不同密度的土壤组分中, 轻质组分中中性糖的含量比重质组分高, 重质组分中微生物来源的中性糖较多; 就不同粒径(或团聚体)而言, 黏粒(或微团聚体)中微生物来源的中性糖含量更丰富。有关影响土壤中性糖含量和分布的因素的研究, 目前主要集中在人为活动(如耕种和放牧等), 而有关温度、降水等自然环境因素影响的研究较少。     

生物标志物及其在生态系统研究中的应用

生物标志物是环境和地质体中记载着原始生物母质分子结构信息的有机化合物, 其含量可以指征特定生物来源对天然有机质的相对贡献, 其组成和同位素信息还可以记录有机质的转化及环境信息。与传统元素及组分分析相比, 生物标志物为研究天然有机质的来源、动态变化和转化特征提供了具有高度专一性和灵敏度的工具, 因此, 近年来被广泛地应用于生态学和生物地球化学研究中。特别是, 与生态系统观测以及控制实验相结合, 生物标志物在揭示微生物的活性与碳源变化、土壤有机碳的稳定机制及其对全球变化的响应等方面显示了广阔的应用前景。近些年开发的生物标志物单体同位素分析也在生态系统碳氮周转与食物网研究等方面显示了巨大的研究潜力。基于此, 该文综述了生态系统研究中常用的生物标志物的种类、分析方法和应用方向, 总结了生物标志物研究目前存在的问题, 并对未来的研究方向进行了展望, 旨在为使用生物标志物的生态学和环境科学研究者提供参考。