2000—2015年中国东北森林生产力和碳素利用率的时空变异

中国东北森林生态系统是重要的碳汇功能区,也是对环境变化响应的敏感区,分析其植被生产力和碳素利用效率的变化特征及其对气候变化的响应对于区域碳收支的准确评估和预测具有重要意义.本研究利用MODIS的长期监测数据,结合植被类型分布数据,对中国东北森林生态系统2000—2015年生产力(净初级生产力NPP、总初级生产力GPP)和碳素利用率(NPP/GPP)时空变化特征进行分析.结果表明: 研究期间,东北森林生态系统平均NPP和GPP分别为346.4和773 g C·m^-2·a^-1,平均NPP/GPP为0.45.不同森林类型的NPP和GPP依次为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林,NPP/GPP在不同森林类型间无显著差异.NPP和GPP呈现出东南高、西北低的空间分布特点.2000—2015年间,东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP呈波动增加趋势,固碳能力逐步增强.NPP、GPP和NPP/GPP的变化趋势和变化速率表现出空间差异性,在大兴安岭南部地区显著增加,在大兴安岭北部地区显著下降,其余区域呈微弱增加趋势.与气候因子的相关性分析表明,年降水量的增加是驱动东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP波动增加的主要因素.     

脉冲式降水对不同类型草地土壤微生物呼吸碳释放量的影响

降水事件引起土壤短时间内释放大量CO_2的现象常称为降水脉冲效应。降水事件发生后,由于水分和养分可获得性快速提升使土壤微生物呼吸速率快速升高至正常水分状况的数倍,从而导致土壤CO_2大量释放并一定程度上影响着生态系统碳循环过程和土壤碳平衡,尤其在干旱或半干旱地区。利用自主研发的能快速测定土壤微生物呼吸速率的装置,对内蒙古三类典型草原(草甸草原、典型草原和荒漠草原)土壤分别开展土壤复湿实验(60%饱和含水量),并采用高频测定(48 h测定288次)。在土壤复湿后在所有温带草地类型中均发生了明显的脉冲效应,降水脉冲过程中单位有机质(土壤有机碳,SOC)最大呼吸速率(R_(SOC-max))整体表现为荒漠草原(1.59 mg C g~(-1) SOC h~(-1))草甸草原(0.73 mg C g~(-1) SOC h~(-1))典型草原(0.50 mg C g~(-1) SOC h~(-1));而脉冲效应的持续时间(Duration)则表现为典型草原(2.5 h)草甸草原(1.5 h)荒漠草原(0.67 h)。在土壤复湿48 h内,单位土壤微生物呼吸累积量(A_(R_(Soil)))的大小规律与单位土壤微生物呼吸速率R_(Soil)一致,均为典型草原草甸草原荒漠草原;然而,如果用土壤有机质进行标准化,单位有机质呼吸累积量A_(R_(SOC))表现为荒漠草原(9.74 mg C g~(-1) SOC)典型草原(6.54 mg C g~(-1) SOC)草甸草原(3.54 mg C g~(-1) SOC),与当地年降雨频率呈负相关关系,表明降水脉冲效应与土壤长期经历的干旱状况存在密切关系。本研究结果不仅证明在干旱半干旱区域降水脉冲效应的普遍性,同时还启发我们应从国家或区域尺度开展研究,以进一步揭示土壤基质含量、土壤干旱状况等对降水脉冲效应的影响。     

土壤微生物碳素利用效率研究进展

土壤微生物碳素利用效率(CUE)是指微生物将吸收的碳(C)转化为自身生物量C的效率,也称为微生物的生长效率。土壤微生物CUE是生态系统C循环中的重要生理生态学参数,影响着生态系统的C固持、周转、土壤矿化以及温室气体排放等过程。在全球环境变化背景下,认识土壤微生物CUE的变异及其影响机制,对于更好的认识生态系统C循环过程及其对全球变化的响应具有重要意义。概述了CUE的定义及其测定方法,重点综述和分析土壤微生物CUE的变异及影响因素取得的研究进展。基于现有研究的分析得出,土壤微生物CUE通常表示为微生物的生长与吸收的比值,分为基于微生物生长速率、微生物生物量、底物吸收速率和底物浓度变化等方法进行测定。土壤微生物CUE在0.2-0.8的范围内变化,这种变异主要受到来自热力学、生态环境因子、底物养分质量和有效性、化学计量平衡以及微生物群落组成的影响。今后土壤微生物CUE的研究应加强对微量代谢组分的定量分析,生物和环境要素交互影响的调控机理解析,以及微生物动态生理响应过程的碳循环模型优化。     

大尺度区域生态环境治理及国家生态安全格局构建的技术途径和战略布局

陆地生态系统是地球生物圈系统的核心组分,是人类生活、生产及社会经济活动的场所。然而,人类文明发展和科学技术进步在不断地扩大对资源的利用规模和强度,也导致了严重威胁社会可持续发展的全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染、资源枯竭、生态系统退化等环境问题。社会公众期望生态学研究能够为区域、大陆及全球尺度的生态系统的利用和保护、维持人类社会可持续发展提供科学理论及系统性的解决方案。本研究以服务中国生态文明建设、生态安全格局构建、区域生态环境治理,以及宏观生态系统科学发展为目标,回顾了中国的区域生态环境治理成效及经验;分析了我国生态文明建设对大尺度生态系统科学研究的科技需求与时代特征,提出了利用基于自然的宏生态系统途径的新思路提升区域生态环境治理及安全格局构建的设想。在此基础上,讨论了中国的大尺度区域安全格局构建及生态环境治理的新思路、战略布局、技术途径与科技支撑体系,为中国安全、健康和美丽的国土空间利用及生态文明建设进步提供理论参考。     

宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径

综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识: 1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是: 理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造“多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合”的理论和方法学体系,发展“多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟”的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。     

窄谱中波紫外线联合复方甘草酸苷片治疗手部湿疹的疗效观察及对外周血IFN-γ、IL-4水平的影响

目的：探讨窄谱中波紫外线（NB—UVB）联合复方甘草酸苷片治疗手部湿疹的的疗效及其对外周血疗效观察IFN-γ、IL-4水平的影响。方法：选取手部湿疹患者160例,随机分为观察组与对照组,每组各80例。对照组给予尿素乳膏涂于患处,观察组采用NB-UVB皮损局部照射联合复方甘草酸苷片治疗,均连续治疗4周。治疗前后观察临床表现、EASI评分、血清IFN-γ、IL-4,记录不良反应。结果：治疗后,观察组与对照组总有效率分别为90．00％、72．50％（P〈0．05）,EASI评分均不同程度的降低（P〈0．01或P〈0．05）,且观察组EAsI评分低于对照组（P〈0．05）;观察组血清WN-γ水平降低,几4升高（P〈0．05）,且与对照组相应指标比较,差异具有统计学意义（P〈0．05）。两组均未见明显的不良反应。结论：窄谱中波紫外线联合复方甘草酸苷片治疗手部湿疹具有较高的临床总有效率,改善了手部湿疹的皮损状况,调节了Th1／Th2细胞因子趋于平衡,且具有较高的安全性,对手部湿疹的临床治疗具有一定的指导意义。     

广西桂平市鳄蜥种群及栖息地现状的分析研究

2004年7月,对广西桂平市鳄蜥种群及其栖息地进行了调查,并首次采用量化指标对鳄蜥栖息的回水塘进行了分析。结果表明：桂平市鳄蜥分布区已破碎成白沙坑、牛头坳和黄凉冲、大藤峡碧滩段三个片段,分布区面积从58．39km^2减小至16．14km^2。鳄蜥种群数量约为150只。通过主成分分析发现,鳄蜥栖息回水塘的长度、宽度、水深、塘底组成、水温、栖枝类型和栖枝高度是影响鳄蜥选择回水塘的主要因子,而海拔、栖枝直径、水流速度的影响不大。鳄蜥倾向栖息于常绿阔叶林生境中,对溪沟的坡向和沟型选择不明显。     

从乙型肝炎病毒表面抗原阳性母亲流产的胎儿查出乙型肝炎病毒标志

应用Southern blot杂交试验检测HBsAg及HBeAg均阳性母亲流产的9例胎儿肝细胞中HBV DNA的存在状态,并与其HBV血清学、免疫电镜及肝脏免疫组织化学的结果相比较。结果在3例胎肝高分子DNA中检出了整合的HBV DNA顺序,且此3例HBV DNA整合到胎肝细胞基因组并无特定部位,提示为随机整合。3例中2例的血清及肝匀浆都检出HBsAg颗粒,其胎肝细胞胞浆HBsAg也阳性;另1例受HBV感染的唯一标志是在胎肝细胞中存在着整合的HBVDNA。此外,另1例则仅胎肝细胞中HBsAg阳性而无整合的HBV DNA。在胎肝细胞中检出整合的HBV DNA进一步证实HBV子宫内传播途径的存在。     

HCV编码病毒结构蛋白的DNA免疫研究

应用HCVC (pC)和HCVCE1E2 (pCE1E2 )重组体转染真核细胞并且通过肌注免疫BALB/C小鼠 ,对其体液免疫和细胞免疫进行检测。所用的 pC和 pCE1E2 均可在真核细胞内表达出特异性HCVC蛋白 ;肌注DNA免疫后均可诱导出BALB/C小鼠的体液和细胞免疫反应 ,抗体反应的A值 :pC组为 0 .358± 0 .0 96 ,pCE1E2 组为 0 .4 15± 0 .12 7;CTL活力 pC组为 18.6 5%± 5.72 % ,pCE1E2 组为 2 0 .0 7%± 11.11% ;通过免疫鼠荷瘤检测体内CTL反应 ,可观察到免疫组鼠发瘤时间滞后 ,发瘤部位减少和存活时间延长。在开发和研制HCV疫苗的过程中 ,DNA免疫是在快速构建、评价和筛选免疫原方面的有效办法。     

土壤微生物生物量在团聚体中的分布以及耕作影响

了解土壤微生物在土壤结构体内部的分布对于预测相关的土壤生物化学过程具有重要意义。由于气候、土壤以及耕作的影响,该领域的研究结果存在很大的空间和时间变异,因此有待进行更多的在不同气候和土壤类型下的研究。首次报道亚热带紫色水稻土中微生物生物量在长期不同耕作方式的土壤中不同水稳性团聚体中的分布特征。结果表明微生物生物量在紫色水稻土水稳定性团聚体中的分布模式决定于土壤结构本身,而耕作方式的影响不显著;微生物生物量碳在不同粒级土壤团聚体中无显著性差异,微生物生物量氮与可溶性有机碳在0．25～0．053mm微团聚体中含量最高;垄作免耕显著提高土壤团聚体中的微生物生物量及可溶性有机碳含量,而对微生物生物量及可溶性有机碳在土壤团聚体中的分布模式无显著影响。