冬季增温和减雪对黄土高原典型草原土壤养分和细菌群落组成的影响

冬季增温和积雪变化可改变土壤-微生物系统结构和功能。微生物作为陆地生态系统关键生物因子, 发挥着调控土壤养分循环的重要作用, 并对环境扰动, 特别是冬季气候变化十分敏感。开展半干旱区典型草原土壤养分和微生物特性对冬季气候变化的响应研究, 对预测未来气候变化情景下草地生态过程和功能变化意义重大。该研究以宁夏云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象, 于冬季布设增温、减雪、增温减雪互作及对照4种处理, 探究了黄土高原典型草原0-5 cm土层土壤养分、酶活性、土壤细菌群落组成对冬季温度和积雪变化的响应规律。结果表明: (1)冬季增温、减雪及互作均提高了0-5 cm土壤温度, 降低了土壤相对湿度, 但却显著增加了土壤冻融循环次数; (2)与对照相比, 不同处理整体上降低了微生物生物量及其多样性, 降低了土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)、碱性磷酸酶(AKP)活性, 增加了土壤有机碳、全氮、速效磷及铵态氮含量, 硝态氮含量有所下降; (3)研究区土壤细菌以酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门为主, 优势菌纲以酸杆菌纲、γ-变形杆菌纲、嗜热油菌纲及σ-变形菌纲为主。冗余分析显示, 速效磷含量对细菌群落构成影响最显著, 对群落变异的解释度为21.3%。总之, 冬季气候变化可通过影响土壤温湿度, 特别是冻融循环进而作用于土壤养分循环、酶活性和土壤细菌多样性变化, 这些结果对丰富和拓展气候变化对草地生态系统影响过程与机制的认识, 准确预测典型草原中长期动态变化具有重要意义。     

与CD95相关的细胞凋亡和免疫调节

细胞凋亡是一个十分复杂的过程,就目前研究结果来看,CD95系统的调控起到了很重要的作用。它与免疫杀伤、肿瘤免疫和自身免疫疾病密切相关。CD95系统不仅能够维持免疫系统的自身稳定,同时也能发挥免疫反应的作用。在特异性的细胞毒效应作用中,CD95通路是细胞毒性T淋巴细胞（CTL）杀伤靶细胞的一种方式;CD95通路在肿瘤中的失效使之逃避免疫监视和削弱免疫反应;活化的T细胞和B细胞增殖后所出现的细胞凋亡,主要是通过CD95／CD95L诱导的凋亡途径产生。一旦CD95－CD95L体系功能紊乱,就会造成严重的自身免疫疾病。     

传统稻鱼系统中“田鲤鱼”的形态特征

稻田养鱼是一种重要的传统农业系统,养殖在稻田中的鲤鱼,在长期的自然选择和人工选择下逐渐形成了适应于稻田浅水环境的“田鲤鱼”.本研究以具有千年历史的全球重要农业文化遗产系统“青田稻鱼共生系统”和“从江稻鱼鸭系统”的青田田鱼和从江田鱼为范例,通过采样对两种“田鲤鱼”进行传统形态学分析和地标几何形态学分析;采用线粒体基因构建系统发育树;通过数据库数据提取和采样测量对两种“田鲤鱼”和其他常见鲤鱼种群或品系进行传统形态学聚类分析.传统形态学分析和地标几何形态学分析表明,青田田鱼和从江田鱼在形态上存在差异,与青田田鱼相比,从江田鱼尾部长而窄,体型较细长,尾部长度占身体长度比例小.对这两种田鱼及养殖于其他水体的其他鲤鱼种群进行系统发育树分析表明,青田田鱼和从江田鱼在遗传上是独立的种群;但形态聚类分析表明,这两种田鱼归为一类,明显不同于其他鲤鱼种群或品系,与其他鲤鱼种群的差异主要表现在背鳍和尾鳍上.这些研究结果说明,长期生活在稻田环境的青田田鱼和从江田鱼在遗传和形态上均明显不同于其他水体养殖鲤鱼种群,且青田田鱼和从江田鱼之间形态上存在差异.     

稻鱼系统中田鱼对资源的利用及对水稻生长的影响

稻田为鱼类等水产生物提供生境,稻田养鱼在提高水稻产量的同时,通过控制病虫害的暴发以及充分利用养分来降低化肥农药的使用.但田鱼对稻田资源的摄食(浮游植物、杂草、浮萍、田螺)及利用后转化成养分对水稻生长发育的促进作用尚缺乏研究.本研究设计了2个田间试验,通过摄像观察稻鱼系统中田鱼的活动,采用稳定性同位素分析田鱼对稻田资源的摄食,并测定水稻的生长发育进程和水稻产量.结果表明: 与鱼单养处理相比,稻田养鱼显著地促进了田鱼的活动频率并扩大了田鱼的活动范围.在稻鱼共作不投喂饲料处理下,稻田中3类水生生物(浮萍、浮游植物、田螺)对田鱼食谱的贡献率分别为22.7%、34.8%和30.0%;而投喂饲料处理下,这3种水生生物对田鱼食谱的贡献率分别为8.9%、5.9% 和1.6%,饲料的贡献率为71.0%.与水稻单作比较,稻鱼共作处理显著增加水稻分蘖期和灌浆期的叶片氮含量,延长分蘖期10~12 d,并显著提高成穗率和产量.表明稻鱼系统通过田鱼摄食稻田资源并转化为水稻可利用养分,促进了水稻生长,实现了水稻产量的提升.     

水产虾蟹microRNA组学研究进展

MicroRNA是一类广泛存在于真核生物,长度约为18～25个核苷酸的非编码RNA,对靶基因转录后的调控具有重要作用,广泛参与生长发育、免疫、增殖和凋亡等各种生物学过程。本文简要总结了microRNA的生成、调控机制及其检测方法,讨论了虾蟹microRNA对免疫调控、生殖发育、环境胁迫三方面的调节作用,以期促进对虾蟹microRNA研究现状的了解以及为microRNA在虾蟹免疫、生殖发育和应对环境胁迫的调控机制研究提供参考。     

叶芽花芽需热量差异导致植物先花后叶

为探究植物先花后叶的影响因素,本研究以1963—1988年间北京地区杏和山桃展叶和始花物候资料及相应的日最高、最低温度数据为基础,利用偏最小二乘回归法确定杏和山桃叶芽及花芽的需冷期和需热期,进而利用动态模型和生长度小时模型分别估算叶芽和花芽的需冷和需热量。结果表明,依据长期物候观测资料,利用偏最小二乘回归法进行植物需冷和需热量的估算非常有效。先花后叶植物叶芽和花芽需冷量几乎相同,需热量的差异是导致植物先花后叶的主要原因。杏和山桃花芽的需热量分别为2829．7±876．2和1457．2±581．2生长度小时,而相应叶芽需热量却是花芽的两倍之多。基于物候观测的重要性及实用性．中国物种水平上的地面观测应得到进一步深入发展。     

中国北方主产地苹果冷热积累变化及其对始花期的影响

开展气候变化背景下苹果冷热积累变化及其对始花期的影响研究,对指导苹果种植及生产具有重要意义。本研究选取山东福山、山西万荣、甘肃西峰和新疆阿克苏代表中国北方苹果主产地,利用1996—2018年红富士苹果的始花期观测资料和逐时气温数据,采用动态模型、生长度小时模型分别计算逐日冷积累量(CP)和热积累量(GDH),并利用偏最小二乘回归法,对逐日冷、热积累量和各地苹果始花期进行相关分析,以明确各地苹果冷、热积累起止日期和积累量,以及冷、热积累期内温度变化对始花期的影响规律。结果表明: 我国北方主产地苹果冷积累时段集中于10月1日前后至2月中下旬或3月中旬,积累量为74.1～89.3 CP;热积累时段集中于1月下旬前后至始花期,积累量为4010～5770 GDH。西峰和阿克苏冷积累期内平均气温每升高1 ℃,冷积累量将分别增加3.8和5.0 CP;各地热积累期内平均气温每升高1 ℃,热积累量将增加725～967 GDH。与冷积累期内温度变化的影响效应相比,热积累期内温度变化主控我国北方主产地苹果始花期,且气候变暖总体有利于冷积累期内平均气温较低地区的苹果开花和生产。     

中国北方苹果主产地苹果物候期对气候变暖的响应

为揭示我国北方苹果物候期时空变化特征及其对气候变暖的响应时段和强度,选取福山、万荣和阿克苏分别代表我国渤海湾、黄土高原和新疆苹果产区,利用1996—2018年各地红富士苹果芽开放期、展叶始期、始花期、可采成熟期、叶变色末期和落叶末期物候数据,分析不同物候期及生长阶段长度的变化趋势,并利用偏最小二乘回归法,从日尺度层面,分析气温变化对各物候期的影响。结果表明: 近23年来,福山、万荣和阿克苏芽开放期、展叶始期和始花期均呈现提前趋势,平均提前速率分别为0.36、0.33和0.23 d·a^-1,落叶末期则呈推迟趋势(0.68 d·a^-1),可采成熟期和叶变色末期在各产区的变化趋势不一致;果实生长发育期和果树全生育期分别以1.20和0.82 d·a^-1的速率延长。苹果春季物候期与1月初至相应物候期发生前平均气温呈显著负相关关系,期间温度每升高1 ℃,芽开放期、展叶始期和始花期将分别提前3.70、3.47和3.48 d;秋季物候期与各物候期前21～72 d的平均气温呈正相关,但与影响时段平均气温的相关性低于春季物候期;总体上,春季物候期受气温影响的程度大于秋季物候期,且果实生长发育期和果树全生育期的延长主要由春季物候期提前所致。各主产地间苹果物候期对气候变暖的响应存在一定差异,其中气温对阿克苏苹果生长发育的影响最大,其次是万荣,对福山的影响并不明显。该研究结果可为指导各地苹果产业应对气候变化提供理论依据。     

日尺度下水热因子变化对青藏高原高寒草原生产力的影响特征

温度和降水变化显著影响高寒生态系统植被生长和系统功能。草地生产力作为草地系统功能强弱的重要体现,对气候变化,特别是温度和降水变化十分敏感。探究高寒草原生产力如何响应气候变化,对预测未来气候变化情景下高寒草地系统功能变化意义重大。前期研究大都从年或季节尺度探究气候变化对草地生产力的影响特征,缺乏更精细时间尺度的关联分析。本研究基于1997—2020年青藏高原高寒草原长期植被观测数据及相应气候资料,应用简单线性回归及偏最小二乘回归法(Partial Least Squares regression, PLS)探究了研究区草地地上净初级生产力对日尺度温度和降水变化响应特征。结果表明：(1)近24 a来研究区年平均气温和降水量分别以0.03℃/a和4.36 mm/a的速率显著升高;(2)近24 a来研究区草地生产力显著升高(增幅为5.24 g m^-2 a^-1),且与年平均温度和降水量呈显著正相关关系;(3)日尺度分析表明,不同阶段温度和降水变化对草地生产力的影响不同,其中5—8月和9—10月的温度及5—7月和9—11月的降水是影响研究区草地生产力的气...     

水生动物碳氮稳定同位素富集系数的整合分析

同位素富集系数即动物组织与其食物之间同位素丰度（δ）的差异值(Δ),是稳定性同位素技术应用于生态系统营养关系、食性和食物网研究的重要参数.不同生境条件下和不同物种之间的富集系数通常被认为是相对稳定的,但越来越多的研究发现,富集系数在不同类型动物之间存在明显差异而不是一个恒定值,尽管这一差异范围仍不清楚.本文进行了3种不同权重设置方式的整合分析,综述并比较了4类水生动物(硬骨鱼类、甲壳类、爬行类、软体动物)的碳氮稳定同位素富集系数.在Web of Science和CNKI数据库上搜索2014年底之前发表的论文,获得了42篇包含140个Δ¹³C的研究结果和159个Δ¹⁵N的研究结果.使用3种不同的加权方式进行3次独立整合分析,3种加权方式分别是以方差倒数作为权重、以样本量作为权重和相等权重.结果表明,整合分析统计结果十分稳健,不同权重设置的分析结果差异很小.水生动物碳稳定同位素富集系数(Δ^13C)总体平均值为1.0‰,其中,硬骨鱼类1.0‰,甲壳类1.3‰,爬行类0.5‰,软体动物1.5‰;氮稳定同位素富集系数(Δ¹⁵N)总体平均值为2.6‰,其中,硬骨鱼类2.4‰,甲壳类3.6‰,爬行类1.0‰,软体动物2.5‰.统计分析表明,硬骨鱼类、甲壳类、爬行类、软体动物之间的Δ¹³C没有显著差异,而Δ¹⁵N存在显著差异.因此,应用稳定性同位素技术研究水生动物营养关系、食性和食物网中碳富集系数可以选择总体平均值,而氮富集系数则应根据不同水生动物类型选取相应的系数值.