4种温带森林非生长季土壤二氧化碳、甲烷和氧化亚氮通量

中高纬度森林土壤在漫长的非生长季中对重要温室气体——二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的释放或吸收在碳氮年收支中作用很大,但目前研究甚少。采用静态暗箱-气相色谱法,比较研究东北东部4种典型温带森林土壤表面CO2、CH4和N2O通量在非生长季中的时间动态及其影响因子。结果表明:4种森林土壤在非生长季中整体上均表现为CO2源、N2O源和CH4汇的功能。红松林、落叶松林、蒙古栎林、硬阔叶林的非生长季平均土壤表面CO2通量分别为(65.5±8.1)mgm-2h-1(平均值±标准差)、(70.5±10.2)mgm-2h-1、(77.1±8.0)mgm-2h-1、(80.5±23.5)mgm-2h-1;CH4通量分别为(-17.2±4.6)μgm-2h-1、(-15.4±4.2)μgm-2h-1、(-31.5±4.5)μgm-2h-1、(-23.6±4.1)μgm-2h-1;N2O通量分别为(19.3±5.1)μgm-2h-1、(11.5±2.5)μgm-2h-1、(16.4±4.0)μgm-2h-1、(14.4±5.4)μgm-2h-1;其中非生长季土壤表面CO2总排放量分别为143.4gm-2、162.8gm-2、189.9gm-2、252.7gm-2,分别占其年通量的7.3%、10.6%、8.4%和8.5%。所有林型非生长季土壤表面CO2通量在春季土壤解冻前均维持在较低水平;在解冻进程中随温度升高而增大。土壤表面CO2通量与5cm深土壤温度(T5)呈极显著的指数函数关系。在隆冬时节出现CH4净释放现象,但释放强度及其出现时间因林型而异,其中以红松林的释放强度较大,高达43.6μgm-2h-1。土壤表面CH4通量与T5呈显著的负相关。土壤表面N2O通量的时间动态格局在林型间的分异较大,但在春季土壤解冻阶段均释放出N2O,而释放峰值和出现时间因林型而异。土壤表面N2O通量与0—10cm深土壤含水量呈显著的正相关(红松林除外)。研究展示了不同温带森林类型的土壤水热条件对其非生长季土壤CO2、CH4和N2O通量的重要影响,但这3种温室气体的林型间分异的生物学机理尚需进一步研究。     

气候暖化对解冻期不同纬度兴安落叶松林土壤氧化亚氮释放的影响

春季解冻期北方森林土壤释放出大量的N₂O,是大气温室气体的主要来源之一.本研究将分布于塔河(52°31′ N)、松岭(50°43′ N)、孙吴（49°13′ N）和带岭（47°05′ N）4个纬度上林分状况相似的兴安落叶松林样地（包括幼树、地被物和A、B层土壤）移置至其自然分布区南缘,模拟气候暖化,分析春季解冻期土壤N2O通量的时间动态及其影响因子.结果表明：各处理的土壤N2O释放高峰均出现在解冻中后期.带岭、孙吴、松岭和塔河样地土壤解冻期的土壤N₂O平均通量分别为（66.5±9.3）、（54.3±5.6）、（44.3±5.3）和（33.5±3.7） μg·m^-2·h^-1;土壤N₂O通量与5 cm土壤温度和0～10 cm土壤微生物生物量碳呈显著正相关,但与土壤含水率的相关性不显著.解冻期4个处理的土壤N₂O释放差异显著,其平均通量和累积释放量均随纬度升高而下降.这种差异主要是由于不同纬度土壤的微生物活性和土壤物理性质的差异引起的.     

四种温带森林土壤氮矿化与硝化时空格局

利用PVC管原位培养连续取样法测定了东北地区4种具有代表性的森林生态系统(硬阔叶林、蒙古栎林、红松林、落叶松林)土壤氮素矿化、硝化的时间动态及氮矿化的空间分布格局.结果表明:4种森林土壤氮素矿化存在明显的时空变异.蒙古栎和红松林土壤在6月份表现出强烈的氮矿化和硝化作用,而硬阔叶林及落叶松林7月份氮素矿化强烈.4种森林生态系统上层土壤的氮净矿(硝)化率显著高于下层土壤.4种林型土壤的硝化过程在氮矿化过程中占有重要地位,其NO-3-N在无机氮中的比例分别为:79.9%～91.1%(硬阔叶林)、50.7%～80.5%(蒙古栎林)、54.1%～92.0%(红松林)、63.7%～86.5%(落叶松林).生态系统构成决定了土壤氮素的矿化能力.阔叶林和针阔混交林生态系统矿化率大于纯针叶林生态系统.硬阔叶林、红松林、蒙古栎林、落叶松林的平均净矿化率分别为:(0.58±0.01) mg · kg-1 · d-1、(0.47±0.19) mg · kg-1 · d-1、(0.39±0.11) mg · kg-1 · d-1和(0.23±0.06) mg · kg-1 · d-1.4种林型氮素矿化作用与地下5 cm温度呈正相关,并受土壤表层 (0～10 cm)水分显著影响.土壤微生物量氮与土壤氮矿化呈显著正相关.     

气候变化对中国东北地区日本松干蚧传播扩散的影响

基于气候资料和日本松干蚧传播资料,根据传播扩散范围及入侵地的气候特征,分析了日本松干蚧主要影响因子的年代变化对日本松干蚧在东北地区扩散的影响。结果表明:东北地区最冷月各旬及月平均最低气温总的呈升高趋势(r=0.86,P0.05),冬季极端最低气温也有缓慢上升趋势(r=0.93,P0.01),其年代间的冷暖变化与日本松干蚧在东北地区扩散有明显的相关性。1月平均最低气温和冬季极端最低气温明显升高的20世纪70年代和90年代,日本松干蚧快速扩散、危害地虫口密度大、危害程度重。日本松干蚧大范围扩散和爆发都发生在1月份最低气温较高的年份。1月最低气温和冬季极端最低气温升高是日本松干蚧在东北地区传播扩散的重要因素。复苏后的降水量、卵孵化期的空气相对湿度和夏季最高气温的年代变化对日本松干蚧扩散的影响不显著。     

四种温带森林土壤氧化亚氮通量及其影响因子

以中国东北东部4种典型森林生态系统(人工红松林、落叶松林、天然次生蒙古栎林和硬阔叶林)为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法,比较其土壤N₂O通量的季节动态及其影响因子.结果表明：在生长季, 4种森林生态系统土壤总体上表现为大气N₂O的排放源, 其N₂O通量大小顺序为：硬阔叶林(21.0±4.9 μg·m^-2·h^-1)> 红松林(17.6±4.6 μg·m^-2·h^-1)>落叶松林(9.8±5.9 μg·m^-2·h^-1)>蒙古栎林(1.6±12.6 μg·m^-2·h^-1).各生态系统的N₂O通量没有明显的季节动态,只在夏初出现排放峰值(蒙古栎林为吸收峰).4种生态系统N₂O通量均与10 cm深土壤含水量呈极显著正相关,与NO₃^--N呈显著负相关;N₂O通量对土壤温度和NH₄⁺-N的响应出现分异：针叶林N₂O 通量与NH₄⁺-N呈显著正相关,而与5 cm深土壤温度呈不相关;阔叶林与针叶林正相反.在较为干旱的2007年,土壤水分是影响4种林型土壤N₂O通量的关键因子.植被类型与环境因子及氮素有效性对N₂O通量的相互作用将是未来研究的重点.     

拟南芥CIPK1基因的功能初步分析

以模式植物拟南芥为材料,采用RT-PCR分析、基因克隆、转化等方法对CIPK1基因功能进行了研究.结果发现,CIPK1(CBL-interacting protein kinase 1)基因在拟南芥茎和花中表达量最高,在叶中表达量最低;ABA能迅速诱导CIPK1基因的表达,GA则抑制该基因的表达,但2,4-D和6-BA对该基因的表达无明显影响;通过对CIPK1基因转基因突变体进行ABA处理,发现转基因拟南芥种子的萌发率明显高于野生型.以上结果表明CIPK1基因的表达具有组织特异性,并且该基因参与ABA和GA信号传导,尤其在ABA促进种子休眠的信号传导途径中具有非常重要的作用.     

液态培养基内跟踪细菌生长和一个新的细菌生命模式

通过增加液态培养基的粘稠度到 8 4centipoise即 0 .0 84g·cm^-1·s^-1以上 ,实现了长达 6h的对大肠杆菌个体生长和家族形成的实时连续观察 .观察结果显示主要为单一方向的大肠杆菌生长和繁殖并提示在所观察到的大肠杆菌生命周期中有1次以上的繁殖 .由此提出一个新的细菌生命模式 :每个细菌都有一个稳定的细胞极性并会转变成不同代的 2个细菌 ;每个细菌的生命周期可含有 1次以上的生殖周期 ;每个细菌的年龄应以它所经历的时间划定 .这个新的细菌生命模式与权威的细菌生命概念不同 ,但符合从直接观察大体生物所得出的所有基本生命原则 .     

Ⅲ型干扰素最新研究进展

IFN-λ是新发现的分类为Ⅲ型干扰素的细胞因子,由IFN-λ1,IFN-λ2和IFN-λ3组成,也称作IL29,IL28A和IL28B.IFN-λ通过与其受体复合物结合进行信号转导,该复合物由特异性的IFN-λR1以及与IL-10相关的细胞因子共有的受体IL-10R2组成.IFN-λ主要激活Jak-STAT通路诱导抗病毒、抗增殖、抗癌以及先天或适应性免疫反应.其晶体结构与IL-10细胞因子家族相似.诱导IFN-λ基因表达的通路尚未被研究透彻,在一定程度上同IFN-α类似,涉及TRIF,RIG-I或IRF7通路.IL28B的核苷酸多态性与丙型肝炎病毒(HCV)的自发性清除及HCV联合疗法的结果有关联,预示IFN-λ可以作为替代目前IFN-α治疗HCV感染的一个更有效的选择.本文提供了IFN-λ的一些研究进展,关于IFN-λ的很多机制目前仍是未知的.