微生境对黄梅秤锤树野生种群叶片功能性状的影响

植物功能性状可以反映植物应对环境变化的适应策略。本文以黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)当前唯一野生种群为对象, 比较了3种微生境(湖边、种群中心、耕地边)中该物种的叶片功能性状均值、种内变异和叶片生态化学计量特征的差异, 分析了黄梅秤锤树对湖岸带微生境变化的响应及其适应策略。结果表明: (1) 3种微生境中土壤C、N、P含量没有显著性差异(P > 0.05), 但土壤C∶N和C∶P具有显著性差异(P < 0.05), 土壤类型和养分条件有所不同。(2)黄梅秤锤树叶片功能性状的比较用单因素方差分析和贝叶斯方差分析得出的结果一致, 均为叶长、叶面积和比叶面积在中心区域显著高于湖边(P < 0.05), 而耕地边与湖边和中心区域均没有显著差异(P > 0.05); 叶N含量在湖边显著高于中心区域和耕地边(P < 0.05), 而中心区域和耕地边间没有显著差异(P > 0.05); 叶宽、叶长/叶宽、叶干物质含量、叶C和叶P含量在3种微生境间都没有显著性差异(P > 0.05)。(3)黄梅秤锤树叶片的N∶P在湖边显著高于中心区域和耕地边(P < 0.05), C∶N在湖边显著小于中心区域和耕地边(P < 0.05), N∶P和C∶N在中心区域和耕地边没有显著性差异(P > 0.05), C∶P在3种微生境间都没有显著性差异(P > 0.05)。(4)黄梅秤锤树叶片功能性状的总体变异程度在0.02-0.28之间, 其中叶片C和N含量在湖边和中心区域的种内变异程度显著较低, 表明3种生境中湖边和中心区域黄梅秤锤树种群的稳定性相对较差。(5)湖边黄梅秤锤树主要通过增加叶N含量促进生长; 中心区域黄梅秤锤树主要通过增加叶面积和比叶面积以及提高叶N的利用效率来提高光捕获能力促进生长; 耕地边黄梅秤锤树的叶N含量和叶面积、比叶面积都处于中等水平, 通过性状之间的共同作用使植株生长达到最佳水平。以上结果表明, 由于微地形、水位波动和土壤环境条件的差异, 黄梅秤锤树对3种生境中的适应策略有所不同, 并且不是通过单一性状调整来适应环境的变化, 而是通过多种性状之间的权衡达到更好的适应效果。     

高效生物表面活性剂产生菌筛选及其性质研究

目的:获得产高效生物表面活性剂的菌株并获得优化培养基。方法:通过从山东文登某加油站附近长期污染富含油质的土壤中逐步采用富集培养基和平板筛选培养基分离筛选菌株并进行优化培养寻找最优生长培养和高产生物表面活性剂的条件。结果:筛选出产表面活性剂的微生物12株,分别命名为BSF1#-BSF12#,从中筛选出1株高效表面活性剂产生菌BSF8#,优化培养结果表明BSF8#的最佳生长pH在7.5左右,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨,BSF8#培养基中最佳NaCl浓度为2g/L。BSF8#菌株可将发酵液的表面张力由最初的48.29mN/m降到27.79 mN/m,上层乳化状发酵液的排油圈最大直径超过7.5cm,并经红外光谱分析确定其生物表面活性剂为1个糖肽类化合物。结论:BSF8#菌株产生的生物表面活性剂活性突出,有较大的开发潜力。     

极小种群野生植物黄梅秤锤树的光合生理特性

黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)是我国特有种,被列为国家Ⅱ级重点保护植物和极小种群野生植物。为探讨黄梅秤锤树对不同光环境的响应与适应,选择3种生境中(林窗、林下、全光照)的植株为研究对象,比较不同生境中叶片表型性状、光合特征和叶绿素荧光特征。结果表明：林窗和林下生境黄梅秤锤树的比叶面积(SLA)显著高于全光照生境,叶厚度(LT)和叶干物质含量(LDMC)显著低于全光照生境;最大净光合速率(P_max)和光饱和点(LSP)在全光照生境中最高,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)在林下生境中最低;林窗和全光照生境黄梅秤锤树的表观电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光量子产量[Y(II)]、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)都高于林下生境。黄梅秤锤树通过增加SLA,降低LCP、R_d和NPQ来适应弱光环境,通过增加LT、LDMC、LSP和NPQ来适应强光环境,对不同的生境表现出较强的适应性,对其种群更新与维持具有重要意义,也为其人工引种的成功提供重要保障。     

国内8款常用植物识别软件的识别能力评价

随着智能手机和人工智能技术的发展, 以手机app为载体的植物识别软件慢慢走进公众生活、科普活动和科研活动的各个方面。植物识别app的识别正确率是决定其使用价值和用户体验的关键因素。目前, 国内应用市场上有许多植物识别app, 它们的开发目的和应用范围各异, 软件本身的关注点、数据库来源、算法、硬件要求也存在很大差异。对于不同人群, 植物识别app有不同的意义, 如对于科研人员来说, 识别能力强的app是提高效率的一大工具; 对植物爱好者来说, 具一定准确率的识别app可以作为入门的工具。因此, 对各app的识别能力进行分析与评价显得尤为重要。本文选取了8款常用的app, 分别对400张已准确鉴定的植物图片进行识别, 其中干旱半干旱区、温带、热带和亚热带4个区各选取100张。这些图片共计122科164属340种, 涵盖了乔木、灌木、草本、草质藤本和木质藤本5种生长型, 包含23种国家级保护植物。种、属、科准确识别正确分别计4分、2分、1分, 以此标准对软件识别能力按总得分进行排序, 正确率得分由高到低依次为花帮主、百度识图、花伴侣、形色、花卉识别、植物识别、发现识花、微软识花。     

青藏高原高寒草地地下生物多样性: 进展、问题与展望

栖息于土壤中的微生物和微型动物种类繁多、数量巨大, 在对地上生物多样性的调控和在生态系统功能与服务的维系中, 具有举足轻重的作用。虽然对土壤微生物以及土壤动物已经开展了广泛的调查, 但是整体上对于地下生物多样性的分布格局、驱动机制及其对全球变化的响应与适应过程, 仍缺乏深刻的认识。青藏高原是全球变化的敏感区域, 其中高寒草地是高原最主要的植被类型, 占高原面积的60%左右, 在高寒生态系统生物多样性维持中具有重要意义。近年来, 已有大量研究关注于高寒草地地下生物多样性, 但是缺乏系统的总结与论述。基于此, 本文从细菌、真菌、古菌、线虫、节肢动物五大土壤生物类群出发, 阐述了青藏高原高寒草地的地下物种丰富度、分布格局及其影响因素, 重点探讨了它们对气候变化和人类活动的响应, 并就未来高寒草地地下生物多样性亟需关注的关键问题进行了展望, 包括: (1)地下各个生物类群的分布格局、各类群之间的联系及驱动机制; (2)地上与地下生物多样性耦联的机制; (3)地下生物多样性对生态系统功能和健康的影响; (4)地下生物多样性的调控实验研究。     

长白山阔叶红松林优势树种叶际真菌群落结构

森林作为陆地生态系统的主体,其林冠承载了地球上大约40%的现存物种,叶际微生物作为冠层生物多样性的重要组成部分, 在维持植物健康、提高宿主抵御能力和参与全球生物地球化学循环等生态功能中发挥着重要作用,然而相对于根际微生物,目前关于冠层叶际微生物群落组成的研究还比较缺乏。本研究以吉林省长白山自然保护区内阔叶红松林为主要研究对象,使用高通量测序技术分析6种优势树种(红松、紫椴、蒙古栎、色木槭、水曲柳、春榆)的叶际真菌群落特征,并测定宿主的14种叶片功能性状,对比研究了不同优势树种叶际真菌群落组成与功能群异同,探讨真菌群落组成与叶片功能性状的关联性。结果表明:叶际真菌的优势门和纲分别为子囊菌门、担子菌门,座囊菌纲和外囊菌纲;不同树种林冠叶际真菌组成存在明显差异。LEfSe分析表明,除春榆和色木槭外,其余树种都有显著的差异指示种,如红松的圆孢多臂菌属和蒙古栎的柱隔孢属;对比FUNGuild数据库发现,叶际真菌主要功能群为病理寄生型;冗余分析和envfit分析结果表明,与植物养分获取和抵御病虫害相关的性状是影响林冠叶际真菌群落结构的主要因子。     

山茱萸糖蛋白的纯化及部分理化性质研究

α-淀粉酶抑制剂广泛存在于高等植物中,能抑制糖类在消化道内的吸收,是一种潜在的治疗糖尿病、肥胖和高血脂的药物。本文采用D101大孔吸附树脂,从山茱萸干果中提取得到粗提物,再经SP Sepharose和Sephacryl S-300柱层析,得到一种具有抑制α-淀粉酶活性的糖蛋白(CoGP)。Sephacryl S-300柱层析,PAGE电泳均证明该糖蛋白为单一组分;在还原条件下的SDS-PAGE电泳中呈现两条蛋白带,其分子量分别是62．O kD和56．8kD,利用Sephaeryl S-300柱层析测定表观分子量为158,9kD,表明CoGP由两个亚基组成;利用苯酚-硫酸法测得其糖含量约为51％;在α-淀粉酶的抑制实验中,山茱萸糖蛋白表现出反竞争的抑制特性。     

中国特有属秤锤树属植物的潜在分布区预测

秤锤树属（Sinojackia）是中国特有属,包括7个物种,各物种的种群及个体数量均较少,预测其潜在适宜分布区及其主要影响因素对制定保护措施至关重要。该研究在全面收集秤锤树属植物分布位点数据的基础上,结合气候、土壤和植被数据,运用物种分布模型（MaxEnt）和ArcGIS,预测该属植物当前的分布范围以及未来（2050s和2070s）潜在分布区的变化,分析影响该属植物分布的主要环境变量。预测结果显示：（1）当前秤锤树属高适宜地区主要在我国的亚热带地区,分布在长江中下游平原,包括湖南、浙江的大部分地区,河南、安徽和江苏南部地区以及湖北和江西两省交界处,四川、贵州零星分布着高适宜度位点;纬度范围为25.42°~31.84°N。（2）当前秤锤树属的高适宜性（0.665）生境面积仅为4.07×10⁴ km²,占国土面积的4.23％,分布区极为狭窄。未来（2050s和2070s）的高适宜分布地区将大幅度缩减,其中在2070s的RCP8.5排放情景下减少最多。（3）随着温度的上升,秤锤树属植物有向高纬度迁移的趋势。研究结果可为濒危植物的就地保护提供科学依据,同时也可为其迁地保护位点的选择提供参考。