基于能值分析的黑龙江垦区农业生态经济系统可持续性

运用能值理论与分析方法,采用净能值产出率、环境负荷率、能值密度、人均能值用量、能值产投比及可持续性指数、系统稳定性指数及优势度指数等重要能值指标,对黑龙江垦区2002—2011年间农业生态经济系统的能值结构作了分析。结果表明:黑龙江垦区各项指标都维持在较高水平,工业辅助能投入大幅增加,农业生态系统的产能不断提高,垦区的经济发展水平和职工生活水平得到显著改善,但由此也产生了农业生态系统可持续性下降、种植结构不合理和能源利用效率低等问题,需要在今后的发展中亟待解决。     

一株产生物表面活性剂低温细菌的筛选与鉴定

采用血平板培养基及蓝色凝胶平板培养基初筛、排油圈法复筛,从低温环境下自然腐烂秸秆中分离筛选到4株产生物表面活性剂的低温细菌.其中菌株B-17发酵液排油圈达到最大,在5d内可使发酵液的表面张力由75.47 mN· m-1降至37.49 mN·m-1.通过形态特征、生理生化试验及16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌为理研菌属(Petrimonas sp.).红外光谱分析表明,菌株B-17在代谢过程中能产生糖脂类表面活性物质.该菌发酵液的乳化能力在5d内仍能保持在75％,具有很好的增溶效果.研究表明,初始pH 7、盐浓度0.4％、温度20℃时,对菌株B-17生长和产生物表面活性剂最有利.本研究为低温环境下产生物表面活性剂细菌的开发奠定了基础.     

哈尔滨市街道绿化的生态效应

研究街道绿地组成与结构对城市环境和小气候的影响,对城市街道绿地的绿化设计具有重要的理论与实践意义.分别在2006年春、夏、秋不同季节,调查了哈尔滨市南直路、长江路、上坞路3条新建宽域街道与绿化相关的生态指标,并运用灰色关联度分析法,分析了新建街道的绿化生态效应.结果表明:在日变化规律和季节变化规律中,街道绿化树种的生态效应在不同街道、不同季节、一天中不同时段分别达到各自的极值;长江路夏季12:00-14:00达到降温极值、春季16:00-18:00出现遮光度极值、7:00-8:00出现负离子增加极值、11:00-13:00达到增湿极值,秋季16:00-18:00出现CO2吸收量极值、11:00-13:00达到噪音衰减量极值,南直路秋季11:00-13:00出现滞尘量极值;在不同季节生态效应的关联规律中,3条街道都在夏季表现出最佳总体绿化生态效应.灰色关联度分析表明,不同街道的总体绿化生态效应不同,以上坞路的总体绿化生态效应最为显著.街道绿化形式与模式不同,其生态效应也显著不同,街道绿地组成与结构对街道生态效应的发挥有较大影响.     

不同供氮水平下反枝苋的化感作用与资源竞争能力

为探讨反枝苋(Amaranthus retroflexus)在入侵农田生态系统过程中的化感作用与资源竞争能力之间的关系,采用添加活性炭的方法,比较了在有无活性炭条件下,反枝苋与大豆(Glycine max)的生物量积累、生物量分配及不同器官含氮量随供氮水平的变化情况。结果表明,在低供氮水平时,化感作用在竞争中占有的比重较大,在高供氮水平时,化感作用所占的比重相对降低;在高供氮条件下,反枝苋增加了对根和叶的生物量分配,而在低供氮条件下,则增加对繁殖器官的生物量分配;在氮素营养贫瘠的条件下,添加活性炭的大豆含氮量要明显小于不添加活性炭时,随着供氮水平的上升,差异逐渐减小。说明在入侵过程中,反枝苋可以通过调节自身的化感作用和生物量分配来适应不同的氮素营养条件。     

基于传统生态足迹方法和能值生态足迹方法的黑龙江省可持续发展状态比较

运用传统生态足迹方法及其改进方法——能值生态足迹方法,对2005年黑龙江省可持续发展状态进行了分析.结果表明：2005年,采用能值生态足迹方法和传统生态足迹方法计算的黑龙江省生态赤字分别为1.919和0.6256 hm²·cap^-1.2种方法得到的研究区生态足迹均超过生态承载力,表明该区域经济社会发展处于一种不可持续的发展状态.能值生态足迹方法从能量角度探讨了人类物质需求与生态系统资源供应的关系,并采用能值转换率、能值密度等更加稳定的参数进行计算,一定程度上克服了传统生态足迹方法的缺陷.     

农肥和化肥施用对大豆根瘤菌多样性的影响

基于6年的黑土培肥定位试验,从大豆根瘤中提取根瘤菌DNA,采用PCR-DGGE与克隆测序技术相结合的方法,分析了施用农肥和化肥对根瘤菌多样性的影响。DGGE图谱分析表明:对照(不施肥)处理的nifH基因条带数和多样性指数最大,各处理多样性指数差异显著,大小顺序为:对照>农肥高量>农肥低量=农化1:1>化肥高量>化肥低量。聚类分析显示,施用化肥的处理与其他处理相似性仅为66%,说明施用化肥的处理与其他处理相比大豆根瘤菌群落结构差异较大,显著改变了根瘤菌的群落结构。DGGE测序结果显示,大部分根瘤菌属于慢生根瘤菌属。农肥和化肥的施用均降低了大豆根瘤菌多样性,其中化肥处理更明显地降低了根瘤菌多样性。     

外来入侵杂草反枝苋的研究进展

反枝苋(Amaranthus retroflexus)原产于美洲,是广泛分布于我国的外来入侵杂草。本文就反枝苋的种子生物学特性、化感作用、表型可塑性、作为典型C4植物的生理生态特征、其与作物的竞争机制、在我国的入侵扩散过程及影响因子,以及其对增强紫外线辐射的生理生态响应和防除方法分别进行了评述。结果表明:反枝苋的一些生物学特性对其入侵成功具有重要作用,其种子数量大、种子萌发温度范围广、表型可塑性强、光合能力强、并可通过化感作用影响多种作物的生长,温度和湿度适应范围广,可以入侵多种生境类型。针对目前研究中的不足,应加强以下方面的研究:1)反枝苋对大范围环境梯度变化的适应机制;2)反枝苋对农田生态系统资源波动的响应;3)反枝苋的化感作用机制;4)反枝苋的综合控制技术。     

抗草甘膦转基因大豆对根际土壤氨氧化古菌群落多样性的影响

抗草甘膦转基因大豆是孟山都公司首次进行商业化生产的转基因作物。近年来其风险评价,包括土壤生物多样性风险评价受到越来越多的重视。氨氧化古菌是硝化过程的关键微生物,在氮素循环中起重要作用。本文以抗草甘膦转基因大豆(RRS)、非转基因亲本(RRS-S)、野生大豆(W-S)和栽培大豆(D-46)为材料,采用PCR-DGGE方法研究了根际土壤氨氧化古菌(AOA)群落多样性的变化,为转基因大豆的生态安全性评价提供理论依据。通过多样性指数与均匀度指数分析,RRS对根际土壤AOA群落多样性没有显著性影响;主成分分析结果表明,RRS与其他品种大豆(W-S和D-46)根际土壤AOA群落结构差异较大,但与亲本(RRS-S)差异不显著;amoA基因测序与系统发育树的构建表明,不同基因型大豆根际土壤中的AOA一部分属于文献中记录的土壤AOA类群(soil/sediment),一部分在现有文献中没有记录(soil),但被测序检测的AOA均不属于水生环境(water)或海洋底泥(sediment)中的AOA类群。另外,有众多已检测的AOA在文献中并无记录和归类,其中包括RRS的缺失条带1、20、25和特有条带3。综合分析,抗草甘膦转基因大豆对根际AOA多样性没有显著性影响,但改变AOA群落的组成。     

高灵敏、高特异性心钠素放射免疫测定方法及应用

本法应用戊二醛连结α-人心钠素(α-hANF)和牛血清白蛋白,产生的复合物免疫家兔,获得抗α-hANF血清,其最终效价为1:35万,亲和常数K_a=4.94×10^-10mol/L。α-hANF应用氯胺-T氧化法进行 ¹²⁵I标记,再经DEAE-SephadexA25柱层析纯化,得到单碘 ¹²⁵I-α-hANF,比放射性为300μci/μg左右。最小检出量为1.8pg/管。与8种肽交叉反应为:α-rANF 98％、心房肽Ⅲ 40％,其它6种无交叉反应。样品变异系数,批内:4.4％,批间:16.3％。     

抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际土壤细菌数量和多样性的影响

为深入研究种植抗草甘膦转基因大豆的黑土生态区根际土壤中细菌数量及多样性的变化,试验采用DGGE-cloning测序技术与传统培养相结合的方法,研究了抗草甘膦转基因大豆(RRS)对根际土壤细菌数量以及细菌群落多样性的影响.传统培养试验结果为RRS显著降低了土壤细菌的数量;DGGE图谱分析表明,RRS根际土壤细菌16SrDNA条带数、多样性指数及均匀度指数均要低于其他处理,聚类分析显示RRS带谱与RRS-S和Y-S差异较大,相似性分别为64%和64.4%;DGGE-cloning测序结果表明,在RRS处理中缺失条带1和条带12分别属于Uncultured bacterium和Nitrospira门Nitrospira属,其中条带1与其他切取条带最小遗传距离达0.4,与其他处理相比表现出弱势差异的条带2、4、5和条带11均属于Uncultured bacterium.研究表明,RRS不同程度上降低了根际土壤细菌的数量和细菌群落的多样性,并对根际土壤中Nitrospira属细菌有一定的抑制作用.