短期增温对贡嘎山峨眉冷杉幼苗生长及其CNP化学计量学特征的影响

2009年5月至10月,在中国科学院贡嘎山高山森林生态系统观测站附近,采用红外灯加热人工模拟气候变暖研究了增温对峨眉冷杉(Abies fabiri (Mast) Craib)幼苗生长和养分及其化学计量特征的影响。由于红外灯的增温作用,在幼苗的整个生长季节,增温样地地表下5 cm、10 cm、20 cm处土温平均高于对照样地5.04 ℃、4.81 ℃、4.35 ℃,而土壤含水量则分别降低了7.03%、6.10%、6.40%;地表20 cm处空气温度相比对照样地上升了1.12 ℃,而空气相对湿度则降低了6.30%。除茎重比外,增温处理降低了峨眉冷杉幼苗的根长、基径、株高、总生物量、根重比、叶重比、根冠比和比叶面积。经方差分析发现,增温处理后幼苗根、茎和叶的C平均含量与对照差异性均不显著(P>0.05),其中除茎的提高了2.76%外,根和叶分别降低了7.15%和2.29%;N平均含量除茎显著降低之外(P<0.05),根、叶分别提高了9.78%和5.70%;幼苗根、茎、叶的P平均含量均低于对照11.97%、10.69%和2.99%,并且根和茎与对照存在显著性差异(P<0.05)。增温处理后幼苗根、茎、叶各器官的C︰N、C︰P 、N︰P与对照均不存在显著性差异(P>0.05),其中C︰P均大于对照,而C︰N和N︰P与对照相比,均有不同程度的减小;C︰N、N︰P和C︰P的平均值(标准差)大小顺序依次为茎(92.594.92)>根(61.891.65)>叶(60.813.23)、叶(4.990.22)>根(4.440.58)>茎(3.640.10)和茎(336.358.70)>叶(302.854.49)>根(274.865.27)。实验结果表明：增温对幼苗生长和生物量积累具有明显的限制作用,对叶片生长的阻碍作用尤为突出;增温改变了幼苗根茎叶的CNP含量及其化学计量比格局;在养分供应上,增温和对照处理下幼苗生长均受N素限制。     

基于文献计量的国内园艺疗法研究现状及趋势分析

以中国知网(CNKI)中截至2019年2月27日的224篇中文文献和Web of Science (WOS)中12篇中国学者发表的英文文献为对象,采用文献计量法,分析国内园艺疗法研究现状及趋势。研究发现,我国园艺疗法研究热度持续上升,文献数量不断增加,但研究网络分支有限、研究深度有待加深。医药卫生、工业技术和农业科学是其主要研究领域;景观设计和康复是最为突出的研究热点。最后,针对国内园艺疗法研究在研究力量、资助、学科、刊物、内容和趋势等六个方面的局限提出建议,并对未来研究方向做出展望。     

森林凋落物对种子萌发与幼苗生长的影响

森林更新是森林生态系统维持自身稳定的重要环节,其早期阶段(种子萌发与幼苗生长)对气候变化十分敏感,同时显著地受到森林凋落物的影响。对这种影响机制的深入研究,有助于进一步认识和了解森林更新动态和群落演替方向。本文简要概述了近年来国内外森林凋落物研究动态,从森林凋落物影响种子萌发与幼苗生长的物理作用机制(凋落物对种子与幼苗产生的物理障碍与机械损伤,微环境的温度、湿度以及光照条件的变化等)、生物化学作用机制(产生化感物质、降解释放营养物质)以及通过改变土壤理化性质间接对其产生影响等3个方面进行了系统综述,并且就气候变化与森林凋落物的协同作用通过多种方式直接或间接地对树木种子萌发与幼苗生长产生影响的机理进行了初步探讨。在此基础上提出了这一领域未来研究趋势和需要加以重视的问题。     

恶臭假单胞菌中3-酮脂酰ACP还原酶FabG5是脂肪酸合成关键酶

3-酮脂酰ACP还原酶(FabG)催化脂肪酸合成中的第一步还原反应,是细菌生长的关键酶之一.恶臭假单胞菌在环境污染治理和工业聚羟基脂肪酸(PHA)的生产中,都具有重要的应用价值.生物信息学分析显示,恶臭假单胞菌基因组编码6个FabG同源蛋白质,与大肠杆菌FabG相比较,PpFabG5序列相似性最高(76.5%),其他几个PpFabG也都具有较高的序列相似性(约50%).除PpFabG4之外,其他的同源蛋白质都具有催化活性位点和N端辅因子结合位点.为研究恶臭假单胞菌中这6个FabG同源蛋白质的生物学功能,本文进行了异体遗传互补、体外酶学活性分析、体内基因敲除与突变株性状分析等研究.结果显示,只有PpfabG1、PpfabG3、PpfabG5能恢复大肠杆菌fabG温度敏感突变株CL104在42℃时生长,其中PpfabG1互补株生长较弱.而在体外活性检测中,PpFabG1、PpFabG3和PpFabG5在脂肪酸合成起始反应和延伸反应中都具有催化活性,但PpFabG1活性较弱,PpFabG6仅在起始反应中具有催化活性. PpfabG5是恶臭假单胞菌生长的必需基因,不能被敲除,而其他几个PpfabG基因敲除后不影响菌体的生长,突变株的脂肪酸组成与野生菌也无差异.但PpfabG1、PpfabG2敲除后菌体的运动性下降,PpfabG3、PpfabG6突变影响了生物被膜的合成量,而PpfabG4、PpfabG6敲除突变株对H2O2的耐受性增强,表明这些基因具有不同的生理功能,可能在菌体的不同逆境中发挥作用.     

凋落物和增温联合作用对峨眉冷杉幼苗抗氧化特征的影响

峨眉冷杉林是青藏高原东缘亚高山暗针叶林的重要组成部分,其自然更新对全球变化非常敏感,是研究气候变化对陆地生态系统影响的代表性森林类型.以峨眉冷杉幼苗为研究对象,以开顶式增温小室(Open top chambers,OTCs)和电热棒联合的方式增加环境温度,人为添加不同类型凋落物(A,75％峨眉冷杉针叶+25％杜鹃荚蒾灌木叶凋落物;B,55％峨眉冷杉针叶+45％杜鹃荚蒾灌木叶凋落物),共设置4个处理:(1)凋落物A+增温T(A-T);(2)凋落物B+增温T(B-T);(3)凋落物A+环境温度TO(A-T0);(4)凋落物B+环境温度TO(B-TO).研究增温和两种类型凋落物联合作用下峨眉冷杉幼苗的生理生态响应特征.得到以下结果:(1)在环境温度下,A型凋落物情景下的冷杉幼苗的电导率、丙二醛和脯氨酸含量、超氧阴离子自由基产生率比B型情景下高;而可溶性糖和淀粉含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物氢酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性比B型凋落物情景下低.说明在当前环境温度下,B型凋落物比A型凋落物更加适合冷杉幼苗的生长.(2)在A型凋落物情景下,增温处理显著增加了冷杉幼苗叶片的自由脯氨酸含量和过氧化氢浓度;在B型凋落物情景下,增温处理显著降低了冷杉幼苗丙二醛、自由脯氨酸含量、可溶性糖和淀粉含量,增加了超氧阴离子自由基产生速率.可见,与A型凋落物相比,增温使得B型凋落物情景下的冷杉幼苗膜伤害程度减小.(3)不同类型凋落物与增温的联合作用均降低了冷杉幼苗的可溶性糖和淀粉含量.与A-T处理相比,B-T处理下冷杉幼苗叶片的电导率、丙二醛和脯氨酸含量更低,而POD、APX、GR、CAT抗氧化酶活性却更高.研究结果表明,针叶成分相对较少的B型凋落物更有利于峨眉冷杉幼苗适应未来气候变暖情景.