三倍体毛白杨叶片营养DRIS诊断

采用L1645正交设计法对造林后的三倍体毛白杨进行了施肥试验,运用DRIS诊断法对其叶片营养元素进行了研究.结果表明,以造林第3年7～10月份三倍体毛白杨叶片N、P、K元素浓度测定值为依据,成功制定了DRIS图解法及指数法的营养诊断标准,经检验取得了较高的诊断正确率.三倍体毛白杨叶片N、P、K三元素浓度最佳比值范围为N/P=19.116±1.270;N/K=3.054±0.289;K/P=6.356±0.651.DRIS诊断标准分别经各月份林木叶片养分元素浓度回代检验,林木N、P、K需肥次序与实际施肥量基本一致,其中以9月份林木各处理为例,诊断正确率达到了80%以上.3年生三倍体毛白杨林木对N、P、K需求次序为N>K>P,与DRIS诊断结果一致.运用DRIS法诊断得到的三倍体毛白杨叶片养分浓度最佳比值范围将为三倍体毛白杨的合理施肥,大面积推广提供科学依据.     

一株木质素降解菌高温驯化及酶学性质的测定

【背景】高温引起的微生物活性降低是限制园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的主要因素。【目的】驯化一株木质素降解菌芽孢杆菌NO.2,提高其在高温下的微生物活性,探究其生长情况及酶学特性。【方法】采用温度梯度方法驯化菌株,以菌株生长曲线、酶活力、木质素降解率为评价指标,探究驯化前后菌株间差异,以及驯化后菌株所产木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围。【结果】与原菌株相比,驯化后菌株在60℃培养时最大生物量间差异不显著;漆酶(laccase,Lac)、锰过氧化物酶(manganeseperoxidase,MnP)和木质素过氧化物酶(ligninperoxidase,LiP)酶活力得到进一步提高,分别提高了30.75%、35.98%和29.62%,木质素降解率提高60.52%。酶学性质研究表明,驯化后菌株所产Lac、MnP和LiP在20-60℃、pH 3.0-9.0范围内酶活力均较高,而且具有较好的稳定性,稳定性依次为Lac>LiP>MnP。【结论】温度梯度驯化方法可有效提高微生物对高温环境的适应性,扩大木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围,在进一步自主研制专用降解园林废弃物微生物菌...     

森林生态系统碳水关系及其影响因子研究进展

森林生态系统的碳水关系是陆地生态系统碳循环和水循环相互耦合的作用过程,对研究森林碳汇、森林生态水文过程和全球变化响应有重要意义.在全球变化背景下,森林生态系统碳水关系已成为生态水文学领域中的一个热点科学问题.本文在总结国际上森林碳汇研究的基础上,概述了森林碳水关系的过程机制,包括森林水分利用效率、不同尺度上的碳水关系、尺度推绎和碳水关系的模拟研究方面的进展;总结了影响森林碳水关系的因子和研究进展,包括水分条件、CO₂浓度升高、增温、氮沉降、臭氧浓度变化、辐射因子和海拔梯度因子对森林碳水关系的影响;最后对已有研究存在的问题进行了初步分析,并对未来研究内容和方向进行了展望.     

构巢曲霉冻干菌粉的制备及优化

【背景】目前,用以降解园林绿化废弃物中木质素的菌剂多为液体菌剂或固体菌剂,鲜有对粉状菌剂的研究。【目的】研制高活性冻干菌粉,提高其冻干存活率并优化其工艺,以解决液体菌剂或固体菌剂在运输、储藏及使用上存在的问题。【方法】以一株木质素降解菌构巢曲霉(Aspergillus nidulans)为研究对象,利用真空冷冻干燥法制备冻干菌粉。以菌株的冻干存活率为评价指标,通过单因素试验筛选适于菌株冻干过程的保护剂种类及浓度梯度,再通过正交试验优化冻干菌粉复合保护剂配方。获得配方后,进一步探究冻干菌粉的复水条件和储藏条件。【结果】保护效果较优的4种保护剂成分经复配后对冻干存活率的影响顺序为蔗糖>葡萄糖>脱脂乳粉> α-乳糖。经优化后的保护剂配方以蔗糖15%、葡萄糖1%、α-乳糖10%、脱脂乳粉1%为最佳;复水条件以生理盐水为溶剂,复水30 min为最优。在此条件下制备和使用冻干菌粉,菌株的冻干存活率可达83.33%,有效活菌数可达1.2×10¹⁰ CFU/g。最佳储藏温度为-20 ℃,在此温度下保存28 d后,菌粉活性无明显下降。【结论】该研究获得的制备和储藏构巢曲霉冻干菌粉条件,具有菌株损失率低、可长时间保存的特点,对推进木质素降解菌在实际生产中应用具有积极作用。     

川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

土壤水分胁迫对拉瑞尔小枝水分参数的影响

采用压力室法在土壤水势为-0.021、-0.121、-0.698、-0.968 MPa 4种情况下对大田种植的1年生Larrea tridentata的小枝水势进行测定,并绘制PV曲线,通过PV曲线求解各水分参数,用以判定土壤水分胁迫对L.tridentata生理特性的影响。研究结果表明:供水良好的情况下,L.tridentata水势日变化呈双峰曲线,随着土壤水分含量的减少,峰值逐渐变得不明显。在土壤水分胁迫条件下,L.tridentata有一定的渗透调节和保持膨压的能力,它一方面通过细胞壁弹性和拥有较高的束缚水含量来保持膨压,另一方面原生质具有较强的忍耐脱水的能力。随着土壤干旱胁迫的逐渐加重,其耐脱水能力提高,保持膨压的能力逐渐减弱。通过对其在不同土壤水分胁迫条件下渗透调节和维持膨压能力的综合评价,得出其在4种土壤水分状况下的综合抗旱指数分别为0.25、0.17、0.933、0.657,说明随着土壤水分含量的逐渐减少,L.tridentata能逐渐提高自身抵御干旱的能力以适应干旱;通过抗旱模型的判定得出L.tridentata属于高水势延迟脱水型耐旱树种。     

一株分离自绿化废弃物堆肥枯草芽孢杆菌的常压室温等离子诱变及其发酵条件

【背景】为了提高堆肥降解有机废弃物的效率,高效堆肥菌剂成为了研究热点,其中以真菌应用的研究为多,但真菌也有对氧气和底物敏感等缺点,细菌对堆肥的作用开始被研究。本实验室以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为底物,从绿化废弃物堆肥中筛选得到枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis,B.subtilis) BL03,它具有较好的纤维素分解能力,能提高绿化废弃物堆肥中纤维素降解和腐殖质合成的速度。【目的】进一步提高B.subtilisBL03的纤维素酶生产能力。【方法】利用常压室温等离子(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变BL03菌,通过CMC-刚果红固体培养基观察水解透明圈,以及液体发酵后检测酶活力的方法进行3轮筛选;通过连续多代培养观察突变株的遗传稳定性;通过梯度温度、p H培养研究突变株发酵的最适生长温度、培养基初始pH;利用正交设计方法研究适合突变株发酵培养的工业级原料配方。【结果】筛选到2株正突变株,酶活力分别提高了69%和72%;连续10代培养稳定,验证了突变株的遗传稳定性;其中酶活力最高的突变株BLA3890最适培养温度为37°C、培养基初始pH为5.0-6.5,研究得到较经济的发酵培养基配方。【结论】ARTP诱变B. subtilis BL03后得到的突变株BLA1973和BLA3890在绿化废弃物堆肥或其他纤维素降解行业具有进一步研究和应用的价值。     

不同隔盐措施对滨海盐碱地土壤水盐运移及刺槐光合特性的影响

土地盐碱化是限制土地资源利用的一个主要障碍,在耕地面积逐渐减少的今天,改良利用盐碱地早已提上了科学日程。在天津滨海盐碱地区,通过田间完全随机区组实验设计,对比分析了4种土壤盐分隔离措施(对照-不设隔盐处理,CK;沸石隔盐处理,FS;陶粒隔盐处理,TL;河沙隔盐处理,HS)对0—80 cm土层水盐运移及刺槐(Robinia pseudoacacia)光合特性的影响,目的是通过评估不同隔盐材料的控盐改土效果,为滨海地区盐渍土改良和沿海防护林营造等林业生态工程建设提供理论依据。研究结果表明:(1)FS和TL可以显著提高土壤相对水分含量,为刺槐生长创造更加适宜的水分环境。FS导致0—80 cm土体内盐分含量和土壤盐溶质浓度显著降低,控盐效果显著。TL仅在40 cm以下土层有显著降盐效果,控盐效果仅次于FS。与对照相比,HS对0—80 cm土体内盐分含量和土壤盐溶质浓度无显著影响,降盐效果最差。(2)FS处理能显著提高刺槐的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶片水分利用效率(LWUE),降低胞间CO2浓度(Ci)。TL可显著提高刺槐叶片的Pn、Tr,但改善效果不及FS,并且其对Gs、Ci和LWUE没有显著影响。与对照相比,HS虽然能显著增加刺槐叶片Pn和Tr,但却导致LWUE显著降低。综上所述,在滨海地区采用沸石作为隔盐材料比采用传统材料河沙更能有效保水降盐,促进植物光合及生长,可以作为滨海盐碱地区隔盐材料的优先选择。     

森林土壤种子库与天然更新

论述了森林土壤种子库的特点：（1）森林土壤种子库密度小于耕作土壤和草地,并且受森林类型和年龄的影响,变化幅度很大;（2）森林土壤种库的种类组成在森林的不同演替阶段,受其地上植被影响的程度不同;（3）森林土壤种子库的动态变化是周期化因数和随机性因数的结合,并从土壤种子库的时间动态和空间分布角度,分析了土壤种子库对天然更新的影响,森林土壤种子库是天然更新的物质基础,种子库的结构和功能影响天然更新能力的方向,因此能影响土壤种子库格局变化的各种因子或措施,均能显著地促进或妨碍森林的天然更新,根据森林土训种子库的时空格局特点及影响更新的障碍因子,可以采用人工的辅助措施促进更新,同时,对于森林土壤种子库的研究应着眼于应用干扰生态学的基本理论,以退化生态系统的重建和群落交错区的演替为主要内容,研究方法应以长期定位观测为宜。     

基于高通量测序技术的不同年代公园绿地土壤细菌多样性

【背景】细菌多样性对绿地土壤生态功能有重要作用,但不同年代公园绿地土壤的细菌多样性尚未见相关报道。【目的】研究北京市不同年代公园绿地土壤细菌多样性和群落结构特征。【方法】利用IlluminaMiSeq测序技术,分别对北京市代表性古典公园和现代公园绿地土壤细菌群落多样性进行分析。【结果】北京市公园绿地土壤细菌群落共划分为45个已知的菌门,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和放线菌门为优势细菌群。土壤细菌群落α多样性分析结果表明,古典公园和现代公园的土壤细菌多样性存在差异,表现为古典公园的丰富度和多样性都高于现代公园。此外,土壤细菌群落相似性分析和主坐标分析都表明古典公园和现代公园的土壤细菌群落结构存在显著差异。冗余分析表明,对土壤微生物群落结构产生显著影响的环境因子分别为土壤含水量、有机质和全氮,其它土壤环境因子无统计学意义。首次引入公园年代作为影响因子进行冗余分析的研究结果表明,公园年代为影响公园细菌群落多样性的重要因子。【结论】不同年代公园绿地土壤细菌群落结构和物种多样性具有显著差异,随着公园年代的增加,土壤肥力和微生物多样性增加,绿地生态系统更稳定,可通过制定不同的绿地管理措施改变公园绿地土壤环境,进而优化土壤细菌群落结构,促进土壤碳氮养分循环,提高土壤肥力。