模拟穿透雨减少对锐齿栎(Quercus aliena var. acuteserrata)树干液流密度的影响

降水格局变化是全球气候变化的重要特征之一,未来气候变化下,较为频繁和严峻的干旱将威胁地球中纬度部分地区的森林,但森林植被如何响应季节性干旱胁迫及其机制尚不清楚。北亚热带-暖温带过渡区分布着以锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)为优势树种的落叶阔叶林,研究其水分蒸腾代谢过程对干旱的响应是评估气候变化对过渡区天然落叶阔叶林生态系统水碳影响的关键科学问题。在典型的锐齿栎天然林中通过开展模拟穿透雨减少大型野外实验,采用Granier热扩散式探针技术监测锐齿栎树干液流密度的动态变化,研究了不同径级锐齿栎树干液流密度对模拟干旱的响应规律。结果表明:(1)穿透雨减少对树干液流密度的影响呈现季节变异。在7月份,林内穿透雨减少显著降低了锐齿栎的树干液流密度,但生长季后期的10月份林内穿透雨减少反而使锐齿栎树干液流密度显著升高。(2)不同径级的锐齿栎树干液流密度在生长季内对干旱有不同的响应,特别是小径级的树干液流密度与其他径级有较多的不同。小径级的锐齿栎树干液流密度在5、7月份表现为减雨样地显著小于对照样地,在9、10月份则表现为减雨样地显著大于对照样地。中径级的锐齿栎树干液流密度在5、10月份表现为减雨样地显著大于对照样地,在7月份则表现为减雨样地极显著小于对照样地。大径级的锐齿栎树干液流密度在6、7月份表现为减雨样地显著小于对照样地,在10月份则表现为减雨样地显著大于对照样地。     

粤港两地田间发现夜蛾黑卵蜂与 螟黄赤眼蜂寄生草地贪夜蛾

草地贪夜蛾是新入侵我国的重大危险性害虫,了解野外条件下天敌的发生情况对于挖掘和利用本地天敌资源开展生物防治有重要意义。2019年4月至7月,定期在广州及香港地区的玉米田中开展草地贪夜蛾发生情况调查时,发现野外两种卵寄生蜂寄生草地贪夜蛾。通过分子生物学方法鉴定为夜蛾黑卵蜂和螟黄赤眼蜂,并分别建立实验种群,为人工扩繁及田间应用打下基础,为利用本地天敌开展草地贪夜蛾生物防治提供重要参考。     

赶黄草总黄酮树脂精制工艺与检测方法

本研究以总黄酮吸附量和解析率为检测指标,结合动态洗脱考察结果,考察11种树脂对赶黄草总黄酮的富集精制能力。优化树脂类型,选定了对总黄酮进行富集纯化较好的树脂HPD450;采用单因素及正交实验,确定最佳工艺条件:上样量10 mL,以6 mL/min的流速8 BV水、6 BV 80%甲醇溶液洗脱,pH值为6~7。以此方法得到90%以上的赶黄草总黄酮,实验结果良好,总黄酮精制工艺成效显著。用HPLC法精确测定赶黄草中槲皮苷、PGHG和ThA三个指标性黄酮成分,最佳色谱条件为:C18色谱柱,检测波长280 nm,进样量5μL,流动相:乙腈-0.05%磷酸溶液(0~25 min:12%~45%乙腈;25~40 min:45%~70%乙腈)梯度洗脱;精确测定赶黄草全草中3种黄酮成分的含量。采用分光光度法检测,指导优化总黄酮精制工艺,并以HPLC法精确测定三种黄酮代表成分。比较两种方法测定结果相一致,互为补充;故在工业生产时,可以分光光度法指导生产,以HPLC法精确定量测定。     

蚂蚁筑巢对西双版纳热带森林土壤易氧化有机碳时空动态的影响

蚂蚁筑巢定居能够形成与巢穴周围显著不同的微生境和土壤养分环境,从而对土壤易氧化有机碳(EOC)产生重要影响.本研究以中国科学院西双版纳勐仑热带植物园白背桐群落为研究对象,比较蚂蚁巢地与非巢地土壤EOC时空分布特征,并分析蚂蚁筑巢引起土壤理化性质的改变对土壤EOC时空动态的影响.结果表明: 研究区蚁巢和非蚁巢地土壤EOC随月份均呈明显的单峰型变化规律,表现为6月>9月>3月>12月;土壤EOC沿土层呈逐渐降低的变化趋势,在0～5 cm土层,蚁巢土壤EOC显著大于非巢地,在5～10和10～15 cm土层的差异不显著.蚂蚁筑巢显著提高了土壤温度、土壤有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物生物量碳、全氮、硝态氮和水解氮含量,显著降低了土壤含水率和容重,但对铵态氮、pH值的影响不显著.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳是调控蚁巢和非巢地土壤EOC时空变化的主要因子,土壤温度、含水率、全氮和硝态氮等土壤指标对土壤EOC的影响次之.蚂蚁筑巢主要通过改变微生境(土壤温度和水分)及土壤养分(主要是土壤有机碳和微生物生物量碳)的状况,进而调控热带森林土壤易氧化有机碳的时空动态.     

镉暴露诱导黄颡鱼鳃的组织学损伤、氧化应激和免疫反应

为研究水体镉(Cd)暴露对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)鳃的组织学结构、抗氧化状态及免疫相关基因表达的影响, 将黄颡鱼分别暴露于0(对照组)、50和200 μg/L Cd水体中8周后, 取鳃进行分析。结果显示: 鳃中Cd含量随着水体Cd浓度的升高而上升; 组织学分析发现, Cd暴露组鳃出现了动脉瘤、细胞增生、鳃小片弯曲以及细胞脱落等病理变化。同时, Cd暴露导致鳃中谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和抗羟自由基(AHR)的活性及过氧化氢(H₂O₂)的含量升高, 而过氧化氢酶(CAT)的活性及还原型谷胱甘肽(GSH)的含量下降, 但超氧化物歧化酶(SOD)的活性无显著变化。此外, Cd暴露上调了肿瘤坏死因子-α(tnf-α)、主要组织相容性复合体(mhc)、白细胞介素-10(il-10)、转化生长因子-β(tgf-β)和补体因子C3(c3)的表达, 而下调了白细胞介素-1β(il-1β)、白细胞介素-8(il-8)及溶菌酶(lys)的转录水平。研究表明, Cd暴露导致黄颡鱼鳃中Cd富集, 进而诱导鳃的组织学损伤、氧化应激和免疫反应。     

黄土丘陵区辽东栎和刺槐树干液流时滞效应与蒸腾特征的关联性

运用Granier热扩散探针法,于2016年7-9月对半干旱黄土丘陵区天然次生林树种辽东栎和人工林树种刺槐的树干液流进行连续测定,并同步监测气象因子和土壤含水量,用错位相关法分析液流通量密度与空气水汽压亏缺日变化的时滞长度,研究2个树种不同径级个体在不同土壤水分条件下液流通量密度与蒸腾驱动因子之间的时滞效应.结果表明:辽东栎和刺槐液流通量密度的日变化节律与气象因子显著相关,空气水汽压亏缺峰值的出现较辽东栎树干液流通量密度滞后118.2 min,较刺槐树干液流通量密度滞后39.5 min;而光合有效辐射的峰值通常滞后于辽东栎12.4 min,提前于刺槐68.5 min.液流通量密度和空气水汽压亏缺的时滞长度与树种和土壤含水量显著相关,辽东栎、刺槐在土壤含水量较高时段的时滞长度分别大于土壤含水量较低时段32.2和68.2 min.时滞长度与径级的相关性整体上未达到显著水平,但在土壤含水量较低时段小径级刺槐的时滞长度大于大径级21.4 min,差异达到了显著水平.两树种液流通量密度与空气水汽压亏缺之间的时滞效应反映了对蒸腾驱动因子的敏感性,较好的土壤水分条件有利于液流通量密度提早达到峰值,较低土壤水分会导致树干液流对气象环境因子响应的敏感性降低;刺槐树干液流受土壤水分的影响更显著.     

模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎林树木生长的影响

传统的元素限制模型认为氮是温带森林生长的限制元素, 不过该结论更多是从地上生物量以及群落水平进行阐述, 忽视了不同物种以及不同径级树木对外源氮的响应差异。辽东栎(Quercus wutaishanica)林是华北地区常见的森林类型, 该研究以北京东灵山辽东栎林为研究对象, 通过设置3个氮添加水平的实验, 即对照CK (0 kg·hm ^-2·a ^-1), N50 (50 kg·hm ^-2·a ^-1)和N100 (100 kg·hm ^-2·a ^-1), 模拟氮沉降对群落和物种水平以及不同径级树木生长的影响。经过7年氮添加, 实验结果显示: 物种水平上, 氮添加明显促进了优势树种辽东栎的生长; 群落水平上, 树木生长随氮浓度增加有不断上升趋势, 但统计学差异不显著; 氮添加显著抑制了辽东栎以及群落内小径级(3-10 cm)树木生长, 中(10-20 cm)、大径级(>20 cm)树木生长随氮沉降水平增加呈上升趋势, 但统计学差异不显著。表明氮是辽东栎以及温带森林树木生长的限制元素; 不同径级的辽东栎和群落内其他植物对氮添加响应不一致, 氮添加抑制了小径级树木生长, 中、大径级树木生长对氮添加响应不明显。     

芥甘杂交黄籽油菜籽粒中植物激素的变化及其对脂肪酸成分与油脂含量的影响

以遗传背景相似、种子颜色不同的5个甘蓝型油菜品系为材料,研究甘蓝型油菜种子发育过程中玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量的动态变化及其对籽粒产量和油脂成分的影响。结果表明,开花授粉后10～20 d,ZR呈上升趋势,其中黄籽中ZR较黑籽积累更快含量更高,IAA在籽粒中大量积累;开花授粉后20～25 d,黄籽中的IAA含量均显著高于黑籽;ABA浓度先呈上升趋势,逐渐积累ABA,之后开始又稍有下降然后维持在一定水平。授粉后10 d油菜籽粒油酸含量逐步升高,黄籽中的油酸、亚油酸含量均显著高于黑籽,黄籽含油量极显著高于黑籽,说明籽粒发育前期和中期较高浓度的ZR和IAA有利于油酸、亚油酸和油脂的积累。     

洛阳地区黄胸木蜂采访丹参的访花行为研究

在洛阳地区丹参Salvia miltiorrhiza的盛花期5月上中旬,采用目测、拍照、测量等方法记录丹参花的基本特征、黄胸木蜂Xylocopa appendiculata的访花行为、丹参被盗蜜后盗蜜口的大小和盗蜜率。在洛阳地区,黄胸木蜂是丹参的主要访花者,在对丹参进行访花时,多盗取花蜜。黄胸木蜂访花时,其单花停留时间平均为3.81±0.28 s,两花间隔时间的平均值为3.64±1.94 s,访花频率的平均值为每分钟采访的花朵数为6±0.98朵,访花朵数为6时,访花频率最大。黄胸木蜂在丹参上的盗蜜口的大小的平均值为0.304±0.046 cm,盗蜜率平均为37%±12%。黄胸木蜂对丹参的盗蜜现象普遍存在,且重复盗蜜,有的一朵花上可能有多个盗蜜口,其盗蜜行为对丹参繁殖适合度的影响还有待进一步研究。本文对黄胸木蜂采访丹参的访花行为进行研究,旨在为进一步开发和利用木蜂资源奠定基础。     

13种栎属植物叶片的气孔特征及其相关性分析和分类学意义

以13种栎属(Quercus Linn.)植物〔包括产自辽宁省的槲栎组(Sect. Quercus)8种和麻栎组(Sect. Aegilops)2种以及引自北美洲的沼生栎组(Sect. Erythobalanus)2种和引自波兰的白栎组(Sect. Lepidabalanus)1种〕为试材,观察了这些种类叶片的气孔形态,并分析了气孔器和气孔的形态参数,还对各形态参数间的相关性进行了分析;在此基础上,对13种栎属植物进行了聚类分析。结果表明：栎属植物叶片的气孔仅分布于下表皮;气孔器排列属无规则型;气孔保卫细胞呈肾形,内壁加厚;气孔下陷,呈椭圆形或狭长椭圆形。供试种类的气孔和气孔器的形态参数差异明显,变异系数差异较大;气孔器的长轴长度、短轴长度和面积分别为18.24~27.46μm、14.63~23.18μm和221.56~501.70μm2,变异系数分别为7.73%~15.90%、7.10%~17.44%和14.13%~32.73%,气孔器指数为0.73~0.85;气孔的长轴长度、短轴长度、面积和密度分别为8.69~15.41μm、1.94~8.49μm、15.15~104.93μm2和462.32~984.44 mm-2,变异系数分别为12.03%~22.17%、13.65%~34.10%、27.95%~54.13%和8.10%~16.99%,气孔指数为0.22~0.57;总体上,按照多数气孔器和气孔参数从大至小的变化趋势依次排序为沼生栎组、白栎组、麻栎组、槲栎组。相关性分析结果表明：供试种类的气孔密度与气孔器和气孔的长轴及短轴长度均呈极显著(P<0.01)负相关;气孔器面积与气孔器指数和气孔指数分别呈极显著和显著(P<0.05)正相关;气孔面积与气孔器和气孔的长轴和短轴长度、气孔器指数和气孔指数呈极显著正相关,但与气孔密度呈显著负相关。聚类分析结果表明：在欧氏距离10处可将13种栎属植物分为3类,第Ⅰ类包含槲栎组的8种,第Ⅱ类包含麻栎组和白栎组的3种,第Ⅲ类包含沼生栎组的2种。研究结果显示：栎属植物叶片的气孔特征具有一定的稳定性,可作为栎属植物组间分类及亲缘关系分析的依据之一。