生物分子在溶液中的构象和动力学的自旋-晶格驰豫研究 Ⅰ.丙氨酸

对丙氨酸在水溶液中的构象阳动力学进行了~(13)C自旋—晶格弛豫研究.它的C_α和C_β都有完全的核奥佛好塞效应(NOE),但弛豫特性有明显差异;表明它的甲基在丙氨酸分子整体作各向同性重取向运动的同时绕C_α—C_β键快速旋转.根据这个转动扩散模型,利用实验测定的自旋—晶格弛豫时间和溶液粘度计算了丙氨酸在不同pH值下的体积.对它的体积随离子态的变化,从丙氨酸分子内和丙氨酸间以及丙氨酸与水相互作用加以讨论.此外,还得出了丙氨酸在溶液中作整体运动和甲基内旋转的势垒.以及与之结合的水分子数.     

生物分子在溶液中的构象和动力学的自旋-晶格驰豫研究 Ⅰ.丙氨酸

对丙氨酸在水溶液中的构象阳动力学进行了~(13)C自旋—晶格弛豫研究.它的C_α和C_β都有完全的核奥佛好塞效应(NOE),但弛豫特性有明显差异;表明它的甲基在丙氨酸分子整体作各向同性重取向运动的同时绕C_α—C_β键快速旋转.根据这个转动扩散模型,利用实验测定的自旋—晶格弛豫时间和溶液粘度计算了丙氨酸在不同pH值下的体积.对它的体积随离子态的变化,从丙氨酸分子内和丙氨酸间以及丙氨酸与水相互作用加以讨论.此外,还得出了丙氨酸在溶液中作整体运动和甲基内旋转的势垒.以及与之结合的水分子数.     

单种群增长最简数学模型的一点注释

生态学的数学模型中最简单的是只考虑一个种群的生长过程。若假定在瞬时间δt中,每一个体产生的新个体数为αδt,于是得到描述单个种群增长的数学模型 dN=Nαdt=αNdt,α>0 (1)式中N是时间t时种群的个体数,而α为内禀(Intrinsic)增长率,这方程的解为 N=N_0e~(αt) (2)     

带年龄结构的非线性共生模型的稳定性

在[1]中讨论了一般形式的非线性共生模型的稳定性,其中N_1(t)和N_2(t)分别表示 dN_1(t)/dt=f(N_1(t),N_2(t))N_1(t), dN_2(t)/dt=g(N_1(t),N_2(t))N_2(t) (1) t时刻种群1和2的个体总数。这里我们把这个模型按自然方式推广到带年龄结构的两种群共生模型 (?)+μp+f(N_1(t),N_2(t))P_i=0, p(0,t)=integral from n=0 to m_i b_i(r)p(r,t)dr, p_i(r,0)=p_0(r), N(t)=integral from n=0 to m_i p_i(r,t)dr,i=1,2。 (2)     

海北藏系绵羊种群结构及其出栏方案分季最优化的探讨

本文是作者以前(1984)最优化模型探讨的续篇。考虑到季节性草畜矛盾是藏系绵羊生产的重要限制,为弥补以前模型之不足,本文对该模型进行了扩充,构造了种群季节动态模型,并在此基础上,以各季能量收益总和最大为目标,以种群年间平衡态和各季牧草限制为约束条件,构造了分季最优化的线性规划模型。种群季动态模型形式为: N_(t,s)+1=A_sN(t,s)-B_sU_(t,s) S=1,2 N_(t+1,1)=A_sN_(t,s)-B_sU_(t,s) S=3分季最优化的线性规划模型为: Max Z=(sum from s=1 to 3 sum from i=1 to 7 C_(is)U_i~s)+(sum from s=1 to 3 sum from i=1 to 7 d_(is) N_i~s s.t.sum from i=1 to 7 g_(is) N_i~s≤G_s A_3N_3-B_3N_3=N_1 A_1N_1-B_1N_1=N_2 A_2N_2-B_2N_2=N_3在构造模型同时,本文阐明了分季模型同以前年模型的异同及其数学和生物学的结构关系。除了构造模型之外,本文还使用来源与上篇相同的数据,计算了藏系绵羊最优种群结构、最优出栏方案及收益,并把计算结果同上篇的计算结果作了比较。从本文计算结果及其比较看,以百分比表示的最优存栏种群结构和最优出栏方案同上篇结果完全一致,但存栏和出栏的最优只数及收益上比上篇计算结果低20%左右。这个比值是由于季节牧草不平衡和藏系绵羊本身特征,使各季牧草不能按需均分,从而有余有缺而形成的。因此,在季节限制下,上篇模型预测的存栏结构和出栏方案仍为最优,然而其最优羊只数不能完全实现。     

大仓鼠种群季节存活率的估算

本文依据夹捕法所获得的大仓鼠种群总数量和孕鼠数量等数据资料,探讨一种估算种群季节存活率的方法。其原理如下: 设NP_K、N_K和D_K分别为第K次取样时孕鼠数量、总数量和采样间隔,L为平均胎仔数,T_1为可见胚胎发育历期,T_2为从胚胎起至其被捕获的平均历期。 首先将各取样时刻的NP_K,N_K依次连接成折线,求出对应时刻t的NP(t)和N(t)。然后可得到t时刻新增加孕鼠数量NNP(t)为NP(t+h)/T_1,这里h=1NT(T_1/2),1NT表示取整函数。若S(t)为t时刻瞬时存活率,且P(t)=S(0)·S(1)……S(t-1),即P(t)为从t=0时刻至t=t时刻之间的总存活率,则有: N(t+1)= S(t)·[N(t)+NNP(t-T_2)·L·P(t)/P(t-T_2)]这样便可求出瞬时存活率S(t)。 将上述计算步骤编译成Basic程序,对1986和1988年河北饶阳县大仓鼠种群季节存活率作了估算。     

浅表层水稻土N2O消耗能力及其与N2O还原微生物的耦合关系

土壤不仅能够产生、排放温室气体N_2O,还具有截留、吸收、转化N_2O的能力。土壤消耗N_2O已经成为很重要的一种降低大气N_2O浓度的途径,但目前关于土壤N_2O消耗过程及其微生物调控机制的系统研究较为缺乏。试验以浅表层水稻土柱(0—5 cm)为研究对象,通过外源添加N_2O气体研究N_2O迁移通过淹水土柱的动态过程,以及N_2O消耗能力与氧化亚氮还原酶基因丰度变化和其他土壤养分含量变化的联系,揭示浅表层水稻土N_2O消纳量与N_2O还原微生物之间的耦合关系。结果显示,淹水厌氧条件下5 cm土壤深度外源添加的N_2O迁移通过浅表层土柱后,仅有7.17—9.80%部分逸散出土表,表明0—5 cm淹水水稻土层具有极强的N_2O截留能力(90%以上)而减少N_2O净排放量。排放出土表的N_2O也可被淹水土柱继续吸收消耗,且吸收转化速率随N_2O浓度增加而大幅提高,最高可达到3896.75μg N m~(-2) h~(-1)。与此同时,土壤DOC含量大量消耗,含nosZⅠ基因的反硝化微生物数量显著增长(P0.01),而nosZⅡ基因丰度的无显著变化。说明高浓度N_2O添加能够促进淹水土壤N_2O吸收消耗能力,此刺激作用可能主要由含nosZⅠ基因的N_2O还原微生物进行调控。浅表层土壤强大的N_2O吸收消耗功能可进一步深入系统研究,为实践温室气体减排提供理论基础。     

不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡

玉米与马铃薯间作是重要的间作种植模式,具有较突出的资源利用和产量优势,但养分吸收和利用对作物产量优势的贡献及这种贡献对施氮量的响应机制尚不清楚.本研究采用玉米单作、马铃薯单作和玉米与马铃薯间作3种种植模式,分别设置N_0(0 kg·hm~(-2))、N_1(125 kg·hm~(-2))、N_2(250 kg·hm~(-2))和N_3(375 kg·hm~(-2))4个氮水平,通过2年田间小区试验,研究不同氮水平下间作产量优势的营养基础.结果表明:随着施氮量的增加,氮、磷、钾的单作加权平均吸收量逐渐增加,间作则先增加后减少.间作在N_1水平时具最高的养分吸收优势,分别较单作加权平均值增加氮吸收14.9%、磷吸收38.6%、钾吸收27.8%;间作在N0和N3时具有更高的养分利用效率,较单作可提高氮利用效率3.5%~14.3%、磷利用效率3.5%~18.5%、钾利用效率10.6%~31.6%.N_0和N_1时玉米与马铃薯间作具有显著产量优势,其营养基础在N0时主要是提高了作物养分利用效率,而N_1时则是促进养分吸收的结果.充分发挥间作促进养分吸收对玉米与马铃薯间作产量优势的贡献,需要合理控制氮肥的投入.     

干旱胁迫下胡杨实生幼苗氮素吸收分配与利用

胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林的建群种,水分和氮素是限制胡杨幼苗的存活及早期生长的主要因子。利用~(15)N同位素示踪技术分析水和氮素的交互作用对胡杨幼苗不同生长阶段氮素的吸收分配利用及幼苗生长的影响,进一步探究氮素对胡杨实生苗早期形态建成的作用及对干旱胁迫的缓解效应,以期提高幼苗的存活率。实验以一年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室内盆栽实验,设置4个干旱处理(D_1、D_2、D_3、D_4,土壤相对含水量为:20%—25%、40%—45%、60%—65%、80%—85%)和3种氮素水平(N_0、N_1、N_2:0、3、6 g/盆)测定胡杨幼苗的生长指标和各部分的Ndff、分配率及利用率。结果表明:胡杨幼苗在土壤相对含水量60%—65%(D_3)、氮素添加量3 g/盆(N_1)时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,不同氮素添加量对胡杨幼苗各部分的Ndff值存在显著差异,N_2低于N_1;随干旱胁迫减弱(D_3、D_4),植株在生长早期(25 d)根部吸收的~(15)N优先向地上部分转运,生长后期(75 d)植株Ndff最高,其中以根系中Ndff最高;不同生长期幼苗各部分的~(15)N分配存在显著差异,根系~(15)N分配率较高,但不同氮量处理间差异不显著;随生长期的推移,植株对~(15)NH_4~(15)NO_3的利用率表现为粗根最大,各处理中D_3N_1处理均显著高于其他处理。结论:轻度干旱胁迫下添加适量的氮素能够增强植株对氮素的吸收征调能力,优化水资源获取以维持生存的重要机制。     

一类单种群动态模型的稳定性

一、引言及引理考虑一类单种群动态模型对方程（1）总假设满足其中N（t）为种群在时刻t的数量或密度．由于方程（1）是描述种群增长的生态模型,因此我们考虑（1）的正解且满足初始条件：易证（1）和（2）有唯一正常数平衡点本文研究（1）关于N*的稳定性．（1）的特别情形是其中（1a）描述在食物资源严重不足种群数量充分大导致种群内部互相竞争残杀时的增长模型［1];（1b）描述种内既有竞争又有协作的所谓ALLEE效应的增长模型［2]．事实上,若β＞0,由（1b）式知,当N（t-r）充分小时,当N（t—r）充分大时,这正是ALLEE效应．文献…     

用脂肪酸自旋标记研究库存血红细胞膜的流动性

用两种脂肪酸自旋标记物5—DOXYL和16-DOXYL研究了ACD-B库存血保存期间红细胞膜的流动性及其温度相关性.结果发现:血液保存期间红细胞膜浅层流动性降低,深层流动性增高;红细胞膜浅层相变温度点明显降低,红细胞膜深层则出现两个相变温度点T_1和T_2在血液保存期间T_1和T_2逐渐接近并最后融合成一个相变温度点.     

麦长管蚜空间分布型及抽样技术的研究

本文运用4年调查资料,通过丛生指标、聚块性指标的测定,阐明了麦长管蚜空间分布为聚集分布。并进一步用Taylor的幂法则,-M回归分析法,-M模型的改进型测定分布格局的内在结构。得出当t=1、D=0.2时的理论抽样数为:n=130.9325/m+7.075。如果防治指标为10头/株,得出复合序贯抽样的累积虫量界限为:T_0(N)=10N±8.9818 N~(1/N),T(N)=exp(6.7024—0.3506lnN)。它比单纯的序贯抽样提高了工作效率。     

新疆古尔班通古特沙漠土壤N_2O、CH_4和CO_2通量及其对氮沉降增加的响应

沙漠土壤在全球土壤主要温室气体通量中扮演着重要角色,但是在环境变化条件下的通量估算结果存在很大的不确定性。在新疆古尔班通古特沙漠设定N0、N0.5、N1、N3、N6和N24 6个样方,以0、0.5、1.0、3.0、6.0和24.0 g·m~(–2)·a~(–1) 6个不同模拟氮(N)沉降浓度进行N处理,两年后开始对施N样方进行为期两个生长季的N_2O、CH_4和CO_2通量测定。研究表明生长季对照样方(N0)的N_2O、CH_4和CO_2的平均通量分别为4.8μg·m~(–2)·h~(–1)、–30.5μg·m~(–2)·h~(–1)和46.7 mg·m~(–2)·h~(–1),季节变化显著影响3种气体的通量。N0、N0.5和N1在春季和夏季具有相似的N_2O排放速率,排放速率高于秋季,而N6和N24的N_2O排放主要受N输入时间影响;CH_4的吸收在春季和夏季相对较高,秋季较低;CO_2的排放量在第一年春季和夏季之间变化较小,但高于秋季排放量,第二年CO_2动态与N浓度相关。N增加通常能显著促进N_2O的排放,但受测定季节和年度的影响,且各处理的N_2O排放因子大小无明显规律;CH_4的吸收受N增加影响不显著;CO_2的排放在第一年不受N增加的影响,第二年高浓度N增加对春季和夏季CO_2排放具有限制作用,对秋季影响不显著。结构方程模型的研究表明,对N_2O、CH_4和CO_2的动态变化影响较大的因子分别是施N浓度、土壤温度或土壤含水量和植株密度。整个生长季由N带来的净通量和增温潜力非常小。     

农地利用碳强度及可持续性动态变化——以山东省平度市为例

以中国东部山东省平度市为案例区,通过识别重要的农地利用碳排放源和构建碳排放测算体系,包括农用化学物质投入间接碳排放、耗能碳排放、氮肥施用后导致的土壤直接N_2O释放、秸秆燃烧碳排放和牲畜养殖CH_4和N_2O排放,测算了1995—2013年农地利用的碳排放量;结合农产品产值分析了农地利用碳强度变化特征,结合农作物碳吸收分析了农地利用的碳可持续指数的变化规律。研究得出:(1)1995—2013年平度年均碳排放量的次序是:农资投入22.50万t牲畜养殖17.41万t秸秆燃烧6.62万t,其中秸秆燃烧碳排放呈逐年增加态势,而农资投入和畜牧养殖均呈逐年减少趋势。(2)平度农地利用碳强度变化结果表明,农产品产值增加速度超过农地利用碳排放速度,单位产值碳排放已从1995年的1.24 t/元降至2013年的0.35 t/元。(3)碳可持续性指数变化特征表明,平度农地利用过程中碳吸收大于碳排放,且碳可持续性指数以年均7.12%速率增长,故平度农作物生产期的碳吸收能够完全消纳农地利用过程中所产生碳排放。该研究不仅为中小尺度以及我国东部区域的农地利用碳排放及可持续发展提供科学依据,而且有益于推进我国农业的碳减排,并为国际全球环境变化人文因素计划中LUCC、碳循环等重大问题的研究提供基本素材。     

小麦丛矮病毒N蛋白的酶加工现象

经SDS-聚丙烯酰胺梯度电泳可以从提纯的小麦丛矮病毒中分离出五种结构蛋白。其中,在N蛋白区域又可分辨出分子量相差2KD的两条蛋白蒂,N_1=46K,N_2=44K。从电泳中分离得到的N_1及N_2蛋白经同位素~(125)I标记后的双向指纹图谱证明没有明显差异,为同一种蛋白质。又通过N末端分析证明N_1的末端为Ser.,N_2为His,初步断定N_1与N_2是前体与酶解产物之间的关系。实验还证明小麦丛矮病毒的核衣壳制剂具有专一酶解N_1至N_2的能力,首次证明了植物弹状病毒的核衣壳具有蛋白水解酶的活力。本文还提出了N蛋白的酶加工现象在弹状病毒的复制和转录的调控过程中可能起重要作用的设想。     

华南地区尾巨桉和马占相思人工林地表温室气体通量

为探索华南地区尾巨桉人工林和马占相思人工林地表温室气体的季节排放规律、排放通量和主控因子,采用静态箱-气相色谱法,对两种林型地表3种温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)通量进行为期1年的逐月测定。结果表明:(1)尾巨桉人工林和马占相思人工林均为CO_2和N_2O的排放源,CH_4的吸收汇。马占相思林地表N_2O通量显著(P0.01)高于尾巨桉林,CO_2通量和CH_4通量无明显差异。(2)两种林型3种温室气体通量有着相似季节变化规律,地表CO_2通量均呈现雨季高旱季低的单峰规律;地表CH_4吸收通量表现为旱季高雨季低的单峰趋势;地表N_2O通量呈现雨季高旱季低且雨季内有两个峰值的排放规律。(3)地表CO_2、N_2O通量和土壤5 cm温度呈极显著(P0.01)正相关,3种温室气体地表通量同土壤含水量呈极显著(P0.01)或显著相关(P0.05)。(4)尾巨桉林和马占相思林温室气体年温室气体排放总量为31.014 t/hm~2和28.782 t/hm~2,均以CO_2排放占绝对优势(98.46%—99.15%),CH_4和N_2O处于次要地位。     

羊草种群的能量流动及其稳定性分析

本项研究内容包括太阳总辐射、反射辐射和透射辐射强度以及羊草种群净光合、暗呼吸和蒸腾速率的定位、定量测定,然后将测定结果换算成能量。研究结果表明:羊草种群的能量流动是一个太阳辐射能被羊草种群吸收、固定、转化、损耗和积累的生物能量学过程。在羊草种群的能量流动过程中,能量输入为5199kcal/m~2·d,能量损耗为5132.31kcal/m~2·d,能量积累仅为66.69kcal/m~2·d。可见,羊草种群的能量转化效率是很低的,98.72%的能量损耗于其能流过程之中。稳定性分析的结果表明,羊草种群能量流动过程中的平衡态是渐近稳定的。这说明其平衡态的稳定性机制为负反馈机制,即当羊草种群的能量流动过程受到干扰时,羊草种群具有抵抗干扰和保持其平衡态的自我调节能力,以确保能量流动的正常进行。     

牧草盲蝽空间分布型及其应用技术研究

牧草盲蝽一代成虫在棉田呈聚集分布,其聚集原因是由环境作用所致。当t=1.64 D=0.2时,其最适抽样数为:N=92.7441/x+46.8797。若防治指标为0.1头/株,则最大抽样数为975株,防治的上下限为:T_9(N)=0.1N±0.7461N~(1/2)。田间调查时,可用有虫株率对平均密度进行简易估计,其公式为: x=1.4219[-ln(1-p)]~(1.0646)。     

纤维素酶高产菌株的诱变选育

以T_0为出发株,经理化因子的诱变处理,采用透明圈法,在含有制霉菌素浓度为20U(T_0在制霉菌素浓度大于20U时被抑制)的平板上挑取H_c值(透明圈直径与菌落直径之比)比较大的菌株进行探瓶复筛,测发酵液CMC酶活,得到酶活较高菌株N_6,N_1,D_5,U_(11),CMC酶活分别是T_0的5.4,2.9,3.0,1.8倍。     

中立型时滞LOTKA—VOLTERRA系统解的稳定性和振动性

一、引言考虑中立型时滞Lotka-Volterra系统 (t)=N(t)[a_i-sum from j=1 to n b_(ij) N_i(t—τ_(ij))-sum from j=1 to n c_(ij) (t-σ_(ij))],i=1,2,…,n,(E)其中τ_(ij),σ_(ij)∈(0,∞),a,b_(ij),c_(ij)∈R,i,j=1,2,…,n,对正常数平衡点N~*的稳定性和振动性。由于系统(E)是描述种群所组成的生态群落中种群之间互相作用的生态