黄土高原北部典型灌丛枝条生物量估算模型

于2015年8月末在陕西神木县六道沟小流域采集200个柠条和210个沙柳枝条,测定枝条的基径(D)、长度(H)、含水量(W₀)、鲜质量(W_F)和干质量(W),选用指数函数和异速生长方程建立了4种由枝条形态指标估算枝条生物量的简易模型,并对模型的拟合效果进行验证. 结果表明: 对于柠条和沙柳灌丛,基于D、H二者组合变量(D²H)的异速生长方程是估算枝条生物量的最优模型,该模型经线性转化后可以消除生物量数据的异方差性,且拟合效果最优,决定系数(R²)最大,平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)、总相对误差(TRE)、平均系统误差(MSE)和平均绝对百分误差(MPSE)整体上最小,基本满足生态学研究的精度要求.     

Mutations at the W locus affect survival of neural crest-derived melanocytes in the mouse

The development of melanoblasts in normally pigmented and dominant spotting (W) embryos was followed by in situ hybridisation to TRP-2/DT mRNA, which labels migratory melanoblasts from 10 days post coitum. Numerous melanoblasts migrate to the inner ear around 11 days. In contrast, few migratory melanoblasts are associated with the eye or skin at this stage and melanoblast distribution within the trunk and tail is patchy. The distribution of melanoblasts in 10.5–11-day-old W^v/W^v, W^sh/W^sh and W⁴¹/W⁴¹ mutants was similar to that in controls but melanoblast density was lower and by 12 days was severely reduced. These results suggest that mutations of the c-kit receptor tyrosine kinase encoded at the W locus do not alter early migration or differentiation of melanoblasts but severely affect melanoblast survival.     

Trametes sp. LS-10C固态发酵产漆酶培养基优化及其对双酚A的降解

漆酶是一种绿色高效的多酚氧化酶,在降解双酚A方面具有巨大潜力。为降低发酵产漆酶的成本及考察漆酶在双酚A降解中的能力,本研究以麸皮和柚皮为主要基质,优化了栓菌固态发酵产漆酶条件,对优化后获得的漆酶在双酚A降解中的应用进行了研究。结果表明,在培养基组分为：麸皮和柚皮粉比例为6:4（W/W）、固液比1:2.5（W/V）、铜离子2%（W/W）、蔗糖3%（W/W）、硝酸钾2%（W/W）、稻壳20%（W/W）的条件下,栓菌发酵产漆酶的酶活最高,发酵11d后,酶活可达到38.4U/gds。当双酚A初始浓度为10μg/mL时,在55℃条件下酶解140min后,双酚A基本降解完全。     

浅埋滴灌水肥耦合对辽西半干旱区春玉米产量的影响

为揭示辽西半干旱区浅埋滴灌水肥耦合春玉米的产量效应,采用水、氮、钾三因子五水平二次回归正交设计,于2017—2018年开展了田间试验。研究以产量(Y)为因变量,以灌溉量(W)、施氮量(N)、施钾量(K)为自变量,建立二次回归模型,分析Y与W、N、K之间的耦合关系。结果表明: 浅埋滴灌水肥耦合对产量有显著影响。W、N、K单因子对Y的提高均有促进作用,影响程度为W>N>K;二因子交互作用对产量的影响呈先提高后降低的变化趋势,交互作用的大小顺序为WN>WK>NK;三因子耦合产量效应表现为丰水丰氮丰钾配合处理最高,高水高氮高钾次之,低水低氮低钾最低。利用模型寻优,得到较高产量8000～8810 kg·hm^-2的浅埋滴灌适宜水肥配比范围,即在自然降雨条件下,灌溉量43～61 mm、施氮量138～343 kg·hm^-2、施钾量79～163 kg·hm^-2。研究结果可为北方半干旱区浅埋滴灌水肥一体化种植模式的应用推广提供依据。     

东江外来齐氏罗非鱼个体繁殖力初步研究

于2011年1月至2011年12月,逐月在东江采集齐氏罗非鱼样本, 研究其个体繁殖力。结果表明, 齐氏罗非鱼属于多次产卵类型, 在东江的繁殖期约为5月初到10月底。个体绝对繁殖力(F)在4913~13129粒之间, 平均为7991粒;一次产卵量(F_b)在1997~6369粒之间, 平均为4114粒;体长相对繁殖力(F_L)在49~83粒/mm之间, 平均为62粒/mm;体质量相对繁殖力(F_W)在66~154粒/g之间, 平均为98粒/g。个体绝对繁殖力及一次产卵量与体长(L)呈幂函数相关, 与体质量(W)及净体质量(W_n)呈线性相关。相关回归式分别为:F=2.186L^1.6886 ;F_b =0.7243L^1.7796;F=50.184W + 3627.3;F_b=25.008W + 1952.2;F=58.783 W_n + 3553.4, F_b=28.939 W_n +1942。     

Tyrosinase activity in reversed micelles

The hydroxylase and oxidase activities of mushroom tyrosinase were studied in both sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate (AOT)/isooctane and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)/hexane/chloroform reversed micelles. The enzyme presented its highest activity when the water to surfactant molar ratio (W ₀) was 20 for both systems. When entrapped in the AOT reversed micelles, the enzyme activity decreased with the increase in AOT concentration at a constant W ₀, and the enzyme not only presented a higher reaction rate related to its oxidase activity but also a shorter lag period related to its hydroxylase activity. The relation between water activity and W ₀ revealed that enzyme activity in reversed micelles was more related to the size of the micelles which was determined by W ₀ and less to the water activity. Tyrosinase in CTAB reversed micelles showed potential for the analysis of o-diphenols.     

Surface irregularity induced-tunneling behavior of the formosan subterranean termite

Subterranean termites forage from place to place by tunneling through soil. In order to examine termite-tunneling responses to external factors, we designed a square arena that contains five introduction chambers connected with narrow paths, which was filled with sand. Triangle-shaped indentation with width W and height H was provided as surface irregularity on the sand facing the introduction chambers by using templates. After termites were introduced into the chambers, we measured elapsed time, τ, for a tunnel to reach the point at 3 mm away from the apex of the irregularity. We found that for W = 0 mm (the absence of irregularity), termites (Coptotermes formosanus Shiraki) did not tunnel for 7 h, whereas, for W = 1, 2, 3, and 4 mm, they exhibited the tunneling behavior within 20 min. The result indicated that the presence of surface irregularity is essential to induce termite tunneling. In addition, we found that W was correlated with τ, whereas H did not influence τ. This was briefly discussed in the context of individual movement behavior.     

Temperature—composition phase diagram and gel properties of the gelatin—starch—water system

The gelatin-starch-water system has been studied at different temperatures, at a total biopolymer concentration of 5.0 wt%. The weight ratios (W) of gelatin/ starch used were 9:1, 8:2.4. 2:8, 1:9, with pH values between 5.82 (at W = 9:1) and 6.50 (at W = 1:9). The systems were characterized rheologically and by turbidity measurements to construct a phase diagram in the temperature (T) and composition (W) variables. The T-W quadrant consists of three regions: a singlephase solutions region (A) and regions of complete and incomplete phase separation (B and C, respectively). The system in region C is a gel. Region B, lying between A and C, corresponds to two co-existing liquid phases. The transition from A to C (obtained by cooling the system at constant W) involves crossing region B. The properties of the resulting gels depend on the rate of this intersection. Gels formed on rapid cooling have an even distribution of turbidity, whereas slow cooling gives two gel layers of different turbidity. The gelation temperature and gel strength of the mixed systems are dominated by the gelatin component, with no indication of network formation by starch.     

不同动力学分馏系数对北京山区侧柏叶片水δ18O的模拟

利用稳定同位素技术对植物叶片水¹⁸O同位素组成(δ_L,b)进行研究,可以为植物叶片生理及森林水文的研究提供理论参考。本研究连续监测北京山区侧柏人工林生态系统冠层大气水汽浓度(W_a)和大气水汽¹⁸O同位素值组成(δ_v),结合测定的侧柏枝条水¹⁸O同位素组成(δ_x)和δ_L,b,分析了动力学分馏系数ε_k1(32%)和ε_k2(28%)对δ_L,b的预测效果。结果表明: 侧柏人工林生态系统W_a日变化无明显规律,大气相对湿度(RH)日变化呈“V”型,气孔导度(g_s)在日尺度上先增大后减小;同位素接近稳态时(正午前后),δ_L,b略有增加,W_a、RH、g_s与δ_L,b均呈显著负相关关系;同位素接近稳态条件下,将不同动力学分馏系数ε_k1、ε_k2应用于Craig-Gordon模型,预测δ_L,b,ε_k2的预测值更接近δ_L,b的实测值,表明ε_k2应用于模型更符合北京山区侧柏叶片水同位素富集情况。研究结果将加深对叶片水同位素富集模型、蒸散拆分模型的认识。     

表型与亲本不易区分的茯苓同核体菌株新类型

茯苓Wolfiporia hoelen是我国传统中药材之一,也是一种食药兼用的大型真菌,目前已规模化栽培,但由于其交配系统一直不明确,影响了种质改良。前期我们发现了茯苓的同核体,明确了茯苓的交配系统和生活史,并建立了以培养特性和分子标记区分同核体的方法,但未明确是否适用于茯苓种群的不同个体。在对多个菌株的研究中,发现了同核体表型与亲本不易区分的茯苓菌株。本研究主要以来自日本的菌株775 (NBRC 30628)为亲本,对其同核体菌株进行收集鉴定,并对同核体菌株的培养特性、交配现象和杂交等进行了研究。此类菌株的同核体菌株可通过与亲本对峙培养进行鉴定,但菌丝生长、菌落形态和吃料速度等与亲本没有显著差异,不同交配型的同核体之间交配时没有明显的交配现象。rpb2杂合位点标记可以用于鉴定该类型同核体菌株,且能验证是否交配。该类型同核体与之前发现的同核体类型之间可以进行杂交,杂交菌株可与两亲本都产生拮抗现象。该发现补充了之前建立的茯苓同核体鉴定方法,加深了对茯苓物种群体的了解,同时丰富了茯苓的育种资源。     

渭河平原农田冬小麦土壤呼吸及其影响因素

基于对半湿润易旱区的渭河平原农田2013—2014年冬小麦生长期土壤呼吸(SR)及环境因子和生物因子的观测,研究了冬小麦土壤呼吸日变化、季节变化特征,综合分析了温度(T)、土壤含水量(W)、总初级生产力(GPP)和叶面积指数(LAI)对土壤呼吸的影响.结果表明: 冬小麦土壤呼吸日变化呈单峰型,呼吸速率变化范围为1.5～6.94 μmol CO₂·m^-2·s^-1,最大值出现在12:00—14:00;温度是影响土壤呼吸日变化的驱动因子,其中地表温度(T_s)能解释土壤呼吸时间变异的80.9%;土壤呼吸速率与温度的昼夜变化对应关系呈顺时针近椭圆曲线.冬小麦土壤呼吸速率从出苗后到冬季呈下降趋势,在冬季时保持较低水平,进入返青期后迅速增加,在抽穗期和灌浆期达到最大,成熟期后有所下降,变化范围为0.65～4.85 μmol CO₂·m^-2·s^-1;土壤呼吸季节变化与温度、土壤含水量、GPP、LAI均呈显著(P<0.01)正相关关系;土壤温度和水分是影响土壤呼吸季节变化的关键因素,使用复合模型SR=e^{(a+bT_{5 cm}}+cW10 cm+dW_{10 cm²}),可以解释土壤呼吸时间变异的82.6%,比单因子模型(不超过65.7%)的解释能力显著提高.经模型计算,该区域2013—2014年冬小麦生长期平均土壤呼吸速率为1.67 μmol CO₂·m^-2·s^-1.     

藤枣生境地木本植物种间关联性与群落稳定性

藤枣(Eleutharrhena macrocarpa)是国家Ⅰ级重点保护植物, 属于木质藤本植物, 野外数量稀少, 种群更新困难。本文通过分析云南省太阳河自然保护区藤枣生境地热带季节雨林乔木层与灌木层中木本植物种群的种间关联性以及群落的稳定性, 揭示种间关联性在藤枣种群濒危机制形成中的作用, 为极小种群的保护提供科学依据。结果表明: 藤枣生境地群落乔木层总体联结性VR (方差比率) > 1, 检验统计量W > χ_0.05(29), 灌木层种群总体联结性VR < 1, χ_0.95(29) < W < χ_0.05(29), 乔木层和灌木层分别呈显著正相关和不显著负相关。x ²检验显示乔木层与灌木层中无联结的种对占多数, 其正负关联比分别是0.238和0.279, 联结系数显示显著和极显著的负联结种对要多于正联结的种对; Pearson相关系数显示乔木层与灌木层正负关联比分别是0.376和0.511, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强。藤枣与其他植物种群之间对生境有相似的适宜生态位, 通过共同利用资源而共存, 在灌木层则面临较强的种间竞争。藤枣生境地群落稳定性交点坐标为(33.92, 66.07), 显示群落具有较好的稳定性, 而群落建群种与其他种对存在较强的种间竞争, 反映热带季节雨林的脆弱性, 因此生境地群落的严格保护对藤枣种群的更新和生物多样性保育至关重要。     

Paternity assessment in free-ranging wild boar (Sus scrofa) – Are littermates full-sibs?

Multiple paternity within litters occurs in various groups of mammals exhibiting different mating systems. Using seven genetic markers (i.e., microsatellites), we investigated the paternity of littermates in free-ranging wild boar (Sus scrofa) in a Mediterranean habitat. Using the software CERVUS 2.0 we estimated the probability of detecting multiple paternity across all loci (D), the probability of paternity (W) and a statistic Δ that allows the assignment of paternity to the most likely male with strict and relaxed levels of confidence. Multiple paternity was inferred for one of the nine analysed litters at the 80% confidence level. This suggests that a single male may control the access to receptive adult females and it shows that multiple paternity is not very common in the studied free-ranging wild boar population. Despite the possible occurrence of sperm competition and/or female cryptic choice, mate guarding seems to play a significant role in sexual selection. To better understand the wild boar's mating strategies further studies analysing the reproductive success of both sexes and under different environmental conditions should be conducted.     

光照或黑暗条件下野火病菌侵染对烟草光合机构的影响

烟草野火病菌(Pst)是一种兼性营养型的细菌致病菌,它可以引起烟草发生褐色病斑,名为野火病.近年来Pst受到很多关注,然而大多数对Pst的研究主要集中在寄主和非寄主植物对Pst侵染的防御机制和产自于野火病菌的野火毒素上,Pst侵染对烟草叶片光合性能的影响及其机理尚未见报道.研究Pst侵染后对光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响不仅可以帮助阐明烟草-Pst 相互作用的机制,还可以从生理角度加深对细菌致病菌病害的了解.本研究采用叶绿素荧光快速诱导动力学曲线分析、类囊体膜蛋白Western分析、活性氧(ROS)和叶绿素含量测定等方法,探讨光照(200 μmol·m^-2·s^-1)或黑暗条件下Pst侵染对烟草光系统Ⅱ的影响.结果表明: 与未处理相比,Pst侵染3 d后在光照和黑暗条件下叶片侵染区域叶绿素含量均显著下降,出现萎黄病变,注射区域呈现出明显的野火病特征.光照和黑暗条件下,侵染3 d后烟草叶片过氧化氢含量明显升高,光照条件下要比黑暗条件下升高比例更大.Pst侵染3 d后,光照和黑暗条件下烟草叶片注射区域叶绿素荧光动力学曲线中K点和J点的相对可变荧光W_K和V_J逐渐增大,叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和单位面积有活性反应中心的数目(RC/CSm)均显著下降.此外,相对于光照条件,Pst侵染后在黑暗条件下W_K和V_J的升高程度更大,说明对K点和J点的抑制程度更严重.Pst侵染3 d后,在光照和黑暗条件下放氧复合体(OEC)的核心组分PsaO、光系统Ⅱ反应中心核心蛋白D1蛋白均发生明显的降解,且在黑暗条件下降解更为严重.表明Pst侵染后,在光照和黑暗条件下均会使光合电子传递链Q_A到Q_B的电子传递受到限制,放氧复合体受到伤害,烟草叶片光系统Ⅱ供体侧、受体侧、反应中心的数目和活性均受到伤害,光系统Ⅱ发生光抑制或类似光抑制的伤害,且在黑暗条件下对光系统Ⅱ的伤害程度比光照条件下更为严重.     

大兴安岭主要森林类型林分空间结构优化模拟

以大兴安岭地区4种主要林型[天然落叶松纯林(LF)、天然白桦纯林(BF)、针阔混交林(CBMF)和针叶混交林(CMF)]的1 hm²固定样地调查数据为基础,选择常用林分空间[混交度(M)、大小比数(U)、角尺度(W)、竞争指数(CI)]和非空间结构参数[林分生长活力(DC)、林木稳定性(DH)],并结合熵值-AHP赋权法,构建单木综合抚育采伐指数(T),运用Excel VBA编制模拟抚育采伐过程;系统比较各林型不同抚育采伐强度(分别为10%、20%和30%)下T值,并确定各林型的最优抚育采伐强度.结果表明:初始状态下,各林型平均W均为0.57,属于典型聚集分布;各林分平均U在0.50～0.51,林木整体生长的优势程度处于典型的中庸状态;各林分平均M整体较低,其中,混交林明显大于纯林;林分内平均CI大于2.0,林木生长竞争压力较大;LF整体稳定性、活力均显著高于其他林分;整体来说,BF的经营迫切性程度显著高于其他林分.从同一林型内相邻抚育采伐强度间的T值增长率来看,LF的最佳抚育采伐强度为30%,其余3种林型的最佳抚育采伐强度均为10%,T值增长率分别为9.7%、7.9%、6.6%和3.9%;而从不同林型下T值大小和郁闭度来看,BF的最佳抚育采伐强度为20%,其余林型的最优抚育采伐强度均为30%,此时T值分别提高了28.9%、16.4%、17.5%和9.2%.抚育采伐后林分整体结构得到不同程度的改善,其中,林分M显著增大,林木水平空间分布格局趋向随机分布,优势树种优势程度增加,样地内林木竞争压力明显减小,DC略有降低,DH得到提升.     

水位波动对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间关系的影响

以外来入侵植物南美蟛蜞菊和本地近缘种蟛蜞菊为对象,通过温室模拟3种水位波动模式(水位无波动,水位波动模式分别为15 cm-0 cm-15 cm和0 cm-15 cm-0 cm)交叉5种定植模式(试验容器内分别为入侵种单株、本土种单株、入侵种6株、本土种6株以及2物种各3株混种)的试验,研究水位波动对入侵植物和本地近缘种生长繁殖性状及种内种间相互作用的影响.结果表明: 水位波动显著降低了南美蟛蜞菊和蟛蜞菊的总生物量、茎生物量、叶生物量、根生物量、茎长、节点数、叶片数及叶面积,对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间竞争系数的影响均显著.水位波动改变了南美蟛蜞菊的种内和种间竞争关系,说明入侵植物南美蟛蜞菊对水位波动更为敏感,对环境改变表现出更强的适应性.     

透光抚育强度对小兴安岭“栽针保阔”红松林凋落物水文效应的影响

为了揭示“栽针保阔”及透光抚育在恢复东北温带地带性顶极植被阔叶红松林过程中对凋落物层水文效应的影响规律,采用样地调查法和室内浸泡法,同步测定小兴安岭山杨-红松林、白桦-红松林和蒙古栎-红松林(冠下栽植红松25～35年)在不同透光抚育强度(对照,轻、中、强度透光抚育)下的凋落物量、凋落物持水过程、最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量。结果表明: 透光抚育对3种林型凋落物蓄积量(7.32～15.58 t·hm^-2)影响不同,使蒙古栎-红松林(各强度)、山杨-红松林(轻、中度)及白桦-红松林(强度)分别显著提高24.3%～34.6%、15.3%～19.3%和27.1%。凋落物未分解、半分解层的持水量(W)、吸水速率(V)随浸泡时间(t)变化符合W=alnt+b(R²＞0.908)、V=ktⁿ(R²≥0.999)函数关系。各透光抚育(除强度透光抚育山杨-红松林外)使3种林型凋落物层最大持水量(17.86～45.12 t·hm^-2)、最大拦蓄量(16.10～34.19 t·hm^-2)和有效拦蓄量(13.42～27.42 t·hm^-2)分别显著提高30.1%～74.8%、27.4%～83.6%和26.7%～86.0%,且改变了各林型间凋落物层有效拦蓄量的差异。透光抚育显著增强了中期“栽针保阔”红松林凋落物层的水文生态功能,蒙古栎-红松林、山杨-红松林和白桦-红松林依次采取轻、中和强度透光抚育的效果最佳。     

太白山锐齿栎林群落结构特征

秦岭山脉是我国乃至全球生物多样性热点地区,植被资源丰富,物种多样性高。为了研究秦岭植被恢复过程中的多样性维持机制,参照CTFS样地建设方案,于2016年秋在秦岭主峰太白山北坡的锐齿栎次生林和原始林中各建立了1块100 m×150 m固定监测样地。本文以样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物数据为基础,分析了2块样地中群落组成及结构特征。结果表明: 锐齿栎次生林和原始林样地所监测木本植物分别为2839和2840株,隶属于29科45属65种和21科37属47种,其中,偶见种和稀有种的比例分别为38.4%和24.6%、40.4%和19.2%,且均以北温带分布的植物种类居多,分别占总属数的46.6%和48.7%。2块样地中,建群种锐齿栎径级结构均呈单峰型;水榆花楸、青榨槭、四照花和三桠乌药主要伴生种的径级结构均呈倒“J”型,表明群落内主要树种都能很好地完成种群的生活史。双相关g(r)函数分析表明,在r=10 m的范围内,2块样地中的主要优势种在<2 m的尺度中聚集程度最强;随着尺度的增加,聚集程度逐渐减弱,当尺度增大到某一值时,物种呈随机或均匀分布格局。次生林和原始林的平均角尺度分别为0.56和0.58,群落整体处于聚集分布状态,并且次生林群落及主要优势种的平均角尺度均小于原始林,说明次生林样地中物种的聚集程度比原始林弱;次生林和原始林的平均大小比数均为0.47,整体林分处于中庸状态;平均混交度分别为0.70和0.57,属于强度和中度混交。干扰导致群落的物种丰富度、群落稳定性和林木空间分布格局发生变化。因此,受干扰的森林群落在植被恢复过程中,必须考虑种间相互作用、生境异质性对物种共存的影响和群落结构的动态变化。     

Phototaxis in stage i nauplius larvae of two cirripedes

The positive phototaxis of newly hatched, dark-adapted nauplius larvae, stage I, of Balanus balanoides (L.) and Elminius modestus Darwin has been investigated using interference filters with a narrow band transmission. The spectral sensitivity curve expressed in reciprocal μW/cm² required to give positive phototaxis shows a maximum between 520 and 530 nm and a marked shoulder at the shorter wavelengths. The number of photons/eye for threshold response has been calculated.     

崇明东滩南部河口盐沼植物群落种间关系的数量分析

对崇明东滩南部盐沼植物群落样方进行调查,基于现有17种高等植物,特别是8种常见植物的2×2联列表和植被盖度值,利用方差比率法、χ²检验以及Spearman秩相关分析对物种关联性和相关性进行分析.结果表明: 方差比率(VR=0.61)的检验统计量W=48.61,落在 χ² 2个临界值区间之外,因此该区域盐沼植物群落内植物整体关联度表现为显著负相关;依据各优势植物对环境的适应方式和生境的主导因素,参考Spearman秩相关分析的结果,将它们划分为4个生态种组: 芦苇、糙叶苔草-藨草-水莎草、互花米草-海三棱藨草、白茅-稗草.崇明东滩南部盐沼植物群落种间关系复杂,群落表现极不稳定,植物对于环境影响较为敏感.在明确物种之间关系的基础上,针对海三棱藨草的分布现状提出了相应种群的保护措施和建议.