3种苔藓植物对模拟大气氮沉降的生理响应

苔藓植物是地表生态系统的重要组分，研究苔藓植物对氮沉降的生理响应可以在机理机制上探讨如何科学合理利用苔藓指示大气氮沉降。以西北地区3种苔藓植物——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)，真藓(Bryum argenteum)和尖叶匐灯藓(Plagiomnium acutum)为研究对象，设置0、2、4、6 g·m^-2 4个不同氮素处理梯度(分别计为N₀、N₂、N₄、N₆)，研究氮素增加对不同苔藓植物叶绿素、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明(：1)4个氮素处理水平均能促进尖叶匐灯藓的叶绿素a和叶绿素b合成，尤以N₄处理的促进作用最佳，而N₂处理对齿肋赤藓和真藓的叶绿素a和叶绿素b具有明显的抑制作用(对齿肋赤藓的抑制作用更强)。(2)苔藓体内可以产生脯氨酸(Pro)，可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)来调节细胞渗透平衡。不同氮素处理均促进了真藓和尖叶匐灯藓Pro,SS和SP的含量，但N₂     

低温胁迫后苔藓植物对模拟氮沉降条件的生理响应

2008年初受强寒潮的影响, 中国华南大部分地区出现持续的异常低温。该文研究了华南地区常见的3种苔藓植物 ——刺边小金发藓拟刺亚种(Pogonatum cirratum subsp. fuscatum)、大灰藓(Hypnum plumaeforme)和石地钱(Reboulia hemisphaerica), 在人工模拟氮(N)沉降两年并经历2008年初异常低温气候后的生理响应变化, 并与2007年正常气候情况下人工加N一年后的结果进行比较, 分析苔藓植物的生长与N沉降之间的关系, 并探讨N沉降对低温胁迫后苔藓植物的补偿生长的影响。结果显示: 2008年3种苔藓植物的净光合速率和淀粉含量在加N量为0-60 kg N·hm ^-2·a^-1的范围内均随着N浓度的上升而下降, 总N含量在加N量处于0-40 kg N·hm^-2·a^-1的范围内随着N浓度的上升而上升, 至60 kg N·hm^-2·a^-1时不再上升, 甚至有所下降。2008年, 3种苔藓植物大多数碳氮代谢指标在对照及低N条件下与2007年加N 1年且在正常气候时同种N处理时相比均有不同程度的上升, 但上升幅度与加N浓度成反比, 至中高N条件时两者常较接近, 显示苔藓植物在经历低温胁迫后会出现超补偿效应, 但是在N沉降升高的条件下, 补偿生长能力下降。     

土壤动物对模拟N沉降的响应

通过人工喷施 NH4 NO3而建立一个模拟 N沉降梯度系列的方法 ,研究了苗圃试验样地土壤动物群落对 N沉降增加的响应。实验分为 5个处理 :CK对照、T1、T2、T3和 T4 ,分别接受 0、5、10、15和 30 g N/ (m2 · a)的处理。经 6个月的施氮处理后 ,土壤动物个体总数随着 N沉降处理强度的变化 ,在水平尺度和垂直尺度上均产生了相应的变化。在水平分布上 ,由于 F1层 (0～ 5 cm)受到 N沉降处理最直接的影响 ,其动物个体数的变化趋势较明显 ,表现为 T2 >T1>CK>T3>T4 ,其中前两者显著高于其它处理 (P<0 .0 5 ) ,但 F2层 (5～ 10 cm)和 F3层 (10～ 15 cm)的情况变化比较复杂 ,趋势不明显。在垂直分布上 ,T2处理下多数土壤动物集中于 F1层 ,土层越深 ,土壤动物愈少 ,但在最大浓度 T4处理下 ,则完全相反 ,由 F1层向 F3层逐渐增多。总的来说 ,土壤动物在低 N沉降下趋向表层 ,而在高氮沉降下则趋向深层分布。与个体总数的分布格局相类似 ,土壤各层动物类群数总体上呈现明显的单峰变化格局 ,T2处理时类群最丰富 ,并显著高于其它各处理 (P<0 .0 5 ) ;在垂直分布上 ,也表现出先向表层集中后向土壤深层发展的趋势 ,T2处理为其拐点。甲螨随 N沉降强度加大变化的规律性很强 ,它也有个先发展后受遏制的过程 ,T2处理时达到峰值。上     

鼎湖山主要森林土壤N2O排放及其对模拟N沉降的响应

研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松(Pinus massoniana)林、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤N₂O排放特征及其对氮沉降增加的响应。在1999~2002年期间,3种森林土壤N₂O排放速率均表现明显的季节性变化特点,但这种季节性变化因年份和森林类型不同而异,总的来说,3种森林土壤N₂O排放速率呈现夏秋季较高而冬春季较低的变化。土壤N₂O排放速率在3年观测期间的平均值分别为(g·hm^-2·d^-1):14.2±3.1(季风林),5.8±0.9(混交林)和5.1±0.9(马尾松林)。土壤N₂O排放速率与土壤温度之间在季风林呈现显著的指数正相关关系,但在混交林和马尾松林中它们之间的关系则均不明显。经3个月的模拟氮沉降试验后,氮沉降增加对季风林和马尾松林土壤N₂O的排放均具有明显的促进作用,且这种促进作用随氮沉降水平的升高而增强,但对混交林土壤N₂O排放的影响则不明显。     

土壤动物与N素循环及对N沉降的响应

以主要的生态过程之一——N循环为对象,论述了土壤动物不仅对凋落物的分解有重要影响,而且在N素矿化和植物对N的吸收过程中也起着重要作用。同时,日益严重的全球变化问题之一——N沉降对土壤动物的多样性及其在生态系统中的功能构成了极大的威胁。另还对土壤动物与N循环研究的方法、土壤动物在N循环过程中的作用机制、热带地区的需求及N沉降下土壤动物的响应作了探讨,并提出,开展大尺度的专类研究及长期定位研究成为下一步研究的需要。     

九寨沟两种常见藓类植物对模拟氮沉降的生理响应

为探讨氮沉降对九寨沟藓类植物的影响，该研究以当地优势藓类植物锦丝藓(Actinothuidium hookeri)和塔藓(Hylocomium splendens)为对象，以NH₄NO₃为氮源，设置对照(0 kg N·hm^-2·a^-1)、低浓度(20 kg N·hm^-2·a^-1)、高浓度(50 kg N·hm^-2·a^-1)3种处理，开展为期6个月的氮沉降模拟实验。结果表明：(1)氮沉降处理导致两种藓类植物的活性氧、丙二醛、叶绿素、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著增加，同时锦丝藓过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性增加。(2)对于生长旺期和生长末期的塔藓，氮沉降导致其过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性降低。(3)锦丝藓的综合隶属函数值随氮沉降浓度增大而增加，在生长旺期和生长末期，塔藓综合隶属函数值对氮沉降的响应存在差异。综上认为，两种藓类植物对氮沉降处理的生理响应存在差异，高浓度氮沉...     

苔藓植物对环境变化的响应和适应性

苔藓植物作为环境变化的指示植物在世界范围内已得到广泛应用.本文从温度、水分、干旱、光照、海拔以及着生基质等方面就苔藓植物对环境因子变化的响应和适应性进行了综述,以期促进苔藓植物的多样性保护以及环境污染和气候变化的苔藓生物监测研究.     

鼎湖山主要森林植物凋落物分解及其对N沉降的响应

研究了鼎湖山森林主要植物凋落物分解及其对模拟 N沉降的响应。凋落物分解速率随林分、树种和分解阶段不同而异。分解试验 3个月后 ,季风常绿阔叶林、混交林和马尾松林分解物残存量占起始量的比例平均分别为 0 .5 0 ,0 .80和 0 .87,且它们的差异均达显著水平 (p<0 .0 5 ) ;6个月后 ,这 3种林分的分解物残存量占起始量的比例平均分别为 0 .4 1、0 .73和 0 .70。试验 3个月后 ,所有试验树种中凋落物分解最快的树种是季风常绿阔叶林的锥栗 (Castanopsis chinensis,残存量占起始量的比例为0 .34)最慢为马尾松林中的马尾松 (Pinus massoniana,残存量占起始量的比例为 0 .87) ;经 6个月后 ,最快的树种是季风常绿阔叶林的华润楠 (Machilus chinensis,残存量占起始量的比例为 0 .2 5 ) ,最慢为混交林中的马尾松 (残存量占起始量的比例为0 .75 )。 N沉降对凋落物分解的影响也随林分、树种和分解阶段不同而异。在马尾松林中 ,N沉降仅在试验开始 3个月对马尾松针叶凋落物分解存在明显的促进作用 (p<0 .0 5 )。在混交林中 ,经 6个月试验后 ,低 N处理对马尾松针叶凋落物分解仍无明显作用 ,中 N处理则明显促进其分解 (p<0 .0 5 ) ,但在两次取样中 N沉降处理对荷木 (Schima superba)凋落物的分解均无显著影响。 N沉降增     

不同环境条件下土壤微生物对模拟大气氮沉降的响应

研究了林内及林缘两个生境中,在有苔藓覆盖和无苔藓覆盖条件下,人工加氮对土壤理化性质及土壤微生物群落的影响。结果显示加氮使土壤pH下降,有效态氮和有效态磷的含量上升,但不同生境及有无苔藓植物覆盖在一定程度上影响土壤理化性质及其对加氮的反应。苔藓植物覆盖可以缓解加氮引起的土壤酸化及有效氮含量上升压力,促进有效态磷含量上升。不同生境中,土壤微生物对氮沉降的响应亦不同。低氮使林缘生境土壤微生物的胁迫程度减小,中高氮使其胁迫程度上升,而任何加氮均增加林内生境中土壤微生物的胁迫程度。两个生境中,苔藓植物覆盖均可以缓解过量氮沉降对土壤微生物造成的压力,降低过量氮沉降对土壤微生物的伤害,提高土壤微生物的代谢活性。     

中亚热带天然林土壤CH_4吸收速率对模拟N沉降的响应

陆地森林土壤是重要的大气甲烷(CH4)汇,大气氮(N)沉降增加对森林土壤CH4吸收速率影响突出。运用静态箱-气相色谱法对中亚热带天然林土壤CH4吸收速率对模拟N沉降的响应进行连续3a的观测;试验作3种N处理,分别为对照(CK,0 kg N·hm-2·a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2·a-1)和高氮(HN,100 kg N·hm-2·a-1),每种处理重复3次,每个月采集气体1次,同时测定0—5 cm土壤温度和0—12 cm土壤含水量;分析不同N沉降水平土壤CH4吸收速率的差异、动态变化以及对土壤含水量和土壤温度响应,并探讨N沉降对土壤理化性质的影响。结果显示:天然林土壤(CK)平均CH4吸收速率为(-62.78±14.39)μg·m-2·h-1,LN和HN土壤平均CH4吸收速率分别下降了30.21%、7.24%,CK、LN和HN处理土壤CH4吸收速率季节变化趋势相似;观测期间土壤CH4吸收速率对LN响应达到显著水平(P0.05),对HN响应则不显著(P0.05);LN、HN处理前两年对土壤CH4吸收速率抑制作用均不显著(P0.05),但在第3年LN极显著降低了土壤CH4吸收速率(P0.01),HN处理对土壤CH4吸收速率的影响则在第3年表现为显著抑制作用(P0.05),表明土壤CH4吸收速率对N沉降的响应随着N沉降时间的持续呈抑制效应加剧的趋势。相关分析表明:CK与HN土壤CH4吸收速率与土壤温度和土壤含水量均有显著相关性(P0.05),但LN土壤CH4吸收速率仅与土壤含水量显著相关(P0.05),表明土壤含水量是控制各N沉降处理土壤CH4吸收速率动态的主要环境因子。此外,LN、HN处理下土壤pH均极显著降低(P0.01),但LN土壤pH极显著低于HN(P0.01);LN处理极显著提高了土壤C/N比(P0.01),HN处理则相反;LN和HN处理对土壤NH+4-N、NO-3-N、可溶性总N(TDN)、可溶性有机碳(DOC)、地面凋落物量、地下0—10 cm细根生物量影响均不显著(P0.05),表明一定时期内N沉降首先引起了土壤pH和土壤C/N比的显著变化。     

华西雨屏区苦竹林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2007年11月至2008年11月, 对华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林进行了模拟氮沉降试验, 氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g N·m^-2·a^-1)、低氮(5 g N·m^-2·a^-1)、中氮(15 g N·m^-2·a^-1)和高氮(30 g N·m^-2·a^-1)。每月下旬, 采用红外CO₂分析法测定土壤呼吸速率, 并定量地对各处理施氮(NH₄NO₃)。结果表明: 2008年试验地氮沉降量为8.241 g·m^-2, 超出该地区氮沉降临界负荷。在生长季节, 苦竹林根呼吸占总土壤呼吸的60%左右。模拟氮沉降促进了苦竹林土壤呼吸速率, 使苦竹林土壤每年向大气释放的CO₂增加了9.4%~28.6%。在大时间尺度上(如1 a), 土壤呼吸主要受温度的影响。2008年6~10月, 土壤呼吸速率24 h平均值均表现为: 对照<低氮<中氮<高氮。氮沉降处理1 a后, 土壤微生物呼吸速率和土壤微生物生物量碳、氮增加, 并且均与氮沉降量具有相同趋势。各处理土壤呼吸速率与10 cm土壤温度、月平均气温呈极显著指数正相关关系, 利用温度单因素模型可以解释土壤呼吸速率的大部分。模拟氮沉降使得土壤呼吸Q₁₀值增大, 表明氮沉降可能增强了土壤呼吸的温度敏感性。在氮沉降持续增加和全球气候变暖的背景下, 氮沉降和温度的共同作用可能使得苦竹林向大气中排放的CO₂增加。     

大气氮沉降与森林生态系统的氮动态

由于人类活动的影响,若干年代以来大气氮沉降明显增加。在森林地区,大气氮沉降的空间变异性由林分的位置、结构和组成树种所决定。除降雨之外,干沉降和隐藏降水也是大气氮沉降的重要形式。     

陆地生态系统氮沉降增加的生态效应

 人类活动在全球范围内极大地改变着氮素从大气向陆地生态系统输入的方式和速率，人为固定的氮素正在不断积累，并对生态系统的结构和功 能产生显著影响。该文从以下几个方面综述了大气氮沉降增加对陆地生态系统的影响：1)氮输入增加可能影响植物生产力和生态系统碳蓄积能 力，生态系统响应的方向和程度取决于系统的初始氮状况(氮限制或氮饱和)以及当地的植被和土壤特征；2)持续氮输入有可能改变土壤氮循环 过程，降低土壤固持氮的能力，甚至导致土壤酸化、盐基离子损耗，进而影响到土壤有机碳的分解；3)高的氮沉降速率和持续氮输入都可能加 速含氮痕量气体的释放，但其影响程度受生态系统初始状态的影响(例如磷限制和氮限制)；4)氮沉降增加会影响生态系统的物种丰富度、植物 群落结构和动态，促进森林扩张，改变菌根真菌的物种多样性；5)持续氮输入带来的植物群落结构和植物生理特征的变化可能影响昆虫取食特 性，进而通过食物链改变生态系统的营养结构；6) 氮沉降增加对生态系统的影响并不是孤立存在的，它与CO₂浓度升高和O₃浓度变化有协同作 用，但难以从其协同效应中区分出各自的影响。最后，该文总结了我国的氮沉降研究现状，并对今后的研究前景提出了展望。     

THE INFLUENCE OF OBESITY AND AMBIENT TEMPERATURE ON PHYSIOLOGICAL AND OXIDATIVE RESPONSES TO SUBMAXIMAL EXERCISE

This study investigated the effects of obesity and ambient temperature on physiological responses and markers of oxidative stress to submaximal exercise in obese and lean people. Sixteen healthy males were divided into an obese group (n=8, %fat: 27.00±3.00%) and a lean group (n=8, %fat: 13.85±2.45%). Study variables were measured during a 60 min submaximal exercise test at 60% VO2max in a neutral (21±1°C) and a cold (4±1°C) environment. Heart rate, blood lactate, rectal temperature, serum levels of malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) were measured at rest, during exercise and in recovery. Heart rate of both groups was significantly lower (P<0.05) in the cold than the warm environment, but there were no significant differences between the two groups. Serum SOD activity increased to a significantly greater extent (P<0.05) in the cold than the neutral environment, and remained elevated for longer during exercise in the obese group than the lean group. Serum MDA level during submaximal exercise was not significantly different between conditions or groups. Cold stress in exercise may challenge antioxidant defence mechanisms in obese subjects, but lipid peroxidation remains unchanged.     

中国黑粉菌补遗Ⅲ

本文报道我国黑粉菌三种新纪录。特氏楔孢黑粉菌(Thecaphora trailii Cooke)寄生于风毛菊(Saussurea japonica (Thunb.) DC.)花序中,孢子球由2-5(-8)个孢子组成,黑粉孢子10.5-22×8.5-15 Imo翠雀条黑粉菌(Urocystis delphinii Golovin)寄生于翠雀(Delphinium grandiflorum L.)的茎和叶柄上,孢子球由1-10个孢子组成,黑粉孢子12.5-18×10-15 μm,不育细胞5.5-12 μm。籣草黑粉菌(Ustilago echinata Schroeter)寄生于籣草(Phalaris arundinacea L.)的叶和叶鞘上,黑粉孢子12.5-19×10.5-16 μm,表面纹饰粗痰,部分联结为脊状或网状。     

高CO2浓度下豆科4种乔木幼苗的生理生化反应

本文对４种豆科乔木幼苗在高ＣＯ２浓度（５５０×１０－６±５０×１０－６）和在对照ＣＯ２浓度（约为３５０×１０－６）下生长的幼苗的一些生理生化指标进行了比较研究。初步结果显示：高ＣＯ２浓度能缩短幼苗子叶的存活时间。高ＣＯ２环境下生长的４种幼苗叶片中的可溶性蛋白、可溶性糖、纤维素、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ的含量（均为全量）较对照ＣＯ２环境下生长的幼苗的相应值低,而淀粉含量则较高。其中以全氮、可溶性糖差异较显著。以单位鲜重表示的幼苗叶片叶绿素（Ｃｈｌ）和类胡萝卜素（Ｃａｒ）含量降低。高ＣＯ２浓度下生长的４种幼苗（３０天龄）叶片中硝酸还原酶活性比对照ＣＯ２浓度下生长的幼苗的值低。高ＣＯ２浓度下生长的４种幼苗叶片的平均蒸腾速率有不同程度的降低,而气孔阻力升高。幼苗对高ＣＯ２环境的反应与种的生态特性有关。喜光的大叶合欢幼苗对高ＣＯ２环境的反应较大,喜光而具一定耐荫性的猴耳环幼苗次之,而耐荫的光叶红豆和茸荚红豆幼苗则较小     

中国锈革孔菌科三新记录种

本文报道了我国锈革孔菌科三个新记录种──浅色小集毛菌Coltriciellasubpicta（Lloyd）Corner,浅黄针孔菌Inonotusflavidus（Berk.）Ryvarden,颇氏针孔菌Inonotuspatouillardii（Rick）Imazeki,根据中国的材料对这三种多孔菌形态进行了详细描述。     

模拟氮沉降对南亚热带两种乔木幼苗生物量及其分配的影响

探讨了南亚热带季风常绿阔叶林两种优势树种荷木(Schima superba)和黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)幼苗的生物量及其分配对氮沉降增加的响应。实验分为对照(CK)、T₅、T₁₀、T₁₅和T₃₀ 5个处理,每个处理设置3次重复。所施氮肥为NH₄NO₃,以溶液方式喷施,5个处理浓度分别为0、0.12、0.24、0.36、0.72 mol N·L^-1。每月喷施2次,5个样方1年喷施的总氮量分别相当于氮沉降率0、5、10、15、30 g N·m^-2·a^-1。经过11个月的施氮处理,两种幼苗对氮沉降的响应存在差异,其中黄果厚壳桂幼苗的基径、株高、全株生物量和相对生长速率除最高处理T₃₀外,均高于对照,但荷木幼苗的基径、全株生物量和相对生长速率除T₁₀外,均小于对照。氮处理也对生物量的分配产生了明显的影响,两种幼苗的叶重比以T₃₀最低,表明高氮处理不利于幼苗叶片的生长;枝重比均以T₃₀最高,反映了高氮处理的幼苗生物量分配到枝干的比例最高;根重比和根冠比均以对照样方幼苗的最高,表明氮处理抑制根的生长,分配到根部分的生物量下降。总的来看,经过11个月的处理,除最高处理T₃₀外,氮处理仍对黄果厚壳桂幼苗的生长有促进作用,而对荷木幼苗的生长则趋向于一定程度的抑制效应,表明黄果厚壳桂幼苗更能耐受高氮条件。