大气增温对杉木幼树根系生物量的影响

为揭示亚热带杉木人工林地下生物量对全球变暖的响应,本研究以杉木幼树为研究对象,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站利用开顶式(OTC)大气增温模拟气候变暖,研究增温对杉木幼树根系生物量的空间分布和不同径级分配的影响。结果表明：增温处理后总根系生物量、总细根生物量及总粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理显著降低20～50 cm土层的细根生物量占比与0～10 cm土层的粗根生物量占比,但显著提高20～50 cm土层的粗根生物量占比;其余土层细根生物量和粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理后0～2、2～5、5～10、10～20和>20 mm径级根系生物量均无显著变化。因此,增温处理下杉木幼树通过降低表层粗根生物量的占比,提高深层粗根生物量的占比以固定和支撑杉木生长,同时通过降低深层细根生物量的占比来维持表层细根生物量以保证水分和养分的吸收;大气增温影响根系生物量的垂直分布和不同径级的分配,在一定程度上影响地下碳分配,可能导致碳循环过程发生改变。     

短期增温对克隆植物剑叶金鸡菊生长及生物量的影响

剑叶金鸡菊(Coreopsis lanceolata)原产北美, 作为观赏植物传入我国, 被列为有害外来入侵物种。采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法, 研究了剑叶金鸡菊在增温条件下其形态特征、克隆分株数、生物量及生物量分配的响应。结果表明: 受短期增温的影响, 剑叶金鸡菊的叶片数显著增加85.38%, 株高、叶片长、叶片宽及克隆分株数均没有显著差异。地上生物量的积累在增温后显著增加21.86%, 但增温后地下生物量及根冠比与对照相比没有显著差异。增温对剑叶金鸡菊的地上生物量分配及地下生物量分配有显著影响, 地上生物量分配显著增加, 地下生物量显著减少。综合上述结果可知短期增温促进了剑叶金鸡菊的生长及生物量的积累, 但增温导致土壤水分的降低限制了根系的生长, 使生物量更多分配给地上部分, 利于植物生长, 增强其入侵能力。     

陆生植物生物量分配对模拟氮沉降响应的Meta分析

分析了陆生植物地上、地下各组织中生物量分配对氮沉降的响应,为研究大气氮沉降背景下陆地生态系统的碳、氮循环过程及植物生物量分配、立木收获、定向培育等相关研究和实践提供参考依据。共收集整理了国内外63篇论文的原始数据资料进行Meta分析(Meta-analysis),用以定量评估氮沉降对植物生物量分配的影响,并通过亚组分析进一步探讨了不同生态系统类型、植物种类、氮肥形式、施氮水平和持续时间对生物量分配的影响。结果表明,总体来看施氮会显著促进植物地上部分生物量分配,植物叶生物量和茎生物量在施氮条件下均显著增加;然而地下生物量所受促进作用要低于地上部分,表现为植物细根生物量和粗根生物量在氮输入下并没有显著变化;植物根冠比在氮沉降下显著降低;叶重比、茎重比和根重比在氮沉降下没有显著变化。此外,亚组分析结果表明生态系统类型和植物类型会显著影响植物总生物量和根冠比对氮沉降的响应,草本植物在氮沉降下的生物量累积明显优于木本,这说明短期氮沉降可能会增加草本的覆盖面积;施肥形式对根冠比的影响存在明显差异,相比于尿素,硝酸铵对植物根冠比的作用更显著;不同施氮水平显著影响地上生物量分配,中氮水平(本研究为60—120 kg hm-2a-1)促进作用最大,高氮水平(本研究为≥120 kg hm-2a-1)促进作用明显减弱,这与总生物量的变化一致,表明过高的氮沉降量将抑制植物生长;氮沉降处理时间长短对植物地上生物量的影响也存在显著差异,当施氮时间高于3年,氮沉降对地上生物量的促进作用几乎消失。总之,短期氮沉降会使植物分配更多生物量给地上部分,且氮沉降对草本植物生物量的累积作用明显优于木本,这些发现可为未来大气氮沉降背景下植物地上、地下部分碳存储、植物群落结构、植被动态等相关研究提供科学依据。     

青藏高原高寒草甸生物量动态变化及与环境因子的关系——基于模拟增温实验

以青藏高原高寒草甸为研究区,设置模拟增温实验样地,于2010年开始持续增温,2012和2013年调查植被地上-地下生物量,探讨气候变暖背景下高寒草甸生物量的动态变化及其与环境因子的关系。结果表明:(1)增温处理下地上-地下生物量与根冠比的中值和平均值大于对照,其中地下生物量(变异系数为0.30)的增加幅度大于地上生物量(变异系数为0.27),根冠比的变异系数(0.33)大于地上-地下生物量,这表明增温可导致高寒草甸植被生物量分配出现差异。(2)地上-地下生物量呈极显著的幂指数函数关系(R~2=0.147,P0.001),表现为异速生长,但在增温处理下异速生长出现减缓(R~2=0.102,P0.05)。(3)地上生物量受深层土壤水分和浅层土壤温度影响较大,地下生物量受深层土壤水分和深层土壤温度影响较大;土壤温度对地上-地下生物量的影响强于土壤水分,表现为20 cm深度土壤温度对地上生物量(R=0.582,P0.01)和根冠比(R=-0.238,P0.05)影响较大,60 cm深度土壤温度对地下生物量影响较大(R=0.388,P0.01),100 cm深度土壤水分对地上生物量(R=0.423,P0.01)和地下生物量(R=0.245,P0.05)影响较大,这说明增温导致浅层土壤温度对生物量分配产生影响,使生物量更多分配到地上部分,而冻土融化致使深层土壤水分对生物量产生影响。     

青藏高原东部高寒灌丛生物量分配对模拟增温的响应

植物生物量分配特征的变化反映了不同环境条件下植物的适应策略,全球气候变暖正在改变青藏高原高寒生态系统植被动态和生物量分配格局。然而,到目前为止,有关青藏高原高寒灌丛生物量分配特征对气候变暖的响应研究较少。为了探究气候变暖对高寒灌丛生物量分配的影响,以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛为研究对象,分析了高寒灌丛灌木层、草本层和群落水平生物量分配特征对开顶式生长室（OTC）模拟增温的响应。研究结果表明：整个生长季节,模拟增温使空气温度和表层土壤温度分别升高0.6℃和1.2℃,使表层土壤水分含量下降2.7%。模拟增温使草本层和群落地上生物量显著增加57.8%和7.2%,使灌木层、草本层和群落根系生物量显著增加42.5%、105.6%和45.6%。然而,模拟增温没有显著影响灌木层地上生物量。同时,模拟增温使灌木层、草本层和群落总生物量显著增加25.6%、85.7%和28.4%,使灌木层、草本层和群落根冠比显著增加33.2%、30.4%和36.0%。由此可见,模拟增温在促进高寒灌丛生物量生产的同时将显著提高向地下根系部分的分配比例。Pearson相关分析表明,高寒灌丛生物量分配与空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量呈显著正相关关系;多元线性回归分析结果也表明,空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量解释了高寒灌丛生物量分配变异的50.8%以上。这些结果表明,青藏高原东部高寒灌丛植被能够通过调节生物量分配模式应对未来气候变暖。     

杉木幼苗和伴生植物细根对土壤增温的生理生态响应

为揭示全球变暖背景下杉木人工林幼苗与其伴生的其它植物间的对土壤养分的竞争关系和适应性,本研究采用埋设加热电缆进行土壤增温(+5℃)技术,在福建省三明市陈大国有采育场内建立杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗试验小区,包括对照(NW)与增温(WNW)处理(均不除草)。采用内生长环法与土钻法相结合,测定增温对杉木幼苗及伴生的其他植物(主要为山油麻Helicteres angustifolia、东南野桐Mallotus lianus)等细根生物量、呼吸、形态、及根组织氮浓度的短期影响。结果表明,(1)增温显著降低了杉木1mm细根生物量,而显著增加了其他植物1mm细根生物量。增温显著提高了其他植物1mm细根的氮浓度,显著降低了其比根长(SRL)和比表面积(SRA);同时降低了比根呼吸(参比温度18℃,SRR_(18)),表明细根呼吸对增温产生了驯化现象。而增温对杉木细根的氮浓度没有显著影响,却显著提高了1mm细根比表面积;同时增温对杉木SRR_(18)没有显著影响,表明杉木细根呼吸没有产生驯化现象。(2)SRR_(18)与比根长间的关系受到增温的显著影响,但树种以及增温×树种的交互作用没有显著影响,表明杉木和其他植物细根竞争能力与维持成本间的平衡关系均受到增温的共同影响。综上结果显示,相较于杉木,伴生的其他植物在增温环境中对地下资源的竞争具有更强的优势,能通过增加细根生物量迅速抢夺吸收因增温而加速矿化的土壤养分,同时通过生理和形态的调整,减少根系单位质量的维持成本,从而提高其对全球变暖的适应性;而杉木在增温条件下面临其他植物的强烈竞争,细根生物量降低,处于不利地位,为了满足生长所需,需增大比根长和比根表面积,且因细根呼吸没有产生驯化现象,从而增加了细根单位质量的维持成本,说明杉木对全球变暖的适应性低于其他植物。该研究结果对于全球变暖下杉木人工林的管理具有重要意义。     

温度和降水对森林生物量分配的影响研究进展

森林生物量分配策略是全球变化背景下群落保持生产力的重要机制.温度和降水会影响森林生物量的分配格局.文章基于文献分析,总结了增温、低温和降水对森林地上、地下生物量分配的影响机制,以及温度和降水对森林生物量分配的交互作用,并对未来温度和降水影响森林生物量分配的研究进行了展望,提出该领域今后的研究重点为:(1)加强生物量分配...     

Nitrogen addition affects plant biomass allocation but not allometric relationships among different organs across the globe

全球尺度上氮添加影响植物生物量分配但不影响不同器官间的异速生长关系 生物量在不同器官间的分配是植物对环境变化响应的一个关键生态生理学过程。然而,在全球尺度上有关不同陆地生态系统植物生物量分配对氮沉降响应的认识还比较欠缺。本文通过整合分析333篇已发表文章的5474个观测值,基于“最优分配假说”和“异速分配假说”,评估了全球尺度上氮添加对植物生物量及其在不同器官间分配的影响。结果表明：(1)氮添加显著增加了整株植物或不同器官的生物量,降低了根冠比和根质量分数,但对叶质量分数和茎质量分数无显著影响;(2)氮添加对不同器官质量分数的影响受实验条件、植物功能性状、纬度、氮添加率等因子单独或交互作用的调控;(3)氮添加对生物量在不同器官间的异速分配率无显著影响,表明氮添加导致的根冠比和根质量分数减少是在异速分配模式下由整株植物生物量增加而致。虽然氮添加改变了地上和地下部分的质量分数,但不同器官生物量间异速分配模式的稳定性表明“异速分配假说”能更好地描述植物生物量分配对氮添加的响应规律。该研究结果将有助于深入认识氮沉降环境下植物生物量的分配规律,同时表明将生物量分配纳入有关氮沉降对陆地生态系统影响的预测模型中的重要性。     

川西北高寒草地3种主要植物的生长及物质分配对温度升高的响应

在野外自然条件下采用开顶式生长室模拟增温的方法, 研究了增温对川西北高寒草地3种主要植物(单子叶草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans)和双子叶草本植物尼泊尔酸模(Rumex acetosa)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina))的生长及物质分配的影响。研究结果表明, 增温对3种植物的生长产生了显著影响, 垂穗披碱草和尼泊尔酸模的比叶面积和生物量积累在增温后显著增加, 而鹅绒委陵菜在增温后显著减少。在各组分中, 增温处理使尼泊尔酸模的叶生物量显著增加, 根生物量却显著下降, 而鹅绒委陵菜叶和茎的生物量在增温后显著减少, 根生物量却显著增加。增温对尼泊尔酸模各组分的养分含量产生了显著影响, 其中, 根部碳含量在增温后显著增加, 而氮含量在增温后显著减少。增温对尼泊尔酸模和鹅绒委陵菜的生物量在各组分中的分配产生了显著影响, 增温显著增加了尼泊尔酸模的叶重比(LMR)、根重比(RMR)和地下生物量/地上生物量(R/S), 而茎重比(SMR)在增温后却显著降低; 增温显著增加了鹅绒委陵菜的RMR和R/S, 而SMR和LMR在增温后却显著降低。增温对尼泊尔酸模和鹅绒委陵菜各组分中的碳、氮分配产生了显著影响, 增温显著增加了碳、氮在尼泊尔酸模叶片的分配比例, 并且使尼泊尔酸模根部的碳分配比例也显著增加, 而茎部的碳、氮分配比例却显著减少; 增温显著减少了碳在鹅绒委陵菜叶片的分配比例, 而根部的碳、氮分配比例却显著增加。     

增温下土壤资源异质分布对杉木幼苗生长的影响

在福建三明森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点开展大气温度控制、土壤温度控制和土壤资源分布3因子试验,探讨土壤资源异质分布和增温对杉木幼苗地下和地上生长的影响,以及增温是否能改变杉木幼苗细根对土壤资源异质分布的识别度,以明确杉木人工林在全球变暖背景下对土壤资源异质分布的响应.结果表明:杉木对土壤资源异质分布的识别度主要体现在吸收根(0~1 mm径级)上,而1~2 mm径级细根则不具有识别度.除了单独大气增温处理对杉木1~2 mm径级细根的避贫系数具有显著影响外,不同增温处理均未对杉木幼树细根的贫富比、趋富系数和避贫系数产生显著影响.与土壤资源均质分布相比,土壤资源异质分布增加了0~1 mm径级细根生物量,降低了树高.与无大气增温相比,大气增温降低了0~1和0~2 mm径级细根生物量,增加了树高.与无土壤增温相比,土壤增温降低了1~2 mm径级细根生物量,但增加了树高和侧枝长度.大气增温控制、土壤增温控制和土壤资源异质分布对杉木地下、地上生长都无显著交互作用.杉木幼苗吸收根本身对土壤资源异质分布具有识别度,但增温并不会改变杉木幼苗细根对土壤资源异质分布的识别度.     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

国内双歧杆菌制剂预防小儿继发性腹泻临床疗效的Meta分析

目的系统评价国内双歧杆菌制剂临床预防小儿继发性腹泻的效果。方法按照系统评价的要求检索CBMd isc、VIP、CNK I以及万方数据库等,获得18篇符合纳入标准的文献,共计患儿4050例,对其进行M eta分析,并评价M eta分析结果的稳定性和发表偏倚。结果异质性检验χ^2=34.60,P=0.007〈0.05,采用随机效应模型进行M eta分析,合并RR=0.41,95%C I为0.35～0.49,总体效应检验,Z=10.39,P〈0.00001,差异具有非常显著性,固定效应模型RR值和95%C I与随机效应模型完全一致,剔除小样本报道后的合并RR=0.42,95%C I为0.35～0.50,与剔除前的结果基本一致,且本研究的发表偏倚得到了很好地控制。结论从现有的临床证据来看,双歧杆菌制剂能降低小儿继发性腹泻的发生率,对预防小儿继发性腹泻起到了满意的效果。     

右美托咪啶用于SICU镇静时血流动力学效应与年龄的关系

目的：以心率（HR）、心指数（CI）、体循环阻力（SVR）作为效应指标,明确右美托咪啶（Dex）用于SICU 镇静时年龄和血流动 力学效应的关系。方法：选择2014 年3 月~7 月间在我院SICU 接受普胸或者普外科手术后需要短期镇静患者38 例,各年龄段分 布相对均匀。在病人术后Ramsay评分≤ 3 分时给予右旋美托咪啶6.0 ug/kg/h,连续静脉输注10 min 后停药,应用脉搏指示连续 心输出量监测技术(PICCO)记录用药前及用药后3 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min 的11 个时间点的HR、CI 和SVR。结果：HR、CI 和SVR 的EMAX 随着年龄的增加而增大,可以通过数学模型表示：E= （P<0.05）。结论：右美托咪啶用于SICU 镇静时,患者HR、CI和SVR的EMAX 呈 年龄依赖性变化。     

我国蝴蝶产业发展中亟待解决的几个问题

本文简略介绍了我国目前蝴蝶产业的背景情况和发展现状,着重阐述了该产业发展中亟待解决的目标与思路、政策与法律、科研与技术、人才与培养等一系列问题,并针地性提出了相应解决意见。     

Studies of in vivo mutations in rpsL transgene in UVB-irradiated epidermis of XPA-deficient mice

We have established xeroderma pigmentosum group A (XPA) gene-knockout mice with nucleotide excision repair (NER) deficiency, which rapidly developed skin tumors when exposed to a low dose of chronic UV like XP-A patients, confirming that the NER process plays an important role in preventing UVB-induced skin cancer. To examine the in vivo mutation in the UVB-irradiated epidermis, we established XPA (−/−), (+/−) and (+/+) mice carrying the Escherichia coli rpsL transgene with which the mutation frequencies and spectra in the UVB-irradiated epidermal tissue can be examined conveniently. The XPA (−/−) mice showed a higher frequency of UVB-induced mutation in the rpsL transgene with a low dose (150 J/m²) of UVB-irradiation than the XPA (+/−) and (+/+) mice, while, at a high dose (900 J/m²) they showed almost the same frequency of mutation as the XPA (+/−) and (+/+) mice, probably because of cell death in the epidermis of the XPA (−/−) mice. However, CC→TT tandem transition, a hallmark of UV-induced mutation, was detected at higher frequency in the XPA (−/−) mice than the XPA (+/−) and (+/+) mice at both doses of UVB. This rpsL/XPA mouse system will be useful for further analyzing the role of NER in the mutagenesis and carcinogenesis induced by various carcinogens.     

细胞分裂素对植物衰老的延缓作用

细胞分裂素是一类重要的植物激素,它可在一定程度上延缓植物的衰老。主要从3个方面综述了细胞分裂素与植物衰老之间的关系,即:(1)植物衰老过程中内源细胞分裂素含量变化;(2)外源细胞分裂素的影响;(3)转入与细胞分裂素的合成、降解相关的基因对植物衰老产生的影响。此外,还从细胞分裂素与糖、与脂质氧化反应以及与其它植物激素的关系方面探讨了细胞分裂素在延缓植物衰老中的作用机理。     

Application of in vitro techniques in mutation breeding of chrysanthemum

Rooted cuttings of Chrysanthemum morifolium cv. Maghi, a small flowered, late blooming cultivar, were treated with different doses of gamma rays. Somatic mutations in flower colour (light mauve, white, light yellow and dark yellow) and chlorophyll variegation in leaves were detected as chimeras in treated populations. Attempts were made to standardize a microtechnique for plant regeneration from mutated tissues of stem node, stem internode, shoot tip and ray floret. All these explants were cultured on Murashige and Skoog's medium with 3% sucrose, 0.8% agar and different concentrations and combinations of growth regulators. Plant regeneration was successful from all of the mutated tissues. Plants with chlorophyll variegation in leaves and two new flower colours (light mauve and white) were isolated in pure form with 64% and 100% efficiency of mutant recovery, respectively. Attempts are being made to use this technique to establish new varieties from chimeric tissues to meet the increasing demand of the floriculture trade.     

Role of Telomerase in Reactivation of Macrophage Nuclei in Heterokaryons

It was shown that the duration of stay of macrophages in the peritoneal cavity of mice and method of their isolation did not affect markedly their capacity for resumption of DNA synthesis in heterokaryons. This means that mouse macrophage undergo such changes during differentiation that reactivation of DNA synthesis in their nuclei is only possible after interaction of telomeres with telomerase, since it was already shown that telomerase was involved in reactivation of DNA synthesis in the macrophage nuclei. The results of experiments did not reveal differences in the length of telomeres in mouse macrophages and other somatic cells. This could depend on the significant length of mouse telomeres and, as a result, their shortening, sufficient for the inhibition of proliferation, is beyond the limits of sensitivity of the current methods. It is also possible that changes in DNA properties in the macrophages occurring during their differentiation depend on changes in the conformation of the telomere complex in these cells. Testing of this suggestion is relevant with respect to recent data that cell hybridization, specifically in the form of heterokaryons, may be essential in realization of the therapeutic effect caused by the introduction of cells during cell therapy.