干旱胁迫下四倍体刺槐幼苗水分利用效率及稳定碳同位素组成的研究

在模拟自然干旱的条件下,测定2个四倍体刺槐品种(K2、K3)和普通二倍体刺槐(K1)一年生组培苗的长期和瞬时水分利用效率(WUE)及其稳定碳同位素组成(δ13C),以探讨四倍体刺槐的抗旱机理.结果表明,K2、K3的长期水分利用效率(WUEL)在不同水分胁迫条件下都显著高于K1,它们在同等供水条件下比K1具有更大的生物量产出;3个材料叶片的瞬时水分利用效率(WUEI)均随干旱胁迫的加剧表现先升后降的趋势,且胁迫处理均高于适宜水分处理.随水分胁迫的加剧,各品种刺槐苗木叶片的δ13C显著升高;K2、K3的δ13C在各水分条件下均高于K1;各材料叶片的δ13C与其WUEL有良好的正相关性,可以作为筛选高WUE刺槐品种的指标.     

海拔梯度对长白山北坡岳桦水分利用效率的影响

以分布于长白山北坡海拔1800～2050 m的岳桦林为对象,以叶片碳稳定同位素(δ13C)值作为岳桦长期水分利用效率指示值,探讨海拔梯度对岳桦林水分利用效率的影响.结果表明:随海拔升高,岳桦林土壤体积含水量、比叶质量极显著增加,而叶片含水量和土壤温度显著降低;岳桦叶片δ13C值与海拔呈极显著正相关,增幅为1.013‰·(100 m)-1,与土壤体积含水量、比叶质量呈显著正相关,与生长季土壤平均温度、叶片含水量呈显著负相关.温度不是长白山林线的唯一限制性因子,海拔梯度上水热条件的差异及其交互作用可能造成岳桦生长期间的生理干旱.     

碳稳定同位素技术在植物水分胁迫研究中的应用

植物体的碳稳定同位素组成主要由植物本身的生物学特性决定 ,但环境胁迫对其影响也十分明显。综述了碳稳定同位素技术在研究植物水分利用效率、生物量高低及判断历史气候依据等研究领域的进展 ,阐明了植物体的 δ1 3C值对干旱、盐分及其它环境因素的变化所引起的水分胁迫的响应 ,并对碳稳定同位素对水分胁迫的响应机理进行了归纳和推断     

刺槐生长和内在水分利用效率对气候因子的响应

本研究调查了陕西安塞和山西吉县刺槐人工林生长状况,比较了刺槐年轮宽度、胸高断面积增量(BAI)、δ¹³C、内在水分利用效率(iWUE)和气孔调节方面的差异,量化了刺槐生长和内在水分利用效率对气候因子的响应。结果表明：随林龄增加,安塞和吉县刺槐年际轮宽均呈下降趋势,安塞刺槐BAI呈增加趋势,但吉县刺槐BAI达到峰值后下降。吉县刺槐δ¹³C和iWUE均高于安塞刺槐,安塞和吉县刺槐的iWUE实测值更偏向于恒定胞间CO₂浓度/大气CO₂浓度(C_i/C_a)情景,表明刺槐C_i随C_a增加而增加,气孔保持开放。Pearson相关性分析显示,安塞刺槐BAI与5月最高气温、6月相对湿度、8月降水、9月相对湿度和9、10月干旱指数(SPEI)呈显著正相关,与6月气温呈负相关;而吉县刺槐BAI与6、7月SPEI和10月最低气温呈显著正相关。安塞刺槐iWUE与6月相对湿度和降水呈显著正相关,与5月最低气温、6月相对湿度、7月气温、最高气温...     

基于稳定碳同位素分析宁夏典型林分土壤有机碳分布格局及影响因素

选择宁夏自北向南方向的贺兰山、罗山和六盘山(3座山的降水量呈现逐渐增加的趋势)共有的青海云杉林和油松林土壤作为研究对象,分析两种针叶林土壤有机碳特征[土壤有机碳(SOC)含量、稳定碳同位素组成(δ13C)和有机碳分解速率(β值)]的变化情况,并采用冗余分析法分析土壤化学指标对土壤有机碳特征的影响作用,探究干旱半干旱区土...     

长期垄作稻田腐殖质稳定碳同位素丰度(δ13C)分布特征

研究了四川盆地丘陵区连续16年垄(宽垄)作稻田土壤稳定碳库腐殖质组分的稳定碳同位素(δ13C)分布特征.结果表明:稻田土壤有机碳含量为宽垄作>垄作>水旱轮作.腐殖质碳以胡敏素为主,占土壤碳含量的21%～30%,提取碳以胡敏酸为主,分别占土壤有机碳和腐殖质的17%～21%和38%～65%.土壤有机碳的δ13C值介于-27.9‰～-25.6‰,20～40cm和0～5 cm土壤有机碳δ13C值之差约为1.9‰.土壤胡敏酸δ13C值比土壤有机碳低1‰～2‰,更接近于油菜和水稻秸秆及根系的δ13C值.土壤富里酸δ13C值分别较土壤有机碳和胡敏酸高2‰和4‰.耕作层和犁底层胡敏素δ13C值分别介于-23.7‰～-24.9‰和-22.6‰～-24.2‰,δ13C值的变化反映了耕层中腐殖质的新老混合现象.各有机组分δ13C值递减顺序为:胡敏素>富里酸>土壤有机碳>稻草(油菜)残体>胡敏酸.长期水稻种植有利于增加土壤有机碳含量,同时,耕作方式影响土壤腐殖质δ13C在耕作层和犁底层中的分布格局.     

滨海盐生植物叶片δ13C与主要养分元素化学计量的关系

高盐环境与土壤贫瘠成为限制滨海湿地植被生长的主要因素,盐分稀释(salt-dilution)与盐分抵御(salt-exclusion)为盐生植物普遍的两种适生策略,这些策略影响植物水分与养分利用效率的权衡过程。以江苏盐城滨海湿地常见稀盐盐生植物、拒盐盐生植物为研究对象,通过探讨滨海湿地不同盐生植物叶片δ¹³C(水分利用效率的直接反映参数),与主要养分元素(N、P、K)及化学计量特征的关系,以揭示不同盐生植物养分利用策略及养分利用效率与水分利用效率之间的权衡关系。研究结果表明:滨海湿地盐生植物叶片N/P为15.3,较全球陆生植物平均值低,表现出N、P共同限制特征。两种盐生植物叶片δ¹³C与N、P含量显著正相关,表明盐生植物采取N、P光合相关型策略适应不良环境。拒盐盐生植物叶片δ¹³C与K⁺正相关,采取K⁺渗透调节相关型策略,以减小细胞渗透势、增加水分吸收,减轻植物体内盐分毒害。两种不同耐盐型植物δ¹³C与C/N成反比,表明植物采取扩大水分利用效率以代偿减小的...     

亚热带地区马尾松树干呼吸碳同位素组成的时间变化特征及其控制因子

作为森林生态系统碳循环的重要组成部分,树干呼吸的时空变异性直接决定着全球碳库对气候变化的响应和反馈。然而,目前关于树干呼吸的时间变化特征,尤其是树干呼吸碳同位素组成(δ¹³C)变化的控制机理还存在很大的不确定性。为探明树干呼吸及其碳同位素的时间变化特征,采用气室法并利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)技术组装的Picarro观测系统,于2018年8月—2019年10月对6棵马尾松进行树干呼吸及其同位素的监测,同时测定树干液流速率和树干温度。结果表明:(1)树干呼吸速率及其δ¹³C值均不存在明显的日变化模式,且与树干液流、树干温度相关性不显著;(2)树干呼吸速率季节变化趋势明显,变化范围为0.08～1.61μmol·m^-2·s^-1,且树干温度解释了树干呼吸速率季节变化的82%;(3)树干呼吸δ¹³C呈现先升高后下降的季节变化模式,非生长季的平均δ¹³C为-23.25‰±0.91‰,显著高于生长季的-27.93‰±0.25‰。研究表明,树干呼吸及其碳同位素组成在不...     

哀牢山湿性常绿阔叶林树干4种附生苔藓植物的水分变化对光合、荧光参数的影响

以云南哀牢山湿性常绿阔叶林中的附生苔藓植物为对象,研究林内4种树干附生苔藓植物阿萨羽苔(Plagiochila assamica Steph.)、西南树平藓(Homaliodendron montagneanum(Müll.Hal.)M.Fleisch.)、刀叶树平藓(H.scalpellifolium(Mitt.)M.Fleisch.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Dozy et Molk.)Dozy et Molk.)的吸水力、失水特征和脱水耐性,稳定碳同位素(δ~(13)C)值,以及水分变化对苔藓净光合速率和荧光参数的影响。结果显示:(1)4种附生苔藓植物均具有较强的吸水能力和较低持水力,脱水耐性较强,脱水后均可迅速复水;(2)4种附生苔藓植物的δ~(13)C值较低,其水分利用效率小于其他维管束植物;除大羽藓外,其余3种附生苔藓雨季的δ~(13)C值与水分利用效率均高于干季;(3)4种附生苔藓植物的净光合速率(Pn)随着含水量的降低而降低,在含水量小于60%~80%时,其最大光化学效率(Fv/Fm)急剧下降,反映出这些附生苔藓植物的光合、荧光特性对水分变化非常敏感。     

椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香精油与抗生素的协同抑菌功能

以开花期的椒样薄荷(Mentha × piperita)、薄荷(M. haplocalyx)和苏格兰留兰香(M. × gentilis)叶片部位提取的精油为研究对象, 通过GC-MS分析, 并采用纸片扩散法研究了3种精油单独使用及与抗生素联合使用时对金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制情况。结果表明, (1) 椒样薄荷与薄荷精油中含量最高的成分为薄荷醇、薄荷酮和异薄荷酮, 苏格兰留兰香精油的主要成分为香芹酮和柠檬烯。薄荷和苏格兰留兰香精油符合欧洲药典与ISO标准, 椒样薄荷需要继续改良以提高其精油品质与抑菌功能。(2) 精油单独使用时, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442对椒样薄荷精油和薄荷精油敏感; P. aeruginosa ATCC 27853对薄荷精油和苏格兰留兰香精油敏感。精油与抗生素联合使用时抑菌范围和强度均有所改变: 绿脓杆菌的2个菌株对精油与抗生素的组合最为敏感, 其中, 椒样薄荷精油与头孢他啶的组合对P. aeruginosa ATCC 15442显示出最强的增效作用, 薄荷精油与头孢他啶混合之后对P. aeruginosa ATCC 27853出现拮抗作用。Staphylococcus aureus ATCC 25923对所有精油以及精油与抗生素混合物均有抗性。(3) 椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香精油的不同成分及其含量差异不仅对精油品质有影响, 而且影响精油对测试菌种的抑制作用, 可考虑将其作为薄荷属植物品质育种的参考指标。     

西北油松叶片δ13C特征与环境因子和叶片矿质元素的关系

选取甘肃、宁夏及内蒙古油松(Pinus tabulaeformis)10个天然种群, 通过测定油松叶片稳定碳同位素组成(δ¹³C)和元素含量等特征, 分析了油松叶片δ¹³C特征及其与环境气候因子和叶片矿质元素含量之间的关系。研究结果表明, 油松叶片δ¹³C的变化范围在-28.68‰ - -25.02‰之间, 平均值为-26.82‰; 油松叶片δ¹³C值与海拔、经度之间相关性不显著, 与纬度之间呈显著正相关, 与年降水量、年平均温度之间均呈显著负相关, 说明年平均温度和年降水量是决定油松¹³C分馏能力差别及生长的主要限制因子; 叶片元素N、P、K、Si、Ca、Fe含量与δ¹³C值有明显的相关性, 其中叶片N、P、K含量与δ¹³C值显著负相关, Si、Ca、Fe含量与δ¹³C值显著正相关, 可见不同种群间δ¹³C组成差异可反映植物营养元素含量的变化状况。不同生境条件下环境气候因子和矿质元素含量的这种响应模式在一定程度上反映和影响了以油松为建群种和优势种的生态系统的δ¹³C变化特性。     

二化螟幼虫被二化螟绒茧蜂寄生后血淋巴的生理生化变化

二化螟Chila suppressalis幼虫被二化螟绒茧蜂Apanteles chilonis产卵寄生后,血细胞含量增加,在被产卵寄生后的第6—10天,血细胞数最比对照幼虫增加了1.53—2.79倍,但血细胞形成被囊的能力很弱,对于蜂卵和蜂幼虫形成被囊的百分率分别为0.34%和0.62%.绒茧蜂寄生后,对二化螟幼虫生理生化有一定的影响,在寄生前期和后期,寄主幼虫血淋巴蛋白质浓度显著下降,在寄生后第2天,血淋巴游离氨基酸总浓度明显上升,以后随蜂幼虫发育而逐渐下降.在16种氨基酸中,对苏、丝、赖、精氨酸的影响最大.此外,本文对二化螟绒茧蜂的营养生理和寄生后调节寄主的能力进行了探讨.     

实夜蛾属二近缘种对寄主植物次生物质的反应:次生物质对幼虫生长和食物利用的影响

实夜蛾属(Heliothis)的棉铃虫(H. armigcra)和烟青虫(H. assulta)是近缘种,幼虫期取食多种相同的植物,其中含有不同的次生物质.本项工作是在人工饲料中分别加入0.5%的烟碱、番茄苷、棉子酚、丹宁酸等饲养早期六龄的幼虫,测定它们对生长和食物利用的影响.结果表明这些次生物质对两种幼虫有不同的作用:烟碱对棉铃虫没有明显影响,但对烟青虫的取食却有一定的刺激作用.丹宁酸、棉子酚、番茄苷可抑制两种幼虫的生长,而以番茄苷抑制烟青虫的生长最为显著.番茄苷主要通过抑制取食来影响幼虫的生长,而丹宁酸和棉子酚则具有降低消化率的作用.通过次生物质对这两种幼虫效应的比较可知,棉铃虫有较大的忍耐力.     

农田步甲的生物学研究

本文报道12种农田常见步甲的种群动态和捕食习性,施用杀虫剂对步甲的影响。     

两种蝇类精细胞发育过程中细胞核的变态

本文用透射电子显微镜研究了大头金蝇(hrysomyia megacephala)和肥须亚麻蝇(Parasarcophaga crassipalpis)精细胞发育过程中细胞核的变态过程.精细胞从球形细胞演变为线形精子,核要经历四个时期,即:球核期,细胞为球形,核亦为球形,核膜与一般体细胞核无异;棒核期,核拉长如棒,顶体形成,核膜孔聚集于一侧;染色质凝聚期,染色质与核质分开,经过一系列变化,再凝聚成致密的块状,多余核质从核孔聚集处开口排出核外;成熟期,核变成一团电子密度极大的腊肠形.精细胞抛弃绝大部分细胞质和多余的结构,变成线形精子.以上演变过程两种蝇类完全相似,但在染色质凝聚期的变化中差异却很大:大头金蝇凝聚程序为:细纤维—粗纤维—块状—致密团;肥须亚麻蝇则为:蚁蚕状—纵列薄片状—厚片状—块伙—致密团.     

新线虫与粘虫相互关系的研究

本文给出了一个简单的描述新线虫(Neoaplectana feltiae)和粘虫(Mythimna separata)相互关系的模型.在实验室的不同条件下作了一系列的感染试验.结果表明影响感染率的因子是温度、线虫的密度、接触时间(即维持湿度和水膜的时间)和粘虫的龄期.通过非线性逐步回归和麦夸脱方法分别构造了描述这些因子的数学模型.在河南驻马店作了不同剂量的田间感染试验.结果表明该线虫作为一种生物防治剂具有一定的潜在作用.本文所获得的模型是用实验室的资料构造的,用田间试验结果检验,较成功地模拟了发生在田间自然条件下的感染过程.它告诉我们怎样由实验室到田间通过模拟模型在计算机上的运转来模拟一个动态过程,也揭示了在实验室和田间其感染的机制是内在相关的.     

取食雄蜂蛹粉对龟纹瓢虫和异色瓢虫卵黄发生的影响

本文比较了龟纹瓢虫Proylea japonica和异色瓢虫Harmonia axyridis取食蚜虫和取食雄蜂蛹粉时的卵黄发生情况.当取食雄蜂蛹粉时,体内卵黄蛋白出现迟,积累速度慢,产卵前期长.但用保幼激素类似物ZR512点滴处理后则能达到与食蚜对照相当的水平.ZR512对取食雄蜂蛹粉瓢虫的作用显著大于取食岈虫者.进一步的研究表明,ZR512能促进这两种瓢虫取食雄蜂蛹粉,但对成虫的体重没有明显的影响.因此推论,雄蜂蛹粉基本能够满足这两种瓢虫生殖的营养需要,但对其内分泌有一定的影响,使瓢虫处于类似生殖滞育的状态.本文根据不同食物条件对卵黄蛋白发生的影响不同,建议用卵黄蛋白的量作为生理指标,以快速初步筛选和评估人工饲料.     

海南地区螺旋粉虱三类次级内共生菌的检测

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种重要的农林害虫。本研究分别利用次级内共生菌Cardinium和Arsenophonus的16S rDNA和Wolbachia wsp基因对海南省16地区的螺旋粉虱的3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia感染情况及相关基因序列进行了测定和分析。3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia检测结果表明, Cardinium和Arsenophonus均可感染海南地区的螺旋粉虱, 其中乐东、 陵水和澄迈3个地区所有寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为100%, 三亚、 琼中和临高部分寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为66.7%, 而儋州、 五指山和万宁3个地区的螺旋粉虱未发现被Arsenophonus感染; 三亚的番石榴上的螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 琼海白沙的印度紫檀上螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 其他寄主上的感染率均小于66.7%; 在所检测的43个螺旋粉虱种群中, 40和31个种群中分别检测出有Arsenophonus 和Cardinium感染, 种群感染率分别为93.0%和72.1%; 在所有检测的个体中, 120个个体中有105个感染Arsenophonus, 93个个体中有70个感染Cardinium, 个体感染率分别为87.5% 和75.3%; 在检测的所有样本中, 只有三亚印度紫檀上的螺旋粉虱检测到Wolbachia, 种群感染率为2.3%, 个体感染率仅为0.8%。这些检测结果表明, 海南地区螺旋粉虱次级内共生菌Arsenophonus的感染率高于Cardinium的感染率, Wolbachia的感染率极低。序列分析表明, 海南不同螺旋粉虱种群的Cardinium的16S rDNA序列一致, 而且与烟粉虱的Cardinium 16S rDNA序列一致性很高, 为97.6%; 不同螺旋粉虱种群的Arsenophonus的16S rDNA序列也完全一致, 其与西班牙加那利群岛螺旋粉虱的Arsenophonus的16S rDNA序列一致性较高, 为85.1%。此外, Wolbachia wsp基因序列分析表明, 海南螺旋粉虱的Wolbachia为B组, 这是国内螺旋粉虱感染Wolbachia的首次报道。