地层的年龄和~(14)C年代测定法

在中学生物学课本中,有关生物进化的章节都附有一个“地质年代表”。在“距今年数”栏目里开列出了各地质时代(代、纪、世等)距离现代的年数。如中生代从距今2亿2千5百万年开始等等。有的学生向教师提出,这些年代是如何计算出来的?回答这个问题,还得从放射性同位素谈起。因为表里所列出的年代是地层形成的绝对年龄。它是根据放射性元素衰变规律计算出来的。     

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。     

Logistic方程参数估计中的错误与修正

Logistic方程在种群生态学研究中被广泛应用,其积分式为N=k／（1＋e~（a-rt））,式中e~a=（k-N_0）／N_0。以往对该模型参数的各种估计方法,均将r,K和a作为三个相互独立的参数对待,而与e~a=（K-N_0）/N_0的假设相矛盾。由此估计出的参数K和a使实验初值N_0（t=0时的N值）发生偏离。笔者认为N_0是一个不带随机误差的常数,a值决定于K和N_0,而不是一个独立的参数,因而以往的参数估计方法是错误的,必须予以修正。本文提出了具体的修正方法,即用Marquardt方法或单纯形加速法求参数r和K,然后根据实验初值N_0求a,从而使Logistic微积分方程的共同参数r和K的估计一致。     

热带森林土壤气态氮损失及其对水分添加的响应

量化土壤气态氮(N)损失对于森林生态系统N循环的研究具有重要作用。然而,关于气态N(特别是N_2)损失及其影响因子的研究相对较少。本文通过室内培养实验,研究了海南尖峰岭热带山地雨林土壤气态N损失及其对水分添加的响应。结果显示:在自然水分条件下,土壤气态N的损失速率相对较小,N_2O和N_2损失速率分别为-0.004～0.03和0～0.022 nmol N·h~(-1)·g~(-1);水分添加后,N_2O和N_2的损失速率分别剧增70倍和40倍以上。土壤气态N的损失也受森林类型及季节变化的影响,次生林土壤气态N损失速率大于原始林,雨季土壤气态N的损失速率大于旱季,但均不存在显著性差异。本研究结果表明,热带森林土壤气态N损失主要受土壤水分含量影响,为了准确估算热带森林土壤气态N损失,应该考虑由全球气候变化导致的强降水事件对土壤气态N损失的影响。     

氮素水平对茶树叶片氮代谢关键酶活性及非结构性碳水化合物的影响

以福鼎大白茶(FD)、保靖黄金茶1号(HJ1)、白毫早(BHZ)为材料,设置不施氮N_0(0 g)、低氮N1(11 g)、中氮N_2(22 g)和高氮N_3(33 g)4个氮素水平的盆栽实验,研究了铵态氮对3个品种茶树的根系活力、氮代谢关键酶及非结构性碳水化合物(NSC)的影响。结果表明:随着施氮水平的提高,N_2、N_3处理的茶树根系活力较对照N0显著增加(P0.05),但二者间无显著差异;叶片谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性总体呈上升趋势;与对照比较,茶树叶片全氮和可溶性蛋白含量增加,其中HJ1在N_2和N_3处理后显著增加(P0.05);在3个茶树品种中,非结构性碳水化合物中可溶性总糖含量均呈上升趋势,淀粉含量具有品种特异性,施氮处理后3个茶树品种氮代谢关键酶活性及NSC含量变化存在差异,以HJ1的氮同化关键酶GS、GOGAT酶活性较高、根系活力较强,氮代谢产物显著增加,表明其具有较高的氮同化速率。施氮后HJ1的总NSC的含量及碳氮比的变化幅度较另外2个品种小,能够更好的保持碳氮平衡,游离氨基酸含量增幅较高,品质更优。因此,通过茶树氮代谢关键酶活性及非结构性化合物的研究能为茶树品种的品质评价以及提高茶树的品质和氮素利用效率提供依据。     

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.     

干湿交替灌溉下氮素形态对水稻花期光合及产量形成的影响

干湿交替灌溉(节水栽培)水稻较传统淹灌栽培表现出较高的生产潜力,其高产形成除因土壤水分改变有关外,可能还与根区水分变化引起的土壤氮素形态改变有关。该研究于2016年通过设置传统淹灌(W_1)和干湿交替灌溉(W_2)水分处理,以及氮素形态配比[硝态氮∶氨态氮=100∶0(N_1)、50∶50(N_2)和0∶100(N_3)]处理,并通过温室盆栽试验探讨水分与氮素形态互作对水稻花期光合生理及产量形成的影响。结果表明:(1)W_2水分处理产量及其构成因子、光合生产能力、收获指数、氮素收获指数以及氮素籽粒生产效率均显著高于W_1处理,其N素累积量略低于W_1处理。(2)在不同氮素形态之间,N_2处理的产量水平显著高于N_3和N_1处理,这主要是N_2处理加强了水稻物质转运以及光合生产能力,其中叶片含氮量和N素浓度提高可能是N_2处理呈现出高光合性能的重要原因。(3)氮素利用效率以N_1处理最高,随后依次分别为N_2和N_3处理。研究发现,土壤水分与氮素形态对促进水稻产量、产量构成因子、收获指数等形成均存在显著的互作效应,且W_2N_2处理的效应较其他处理更明显。     

地质年代的单位划分及其名称溯源

地质年代的单位划分及其名称溯源地质年代是指地壳上不同年代的岩石在形成过程中的时间和顺序。它的单位分为５级,即：宙、代、纪、世、期。宙是地质年代中最大的单位,在地质发展历史中,根据生物的显著与否分成显生宙和隐生宙,在显生富内,根据生物演化的主要阶段可分...     

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。     

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)     

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。     

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)     

NMR用于膜的研究的原理与实验基础(下)

B.弛豫时间 1.弛豫时间的物理意义核自旋体系吸收射频场的能量后处于热的非平衡态(激发态),当射频场不存在时,自旋体系回到热的平衡态。这是一种能量跃迁过程,叫做弛豫过程。弛豫过程有两种:一种是自旋—晶格弛豫,或叫纵向弛豫,此过程用T_1来描述。另一种是自旋—自旋弛豫,或叫横向弛豫,此过程用T_2来描述。T_1是描述自旋体系吸收能量后将其能量转移给它周围的介质而恢复到平衡态的特征时间。设N为在时间t的自旋数的差,N_平为平衡态时的自旋数,应有下式: N=N_平(1-e~(t/T_1)) (1) 式中T_1为自旋—晶格弛豫时间,在固体中T_1可长达数小时,而在液体和气体中仅为1秒左右。     

胆碱能N_1受体激动剂洛贝林对豚鼠心室乳头肌电生理及收缩力的影响

本实验观察了在存在M受体阻断剂阿托品(2μM)的情况下,胆碱能N_1受体激动剂洛贝林(lobeline)对儿茶酚胺耗竭的豚鼠心室乳头肌电活动及收缩力的影响。洛贝林(0.5—8μM)使动作电位时程(APD)显著延长,动作电位0期最大除极速率(V_(max))和动作电位幅值(APA)下降,心肌收缩力(FC)减弱,以及收缩峰值出现时间(time-to-Peak force,TTP)提前。N_1 受体阻断剂六甲双铵(hexamethonium,10μM)使洛贝林对APD的剂量-反应曲线平行右移。这些实验结果提示:在豚鼠心室肌可能存在胆碱能N受体。     

似士维螨对西洋参根的取食量及其繁殖潜势

【目的】作为西洋参Panax quinquefolium L.的新害虫,似士维螨Schwiebea similis Manson蛀食参根,造成较大的经济损失。本研究旨在测定它对参根的取食量,进而为估算其经济阈值提供参数。【方法】本实验将似士维螨活雌螨接种于含湿沙和西洋参根粉的培养皿中塑料环内,在7级雌螨接种量N_0(每环1,2,3,4,5,6和7♀)和5个温阶T(15.6,18.5,21.2,24.5和27.2℃)条件下培养其实验种群,记载并分析了5类变量:安居期D、峰螨数N_p、雌均殖数PCR、成虫当量AE和均食量FA。【结果】变量D随T升高而快速下降,也因N_0增加而缓慢下降;N_p随N_0增加而显著上升,其回归式为N_p=21.8+17.2N_0;PCR随N_0增加而显著下降,PCR=63.4-28.1N_0+6.2N_0~2-0.4N_0~3,其曲线变化趋势与N_p相反;同时发现了螨虫拥挤效应;AE随N_0增加而显著上升,AE=16.2+12.7N_0;FA=0.25±0.13 mg/头。【结论】这5类变量较为全面地反映了似士维螨实验种群的食量范围和繁殖潜势。上述估算值将为探索其经济阈值提供依据;所用实验方法将为同类研究提供参考。     

避难所对七星瓢虫捕食桃蚜功能反应的影响

自然情况下的捕食是以植物为中介发生的。作者采用植物模型作为捕食环境,测试了单纯的物理因素(避难所)对七星瓢虫Coccinella septempunctata L.捕食桃蚜Myzus persicae(Sulzer)的功能反应的影响。结果表明,避难所的存在能造成七星瓢虫捕食量和捕食率极显著下降,对雄虫的影响显著比雌虫强,且在中等猎物密度时影响更为突出。Logistic回归分析发现,七星瓢虫雌虫和雄虫无论避难所是否存在,功能反应类型均为HollingⅡ型。避难所不存在的情况下,雌、雄成虫的圆盘方程分别为N a=1.0259 N0/(1+0.003078 N0)和N a=0.9246 N0/(1+0.002127 N0),避难所存在的情况下,其圆盘方程分别为N a=0.9500 N0/(1+0.00342 N0)和N a=0.6463N0/(1+0.002262 N0)。避难所的存在能导致两性成虫瞬时攻击率极显著下降,但仅雄虫处置时间极显著延长,说明雄虫在环境异质性较高时捕获猎物更困难。     

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。     

哺乳动物对气候变化响应的研究热点演变分析——基于动物学记录（Zoology Record）的文献计量分析

利用Thomson Data Analysis软件对Zoology Record数据库中收录的1942篇哺乳动物对气候变化响应领域的期刊论文做了重点分析。以关键词为核心分析了不同哺乳动物物种、不同地质年代的研究热点分布和研究热点演变,以及2001-2005年、2006-2010年、2011-2015年3个年代段中的研究热点的演变规律。结果显示：进入2000年以后,该领域文献呈现逐年递增;研究热点显示出了较强的物种相关性;不同地质年代对应的物种研究有细微变化;3个文献发表年代段的研究热点显示出了该领域的热点演变规律。     

生物炭与氮肥对旱作春玉米农田CO_2和CH_4排放特征的影响

为了研究生物炭与氮肥对旱作春玉米农田CO_2和CH_4排放通量季节变化、累积排放总量及CO_2+CH_4排放强度的影响,试验设置C_0N_0(不加生物炭,不施氮肥)、C_0N_1(不加生物炭,施氮肥225kg·hm~(-2))和C_1N_1(添加生物炭50t·hm~(-2),施氮肥225kg·hm~(-2))3个处理,采用密闭式静态暗箱-气相色谱法对不同生物炭和氮肥输入旱作春玉米农田CO_2和CH_4排放通量进行连续观测,同时对影响通量变化的0~20cm土层温度和水分因子进行测定。结果表明:(1)试验期内不同处理春玉米农田均表现为CO_2累积通量的源,且CO_2排放通量均呈现一定的峰值变化规律。(2)C_1N_1处理减少了春玉米生长季农田CO_2排放通量和累积排放总量,在试验的2个生长季内农田CO_2平均排放通量和累积排放总量各处理均表现为C_0N_0C_0N_1C_1N_1,且C_1N_1处理降低显著。(3)土壤CO_2排放通量与土壤温度变化呈显著正相关关系,可用指数方程和二次方程较好拟合二者关系,且与10cm土层温度的相关性优于0cm土层温度,但土壤CO_2排放通量与土壤含水量呈负相关关系。(4)试验各处理农田土壤CH_4排放通量在-16.08~-73.96μg·m~(-2)·h~(-1)之间,表现为大气CH_4的净吸收库;C_1N_1处理增加了土壤CH_4排放通量和累积排放总量,但作用效果的显著性受年际环境因子的影响;农田土壤CH_4排放通量与土壤含水量呈显著正相关关系,与土壤温度呈显著负相关关系。研究发现,添加生物炭和施氮减少了旱作农田春玉米生长季CO_2排放通量和累积排放总量,增加了CH_4排放通量和累积排放总量,总体上显著增加了春玉米产量,显著减少农田CO_2+CH_4排放强度。     

海洋N2O的排放及其关键微生物过程作用机制研究进展

氧化亚氮(N_2O)是一种重要的温室效应气体,同时也是造成平流层臭氧损耗的主要化合物。海洋是大气中N_2O的重要排放源,海洋中的N_2O产生和释放主要由微生物的代谢过程介导。本文对海洋N_2O的释放通量、海水N_2O的分布特征、环境影响因素以及海洋N_2O产生的微生物调控机制等几个方面的最新研究进展进行综述,并结合低氧与N_2O产生的关系以及近岸海域低氧区的扩大等科学问题,对河口近岸生态系统N_2O的释放通量以及其关键微生物过程进行展望。