东灵山辽东栎林植物生态场研究

依据能量学原理, 提出了一套植物生态场计算方法, 并用于北京东灵山辽东栎林物种相互作用研究。经计算, 辽东栎种群生态场作用半径为15m, 大叶白蜡-胡枝子种群间生态干涉具有明显的异质性特征。     

喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物.本文以我国特有树种--喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化.CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2~4℃;HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大.由此推断,CPT和HCPT遵循"幼嫩和生殖器官优先保护"的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略.     

喜树碱和10-羟基喜树碱受喜树生长发育调控的不同特点

为了揭示喜树碱(camptothecin, CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin, HCPT)在喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)体内代谢的生理调控机制及这两种类似物之间的关系和作用,运用高效液相色谱技术对种子形成、成熟、萌发和幼苗生长过程中喜树碱和10-羟基喜树碱的代谢动态进行了全面的研究.结果表明,喜树碱相对稳定地存在于成熟和幼嫩的组织中;10-羟基喜树碱特异性地积累在乳熟期的种子、种芽的子叶、幼嫩的真叶等幼嫩组织中,随着组织的进一步发育和成熟,其含量快速减少,成熟组织中积累极少,并且这两种生物碱的代谢在时间和数量上都呈现出相互消长的特点,由此推断,这两种生物碱不同程度地受生长发育调控的特点可能与喜树的化学防御策略密切相关,并且,它们之间可以相互转化以充分利用有限的氮素资源.     

拟南芥叶片细胞包被系统酸性降解的光镜观察

观察了拟南芥叶片细胞包括细胞壁和质膜在内的细胞包被系统在酸性条件下酶促降解的过程。观察发现,处于酸性酶解液中的拟南芥叶片,最初细胞壁完整,细胞排列有序,其后细胞壁开始部分降解,细胞排列逐渐进入无序状态,随后细胞壁完全降解,去壁的原生质体完全进入游离状态,游离原生质体的质膜也随之降解,细胞器溢出后以细胞核为核心积聚、重组为新的原生质体。进一步观察了这一过程中细胞pH值的改变,结果发现,酸性酶解过程中细胞倾向于pH值降低,而细胞器重组产生的新原生质体pH值向正常水平恢复。因此,酸性环境对拟南芥叶片细胞包被系统的降解产生重要的影响。     

外源喜树碱对植物叶片气孔导度的影响

前人研究表明,保卫细胞微管系统在气孔运动中起到重要作用:保卫细胞质膜上内向K⁺通道的正常活性有赖于微管的正常解聚/聚合的动态变化,微管系统可能通过调节保卫细胞K⁺通道而控制气孔运动,即微管解聚导致内向K⁺通道关闭,保卫细胞无法因膨压调节吸收水分而抑制气孔开放。有学者认为,喜树碱或其类似物能够与微管蛋白结合,并降低微管结构稳定性,其机制则可能是抑制细胞高分子量微管结合蛋白对微管组装的辅助作用,但这方面的实验证据相对匮乏。因此,为了进一步研究喜树碱的生态生物化学功能,我们采取叶面喷施喜树碱和PEG模拟干旱诱导气孔关闭的方法,研究了外源喜树碱对喜树幼苗气孔导度的影响,同时以没有内源喜树碱的烟草为实验材料进行了对照研究。研究结果表明:0.0115mmol·L^-1的喜树碱水饱和溶液对喜树和烟草幼苗叶片气孔导度的影响规律一致,均表现出明显的抑制气孔开放的效果,这为喜树碱与微管蛋白结合提供了部分证据。     

外源NO对南方红豆杉幼苗光合色素及抗氧化酶的影响

以4年生南方红豆杉幼苗为实验材料,通过对南方红豆杉幼苗喷施不同浓度外源一氧化氮（NO）供体硝普钠溶液（0、0.01、0.1、0.5和1 mmol·L^-1SNP）,测定光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量等生理指标,以探讨不同浓度外源NO对南方红豆杉叶片光合色素和抗氧化酶的影响。结果表明：喷施低浓度（0.01、0.1 mmol·L^-1）SNP可显著提高南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,增加叶绿素a/b的比值,而喷施高浓度（0.5、1 mmol·L^-1）SNP降低了叶片的光合色素含量。随着外源NO供体浓度的增加,叶片过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,过氧化物酶(POD)活性先增加后降低。此外,处理前期,低浓度SNP处理明显提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而高浓度SNP处理显著降低了APX活性,处理后期APX活性随SNP浓度的增加而显著下降。喷施低浓度SNP可有效提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和增加可溶性蛋白含量,降低MDA和H₂O₂的含量,而喷施高浓度SNP显著增加了MDA和H₂O₂的含量。因此,低浓度的SNP（<0.5 mmol·L^-1）处理南方红豆杉幼苗,可增加其叶绿素含量,提高抗氧化酶活性,降低MDA和H₂O₂的含量,而高浓度的SNP（≥0.5 mmol·L^-1）处理会降低叶绿素含量,提高H₂O₂含量,增加细胞膜质过氧化程度,从而对南方红豆杉幼苗造成一定伤害。     

弱光胁迫对大田长春花生物量分配及次生代谢的影响

以长春花（Catharanthus roseus(L.) Don.）为材料,研究了田间栽培长春花在全光和20%透光率下,经过一个生长季后生物量配置、抗氧化次生代谢产物和文朵灵、长春质碱、长春碱等目的活性物质含量的变化。研究结果表明,弱光条件显著抑制了长春花植株总生物量增长,特别是抑制了有性生殖的投入;弱光组叶片总酚和总黄酮含量显著降低,干重含量分别为对照组的62.50%和50.00%,原花青素含量则略有升高,但与全光组的差异不显著;弱光组叶片文朵灵和长春质碱含量显著高于对照组,长春碱含量略有上升但差异不显著,受生物量降低影响,3种生物碱的产量均显著下降。上述结果表明,长春花能够调控生理代谢以适应低光强环境,特别是文朵灵和长春质碱含量提升显著,林下低光强环境种植长春花可以满足土地资源充分利用和文朵灵、长春质碱优质原料的需求。     

东北森林区生态保护及生物资源开发利用技术及示范

由中央财政专项资助的项目(2016YFC0500300),面向东北林区天然林保护与经济绿色转型发展等重大需求,针对关键技术瓶颈开展技术研发和集成,建立森林生态系统与生物资源监测平台,突破重要生物资源允收量控制、关键种保护和群落定向分类等天然林保护关键技术,基于品种创新、原生境生态培育和高附加值产品工艺研发,建立全产业链技术体系与标准,支持东北林区天然林有效保护和林区经济的可持续发展。本项目预期建立天然林保护与生物资源利用全产业链技术体系与规程29套以上,育成新品种15个以上,开发生态产品16项以上,申请发明专利25项以上,生态产品全部产业转化,项目形成的技术体系将在龙江森工的伊春林区、牡丹江林区和吉林森工的长白山林区建立三大规模化示范基地,结合周边生态脆弱地区示范推广,总面积达10万hm2以上,示范区非林经济总量提高50%、人均收入平均增长1.5倍。     

森林生态系统CO2通量的研究方法及研究进展

介绍了测量森林生态系统CO2通量的微气象法和箱式法。其中,微气象学方法着重介绍了涡旋相关法和驰豫涡旋积累法的基本原理及数据分析过程中应注意的问题。并简要介绍了能量平衡法和空气动力学法。箱式法主要介绍了其测定基本原理和数据的模型化处理及应注意的问题。同时,对近年来欧洲和美洲在森林生态系统CO2通量研究中所取得的进展进行了概述。     

计算生态学的形成与发展

1　计算生态学产生的背景1998年在意大利召开的统计生态学国际大会上 ,与会者普遍认为 ,随着计算机技术的普及和计算方法的推广 ,数字化、模型化、智能化、可视化技术已经被广泛地应用到生态学计算领域中 ,依托计算机技术而进行的生态学计算正蓬勃兴起并迅速发展 ,在生态学中起着越来越重要的作用 ,已经形成了一个新的生态学分支计算生态学 (ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｅｃｏｌ ｏｇｙ)。计算生态学的概念一经提出就倍受重视 ,各国的生态学家 ,目前正在努力发展和完善这一新兴学科领域。与其它科学相比 ,计算生态学的产生具有特殊的历史背景。一方…