北大西洋大青鲨种群统计分析

大青鲨是金枪鱼延绳钓渔业中最主要的兼捕鱼种,在海洋食物网中属于顶端物种,在海洋生态系统中处于重要地位.由于数据限制,传统的资源评估方法很难准确描述大青鲨的资源动态.本研究基于大青鲨的生活史参数,应用种群统计分析法评估大青鲨的种群参数和资源状态,并探讨了内禀增长率为0时对应的临界捕捞死亡系数F_c与开捕年龄t_c的关系.结果表明： 未开发状态下,大青鲨存活率为0.719～0.820;大青鲨的内在瞬时增长率(r₀)为0.250～0.381,种群倍增时间(t_x2)为1.819～2.773年,种群的净繁殖力(R₀)为6.600～22.255,世代间期时间(G)为8.498～〖JP2〗10.162年,种群资源状态良好.生活史参数的敏感性检验显示,大青鲨初始年龄的自然死亡系数、种群性成熟年龄及寿命的不确定性对种群统计参数的意义影响不大;临界捕捞死亡系数伴随开捕年龄的增大而增大,当t_c≥5时,F_c值与t_c无显著相关关系.     

低温和光周期对西藏飞蝗体内物质的影响

为探讨西藏飞蝗对环境的适应机制,本文采用全光照(24L/0D)、全黑暗(0L/24D)与5 ℃低温相结合的试验处理,研究了低温和光照胁迫对西藏飞蝗体内物质含量变化的影响.结果表明： 西藏飞蝗虫体脂肪含量以未经低温胁迫的全光照处理最高,达到11.8%.经低温和黑暗处理的西藏飞蝗虫体脂肪含量最低,为4.7%.经低温胁迫处理后虫体的海藻糖、甘露醇以和山梨醇含量显著高于未经低温胁迫处理.虫体糖原含量以未经低温胁迫的全光照处理最高,达6.40 mg·g^-1.低温和黑暗处理还诱导丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸累积,促使西藏飞蝗体内多种氨基酸、甘油、小分子碳水化合物积累,糖原和脂肪含量降低.     

基因芯片技术检测重要人兽共患病病毒方法的建立

为了建立能对25种重要人兽共患病病毒进行筛查及鉴定用的基因芯片技术,本实验首先设计针对每种病毒的寡核苷酸探针并进行探针特异性的生物信息学验证.然后探索病毒核酸随机扩增方法,优化杂交动力学条件,建立本芯片标准的数据处理分析方法.最后用细胞培养的病毒和模拟临床标本验证芯片的敏感性与特异性．结果表明,锚定随机PCR扩增法适合于本芯片病毒核酸的扩增;芯片杂交前用0.25% NaBH4进行封闭,最优杂交条件为51 ℃,2 h及50%甲酰胺浓度;芯片具有较好的敏感性及检测特异性．初步结果表明,本实验所建立的基因芯片技术可应用于对25种重要人兽共患病病毒进行筛查及鉴定．     

烟粉虱MED隐种气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA克隆及原核表达

采用RT-PCR和RACE技术成功克隆烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA全长。BtabOBP2(Gen Bank登录号:AIS71883)和BtabOBP4(Gen Bank登录号:AIS71884)的cDNA序列全长分别为1107 bp和874 bp,完整开放阅读框(ORF)分别为744 bp和429 bp,分别编码247和142氨基酸,BtabOBP4有6个保守的半胱氨酸,属于典型OBP,而BtabOBP2除了具有典型OBP的6个半胱氨酸,增加了3个保守的半胱氨酸,属于Plus-C OBP。将得到的BtabOBP2和BtabOBP4重组到原核表达载体pET30a(+),转化入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,用IPTG诱导融合蛋白表达。采用亲和层析和凝胶过滤层析纯化融合蛋白,并进行Western blot分析。结果显示,BtabOBP2和BtabOBP4融合蛋白在大肠杆菌中均有可溶性表达,Western blot结果证实所表达的融合蛋白确实为目的蛋白。BtabOBP2融合蛋白在SDS-PAGE中的表观分子量比预测的分子量大了6.53 k Da,用重组肠激酶切掉6×His标签后,目的蛋白的表观分子量与预测分子量相近,偏差降低,说明6×His标签是造成融合蛋白表观分子量偏差的原因。本研究明确了烟粉虱气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的核苷酸、氨基酸序列特征,并成功进行了原核表达和纯化,为进一步研究这两个OBP基因的分子结构和功能奠定了基础。     

交配对广聚萤叶甲成虫耐饥与耐热能力的影响

昆虫交配是一个消耗能量的过程,因此交配后可能对其抗逆能力造成一定的影响。广聚萤叶甲是恶性杂草-豚草的专一性天敌,正常情况下,成虫耐饥饿和耐热能力较强。为明确交配对广聚萤叶甲成虫抗逆能力的影响,本研究观察在一次交配处理后,广聚萤叶甲在饥饿条件下或高温条件下继续存活时间。结果发现,在不提供食物的情况下,交配对雄虫的寿命影响不大,但雌虫的寿命(8.4 d±0.1 d)显著短于对照雌虫(10.8 d±0.1 d)。在高温状态下,无论取食与否,交配都会显著增加广聚萤叶甲雌雄成虫的耐热能力,尤其以雌虫表现更为明显(处理雌虫和对照雌虫存活时间分别为:取食(6.15 d±0.14 d,4.95 d±0.13 d)、不取食(5.55 d±0.13 d,4.81 d±0.11 d)。可见,交配降低广聚叶甲雌虫的饥饿能力,但成虫的耐热能力显著加强。     

核磁共振技术在土壤-植物-大气连续体研究中的应用

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的生长发育.由于蒸发通量、压力室、高压流速仪、热脉冲等传统检测方法往往会对植株造成破坏和损伤,因此难以准确反映和定量描述植物体内水分传输的真实过程.核磁共振技术(NMR)由于其无损、非侵入的特点,在植物水分分布和传输相关研究中日益得到关注.本文概述了NMR在检测植物体内水分分布、传输以及含量测定等方面的研究进展,还分析了目前NMR技术在SPAC系统研究中存在的问题及可能的解决方法,并指出NMR技术将来可能在植物水分生理、植物与环境互作以及水分代谢等相关研究领域的应用.NMR技术在SPAC系统研究中的应用在我国仍处于初级阶段,开发户外便携式、开放式检测仪器是NMR技术在SPAC研究领域进一步应用和推广的关键所在.     

生物质炭与氮肥配施对红壤线虫群落的影响

利用生物质炭改良土壤近年来受到关注,但仍缺乏对土壤动物群落变化的认识.基于野外定位试验,研究了不同用量的生物质炭(0、10、20、30、40 t·hm^-2)与氮肥(60、90、120 kg N·hm^-2)配施对干旱期和湿润期红壤理化性质和线虫群落的影响.结果表明： 施用生物质炭在干旱期和湿润期均显著影响土壤含水量和pH.随生物质炭施用量的增加,土壤含水量先增加后降低,而土壤pH保持增加的趋势.土壤微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸均受到生物质炭和氮肥的显著影响,且低量生物质炭对微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸有刺激作用,而高量生物质炭则对其有抑制作用.如生物质炭施用量低于30 t·hm^-2时,在干旱期和湿润期均促进土壤微生物活性.此外,生物质炭的效果也依赖于不同采样时期.如在施用量高于30 t·hm^-2时,微生物生物量碳在干旱期显著高于对照,在湿润期与对照无显著差异;而微生物生物量氮则呈相反趋势.可溶性有机物和矿质氮在干旱期受到生物质炭和氮肥的显著影响,但是在湿润期仅受到氮肥的影响.生物质炭、氮肥及二者的交互作用在干旱期和湿润期均显著影响线虫数量及营养类群的结构.高量生物质炭和氮肥配施能够提高土壤线虫的数量.值得注意的是,生物质炭显著提高了干旱期食真菌线虫的比例,尤其在干旱期趋势明显,暗示在生物质炭作用下土壤食物网结构趋向于以真菌主导的能流通道.总之,生物质炭对红壤的效果呈现出复杂的影响趋势,不仅依赖于生物质炭的施用量及与氮肥的交互作用,而且与红壤的采样时期有关,表明今后生物质炭的研究应结合多种生态因子.     

山西省畜禽业发展及粪尿养分时空变异

随着国家经济的高速发展和人民饮食结构的改变,畜禽养殖业由传统粗放式向规模化、集约化快速转变,畜禽粪尿的循环利用及其对环境的风险评价值得关注.本文利用统计资料和文献数据,通过使用食物链养分流动模型(NUFER)与GIS相结合,深入分析了山西省畜禽养殖量的变化特征,模拟了畜禽粪尿的产生量及其氮、磷养分的资源量,并从时空维度评价了山西省畜禽粪尿资源量及其环境风险.结果表明： 1978-2012年,山西省畜禽粪尿的产生量由1.61×10⁷ t增加至2.75×10⁷ t,增幅达1.71倍,粪尿氮由7.74×10⁴ t增长至17.32×10⁴ t,粪尿磷则由1.09×10⁴ t增长至3.39×10⁴ t,增幅分别达到2.38和3.10倍.除养殖总量增加之外,养殖结构和养殖方式也发生了重大变化.从空间分布看,2012年山西省耕地畜禽粪尿氮、磷承载量呈现晋北、晋中和晋东南高,中北部和西南部低的分布特征,耕地畜禽粪尿养分资源承载量在空间上分布极不平衡,这是区域养殖专业化程度与农业政策共同作用的结果.因此,应通过优化生产布局和区域间养分协同管理等手段,来调控畜禽粪尿的排放与循环利用,减少污染及环境风险,以实现畜禽粪尿养分资源的高效与可持续利用.     

基于红外热像仪的棉花水分状况诊断方法

冠层温度信息是作物水分状况诊断信号之一,红外热像仪能实时准确地获取较大区域的温度分布.本文以棉花为研究对象,针对红外热像仪获取冠层温度的主要影响因素(方位、角度和距离)开展试验,研究了不同水分处理下不同方法获取的作物水分胁迫指数(CWSI)与土壤含水率(SWC)、叶水势(LWP)和气孔导度(g_s)之间的相互关系.结果表明： 逆太阳光与冠层45°夹角获取的CWSI与SWC、LWP和g_s具有较好的相关性,是观测冠层温度的适宜方法;随着距离的增大,冠层温度会表现出衰减的现象,远距离的拍摄需要进行必要的校准工作;通过分析干湿参考表面温度与冠层温度之间的关系,提出了适合华北地区棉花水分胁迫指数的简化计算模式.