马尾松林土壤微生群落结构对不同营林处理的响应

以不同营林处理措施(对照、除灌、采伐1(15%)、采伐2(70%)后不同时期(处理后2个月,2013年12月;处理后15个月,2014年12月)三峡库区马尾松飞播林为研究对象,采用磷脂脂肪酸分析法对其土壤微生物生物量、微生物群落结构进行测定,同时比较了不同处理土壤理化性质特征,结果表明:1)处理后1年,除丛枝菌根真菌外,除灌、采伐1和采伐2微生物群落各类群生物量以及总生物量与对照相比均呈现减少的趋势,而在处理后初期并无规律性变化;2)主成分分析表明(PCA)不同处理措施在实施后初期并未对微生物群落结构产生显著影响,而在处理后1年,除灌和采伐1、采伐2的微生物群落结构显著区别于对照,且与土壤微生物群落多样性相关的2个主成分分别解释变量变化的50.40%和26.70%;3)2013年真菌生物标记(20:1 w9c)与主成分1极显著相关,而在2014年与主成分1极显著相关的生物标记物变为革兰氏阴性细菌(16:1w7c);4)冗余度分析表明,土壤湿度、土壤温湿度比值、土壤微生物熵(微生物量碳(MBC)/土壤有机碳(SOC))是影响不同时期微生物群落结构的显著环境因子(P0.05)。     

科尔沁草地不同大气稳定度下湍流特征谱分析

利用科尔沁半干旱风沙草原区涡度相关观测数据,计算并分析了不同大气稳定度条件下湍流的功率谱和协谱.结果表明:经向风速与纬向风速的功率谱在大气不稳定层结、近中性层结、稳定层结条件下谱形均相似,并遵循-2/3定律;近中性层结条件下垂直风速的功率谱没有惯性子区,此时仪器对脉动信号的捕捉不够完全,稳定层结条件下垂直风速功率谱表明观测层产生了泄流和平流;CO_2和H_2O浓度的功率谱分析表明,红外气体分析仪对高频信号的响应能力能够满足实际观测的需要,其功率谱的谱峰随大气稳定度的增强而向高频转移;垂直风速与3种标量的协谱谱形相似,不同大气稳定度下协谱惯性子区长度随大气稳定度的增强而变短,且均符合-4/3定律,说明三维超声风速仪与红外气体分析仪的空间间隔不会对通量观测结果造成显著影响.     

重金属胁迫对毛竹种子萌发及其富集效应的影响

以毛竹种子为供试材料,研究4种重金属(Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+)胁迫对毛竹种子萌发的影响,并考察重金属在毛竹幼苗各组织部分的富集情况。结果表明:(1)Pb2+和Cd2+对毛竹种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数有抑制作用,低浓度下Cu2+和Zn2+对毛竹种子的发芽势、发芽率、发芽指数等指标有促进作用,高浓度则显著抑制;当浓度达到1600μmol/L时Cd2+对种子萌发的抑制效果明显强于其他3种元素;(2)选取根尖数、根表面积、根体积、根系总长4个根系形态指标发现,低浓度处理下Pb2+、Zn2+对根系生长有促进作用,而Cu2+和Cd2+起到明显的抑制作用;(3)处理10d后,种子萌发幼苗地上部对Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+的含量最高可达6810.51、1387.77、951.77、429.33 mg/kg,转移系数Zn2+Cd2+Pb2+Cu2+。综上,系统揭示了毛竹种子在重金属胁迫下的萌发和富集情况,为今后的土培、大田试验提供了有益的参考,也为将毛竹作为植物修复材料加以研究开启了新的研究视角,具有重要的研究价值。     

长白山阔叶红松林二氧化碳浓度特征

采用红外气体分析仪对长白山阔叶红松林2003年度CO₂浓度特征进行了分层连续监测,并结合同步气象资料进行了分析.结果表明,长白山阔叶红松林CO₂浓度存在明显的日变化、季变化与垂直变化,这些变化与植被生理活动、土壤呼吸及林内湍流交换强度有关.生长季林内全天CO₂浓度最高值出现在凌晨5:00左右的近地面层,最低值出现在午后15:00左右的冠层部位;日出前后,随着逆温层的打破,林下CO₂有一明显的释放过程.观测期间林内O₂平均浓度为377 μmol·mol^-1,月平均最高值出现在1月,为388 μmol·mol^-1,最低值出现在8月,为352 μmol·mol^-1.生长季夜间森林表现为CO₂的排放,日间表现为CO₂的吸收汇;非生长季日间与夜间森林都主要表现为CO₂的排放源,但在午间冠层部位仍有数小时表现为CO₂的吸收过程.     

不同施肥对雷竹林径流及渗漏水中氮形态流失的影响

雷竹经营过程中化肥的大量施用,是产区水体污染的主要原因之一,养分管理技术可有效控制面源污染。为了探明减量施肥和有机肥施用对雷竹不同氮形态流失的影响,2012年在浙江省临安市雷竹产区设置了4种施肥处理:对照(CK);常规施肥(CF);减量无机(DI);减量有机无机(DOI),试验于5月18日、9月7日、11月9日分别施用肥料总量的40%,30%和30%,施肥后均进行浅翻,深度5 cm左右。通过建立径流场和土壤渗漏水收集装置,同时在试验田附近布置量雨筒,观察2012年不同氮形态浓度及流失负荷随降雨量的动态变化。研究结果表明:不同施肥处理径流水硝态氮、水溶性有机氮(WSON)以及颗粒态氮的浓度分别在3.82-6.82 mg/L、0.89-1.85 mg/L和0.89-1.83 mg/L,其占总氮的百分比分别为60.9%-68.2%、16.0%-18.1%和15.1%-21.6%。不同施肥处理渗漏水中硝态氮、铵态氮及WSON的浓度分别在26.2-92.5 mg/L、0.50-6.42 mg/L和6.57-12.6 mg/L,其占总氮的百分比分别为75.8%-82.9%、1.50%-6.36%和11.2%-20.6%。不同施肥处理径流水的氮总流失负荷,减量无机和减量有机无机相对于常规施肥来说减少了46.9%和23.1%;不同施肥处理的渗漏水的氮总流失负荷,减量无机和减量有机无机相对于常规施肥来说减少了19.1%和52.1%,可见减量施肥和减量有机无机减少氮流失的效果显著。     

东北阔叶红松林能量平衡特征

采用涡度相关法,结合小气候观测,对东北阔叶红松林的能量平衡特征进行了研究。结果表明,森林全年获得的辐射能量为2.3×109J/m2,平均净辐射(Rn)强度为72.1 W/m2,12月最小,平均为5.8W/m2,6月最大,平均为127 W/m2。除了受太阳高度角的支配,Rn对中小尺度天气变化响应显著。非生长季,森林主要能量支出项为感热通量(H),约占Rn的72%,H最大值出现在5月份;生长季,主要能量支出项为潜热通量(LE),约占Rn的60%,LE最大值出现在7月份。全年因蒸散消耗的能量为1.2×109J/m2,占净辐射的52%,森林蒸散的水量为493mm,占降水量的88%。波文比β近似呈U字型变化,其值受森林物候变化影响显著,在非生长季平均值约为3.0,生长季为0.5左右。土壤热通量(G)在非生长季表现为能量平衡方程的收入项,约占有效能量的5.0%;生长季表现为支出项,约占有效能量的4.0%,其变化过程与土壤温度梯度及叶面积指数密切相关。长白山通量观测站能量平衡收支闭合度为86%,不闭合的原因有待于进一步的研究。     

长白山阔叶红松林三种树种树干液流特征及其与环境因子的关系

使用Granier热扩散式探针法,于2009年6—9月对长白山阔叶红松林3种主要树种(紫椴(Tilia amurensis)、色木槭(Acer mono)和红松(Pinus koraiensis))的树干液流速率进行连续测定,结合环境因子的同步观测,分析各树种树干液流的动态特征,并探讨液流速率与环境因子的关系。结果表明:3个树种的液流速率具有明显的单峰型日变化规律,相同天气条件下,液流启动时间和到达峰值时间相同,但停止时间不同,紫椴停止时间最晚。3个树种的日均液流速率季节变化趋势相同,均在8月份最大,6月份最小,液流速率日均值表现为紫椴色木槭红松。相关分析表明,光合有效辐射、饱和水汽压差是影响3个树种液流速率的主要环境因子;建立了依据环境因子推算液流速率的各月逐步回归模型。     

转Cry1Ac活性杀虫蛋白及慈菇蛋白酶抑制剂B基因的棉花

根据植物基因的结构特征,合成了CrylAc活性杀虫蛋白的编码序列并与内质网定位肽编码序列组成嵌合杀虫蛋白基因Bt29K.构建了含Bt29K基因及慈菇蛋白酶抑制剂B(API-B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体.通过根癌土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens(Smith et Townsend)Conn LBA4404)介导转化了棉花(Gossypium hirsu-tun L.)的两个生产品种(系).根据抗棉铃虫(Heliothis armigera)试验及农艺性状的观察调查结果,经6代筛选,获得了抗棉铃虫90.0%～99.7%且农艺性状优良的9个双价抗虫棉纯合品系.分子生物学分析结果表明,两个抗虫基因在棉花基因组中的插入拷贝数为1个或2个.活性Cry1Ac和API-B蛋白在转基因抗虫棉株系中的表达量分别约占总可溶性蛋白的0.17%和0.09%.对双抗纯合系植株及仅转Bt基因的棉花纯合系抗虫性检测结果表明前者的抗虫性明显高于后者,因此推断本研究采用的双抗虫基因表达载体构建策略是合理的.     

世纪之交的生物学基础研究

20世纪中期 ,随着蛋白质空间结构的Ｘ射线解析和ＤＮＡ双螺旋的发现 ,开始了一个分子生物学时代 ,对遗传信息载体核酸和生命功能的执行者蛋白质的研究成了生命科学研究的主要内容。经过科学工作者半个世纪的努力 ,生命科学已成为自然科学中最重要的学科。随着新世纪的降临 ,有必要对生物学基础研究的现状和发展趋势进行一番探讨。1 .生命科学的主导力量分子生物学的诞生使传统生物学研究转变为现代实验科学。今天它仍然是生命科学的主导力量。随着分子生物学的飞速发展 ,带动了生物学各分支学科向分子水平研究的深入。一方面是在分子水平上…