太行山东坡不同林龄杏树林碳储量及其分配特征

在生物量调查的基础上,对太行山东坡4、8、12年生和16年生杏树林生态系统碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:杏树各器官碳含量在447.3—488.1 g/kg;树干碳含量随林龄的增长而显著降低(P0.05),不同林龄间树根、树枝和树叶碳含量无显著差异;土壤层(0—100 cm)碳含量随林龄的增长而增大;随土层深度的增加而降低。林龄对杏树林乔木层、土壤层和生态系统碳储量均有显著影响。4、8、12年生和16年生杏树林生态系统碳储量分别为27.810、72.647、82.450 Mg/hm2和102.336Mg/hm2;土壤层碳储量占总碳储量的90.1%—99.6%,且主要集中于0—40 cm。乔木层碳储量分配随着林龄的增长而增加,土壤碳储量分配则减小。结果揭示了土壤层是杏树林生态系统的主要碳库;杏树人工林生态系统在生长过程中能显著地积累有机碳。研究结果可为经济林经营管理及碳汇功能评价提供参考。     

设计与筛选靶向PI3Kα的去氢骆驼蓬碱衍生物及其分子动力学验证

以PI3Kα作为靶蛋白,采用计算机辅助设计的方法优化去氢骆驼蓬碱结构,获得与靶蛋白结合力较高的化合物。在此基础上,利用分子对接,三维定量构效关系(3D-QSAR)和分子动力学技术验证了修饰化合物与靶蛋白的结合能力和稳定性。最后筛选出与靶标具有更好结合力的潜在去氢骆驼蓬碱结构衍生物。使用ACD/Percepta软件对去氢骆驼蓬碱的母核进行结构修饰,获得136 745个化合物的化合物库。通过Schrdinger软件从化合物库中依据MM/GBSA(分子力学广义玻恩表面积)筛选出结合能排在前三的化合物并使用3D-QSAR进行验证,最后通过分子动力学方法验证了三种结构衍生物,并预测了ADMET性质。通过软件设计、虚拟筛选、3D-QSAR模型构建和分子动力学模拟等一系列计算机辅助设计方法,获得了136 745种新的去氢骆驼蓬碱衍生物,评价了蛋白质结构复合物的稳定性,最终获得了3种结合能较高的化合物。其中,发现编号为37971的衍生物具有更好的3D-QSAR模型活性预测值与TPSA(拓扑极性表面积)值(87.84)和生物利用度(33.21%)。本研究结果为去氢骆驼蓬碱的结构修饰提供了设计思路,获得理论上与PI3Kα具有较好的靶向结合能力的化合物,通过分子对接和分子动力学验证,所获得的分子有望成为潜在的候选化合物,为进一步的实验验证奠定基础。     

秸秆生物炭对草原矿区重构土苜蓿生长状况的影响

表土稀缺和土壤贫瘠是制约草原矿区生态修复的重要因素,生物炭作为提高土壤质量、促进作物生长的有效手段已被广泛证实,但对于重构土植被生长状况影响的研究较少。以内蒙古草原矿区表土（T）、煤矸石（C）、岩土剥离物（W）及粉煤灰（F）等材料重构的五种表层土壤为研究对象,材料配比分别为T=1（D1）、T：C：W：F=2：1：6：1（H3）、T：C：W=2：2：1（H10）、T：C：W=3：3：4（H11）、T：F=2：3（H15）,分析了不同热解温度（300℃、400℃和500℃）、不同施用量（0、6、12和24 g/盆,即0、7.5、15和30 t/hm²）的秸秆生物炭对重构土苜蓿生长状况的影响。结果表明：1）秸秆生物炭对原表土和重构土壤的苜蓿出苗均存在不同程度的抑制作用,而对于苜蓿株高、叶面积及地上生物量基本呈现正激发效应。2）促进几类重构土苜蓿生长的生物炭最佳处理方式分别为D1\H3\H10-500-24（30 t/hm²）、H11-400-6（7.5 t/hm²）、H15-500-12（15 t/hm²）,并非生物炭热解温度和施用量越高对苜蓿改良的效果越好。3）在相同生物炭处理下,因重构表层土壤理化性质的异质性,秸秆生物炭对苜蓿苗期生长的影响程度不同,重构土苜蓿出苗率和地上生物量均难以超越原表土水平,而苜蓿株高和叶面积可达到原表土水平。     

平朔黄土露天矿区复垦地表层土壤微生物与酶活性分析

矿区是当今世界陆地生态系统被破坏和退化最严重的区域之一,在进行露天煤矿土地复垦与生态重建时不仅要恢复地表植被和生物,还应重视地下土壤微生物生态系统的构建,而国内外相关研究多集中在植被重建及土壤理化性质监测方面,利用土壤微生物及酶活性揭示矿区重构土壤状况的研究尚不多见。通过8个样地24个土壤剖面的采样分析,采用时空替代法和单因素方差分析法对平朔矿区不同复垦年限的排土场和原地貌0—20 cm表层土壤中细菌、真菌、放线菌的数量及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及变化进行研究,旨在分析其特征及差异。研究结果表明:(1)从微生物数量及酶活性特征来看,无论复垦年限的时间长短,细菌数量在3类微生物中占有绝对优势,占微生物总数的99.20%以上,其次是放线菌,真菌的数量最少;脲酶活性在3种酶中活性最大,其次是蔗糖酶活性,磷酸酶活性最低。(2)从微生物数量和酶活性的变化状况来看,3类微生物数量和3种酶活性在0—20 cm土层随复垦年限的变化趋势相一致,均随复垦年限的变化先增长后降低,而后又随着复垦年限的增长不断增加。(3)在0—20 cm土层,复垦27年的南排土场的土壤细菌、放线菌和真菌数量在复垦后达到了189.3333×10⁵ cfu/g、0.1312×10⁵ cfu/g和1.1463×10⁵ cfu/g,复垦效果达到原地貌3类土壤微生物数量的65.88%、66.46%和67.74%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别达到1.9600 mg 100 g^-1 h^-1、6.3600 mg 100 g^-1 h^-1和1.4533 mg 100 g^-1 h^-1,复垦效果分别达到原地貌83.40%、86.30%和86.85%。因此开展矿区土地复垦后土壤微生物及酶活性的相关研究,能够在一定程度上及时反映土地复垦后的土壤质量以及生态系统的恢复状况,以便采取更加合理的复垦方法来提高矿区生态恢复的速度和效果。     

基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估

以东北三省玉米低温冷害为研究对象,对作物生长过程模式WOFOST进行适当改进,同时对模型在区域上的适应性进行分析、检验,然后利用改进的作物模型实现低温冷害对玉米影响定量分析和动态评估。以1961—2006年共46a平均气温驱动下的模拟产量作为正常年份的产量水平,当年实际气温驱动下的模拟产量跟平均气温驱动下的模拟产量对比,以减产率和气象条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象因子及其量值,进而确定农业气象灾害评估指标,在此基础上,进行区域低温冷害影响评估,包括历年典型低温冷害年份影响评估和年代际影响评估。从年代模拟结果来看,近50a来各年代冷害分布大致规律均表现为北部大于南部、东部大于西部地区,即表现为由东北至西南方向呈递减的趋势,冷害造成玉米减产面积及冷害等级各有差别。评估结果基本上可以较好地反应历史实际情况且与前人已有研究成果相一致。     

植物种子传播途径与基因组值和千粒重的相关性

种子传播对植物的繁殖、分布和进化至关重要,研究植物基因组、种子千粒重与种子传播途径间相关性,对于揭示植物种子入侵和基因组进化的遗传机制等具有十分重要的意义.本文在前期测定部分植物C值、检索植物C值数据库和种子数据信息库的基础上,对包含完整基因组信息(染色体条数、倍数、C值)、种子千粒重和种子传播途径的235种植物进行了统计和相关性分析.ANOVA结果表明,借助水、鸟、风传播的植物C值(1C水=1.3 pg,1C鸟=1.6 pg,1C风=2.0 pg)和基因组值(1Cx水=1.1 pg,1Cx鸟=1.3 pg,1Cx风=1.6Pg)均显著低于借助动物取食传播植物的(1C动=4.9 pg,1Cx动 =4.7 pg)(P＜0.05),但无助力扩散和动物携带与其他4种传播方式间均无显著差异(P＞0.05).235种植物物种间千粒重相差悬殊,就不同传播方式整体而言,以风力和动物携带为传播途径的植物种子千粒重(分别为7.2和13.5 g)明显低于以动物取食和水为传播途径的植物种子千粒重(分别为92.5和85.8 g),而无助力传播途径与其他5种传播途径的千粒重均没有显著差异(P＞0.05).进一步相关性分析表明,动物取食和水传播方式的植物基因组值和种子千粒重间均呈正相关(相关系数γ=0.33),其中动物取食的植物基因组值与千粒重呈显著正相关性(y=0.67 x+3.23,R2=0.11,P=0.04),但在其他传播途径中均无显著相关性.研究结果为揭示植物种子传播、分布和基因组进化等提供参考.     

轮状病毒致乳鼠肝脏IFN-γ/IL-10的变化研究

目的建立乳鼠感染的模型,检测轮状病毒（Rotavirus,RV）肠道内、外感染乳鼠肝脏IFN-γ和IL-10水平,比较肝脏IFN-γ和IL-10在轮状病毒肠道内外感染,以及不同时间点变化的差异性,进一步探讨IFN-γ和IL-10免疫自稳失衡与轮状病毒肠道外感染发病的关系,推测以恢复细胞因子平衡为目标的治疗策略可能是治疗轮状病毒肠炎的一种新方法。方法实验动物选用35日龄的清洁级BALB/C乳鼠,将54只乳鼠随机分为3组,每组18只,即实验组,包括肠道外组：通过腹腔注入0.10 mL（1×10-5）TCID50感染性滴度计量的SA-11株病毒;肠道内组：通过口腔灌入0.10 mL相同病毒;对照组无特殊处理。感染后,各组动物隔离饲养。观察乳鼠的活动、饮食、体型、毛色和大便变化情况等,收集大便经胶体金法检测其中RV抗原。在接种后的3、5和8 d处死乳鼠,留取肝脏,免疫组化方法检测IFN-γ和IL-10水平。结果对照组2种细胞因子表达量较少,肠道内组IFN-γ水平在接种RV后的第3天明显增多,第3天至第8天缓慢减少;IL-10水平较正常组增高但整个过程未见明显变化。肠道外组IFN-γ水平与肠道内组比较差异无统计学意义;IL-10水平在感染第3天也明显增多,第3天至第8天有所减少但仍存在且高于正常组。结论 BALB/C乳鼠肠道内外感染RV动物模型建立成功。乳鼠肠道外感染早期及后期肝脏内细胞因子呈现出不同改变。所以在肠道外组,肝脏细胞因子平衡机制失衡,进一步阐明这种失衡可能是RV肠道外播散的重要机制。     

高速逆流色谱分离雨生红球藻中虾青素的工艺优化

应用高速逆流色谱(HSCCC)进行了雨生红球藻中虾青素的分离制备工艺优化,结果最优条件为正己烷∶乙酸乙酯∶乙醇∶水(6. 5∶5∶6. 5∶3,v/v/v/v)作为两相溶剂系统,以下相为固定相,上相为流动相,转速850 r/min,流速3 mL/min,温度25℃,上样浓度10 mg/mL,上样量10 mL。进一步应用高效液相色谱、质谱并与标准品比对,对所得虾青素进行鉴定。本文的研究结果为应用HSCCC高效制备雨生红球藻虾青素提供了技术支持。     

背角无齿蚌摄食率及对水中叶绿素a清除能力的研究

椭圆背角无齿蚌是云南滇池的一种主要贝类物种。为探索该物种应用于滇池水体生物操纵的可行性,采用半野外模拟和原位围隔的方法,文章研究了背角无齿蚌的摄食率及对水中Chla的清除能力。结果表明:在23-28℃的温度范围内,背角无齿蚌的摄食率(IR)和湿重(W)呈现显著的相关冪指数关系:IR=aWb,1龄蚌和3龄蚌符合下列关系式:IR=6.2283X0.45,(R2=0.94);IR=0.0002X2.2,(R2=0.93)。3龄蚌的摄食率高于1龄蚌,且随生物量的增加摄食率有所减少。实验同时证明,背角无齿蚌有良好的清除水体中Chla的效果,对降低CODMn、TP含量同样具有较好的效果,且3龄蚌优于1龄蚌。通过方差分析综合分析得出,在生物量为4.17只/m3时,清除水体Chla的效果最优。       

水生生物群落评价水质的模糊数学方法

众所周知,水环境的污染会导致水生生物群落结构的变化。通过对水生生物群落的分析,可以监测和评价水体的污染状况。国内外对此已有报导。生物学家往往从各自熟悉的专业及偏爱出发,选择不同的生物群落进行研究。浮游植物群落、浮游动物群落、周丛生物及底栖生物群落、鱼类等等,均曾被单独作为水环境质量评价的手段。但由于生物物种受地理分布、气候、纬度、海拔、高度、地质、水深、流速及群落演迭趋势