酚酸和氮素交互作用下欧美杨107细根形态特征

树木细根生长与根际过程的关系十分密切。该研究仿生欧美杨107 (Populus × euramericana ‘Neva’)人工林根际土壤酚酸沉降与氮素有效性变化, 通过设置3种酚酸梯度(0X、0.5X、1.0X, X为田间土壤酚酸含量)与3种氮素水平(缺氮0 mmol·L^-1、正常氮10 mmol·L^-1、高氮20 mmol·L^-1), 探究酚酸和氮素对欧美杨107细根形态的影响, 以期为阐明树木根系生长对根-土界面过程的响应奠定基础。结果表明: (1)在无酚酸(0X)环境中, 缺氮和高氮均可抑制欧美杨107细根生长, 尤其对1-3级细根的影响更为显著。比根长随氮素水平升高逐渐减小, 但其他细根特征并未呈现与氮素水平的线性关系。(2) 0.5X和1.0X酚酸梯度相比, 欧美杨107的1-2级细根直径和体积随酚酸浓度增加而显著增大(p < 0.05)。酚酸和氮素对杨树细根的影响存在交互作用, 1-2级细根直径、体积受酚酸的影响显著, 而4-5级细根长度、表面积受氮素影响显著。双因素方差分析结果表明, 酚酸和氮素对细根形态建成具有协同或拮抗效应。(3)主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)结果表明, 在酚酸和氮素交互效应下, 杨树1-3级、 4级、 5级细根之间具有显著的形态差异。第一主成分主要体现细根觅食性状特征, 可解释细根形态变异的60.9%的信息; 第二主成分主要体现细根形态构建特征, 可解释25.3%的信息。杨树细根形态变化与根序高度相关, N素影响杨树细根形态的主效应较酚酸更强。因此, 根际环境中酚酸累积和氮素有效性变化会影响杨树细根的形态构建和细根对水分、养分的吸收, 而氮素有效性是影响杨树细根生长的重要因素, 开展杨树人工林土壤养分管理是林分生产力长期维持的关键。     

黄土高原羊圈沟小流域土地利用时空变化的土壤有机碳效应

土地利用变化是影响土壤有机碳储量和分布变化的重要驱动因素,为进一步探讨土地利用变化对土壤有机碳的影响,根据土壤样点数据、土地利用类型图,分析了黄土丘陵沟壑区羊圈沟小流域2006—2011年土地利用变化及其对表层土壤有机碳密度和储量的影响,主要结论如下:(1)小流域土地利用发生较大变化,主要集中在乔木林地和灌木林地面积的增加,分别为39.697、46.404 hm2;以及草地面积的减少,为64.030 hm2;(2)土地利用方式的变化会导致土壤有机碳密度及储量的变化,其中转变用地类型的土壤有机碳储量增加587.25 kg,以荒草地转出类型增加的土壤表层有机碳储量最多,为441.64 kg;灌木林地转出类型减少的土壤表层有机碳储量最多,为-21.01 kg。草地-灌木林地、草地-乔木林地、坡耕地-草地、坡耕地-灌木林地、坡耕地-乔木林地、坡耕地-坝地、梯田-草地、梯田-灌木林地、梯田-乔木林地、梯田-坝地、坝地-草地、坝地-灌木林地、坝地-乔木林地等转换用地类型的表层土壤碳密度增加值高于保持用地类型碳密度的增加值,说明这些地类的转换有利于表层土壤有机碳储量的增加,即有利于表层土壤碳汇的形成;而其他地类转换造成了表层土壤的碳排放,应该引起足够的重视;(3)土壤固碳应着眼于长期效应,频繁的土地利用类型转化可能会降低土壤碳截流效果,黄土丘陵区植被重建的长期利用和保持更有利于土壤有机碳的积累。     

中国蓼属分叉蓼组和冰岛蓼属植物叶下表皮微形态研究

采用光学显微镜对中国蓼属分叉蓼组(Polygonum section Aconogonon)和冰岛蓼属(Koenigia)的21种植物的叶下表皮微形态进行了观察研究。结果表明,其叶下表皮微形态特征可分为三种类型：（1）气孔器类型为无规则型,表皮细胞多边形,垂周壁为波状;（2）气孔器类型为无规则型兼有非典型不等型,表皮细胞为多边形或不规则形,垂周壁为平直弓形或波状;（3）气孔器类型为不等细胞型,表皮细胞多边形,垂周壁为平直弓形。分叉蓼组（西伯利亚蓼除外）植物的叶表皮气孔器类型具有高度一致性,说明该组是一个自然类群。本文研究结果不支持将大铜钱叶蓼(Polygonum forrestii Diels)、铜钱叶蓼(P. nummularifolium Meissner)划归于冰岛蓼属的处理意见;支持将西伯利亚蓼(P. sibiricum Laxm.)独立成属,即西伯利亚蓼属(Knorringia Tzvel.)的观点;同时也支持仍将多穗蓼(P. polystachyum Wall.ex Meissner)和松林蓼(P. pinetorum Hemsl.)归在分叉蓼组的处理意见。     

黄土区降水降尘输入农田土壤中的氮素评估

随着人类活动引起大气活性氮的急剧增加,大气氮沉降亦明显增加,由此引发的各生态系统的响应也逐渐表现出来.研究黄土区氮沉降,对农业生态系统的氮素循环与平衡提供一定的数据支持,同时为农民科学合理施肥提供依据,为研究氮沉降的环境生态效应和生物有效性提供科学支撑.用APS-2A型降水降尘自动采样器对陕西杨凌和洛川地区2006～2007年的降水降尘输入氮总量、月动态变化及各形态N的贡献率进行了监测与分析.结果显示杨凌点2006年总降雨量为507.8 mm,总N沉降通量为20.6 kg/(hm2·a),其中N湿沉降通量为19.1 kg/(hm2·a),占93%;降尘输入的N通量为1.5 kg/(hm2·a),占7%.总N沉降通量中NO-3-N为7.3 kg/(hm2·a),占36%.洛川点2006年6月～2007年5月总降雨量为579.5 mm,总N沉降通量为12.7 kg/(hm2·a),其中N湿沉降通量为11.4 kg/(hm2·a),占90%;降尘输入N的通量为1.2 kg/(hm2·a),占10% .总N沉降通量中NO-3-N为8.7kg/(hm2·a),占69%.两个点N沉降通量和氮素形态的差异在很大程度上反映了活性N主要来自人为活动,即农业生产排放的活性N.     

烟草根际铁载体产生菌G-229-21T的筛选、鉴定及拮抗机理

[目的]从烟草根际筛选烟草疫霉[Phytophthora parasitica var.nicotianae(Breda de Hann)Tucker]拮抗菌,探索其拮抗机理.[方法]限铁(2.0 μmol/L FeCl3)蔗糖-天冬酰胺平板对峙法筛选烟草疫霉拮抗菌;刃天青(CAS)法检测其铁载体的产生及其对铁离子的亲和能力.结合形态、生理生化、16s rRNA序列同源性和系统发育分析及种特异性分子法对其进行鉴定.XAD-2吸附层析法提取其铁载体,分光光度法检测其铁载体类型.不同铁离子浓度下,比较其铁载体对烟草疫霉的抑制作用.[结果]我们筛选到一株限铁条件下烟草疫霉拮抗菌G-229-21T,该菌产生高亲和力铁载体,被初步鉴定为Pseudomonas mediterranea.该菌产生的羧酸型铁载体,在低铁条件下(0.16μmol/L～10μmol/L,FeCl3)对烟草疫霉的抑制率达92.3%以上,而在富铁条件下(100 μmol/L FeCl3)抑制率仅为2.0%.[结论]首次报道P. mediterranea G-229-21T产生高亲和力羧酸型铁载体,该铁载体在低铁条件下对烟草疫霉有显著的抑制作用.     

枯草芽孢杆菌MH25 Iturin A操纵子的克隆与分析

根据已知非核糖体肽合成抗生素操纵子的保守序列设计引物,从对棉花立枯病有很好拮抗作用的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)MH25菌株中克隆相关操纵子.获得了枯草芽孢杆菌MH25的一个非核糖体肽合成抗生素操纵子序列,其包括4个ORF(ORF1,ORF2,OKF3,ORF4),与枯草芽孢杆菌RB14的ituD,ituA,tiuB和ituC的同源性分别为99%,98.70%,98.99%和99.48%,4个ORF编码的氨基酸序列与ItuD,ItuA,ItuB,ItuC的相似性分别为98%,98.54%,98.69%和98%.然后将4个ORF分别进行结构域分析,ORF3的14 779～14 963序列与ituB相对应区域的相似性为86.24%.该操纵子的启动子区为TATACACA-16bp-TAGGAT,与σA-10和-35(TTGACA-17bp-TATAAAT)不同.枯草芽孢杆菌MH25的Iturin A操纵子序列已在GenBank中注册,登陆号为EU263005.     

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)FGF21基因克隆及其表达分析

采用RT-PCR技术从草鱼肝脏中克隆了成纤维细胞生长21(FGF21)基因序列,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)技术对该基因在草鱼幼鱼不同组织中表达进行了研究。结果表明,草鱼FGF21基因(Gen Bank登录号为MF_094727)c DNA序列全长615 bp,其中5'端非翻译区51 bp,开放阅读框564 bp,编码187个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,草鱼FGF21基因与斑马鱼同源性最高(78.86%),与犀角金线鲃、鲤、虹鳟、大西洋鲑、罗非鱼和日本青鱂的同源性分别为77.66%、73.94%、53.29%、52.41%、43.71%和35.96%,与人和小鼠同源性较低,分别为31.87%和30.39%。q PCR分析表明:FGF21基因在草鱼幼鱼肝脏、前肠、中肠、后肠、心脏、肌肉、肾脏和全脑中均有表达,在肌肉、前肠和中肠表达量最高,表明该基因可能在草鱼肌肉和肠道等组织发挥重要作用。     

2000—2018年黄河流域生长季植被指数变化及其对气候因子的响应

黄河流域位于我国干旱、半干旱地区,生态环境脆弱,探究其植被指数变化和对气候因子的响应对该地区生态建设具有重要意义。基于黄河流域2000—2018年MODIS归一化植被指数、增加型植被指数和气象数据,利用最大值合成法、趋势分析和相关分析等方法,分析了两种植被指数的时空变化特征及受气候因子的影响机制,探讨了NDVI与EVI在反映植被变化和对气候因子响应的差异。结果表明：2000—2018年,黄河流域地区植被NDVI、EVI分别以0.059/10a、0.038/10a的变化率增加,空间上以显著改善为主,面积占比分别为77.13%和75.27%,大多分布在1000—1500 m海拔处,中游地区改善较为良好,林地改善率最高。显著退化区域较小,主要分布在巴颜喀拉山西北部、西宁市、银川市、包头市、呼和浩特市、太原市、西安市及关中盆地和洛阳市周边,建设用地退化率最高。在生长季期间,植被指数变化与气温和降水以正相关为主,气温滞后时间为1个月,降水滞后时间为3个月,都为草地最为相关;与辐射之间为负相关,滞后时间为3个月,其中林地最为相关。在0.05显著性检验水平下,驱动黄河流域生长季植被变化的主要气候因子...     

黄土旱塬不同覆盖对春玉米产量及土壤环境影响

对黄土旱塬用不同覆盖对春玉米产量及土壤环境影响的研究表明,春玉米采用不同覆盖技术,均有显著的增产效果,能显著增加土壤贮水量,使土壤上层长期保持湿润状态,提高土壤温度(除秸秆覆盖外),降低昼夜温差,避免降雨直接冲击地面。保持良好的土壤结构,渗水地膜覆盖与秸秆覆盖、常规地膜覆盖和不覆盖相比,其产量分别增长6．4％、23．6％和29．1％,水分利用效率分别为21．5、20．2、17．4和16．7kg·mm^-1·hm^-2,秸秆覆盖还能提高土壤有机质,增加土壤肥力渗水地膜和常规地膜具有相同的增温效果,当气温达到35℃以上时,渗水地膜还具有降低极端温度的调节功能,但是,覆盖易造成有机质大量矿化和NO3^--N的淋失。     

佛波酯引起蛋白激酶C下降调节的专一性

探讨了佛波酯（ＰＭＡ）对蛋白激酶的下降调节是否有激酶专一性及亚型专一性．用组蛋白Ｈ１作为蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）和蛋白激酶Ａ（ＰＫＡ）的受体底物,加入ＰＫＣ和ＰＫＡ的特异性激活剂区分ＰＫＣ和ＰＫＡ,用聚谷酪（４１）为酪氨酸蛋白激酶（ＴＰＫ）的专一性受体底物,以３２Ｐ－ＡＴＰ为３２Ｐ共同供体底物测定三种蛋白激酶的活力,并用免疫组化法测定ＰＫＣ亚型．结果发现ＰＭＡ对人７７２１肝癌细胞只引起ＰＫＣ而不引起ＰＫＡ和ＴＰＫ的下降调节,ＰＫＣ的非特异性抑制剂槲皮素和特异性抑制剂Ｄ－鞘氨醇能大部分取消ＰＭＡ对ＰＫＣ的下降调节,但ＴＰＫ抑制剂ｇｅｎｅｓｔｅｉｎ则没有阻断下降调节的作用．用ＨＬ－６０细胞还证明ＰＭＡ只对含量丰富的ＰＫＣα和ＰＫＣβⅡ亚型而不对含量很少的ＰＫＣβⅠ亚型发生下降调节．上述结果说明ＰＭＡ对蛋白激酶的下降调节有激酶和亚型专一性．