氮素类型和剂量对寒温带针叶林土壤N2O排放的影响

大气氮沉降输入会增加森林生态系统氮素有效性,进而改变土壤N_2O产生与排放,然而有关不同氮素离子(氧化态NO_3~--N与还原态NH_4~+-N)沉降对土壤N_2O排放的影响知之甚少。以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,构建了3种类型(NH_4Cl、KNO_3、NH_4NO_3)和4个施氮水平(0、10、20、40 kg N hm~(-2)a~(-1))的增氮控制试验,利用流动化学分析仪和静态箱-气相色谱法4次/月测定凋落物层和矿质层土壤无机氮含量、土壤-大气界面N_2O净交换通量以及相关环境因子,分析施氮类型和剂量对土壤氮素有效性、土壤N_2O通量的影响探讨氮素富集条件下土壤N_2O通量的环境驱动机制。结果表明:施氮类型和剂量均显著影响土壤无机氮含量,土壤NH_4~+-N的积累效应显著高于NO_3~--N。施氮一致增加寒温带针叶林土壤N_2O排放,NH_4NO_3促进效应最为明显,增幅为442%-677%,高于全球平均水平(134%)。土壤N_2O通量与土壤温度、凋落物层NH_4~+-N含量正相关,且随着施氮水平增加而增加。结果表明大气氮沉降短期内不会导致寒温带针叶林土壤NO_3~--N大量流失,但会显著促进土壤N_2O的排放。此外,外源性NH_4~+和NO_3~-输入对土壤N_2O排放的促进作用具有协同效应,在未来森林生态系统氮循环和氮平衡研究中应该区分对待。     

黑河下游柽柳根系水力提升对林分蒸散的贡献

准确量化植物根系水力提升(HL)及其生态-水文效应对于陆地生态系统水分循环和全球变化研究具有重要意义。基于2011—2012年黑河下游柽柳林地土壤含水量和涡度协方差观测资料,通过将土壤体积含水量分割为HL和水分损失量(WD),结合涡度协方差测定的潜热通量计算的蒸散量(ET),首次定量黑河下游柽柳根系HL及其对ET的贡献。据估算,柽柳根系HL主要发生在20—60 cm深度,生长季HL大小在0—1.4 mm/d之间变化,平均为0.22 mm/d,WD在0—0.76 mm/d之间变化,平均为0.23 mm/d,HL与WD的年内变化存在同步性,且HL与WD处于正平衡状态,表明HL通过将深层吸收的土壤水或地下水释放在根系吸收层以供植物蒸腾消耗外,还有剩余水分留存在该层内。生长季ET在0.31—5.38 mm/d之间变化,平均为2.82mm/d,但值得注意的是,HL与ET的年内变化存在时间滞后性,HL在5月最高,但ET在7月最大。HL对ET的贡献率在0.06%—108.25%之间变化,平均为19.25%,比例高于100%的时段主要在生长初期,也就是说在蒸散最大的夏季,HL是相对较小的,其原因可能有2个:一是HL受到夏季深层土壤干化的抑制,二是HL受到夏季夜间蒸腾的抑制,究竟是何种原因还有待进一步研究。     

基于Py-GC-MS/MS技术的高寒草原土壤有机质不同组分指纹特征研究

采用热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS/MS)技术来研究高寒草原土壤有机质5个密度组分之间的指纹差异。对150种热解产物进行定性定量分析,并将其根据相似的化学性质分为:烷基类化合物、芳烃及多环芳烃、木质素、酚类物质、多糖、含氮化合物及几丁质。研究结果表明:在高寒草原土壤中,F1(密度为小于1.6g/cm~3)组分主要为植物碎屑,虽然该组份在整体土壤中质量含量较少(0.13%)但其有机质含量相对较高(5.7%),该组份中含有较多的木质素及长链烷基类化合物(主要来源于植物),且随着密度的增加,此类化合物的含量逐渐减少。F2(密度为1.6—1.8g/cm~3)、F3(密度为1.8—2.0g/cm~3)及F4(密度为2.0—2.25g/cm~3)3个组分化学性质相似,其有机化合物的含量在密度组分中呈现增加或减少的过渡状态。F5(密度大于2.25g/cm~3)组分是该土壤的主要组成部分,其质量含量高达98%,该组份中的微生物指纹信息(微生物来源的多糖及含氮化合物)均高于前4个组分。同时,芳烃及多环芳烃这类难降解的物质随着密度的增大逐渐累积,在F5组分中富集。     

森林火灾污染物质释放及其影响研究进展

森林火灾是大气中气体污染物和颗粒物的重要来源,可对全球气候系统、大气环境以及生态系统产生重要影响,对全球温室气体和含碳颗粒物释放具有重要的贡献,是推动全球气候变化的重要因素。森林火灾释放污染物已成为区域乃至全球范围内重要污染源之一,这些污染物质与辐射、能见度以及温室效应等问题直接相关。准确地描述森林火灾释放的气体和颗粒污染物释放机理、释放总量、时空分布特征、不同尺度的扩散过程模拟,以及对区域大气环境的影响,对于量化森林火灾释放污染物总量及区域影响具有重要意义。基于森林火灾污染物质释放方面的国内外文献,从火灾释放的污染物质对环境的影响、森林火灾释放污染物定量化和传输路径监测的研究方法、污染物质的扩散和运输模型以及跨区域影响等几个方面进行了综述。森林火灾释放的CO、PM₁₀和PM_2.5对环境和人的生命安全造成巨大威胁,而且森林火灾释放的污染物质能够随气流长距离传输,不仅对当地的空气造成污染,污染物也能够随着气团进行长距离传输,并在传输过程与当地气溶胶混合,形成跨区域污染。森林火灾释放污染物扩散、传输模拟通过不同模型相互耦合完成,包括可燃物载量估算模型、可燃物消耗和释放模型、污染物扩散传输模型,以及污染物预测和可视化模型等。总结了国内外森林火灾释放污染物质主要研究方法,并展望了今后研究重点:目前我国关于森林火灾释放物质相关的研究尚不足以支撑我国森林火灾温室气体释放、污染物释放等方面的研究,并且我国目前还没有发展出适合于我国的森林火灾污染物释放模型,以及污染物扩散、传输系统。森林火灾排放因子库大多数引用国外研究结果,在一定程度上增加不确定性,缺乏森林火灾对区域大气环境影响的定量化研究。因此,今后我国应加强对森林火灾污染物质释放与影响的研究,尤其是污染物质扩散和传输模型的预测和可视化研究以及排放因子的测量。     

小麦TaMBD2原核表达载体的构建和诱导表达

构建了小麦甲基结合域蛋白基因TaMBD2的原核表达载体pGEX-TaMBD2,并在大肠杆菌BL21(DE3)工程菌株中优化了融合蛋白GST-TaMBD2的诱导表达条件.结果表明,用0.3、0.5和1.0 mm01.L-1的IPTG诱导后,融合蛋白GST-TaMBD2均能有效表达,以1.0mmol·L-1IPTG诱导的效果最好;从诱导表达的时间来看,3种浓度IPTG诱导1 h后融合蛋白均开始表达,且表达量随着诱导时间的延长而逐渐增加,但在诱导6 h后的表达量增加幅度不大,因此确定诱导融合蛋白GST-TaMBD2表达的最佳IPTG浓度为1.0 mm01.L-1诱导时间为6 h.     

重组人骨保护素片段OPG179与人血清白蛋白在毕赤酵母中的融合表达

目的:在毕赤酵母中融合表达人骨保护素(OPG)片段OPG179与人血清白蛋白(HSA).方法:通过RT-PCR扩增获得OPG179基因,构建表达质粒pHILD2-rhOPG179-HSA,转化至毕赤酵母菌中进行表达、纯化,对分泌表达产物进行SDS-PAGE及Western印迹检测.结果:酶切鉴定与测序结果显示重组表达质...     

阳春砂仁的化学成分研究

从阳春砂仁Amomum villosum Lour.中分离得到14个化合物,经理化常数和波谱分析鉴定其结构分别为槲皮素(1)、槲皮苷(2)、异槲皮苷(3)、香草酸(4)、3,4-二羟基苯甲酸(5)、β-谷甾醇(6)、胡萝卜苷(7)、豆甾醇(8)、麦角甾醇(9)、麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇(10)、硬脂酸(11)、棕榈酸(12)、白附子脑苷B(13)和虎杖苷(14)。其中,化合物1、9、10、13和14为首次从该种植物中分离得到。     

长白山垂直带森林叶片-凋落物-土壤连续体有机碳动态——基于稳定性碳同位素分析

稳定性碳同位素自然丰度(δ~(13)C)记录着生态系统碳循环过程的关键信息,常被用于评价全球变化情景下陆地生态系统碳的动态。以长白山北坡垂直带4种典型森林生态系统为研究对象,测定乔木建群种叶片、凋落物以及不同深度土壤有机碳(SOC)含量和δ~(13)C值,探讨植物叶片-凋落物-土壤连续体碳含量、δ~(13)C丰度的分布格局及其生态学暗示。研究结果表明:植物叶片碳含量随海拔高度的增加呈现抛物线型变化,且阔叶树叶片碳含量显著低于针叶树,体现气候要素和植被功能型的支配作用,并且暗示针叶树种潜在的碳蓄积能力更强。此外,植物叶片δ~(13)C随海拔高度升高而降低,表明高海拔植物叶片水分利用效率较低,即固碳耗水成本更高。凋落物碳含量随海拔增加逐渐下降,而矿质表层土壤则表现为阔叶红松林、岳桦林显著高于暗针叶林,体现了植被类型和土壤质地的共同支配作用。总体上,岳桦林SOC周转最快,其次是暗针叶林,位于基带的阔叶红松林最慢。可见,小尺度上气候因子并不是温带森林地下碳循环的主导因素,植被功能型和土壤属性对SOC周转与稳定的影响更大。在探讨环境因子对陆地生态系统碳循环和碳平衡的影响时需要考虑研究尺度,不同的研究尺度影响SOC周转的驱动因子并不相同。研究方法方面,基于log SOC和δ~(13)C的SOM周转模型能够很好地概括不同生态系统类型下SOM周转的相对快慢,可用来评价SOC动态对全球变化的响应。     

ORF3蛋白促进猪流行性腹泻病毒在Vero细胞上的增殖

【背景】猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)感染猪而引起的一种急性肠道传染病,常导致病猪水样腹泻、呕吐、脱水。自2010年起,其大规模的暴发给养猪业造成巨大的经济损失。由于对PEDV免疫机理及侵入机制知之甚少,至今仍缺乏有效的PED防治措施。【目的】研究orf3对PEDV体外增殖的影响。【方法】利用基于RNA同源重组的PEDV反向遗传学操作技术拯救一系列携带不同orf3基因及orf3基因缺失的重组PEDV;将获得的重组PEDV以MOI 0.1感染Vero细胞,分别于感染的第8、16、24、32、40、48 h测定其TCID_(50)并绘制病毒生长曲线;分别在感染25 h和36 h利用全自动细胞计数分析仪对6孔板内的细胞进行计数,并于感染后的第12、24、36、48 h用CCK-8试剂盒对其细胞活力进行测定。【结果】RT-PCR结果及细胞病变观察证明成功拯救到了携带不同orf3基因或orf3基因缺失的重组PEDV;进一步的免疫组化分析结果证实PEDV的ORF3蛋白可以在Vero细胞中合成。SPSS软件分析表明携带orf3基因的重组PEDV的滴度(TCID_(50))显著高于缺失orf3基因的重组PEDV的滴度;带有orf3基因的重组PEDV感染Vero细胞25 h和36 h时的活细胞数显著高于缺失orf3基因的重组病毒感染相同时间时的活细胞数;而且重组PEDV感染Vero细胞24 h后,带有orf3基因的重组PEDV的细胞活性显著高于缺失orf3基因的重组病毒。【结论】ORF3蛋白对于PEDV在Vero细胞中的增殖具有促进作用,该作用是通过延缓或减少感染细胞的死亡实现的。本研究为揭示PEDV orf3基因的功能和PEDV复制机制的研究提供理论基础。     

深圳内伶仃岛薇甘菊危害的生态经济损失分析

通过对广东深圳内伶仃岛薇甘菊侵入危害较严重的地段进行随机抽样及全面调查,运用生态经济学理论及市场价值法、影子工程法、机会成本法和替代花费法等,对内伶仃岛上薇甘菊危害的生态经济损失作出了一个初步的评估.薇甘菊入侵造成内伶仃岛上森林生态系统服务功能如涵养水源、固定CO2、生产氧气、净化大气,减少污染、减少病虫害,卫生保健等方面的经济损失为383.49-862.86万元人民币.生物多样性损失为每年66.80-150.31万元人民币.估计全岛年损失近450.29-1013.17万元人民币.