海洋浮游植物与生物碳汇

系统描述了浮游植物与海洋碳汇相关的几个过程:初级生产、浮游植物沉降、浮游动物粪球打包沉降、经典食物链碳汇、溶解有机碳生产和转化、透明胞外聚合颗粒物(TEP)凝聚网,和CO₂分压升高(海水酸化)影响下浮游植物功能群转变及中国海可能的生物碳汇前景展望。提出海洋初级生产过程和TEP凝聚网过程是中国海生物碳汇的关键过程,而中国海的黄海中部及长江口区域是生物碳汇研究的重点区域,建议将硅藻及其碳汇过程作为今后研究的重点。     

甲藻的异养营养型

综述了甲藻的异养类型。目前已知异养营养型在甲藻中广泛存在,只有很少几种甲藻营严格自养营养方式。有近一半的甲藻物种是没有色素体的,还有很多甲藻即使具有色素体也会有异养营养需求,称为兼养营养类型。这些兼养类群不一定主要以有机物作为其获取碳的来源,而仅仅是补充一些生长必需的有机物如维生素、生物素等。兼养类群以渗透营养和腐食营养方式进行,同时也可以寄生方式和共生方式进行兼养生活。无色素体的甲藻以有机物作为碳的唯一来源,仅仅依靠异养方式生存,属于严格异养营养方式,又称有机营养型。它们是甲藻异养营养型的主体,其主要类型有寄生、渗透营养和吞噬营养。由于吞噬营养是甲藻异养的主要类型,因此论述了3种吞噬营养型:吞噬营养方式、捕食茎营养方式和捕食笼营养方式。吞噬营养方式在无甲类和具甲类甲藻中都有存在,主要通过甲藻细胞的纵沟或底部对猎物进行吞噬,也有研究发现吞噬部位为顶孔或片间带。捕食茎营养方式是通过捕食茎刺穿猎物细胞膜并吸食其细胞质来获取营养,在异养甲藻中也较常见。捕食笼营养方式只在原多甲藻属(Protoperidinium)和翼藻属(Diplopsalis)里发现,是甲藻通过鞭毛孔分泌细胞质到胞外形成捕食笼将猎物包裹并进行消化来摄食的。甲藻摄食对象尺寸范围变化较大,小至几微米,大至几百微米。有些甲藻具有摄食选择性,通过感应猎物释放的化学物质来判断猎物的位置并进行摄食,摄食完成后由于体积的增加经常会发生细胞分裂和蜕鞘。对于甲藻异养的其他形式如拦截摄食营养方式、伪足摄食营养方式、口足摄食营养方式、触手摄食营养方式等只作简单介绍。还就甲藻异养的研究方法、其生态学意义和进化学意义进行简要论述,并对相关研究进行展望。     

IPBES的建立、前景及应对策略

生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)是一个类似于气候变化专门委员会(IPCC)的独立的政府间机构,其目标是建立科学界和决策者之间的沟通平台,推动全球生物多样性和生态系统服务的保护.从2008年11月到2010年6月,联合国环境规划署(UNEP)主持召开了三次政府间谈判会议.在最后一次会议上各国同意建立IPBES,并形成了一份《釜山成果》文件,确定其基本职能主要是开展评估,还确定IPBES的决策机构是全体会议,向联合国所有会员国和区域经济一体化组织开放,政府间组织和其他利益相关方可作为观察员.IPBES的建立将会在国际社会产生深刻的影响,但其未来走向也有一定的不确定性:一是如何保持科学独立性的问题,二是评估尺度可能会影响其成功,三是能否促进发展中国家的广泛参与.为使我国能在IPBES中发挥重要作用,建议今后应加强对IPBES运作模式的研究,加强评估工具和方法的开发以及加强生物多样性的监测.     

火烧对黔中喀斯特山地马尾松林土壤理化性质的影响

在黔中喀斯特山地马尾松人工次生林内取样分析火烧和对照样地间土壤理化指标的变化,研究了火烧对林地土壤理化性质的影响。结果表明马尾松火烧林地表层土壤毛管孔隙度和总孔隙度升高、最大持水量和最小持水量增加,土壤密度和非毛管孔隙度降低、土壤质量含水量和体积含水量减少;土壤有机质、全N量、全P量、全K量,水解N量、有效P量、速效K量、交换性盐基量和pH值增大,阳离子交换量降低。林火对马尾松林地土壤主要理化指标影响的趋势为或表层土壤影响率大于剖面影响率、或表层土壤影响率小于剖面影响率,不同指标在土壤剖面的变化趋势或增加、或降低,对数或幂函数拟合曲线均达相关显著性水平。火烧和对照样地间的表层土壤理化指标变化主要反映了林火影响,近岩层土壤理化指标变化主要是成土母质在空间上的分异,也受生物的影响。乔木层植株死亡率同表层土壤最大持水量、最小持水量、有机质量和全N量的正相关性显著,同土壤密度的负相关性显著;灌木层植株死亡率同表层土壤密度正相关性显著,同毛管孔隙度、总孔隙度、质量含水量、最大持水量、最小持水量、有机质量、全N量、全P量和速效K量的负相关性达显著或极显著水平;灌木层生物损失量同表层土壤密度和有机质量正相关显著,同速效K量的负相关性显著,枯物层生物损失量同pH值的正相关性显著。火烧马尾松林分平均胸径同表层土壤密度正相关性显著,同毛管孔隙度、总孔隙度、质量含水量、最大持水量、最小持水量和有机质量的负相关性显著。     

紫茉莉对铅胁迫生理响应的FTIR研究

铅是一种毒性强的重金属元素,一旦进入环境将很难修复,进而通过食物链危及人类健康。傅里叶变换红外光谱法(FTIR)具有准确度好、简便快捷、分辨率高的特点,是一种探讨植物重金属耐性机理的可行方法。紫茉莉是一种生长快的多年生草本植物,有应用于铅污染土壤植物稳定的前景。通过温室培养,研究不同铅处理条件下(0,50,100,200,500,1000μmol/L),紫茉莉不同组织器官(根、茎、叶)的傅立叶红外光谱(FTIR)图谱变化,结果发现,生长介质铅处理浓度低于500μmol/L时对紫茉莉的生长基本没有影响,当Pb处理浓度达到1000μmol/L时,生物量略显降低,但是各处理浓度间生物量差异性不显著。紫茉莉根组织在3420,2920,1610,1060 cm^-1 等处峰高先上升后下降,反映蛋白质、氨基酸、糖类、羧酸等物质在低铅处理条件下往往作为渗透性调节物质出现, 有机物含量升高,但随着铅含量的升高, 其合成和运输受限, 有机物含量逐渐下降;茎组织在2920,1630,1380,1060 cm^-1 等处峰高无明显变化;叶组织在1650 cm^-1 处峰高随铅处理浓度升高而升高,这可能与紫茉莉叶中蛋白质和氨基酸等物质含量升高有关。这表明,紫茉莉通过根系有机物含量的变化,将植物吸收的Pb大部分积累在根部,阻止Pb向地上部分运输,有效的保护了植物地上部分。     

Gut microbiome in gastrointestinal cancer: a friend or foe?

The impact of the gut microbiome on host health is becoming increasingly recognized. To date, there is growing evidence that the complex characteristics of the microbial community play key roles as potential biomarkers and predictors of responses in cancer therapy. Many studies have shown that altered commensal bacteria lead to cancer susceptibility and progression in diverse pathways. In this review, we critically assess the data for gut microbiota related to gastrointestinal cancer, including esophageal, gastric, pancreatic, colorectal cancer, hepatocellular carcinoma and cholangiocarcinoma. Importantly, the underlying mechanisms of gut microbiota involved in cancer occurrence, prevention and treatment are elucidated. The purpose of this review is to provide novel insights for applying this understanding to the development of new therapeutic strategies in gastrointestinal cancer by targeting the microbial community.     

Depression compromises antiviral innate immunity via the AVP-AHI1-Tyk2 axis

Depression is a serious public-health issue. Recent reports have suggested higher susceptibility to viral infections in depressive patients. However, how depression affects antiviral innate immune signaling remains unknown. Here, we revealed a reduction in expression of Abelson helper integration site 1 (AHI1) in the peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and macrophages from the patients with major depressive disorder (MDD), which leads to attenuated antiviral immune response. We found that depression-related arginine vasopressin (AVP) induces reduction of AHI1 in macrophages. Further studies demonstrated that AHI1 is a critical stabilizer of basal type-I-interferon (IFN-I) signaling. Mechanistically, AHI1 recruits OTUD1 to deubiquitinate and stabilize Tyk2, while AHI1 reduction downregulates Tyk2 and IFN-I signaling activity in macrophages from both MDD patients and depression model mice. Interestingly, we identified a clinical analgesic meptazinol that effectively stimulates AHI1 expression, thus enhancing IFN-I antiviral defense in depression model mice. Our study promotes the understanding of the signaling mechanisms of depression-mediated antiviral immune dysfunction, and reveals meptazinol as an enhancer of antiviral innate immunity in depressive patients.Subject terms: Innate immunity, Ubiquitylation, Cell signalling     

浮游动物摄食在赤潮生消过程中的作用

浮游动物摄食在赤潮生消过程中起相当重要的作用。由于摄食过程的复杂性和生物物种与个体行为存在的多样性 ,使得赤潮过程中浮游动物的摄食研究具有相当难度。从浮游动物的摄食类型和习性、浮游动物摄食率测定、浮游动物选择性摄食对赤潮群落演替发展方向、浮游动物摄食在有毒微藻赤潮中的作用、浮游动物摄食在中国赤潮研究中的关键科学问题等几个方面探讨了浮游动物摄食对赤潮生物种群动力学的影响 ,为理解和治理赤潮提供科学依据     

豚草卷蛾与苍耳螟的资源生态位研究

引进的豚草卷蛾和本地的苍耳螟是取食豚草的重要天敌昆虫。为了进一步明确两种天敌种问的竞争作用,定量研究了豚草卷蛾和苍耳螟在寄主植物种类和空间上的生态位指数。结果表明,在寄主植物种类上,豚草卷蛾只取食豚草和苍耳;苍耳螟可取食豚草、苍耳、黄花蒿、向日葵、万寿菊、国庆菊、菊芋、麦杆菊;苍耳螟的生态位宽度指数(Hurbert标准值0．228)明显大于豚草卷蛾(0．069),两者的食物资源生态重叠程度较小(Horn’s指数0．318);豚草卷蛾和苍耳螟对常用资源的利用率分别为93．5％(豚草)和59．3％(苍耳)。在相同寄主植物上,两种天敌的空间生态位表现为：随着寄主植物的生长发育,两种天敌的生态位重叠程度减小;高龄幼虫的生态位宽度指数大于低龄幼虫。在食物生态位上,豚草卷蛾主要取食新发生的幼嫩枝,并且一旦蛀入形成虫瘿后很少发生转移,而苍耳螟除低龄幼虫喜蛀食幼嫩枝外,高龄幼虫的取食部位常常发生转移,从枝型较细的幼嫩枝转向枝型较粗的老龄枝。两种天敌对豚草和苍耳实际选择作用以及对常用资源利用率存在明显差异,因此,形成竞争的程度较小,在对豚草的控制机制上形成互补作用。     

连续免耕对不同质地稻田土壤理化性质的影响

以我国南方地区典型的单季水稻生产大田为研究对象,按土壤质地分为壤质和粘质两个系列,探讨不同质地稻田土壤理化性质变化对连续免耕的响应规律。结果表明,在无秸秆覆盖条件下,随着免耕年限的增加,壤质和粘质稻田土壤的耕层均有紧实度提高的趋势,特别是粘质土壤,导致耕层变浅。与常年翻耕土壤相比,免耕6a后壤质水稻土0—20 cm土层的紧实度值平均增加了32%,而粘质的平均增加了90%。在相同免耕年限条件下粘质稻田土壤容重的增加也比壤质土壤的明显。壤质土壤0—10 cm土层有机质和碱解氮含量随免耕年限延长而提高,而在粘质土壤则显著降低。无论是壤质还是粘质土壤,连续免耕多年后土壤速效磷均在耕层(0—20 cm)富集,而速效钾则相反。总体而言,壤质水稻土对免耕的适宜性要优于粘质土壤;应根据土壤质地的不同选择性地实施免耕技术,并结合秸秆覆盖,以实现免耕稻田土壤的可持续利用。