全球变暖与陆地生态系统研究中的野外增温装置

由于化石燃料燃烧和森林砍伐等人类活动引起的地球大气层中温室气体(主要是二氧化碳)的富集已导致全球平均温度在20世纪升高了0.6 ℃,并将在本世纪继续上升1.4~5.8 ℃。这种地质历史上前所未有的全球变暖将对陆地植物和生态系统产生深远影响,并通过全球碳循环的改变反馈于全球气候变化。作为全球变化生态学的主要研究方法之一,生态系统增温实验能够为生态模型提供参数估计和模型验证。然而由于在世界各地使用的增温装置不同,使得各个生态系统之间的结果比较和整合难以实施,增加了模型预测的不确定性。该文通过比较几种常见的野外增温装置在模拟全球变暖情形时的优缺点,指出利用不同增温装置进行全球变暖研究中应注意的一些问题;同时探讨了全球变暖控制实验研究中的一些关键性的科学问题。     

檀香心材总RNA提取方法的比较研究

为筛选檀香心材总RNA提取方法,对5种提取方法进行比较研究,包括Trizol法、改良CTAB法、SDS酸酚法、异硫氰酸胍-CTAB法、异硫氰酸胍-SDS法。结果表明,Trizol法和异硫氰酸胍-CTAB法不能提取出檀香心材总RNA,而SDS酸酚法、改良CTAB法和异硫氰酸胍-SDS法均能提取檀香心材总RNA。SDS酸酚法的A260 nm/A230 nm小于2.0,且RNA产率低,仅为(27.94±1.06)μg g–1,不能满足后续实验要求。而改良CTAB法和异硫氰酸胍-SDS法提取的总RNA带型清晰,完整性好,A260 nm/A280 nm为1.8~2.0,A260 nm/A230 nm大于2.0,RNA产率分别为(79.06±4.22)和(107.00±1.36)μg g–1。分别以改良CTAB法和异硫氰酸胍-SDS法提取的总RNA为模板,通过RT-PCR反应,扩增檀香Actin基因片段,结果二者扩增产物大小相同且条带单一,说明改良CTAB法与异硫氰酸胍-SDS法为檀香心材总RNA提取的较好方法。     

梭梭根际枯草芽孢杆菌WM13-24对多年生黑麦草耐盐性的影响

以从梭梭根际分离得到的促生细菌枯草芽孢杆菌WM13-24为供试菌株,大肠杆菌DH5α和枯草芽孢杆菌GB03分别为阴性对照和阳性对照,研究WM13-24对多年生黑麦草耐盐性的影响。结果表明：1）在不同浓度NaCl处理（0,150和300 mmol/L）下,接种WM13-24提高了黑麦草的生物量、叶绿素含量、根长和根系活力。尤其是在150 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24处理的黑麦草植株叶绿素a和叶绿素b含量分别显著提高44.05%和53.79%,根长和根系活力分别显著提高69.21%和49.47%（P < 0.05）;300 mmol/L NaCl胁迫下,根长和根系活力分别显著提高24.07%和58.48%（P < 0.05）。2）不同浓度NaCl胁迫下,接种WM13-24提高了黑麦草的过氧化氢酶活性,降低了相对质膜透性和丙二醛含量。尤其是在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24显著提高黑麦草叶片过氧化氢酶活性64.21%,相对质膜透性和丙二醛含量分别显著降低了24.56%和54.24%（P < 0.05）。3）不同浓度NaCl胁迫下,接种根际有益细菌提高了黑麦草的可溶性糖和脯氨酸含量,降低了叶片渗透势,尤其在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24分别显著提高黑麦草叶片可溶性糖和脯氨酸含量84.41%和82.71%（P < 0.05）。4）接种根际有益细菌提高了在不同浓度NaCl胁迫下黑麦草地上部和根中的K⁺含量,降低了Na⁺含量,从而提高了K⁺/Na⁺比,尤其是在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24显著提高根中的K⁺/Na⁺比87.93%（P < 0.05）。本研究结果为利用荒漠植物根际促生细菌提高草类植物耐盐性和在盐碱地区建植牧草和草坪草奠定了一定的理论和实践基础。     

植被叶片及冠层层次含水量估算模型的建立

利用LOPEX'93数据库中7个鲜叶片含水量(Cw)和光谱反射率实测数据,基于光谱指数法,在叶片层次,用47个随机样本建立Cw与不同光谱指数的统计模型,并用另外20个样本验证.结果表明,Cw的两种表征形式相对含水量FMC和等价水深EWT在提取叶片Cw时差异较大,EWT与各光谱指数的相关性较FMC高,但FMC对叶片Cw的反演精度高于EWT.而反演精度更高的是基于最优子集回归建立的光谱指数线性模型.Ratio₉₇₅是叶片层次提取Cw的普适光谱指数.冠层层次,利用PROSPECT+SAILH耦合模型,模拟在不同叶面积指数LAI和Cw下的冠层光谱.为了剔除背景影响,更好地提取冠层Cw,提出用近红外和短波红外波段反射率构造土壤可调节水分指数(SAWI),该指数与其他光谱指数的比值能明显地剔除土壤背景影响,更准确地提取冠层Cw.Ratio₉₇₅的改进型光谱指数(Ratio₉₇₅-0.9)/(SAWI+0.2)能用来提取叶面积指数LAI从0.3到8.0,Cw从0.0001cm到0.07cm的冠层Cw,研究表明精度较高.     

施肥对高寒草甸植物群落组分种繁殖分配的影响

该文以青藏高原东部高寒草甸植物群落的24种主要组分种为材料,研究了施肥对多年生草本植物繁殖分配的影响。结果表明:1)对多数群落组分种来说,施肥显著影响生物量和生物量分配;2)随着肥力的增加,大多数物种的植株个体明显增大、繁殖输出减小或不变,进而导致它们的繁殖分配明显减小;3)施肥影响的个体大小和生物量分配变化程度与方向因物种而异,对一些物种的影响不明显,对个别物种的影响方向不同于对多数物种的影响;4)施肥后群落水平的繁殖分配明显减小。     

聚乳酸聚乙醇酸膜、聚β羟基丁酯膜和胶原膜三种材料的相容性探讨

目的 评价聚乳酸聚乙醇酸膜、聚β羟基丁酯膜和胶原膜的结构、生物相容性及其在组织工程血管中的应用前景.方法 HE、胶原染色,扫描电镜观察材料的结构.新西兰兔15只皮下植入材料,于4、6、8和12周取出观察其组织反应和降解情况.将犬股动脉间质细胞种植于聚乳酸聚乙醇酸膜、胶原膜上,观察其形态.结果 聚乳酸聚乙醇酸膜、聚β羟基...     

盐碱地柠条根围土中黑曲霉的分离鉴定及解磷能力测定

在盐碱滩地的改良过程中,柠条具有提升土壤供氮、供磷、供钾的潜力.以盐碱滩地上建植的柠条灌木林为研究对象,以柠条根围土壤为培养基质,采用无机磷培养基筛选,用平板溶菌圈法分离获得1株具有溶磷能力的真菌.将测得的ITS基因序列在NCBI上进行同源性检索,结果表明,所测序列与黑曲霉(Aspergillus niger)同源性为100％.综合形态特征和ITS基因序列同源性两方面分析,该菌株鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger).168h连续监测无机磷培养液pH值、速效磷含量、菌丝重量和菌体吸磷量,研究该菌株的解磷能力.研究结果表明:随着培养时间的延长,培养液pH值从7.0下降到2.0左右,溶液中速效磷含量逐渐增加到4.7 mg,菌体自身吸磷量由5.4 mg下降到0.5mg,在36-48h后各项指标达到稳定状态.可见,黑曲霉菌体可以有效利用难溶性磷源,并将其转化成可被植物吸收利用的有效磷.     

温带森林不同演替阶段下的土壤CO2排放通量昼间变化

采用时空替代法,在长白山北坡分别选取了红松针阔叶混交林演替序列的5个不同阶段:草地、灌木林(幼龄林)地、白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地,进行土壤CO_2排放通量昼间变化野外同步观测研究,旨在揭示温带森林不同演替阶段下的土壤呼吸CO_2排放过程的差异,探究其与温度、湿度、土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明:(1)温带森林不同演替阶段下的土壤CO_2排放通量具有统一性,均为大气CO_2的源,这种统一性确保了小的时段(如昼间)观测能通过换算,实现CO_2排放量的估算。(2)CO_2排放通量的昼间排放都呈现出明显的单峰型,峰值在13:00—15:00左右,草地和灌木林地的峰值大概在13:00左右,明显提前于白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地(14:00—15:00左右)。红松阔叶林地的土壤呼吸有明显的滞后性特征,峰值在15:00左右,比其他几个样地明显推迟。(3)土壤CO_2排放通量平均值由低到高排列依次为草地(2.760μmol m~(-2)s~(-1))、灌木林地(2.854μmol m~(-2)s~(-1))、白桦林地(3.048μmol m~(-2)s~(-1))、阔叶杂木林地(3.696μmol m~(-2)s~(-1))、红松阔叶林地(4.61μmol m~(-2)s~(-1))。随着温带森林演替的正向进行,土壤CO_2排放通量依次增大,次序为草地灌木林地白桦林地阔叶杂木林地红松阔叶林地。(4)环境因子中,0—5 cm土壤温度与土壤CO_2排放通量相关系数最高,土壤温度监测对土壤CO_2排放量的估算作用明显。     

集成干扰素突变体Ⅱ的分子构建、表达及提纯

目的：通过定点突变,构建集成干扰素突变体Ⅱ（IFN-Con-m2）,以期获得兼具高效作用和可定点聚乙二醇（PEG）修饰的新型药物分子。 方法：采用PCR体外定点突变技术,使集成干扰素突变体Ⅰ（IFN-Con-m1）基因的第86位密码子由TAC突变为TGC。将扩增片段克隆入pET-23b表达载体,重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）。IPTG诱导后,表达的IFN-Con-m2经包含体变复性、疏水层析、DEAE层析和凝胶过滤层析等纯化后,用WISH-VSV系统进行生物活性测定。 结果：IFN-Con-m2以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的30%以上。纯化后,IFN-Con-m2的纯度大于95%,比活性大于5.0×108IU/mg。 结论：构建了IFN-Con-m2的表达载体,并成功地在大肠杆菌中表达,获得了高活性突变分子IFN-Con-m2,建立了IFN-Con-m2的纯化工艺。