紫耳箭竹克隆形态可塑性对典型冠层结构及光环境的响应

在重庆金佛山国家自然保护内,选择了3种典型群落类型(落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和常绿阔叶林),使用Hemiview数字植物冠层分析系统量化群落冠层结构和光环境特征,并对林下紫耳箭竹(Fargesia decurvata)的形态可塑性特征进行调查,分析冠层结构和光环境特征改变下紫耳箭竹形态可塑性的差异,并探讨它们之间的相互关系。结果表明:(1)随着落叶阔叶林"常绿落叶阔叶混交林"常绿阔叶林演替的进行,群落的冠层开度降低,叶面积指数增加,平均叶倾角变小,趋于水平化,冠层对光的截获能力提高,林下光照的强度降低(P0.05)。(2)随着光照强度的降低,紫耳箭竹分株矮小化,叶片变窄,生物量积累降低,但通过增大比茎长、叶面积率和比叶面积提高对光的利用效率,并增大分枝角度和比隔长有效适应弱光环境。(3)在光照条件差的常绿阔叶林下,紫耳箭竹降低对地下茎的投资,将较多的生物量用于秆的增高增长和叶片的生长;而在光照条件好的落叶阔叶林环境下,紫耳箭竹降低对枝、叶生物量的分配,则加大对地下茎的投资,可认为是克隆植物对水分资源所表现的一种觅食行为。研究表明,紫耳箭竹种群随着冠层结构的改变发生了明显的可塑性变化,这些可塑性变化是种群对冠层结构和光环境差异的适应性反应的结果,有利于增强种群对异质生境中光资源的获取和利用;群落内部可以通过调控冠层结构的改变协调和控制小径竹种群的发展。     

钱江源国家公园古田山常绿阔叶林木本植物的萌生更新特征

萌生更新是木本植物在原位进行更新的有效手段,使群落具有较强的恢复力。但以往研究侧重于实生更新,森林中木本植物的萌生更新特征及其在森林群落中的地位仍未得到足够理解。基于钱江源国家公园古田山国家级自然保护区内5 hm2亚热带常绿阔叶林样地的群落数据,分析木本植物萌生更新的数量特征,同时对不同分类单元、不同功能类群的萌生能力等进行比较。结果表明:(1)样地内64%的物种、20%的实生个体已经发生萌生更新现象,且萌生茎的数量占样地总个体数量的24%;(2)物种水平与科水平上,萌生能力均表现为显著差异(F=13.11,P0.001;F=27.45,P0.001)。腺蜡瓣花、柳叶蜡梅、宜昌荚蒾、窄基红褐柃、美丽马醉木等物种的萌生能力较强,蜡梅科、忍冬科、木兰科、壳斗科等类群的萌生能力较强;(3)不同垂直结构层次(林冠层、亚乔木层、灌木层)的萌生能力差异显著(F=117.5,P0.001),灌木层物种的萌生能力是林冠层与亚乔木层的1倍左右。不同生活型(常绿组分与落叶组分)的萌生能力差异显著,常绿类群的萌生能力显著高于落叶类群(P0.001)。萌生更新在亚热带常绿阔叶林中具有重要地位,可能是物种多样性维持、群落更新与演替的机制之一。灌木物种与常绿物种有着较强的萌生能力,暗示着萌生可能是植物适应荫蔽环境的生态策略之一。     

野生露珠杜鹃林不同分解层的土壤化感潜力

探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因。通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物。(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同。L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发。H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5%的组分分别有6、8和8种。L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56%和19.17%;H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05%和12.48%;S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91%和12.79%。野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类。杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一。     

一株分离自网箱养殖区沉积物的硫氧化菌B1-1的鉴定及其硫氧化特性

【背景】海水网箱养殖是一种高密度、高投饵的人工养殖方式,其产生的硫化物污染严重影响了海水养殖业的经济效益及可持续发展。【目的】鉴定从网箱养殖区沉积物中分离得到的硫氧化菌B1-1并研究其硫氧化特性,为利用生物技术修复网箱养殖环境提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌B1-1进行鉴定;通过摇床培养对该菌株氧化硫代硫酸盐的最适培养条件(pH、温度、底物浓度、外加碳源、外加氮源、金属离子)进行研究。【结果】该菌株被鉴定为HalothiobacillushydrothermalisB1-1。菌株B1-1生物氧化硫代硫酸盐的最适pH为8.0,最适生长温度为30°C,最适底物浓度为5.0g/L;外加碳源对该菌株氧化能力无显著影响,外加铵盐(硫酸铵或草酸铵)可以将延滞期缩短至12 h,添加Mg~(2+)可以显著提高菌株的氧化能力,氧化率达100%。【结论】Halothiobacillus hydrothermalisB1-1耐盐性较强,对硫代硫酸盐氧化率高,可作为修复受硫化物污染网箱养殖环境的潜在菌株资源。     

氮素形态对铁线莲光合特性及氮代谢的影响

为了解铁线莲的光合性能和氮素代谢的响应机制,对不同氮素形态配比下1 a生厚叶铁线莲(Clematis crassifolia)与天台铁线莲(C.paten ssp.tientaiensis)的生长、光响应曲线、A-Ci曲线和氮代谢相关酶活性进行了比较.结果表明,氮素形态配比显著影响铁线莲的生物量和叶绿素(Chl)含量,...     

京津冀城市群用水效率及其与城市化水平的关系

深入分析京津冀城市群用水效率与城市化水平的相互关系,揭示不同城市城市化水平对水资源利用效率的影响,有助于缓解水资源短缺问题。结合超效率数据包络模型,定量分析了京津冀城市群不同行业的用水效率,从人口、经济、社会与土地等不同城市化角度,全面分析了城市发展水平与生活、工业、农业三大行业用水效率之间的相互关系。主要结论为:(1)2006—2015年,京津冀城市群生活和工业用水效率总体上略微下降,而农业用水效率明显上升;不同城市之间存在明显差别,唐山、衡水与沧州市各行业用水效率均较高,邯郸和邢台市各行业用水效率均偏低。(2)城市发展水平对不同行业用水效率的影响存在明显差异。城市化水平的提升可以显著提高生活用水效率,但对工业和农业用水效率具有不同程度的负向影响。综合用水效率仅受到经济城市化的显著影响,相关系数达0.19,表明提高用水效率的关键是进一步调整经济产业结构。(3)城市化水平与用水效率梯度的匹配状态较差。一方面,京津冀13个城市中达到匹配的城市仅有4个,占京津冀城市总数的30.77%,匹配程度较低。另一方面,不存在城市化水平和用水效率双高型的城市,匹配层次较低。综上所述,针对京津冀城市化发展与用水效率的失衡关系,应审视水资源投入产出结构并尝试行业联动等节水发展模式。     

城市空气污染对周边区域空气质量的影响

京津冀地区是全球以PM_(2.5)为首要污染物的空气污染最严重的区域之一,并已严重制约区域发展。大区域尺度上(例全国尺度)开展城市与其周边区域的PM_(2.5)的研究通常直接比较二者的浓度差异,以定量地评估城市PM_(2.5)污染对周边区域的影响,但这种方法在小区域较难精细地刻画城市对周边区域的影响的方向性和距离性差异。利用京津冀地区13个城市2000年,2005年,2010年,2015年PM_(2.5)浓度和土地覆盖类型数据,以城市重心到城市边界的平均距离为基本距离,建立每个城市的一级(一倍基本距离)和二级(二倍基本距离)缓冲区,然后将缓冲区分成8个象限,以定量分析城市PM_(2.5)污染对周边区域影响的方向性和距离差异。结果发现:(1)2000—2015年,京津冀城市群各地级市与周边区域空气质量时空分布分为以下两种模式:第一种模式是城区浓度高,周边区域低;第二种模式是城区浓度低,周边区域高且浓度差异很小。(2)各地级市对周边区域影响程度和范围呈上升趋势,并且这种影响具体表现在距离性和方向性两方面:(1)大部分城市距离城区越远,受城市PM_(2.5)污染的潜在影响越大。(2)2000—2015年,除天津、廊坊、衡水和沧州,其余城市空气污染对周边影响的方向性特征差异显著。通过建立城市空气污染对周边区域定量化方法并在京津冀开展实证研究,拓展了城市空气污染对周边区域空气质量影响研究的方法体系,为定量地开展城市化的生态环境效应研究提供了方法和实证拓展。     

塔里木河中下游地区湿地景观格局变化

在RS和GIS技术的支持下,结合塔里木河中下游的区域特点,确定了塔里木河中下游湿地景观分类系统.通过采用景观多样性指数、优势度、景观破碎化指数、分布质心和平均斑块形状指数等景观的空间格局指数,较系统地分析了1980～2000年塔里木河中下游湿地景观空间格局变化.结果表明：塔里木河中下游湿地的分布面积呈显著下降趋势.1980～1990年湿地面积减少,斑块数量和密度增加.1990～2000年湿地面积有所增加,斑块数量和密度持续增加;随着人类干扰强度增加,景观多样性增加,优势度降低,湿地的破碎化程度越来越大;湿地景观要素中,河渠湿地、水库坑塘湿地面积有所增加,而湖泊、滩地、沼泽面积均在不断减少,其中沼泽湿地面积减少幅度最大.     

管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的克隆与表达分析

为了解精氨酸激酶作为寄生蜂毒液蛋白的功能,本研究克隆了管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框,分析其表达特征,并测定了该毒液蛋白在毒液中的酶活性。克隆获得的毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框长1 068 bp,编码了355个氨基酸,其理论分子量为39.71 kDa,等电点为5.86,并具有精氨酸激酶典型的N端和C端结构域,以及精氨酸和ADP结合位点、ATP-胍基磷酸转移酶活性位点和高度保守的天冬氨酸和精氨酸残基。系统进化分析表明,膜翅目精氨酸激酶分为两个亚家族,管氏肿腿蜂精氨酸激酶属于亚家族1。荧光定量PCR分析结果显示,该毒液蛋白基因在卵、幼虫、蛹、雌成虫中的表达量逐渐上升,至羽化10 d时达最高。在不同组织中,该基因在头部和毒液器官中的表达量较高。通过酶活测定发现,管氏肿腿蜂毒液中精氨酸激酶的酶活性为5.18 U/g蛋白。该研究有助于今后揭示寄生蜂毒液精氨酸激酶的功能与作用机制。     

耐药淋球菌相关核苷酸序列的克隆与初步分析*

为克隆淋球菌染色体耐药相关核苷酸序列,我们利用抑制性消减杂交技术构建耐药性淋球菌与标准参考菌株差异DNA消减库,从中筛选淋球菌耐药相关核苷酸序列。通过初步筛选,对克隆得到的DNA片段进行测序,经GenBank和淋球菌基因组序列库检索分析,发现5个未知新核苷酸序列。这些核苷酸序列可能与淋球菌染色体耐药性相关,将为研究淋球菌耐药性提供新的实验对象。