生物炭及其老化对农田NH3挥发及N2O排放的影响

生物炭具有减缓农田NH₃挥发和N₂O排放的重要潜力,但在施入环境后常常存在“老化”现象,这为其缓解全球变暖的长期有效性带来了不确定性。为了探明生物炭的长期效应,人工加速模拟了自然界中水分、温度、氧气、土壤矿物质及微生物多种老化因素,结合多元表征手段对比不同老化方式对生物炭性质的影响,利用主成分分析法建立新的生物炭性质综合指标来反映老化强度。再通过大田控制试验,采用原位通气法和静态箱—气相色谱法监测夏玉米生长周期内老化前后生物炭施用对农田NH₃挥发和N₂O排放的影响,为生物炭的可持续应用提供科学依据。结果表明,老化过程增加了原生物炭(BC)的氧含量、比表面积(S_BET)、总孔容(V_t)及含氧官能团数量,降低了灰分、碱性、碳含量、平均孔径及其芳香性,各老化作用强度排序为：氧化老化生物炭(OBC)>矿化老化生物炭(KBC)>微生物老化生物炭(MBC)>干湿循环老化生物炭(WBC)>冻融循环老化生物炭(FBC)>BC。生物炭的添加减少...     

黄土高原多年生草本根部导水策略空间异质性特征

根据多年生草本根部导管解剖结构特征,分析了黄土高原两个气候区草本物种导水结构特征及导水策略对干旱气候条件的适应性特征。结果表明,黄土高原半干旱区(年降雨量小于400 mm)草本物种平均年龄较大(7年),理论导管直径(33μm)、导管面积(680μm²)和导水效率(1.56 kg m^-1 MPa^-1 s^-1)数值较高,而导管数量(65个)和导管分量(6.2%)数值较低;黄土高原半湿润区(年降雨量大于400 mm)草本物种平均年龄较小(5年),理论导管直径(27μm)、导管面积(550μm²)和导水效率(1.12 kg m^-1 MPa^-1 s^-1)数值较低,而导管数量(85个)和导管分量(7.5%)数值较高。黄土高原半干旱区草本物种的导管直径较大、单位面积内的导管数量较少,因而导水效率较高,在干旱胁迫条件下趋向于采取效率优先的导水策略;黄土高原半湿润区草本物种的导管直径较小、单位面积内的导管数量较多,因而导水效率较低...     

黄土高原南北样带尺度人工刺槐林对气候响应的敏感性分析

根据黄土高原南北样带尺度的人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)的年轮宽度资料,分析了该地区刺槐树木生长趋势,以及刺槐年表对气候响应随降雨梯度变化规律。研究结果表明延安以北的刺槐样点(绥德、神木)年轮指数近期趋于下降,树木有生长衰退现象;而延安以南刺槐样点(延安、富县、宜君、永寿)年轮指数近期趋于上升,树木无生长衰退现象。气候响应结果表明,刺槐年表对气候响应均以延安样点最为敏感,表现年表与温度的负相关关系,以及年表与降雨和干旱指数的正相关关系,而延安以北和以南刺槐样点对气候响应敏感性均较低。黄土高原中部延安地区地处森林草原过渡带,刺槐生长对外界环境变化最为敏感,年表中气候信号也较强;延安以南地区地处森林植被带,气候条件较为适宜刺槐林生长,因而年表中气候信号较弱;延安以北地区地处草原植被带,气候条件比较恶劣,刺槐生长对干旱气候已有一定适应性特征,因而年表中气候信号也较弱。     

暖湿化气候情景下喀斯特木本植物群落构建机制

云南喀斯特区域是滇桂黔岩溶石漠化重点治理区之一,探讨气候暖湿化下植物群落演替阶段的构建特征是生态恢复和森林管理可持续的关键。以气候暖湿化为背景,将喀斯特天坑作为天然“开顶式气室”,天坑南坡地下森林为群落演替顶极。联合系统发育和功能性状探讨演替序列(坑外针阔混交林,坑外常绿阔叶林,坑内常绿阔叶林)的群落构建机制。结果发现：(1)演替前期植物性状的系统发育信号较弱,叶长宽比、叶面积、叶厚度和比叶面积的系统发育信号显著,但功能性状的保守性较弱;演替后期植物性状转为趋同进化,系统发育信号均不显著。(2)演替阶段植物群落的系统发育多样性逐渐降低,并与物种丰富度显著正相关。(3)系统发育指数NRI(净亲缘指数)和NTI(最近种间亲缘指数)由小于0转为大于0,功能性状结构指数TraitSESMPD(标准化平均配对性状距离指数)和TraitSESMNTD(标准化平均最近相邻性状距离指数)均大于0。演替阶段的群落构建过程由生境过滤和物种间相互作用所主导。(4)系统发育和功能性状结构指数主要与土壤含水量、全磷和速效钾含量显著负相关。演替阶段下土壤水分和养分受限时群落趋于聚集,群落构建过程支持生态位假说。研...     

科学史视角下的“基因工程”课程思政探索与实践

课程思政是新时期高校思想政治教育的重要途径之一。科学史记载了科学知识从产生到持续发展的过程,蕴含着丰富的育人价值,能够为专业课的课程思政教学提供新的视角和思路。本文从科学史丰富的育人价值中选择科学精神、科学思维、科学兴趣和科学伦理4个方面的素材;依托"基因工程"课程内容,对有关诺贝尔奖的科学史进行梳理;然后,以4个方面的素材为育人载体,深挖其中蕴含的思政元素,通过实施课程思政教学,帮助学生达成课程思政目标;最后,综合运用问卷和深度访谈相结合的方式评价教学效果。借此引领学生树立正确的价值观,提高思想政治水平,以期为生物学专业的课程思政体系建设提供参考。     

Bacterial Community Structure and Function Shift in Rhizosphere Soil of Tobacco Plants Infected by Meloidogyne incognita

Root-knot nematode disease is a widespread and catastrophic disease of tobacco. However, little is known about the relationship between rhizosphere bacterial community and root-knot nematode disease. This study used 16S rRNA gene sequencing and PICRUSt to assess bacterial community structure and function changes in rhizosphere soil from Meloidogyne incognita-infected tobacco plants. We studied the rhizosphere bacterial community structure of M. incognita-infected and uninfected tobacco plants through a paired comparison design in two regions of tobacco planting area, Yuxi and Jiuxiang of Yunnan Province, southwest China. According to the findings, M. incognita infection can alter the bacterial population in the soil. Uninfested soil has more operational taxonomic unit numbers and richness than infested soil. Principal Coordinate Analysis revealed clear separations between bacterial communities from infested and uninfested soil, indicating that different infection conditions resulted in significantly different bacterial community structures in soils. Firmicutes was prevalent in infested soil, but Chloroflexi and Acidobacteria were prevalent in uninfested soil. Sphingomonas, Streptomyces, and Bradyrhizobium were the dominant bacteria genera, and their abundance were higher in infested soil. By PICRUSt analysis, some metabolism-related functions and signal transduction functions of the rhizosphere bacterial community in the M. incognita infection-tobacco plants had a higher relative abundance than those uninfected. As a result, rhizosphere soils from tobacco plants infected with M. incognita showed considerable bacterial community structure and function alterations.     

山东半岛城市群城镇化与生态环境耦合协调发展的时空格局

城镇化与生态环境耦合协调发展研究,是目前国际研究的热点与前沿领域。以山东半岛城市群为研究对象,建立城镇化系统和生态环境系统指标体系,运用耦合协调度模型定量分析山东半岛城市群2000—2016年城镇化与生态环境耦合协调发展时空格局。结果表明:(1)2000—2016年城镇化水平不断提高,多年平均值表现为空间城镇化>人口城镇化>经济城镇化>社会城镇化,生态环境水平呈现出波动中上升的趋势,生态压力子系统曲线下降,生态状态和生态保护子系统曲线不断上升,生态环境总体有了一定的改善和提高;(2)2000—2016年耦合协调度逐渐增强,依次经历了严重不协调、基本不协调、基本协调、中度协调、高级协调5个阶段,实现了从极度不协调向优质协调的转变,子系统耦合协调特征从严重不协调-城镇化滞后型向高级协调-生态环境滞后型演变;(3)17地市城镇化以中等水平城镇化区为主要类型,高水平城镇化区集中在济南、青岛"双核"地区和北部的东营,较低水平城镇化区范围逐渐缩小,低水平城镇化区消失;生态环境优质区主要集中在东部沿海城市带威海、青岛、烟台、日照和中部泰安,生态环境中等区从胶济城市带轴线向南北扩散,...     

肝窦内皮细胞在肝纤维化发生发展中的作用及其机制

肝窦内皮细胞(liver sinusoidal endothelial cells,LSECs)是肝脏抵御炎症和免疫反应的第一道防线,其独特的窗孔结构及功能特性决定它在肝纤维化发生发展中起重要作用。LSECs主要通过介导肝脏炎症反应、肝窦毛细血管化、活化肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSC)、引发细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的生成与降解失衡等途径参与肝纤维化的发生发展。靶向LSECs对治疗肝纤维化极具潜力,阐述清楚二者调控关系,将为抗肝纤维化治疗提供新的理论依据。     

湖南农业鼠害防治技术研究 Ⅰ.害鼠的种类、害区和与防治有关的生物学特性

本文报道湖南省的农业鼠害防治技术,内容包括农业鼠害、鼠种组成、鼠害类型、鼠类生态等生物学特性,为大面积全生境灭鼠提供综合性的防治技术措施。     

表达丙型肝炎病毒NS3抗原的重组腺病毒构建及体外表达

为探索研制丙型肝炎疫苗的新途径,以期获得防治丙型肝炎的重组腺病毒减毒活疫苗,我们构建了表达丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus ,HCV)非结构蛋白3(non structural protein 3,NS3)抗原的重组腺病毒RAd NS3,并检测其在体外表达。应用PCR从真核表达质粒pRC/NS3 中扩增编码HCV NS3 蛋白(329-935aa)的基因片段,定向克隆到重组腺病毒AdEasy-1系统的穿梭质粒pAdTrack CMV上,采用细菌内同源重组"两步转化法"构建携带HCV NS3基因的重组腺病毒基因组质粒pAd HCV NS3,转染293 细胞,成功包装出重组腺病毒RAd NS3,利用它有效地感染人肝癌细胞株HepG2,经RT PCR及免疫印迹等不同方法检测表明,被感染细胞能表达HCVNS3蛋白,为后续进行重组腺病毒在动物体内诱导抗HCV免疫应答能力的研究奠定了基础。