13C脉冲标记法：不同生育期水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配

定量生育期内植物光合碳在植物组织-土壤的分配规律,对于理解全球碳循环有着重要意义。采用~(13)C-CO_2脉冲标记结合室内培养,通过元素分析仪-稳定同位素联用(Flash HT-IRMS)分析植物各部分及土壤δ~(13)C值,比较了不同生育期下水稻光合碳在不同组织间的分配规律,并量化了水稻光合碳向土壤碳库的转移。结果表明:(1)水稻地上部和根系干物质量随水稻生育期的增加而呈现递增趋势,不同的生育期表现为:分蘖期拔节期抽穗期扬花期成熟期。而整个生育期的根冠比为0.2—0.4,分蘖期的根冠比最高,随着水稻生育期的增加而递减,到抽穗期以后根冠比稳定在0.2左右。(2)脉冲标记6h后,水稻地上部和地下部(根系)的δ~(13)C值在-25.52‰—-28.33‰,不同器官的δ~(13)C值存在明显分馏效应,且趋势基本一致,即茎杆(籽粒)叶片(根系);这种由于水稻生育期特性导致的各器官碳同位素分馏的现象,可用于指示不同生育期下水稻光合碳的分配和去向。(3)不同生育期~(13)C-光合碳在植物-土壤系统的分配规律不同,生长前期光合碳向根系及土壤中分配的比例高,具有较强的碳汇能力,而随生育期光合碳在根系及土壤中的分配比例呈下降趋势,但积累量不断增加。(4)不同生育期~(13)C光合碳在水稻-土壤系统中的分配比例差异明显。水稻分蘖期有近30%光合碳用于根系建成并部分通过根系分泌物进入土壤有机碳库(10%),而到成熟期则向籽粒中分配较多,而且光合碳在土壤中的分配比例也随生育期呈下降趋势。研究结果对稻田土壤有机碳循环过程和调控机制的揭示具有重要的理论意义。     

沿海快速城市化地区能值生态足迹变化分析

当前我国经济的快速发展和生态环境之间的矛盾日益显著,不利于城市可持续发展。生态足迹目前已成为普遍接受的可持续发展指标,选定生态足迹改进方法——能值生态足迹模型,以城市化地区厦门市为研究区进行计算分析,以期发现快速城市化过程中可能面对的问题。首次计算分析了厦门市1980年至2010年的能值生态足迹动态变化,并对其可持续发展进行了评价。结果表明,30年间厦门市人均生态足迹需求从1980年的8.6 ghm2持续增长至2010年的52.8 ghm2,而供给方面的人均生态承载力却从1980年的181.2 ghm2持续下降为47.5 ghm2,2009、2010年该市由生态盈余转为生态赤字。同时,从生态足迹组分及其比例来看,30年间化石燃料用地和建设用地的生态足迹增长迅速,二者对厦门市人均能值生态足迹变化贡献最大,并且成为2000年后总体足迹中所占比例最大的组分,各自占比超过20%。结果分析显示,厦门市开始面临逐渐加重的生态环境压力,需要开始重视其可持续发展。因此调整厦门市的产业结构和控制城市化发展非常必要。一方面,应该降低第二产业的比例,降低对化石能源的使用,同时促进第三产业的发展和第一产业的现代化,以此为城市提供更多的资源供给并降低资源需求,特别是化石能源的需求。     

广西天然林中藤本植物区系组成及系统发育多样性

藤本植物是热带和亚热带森林的重要组分,在过去几十年中藤本植物多样性在热带森林增加,有可能导致森林的多样性减少,碳储量等生态系统服务功能降低,引起广泛关注。以《广西植被志要》中共355个样地数据(喀斯特森林、海拔1000 m以下的非喀斯特森林和海拔1000 m以上的非喀斯特森林)为基础,结合气候数据,分析天然林中藤本植物区系组成、不同生境藤本植物物种多样性与系统发育多样性关系、藤本植物物种多样性与年平均温度关系,以及系统发育结构特点。结果表明:(1)广西天然林藤本植物中,热带分布的含藤属占比最大(75.4%),温带分布含藤属占比较低(12.3%),世界广布含藤属和亚洲分布含藤属占比最小,海拔1000 m以下的喀斯特和非喀斯特森林都有一些专有的含藤科属;(2) 3个生境藤本的Gleason物种多样性和系统发育多样性与年均温都不相关,它们的物种多样性差异不显著,但是系统发育多样性有显著差异,海拔1000 m以下的非喀斯特森林中系统发育多样性最高,喀斯特森林系统发育多样性最低;(3)非喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于离散,暗指竞争排斥作用是藤本植物组合在该生境群落主要构建机制,喀斯特森林藤本植物系统发育结构趋向于聚集,暗指藤本植物组合由生境过滤作用为主形成。这些研究发现对于热带亚热带森林藤本植物的多样性组成及其共存机制提供了新认识。     

两株香蕉枯萎病拮抗细菌的筛选及抑菌机理

【目的】从发病蕉园中的健康香蕉根际筛选能有效抑制香蕉枯萎病病原菌生长的拮抗菌,进一步研究其抑菌机理。【方法】应用双层平板初筛和平板对峙实验复筛具有抑菌效果的拮抗菌;经生理生化试验、16S rRNA基因测序和特异引物扩增对拮抗菌进行鉴定;酸沉淀方法提取拮抗菌发酵液抑菌物质粗提液,基于比色法和HPLC测定粗提液对菌丝蛋白质含量、脂质过氧化、麦角甾醇和果胶酶活性的影响。【结果】筛选获得两株拮抗细菌H-2和H-7,初步鉴定为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌,Gen Bank登录号分别为KX791428和KX791430;温室盆栽试验显示,两株拮抗菌对香蕉枯萎病的生防效率分别为59.1%和53.0%;H-2和H-7粗提液处理病原菌菌丝后,因脂质过氧化产生的丙二醛含量显著增加,分别达0.55μmol/L和0.48μmol/L;而蛋白含量、麦角甾醇含量和果胶酶活性均显著下降,其中H-2处理的抑制幅度更大,三项指标分别为0.15 mg/g、1.31 mg/g和0.008 7 U/m L,显著低于对照的0.25 mg/g、1.96 mg/g和0.035 U/m L。【结论】从健康香蕉根际筛选到两株拮抗细菌,两者可能通过增强病原菌菌丝的脂质过氧化和降低细胞代谢产物合成的方式抑制病原菌生长,可为两株拮抗菌的生防应用提供理论依据。     

大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的PCR-SSCP分析

Sox基因家族与Dmrt基因家族在胚胎发育及性别分化中起着重要作用。本文采用PCR方法,扩增了大绿蛙Sox基因和Dmn基因的保守区,分别获得长约220bp和150bp的片段;SSCP分析结果显示大绿蛙Sox基因、Dmrt基因雌雄个体片段无差异,与人的有较大差异。本研究为探讨大绿蛙的性别决定机制及Sox基因与Dmrt基因的进化提供了分子资料。     

五爪金龙乙醇提取物对福寿螺毒杀和水稻苗生长的影响

福寿螺和五爪金龙是两种危害严重的入侵生物,利用五爪金龙防治稻田福寿螺是以害治害的方法.盆栽条件下研究了五爪金龙乙醇提取物毒杀福寿螺的效果,以及其对水稻苗生长的影响.在砂培条件下五爪金龙乙醇提取物及其分离得到的甲醇相、乙酸乙酯相、乙醚相水溶液不仅对福寿螺起到毒杀作用, 而且对水稻秧苗生长有促进作用, 毒杀和促进作用由强到弱的顺序均为:乙醇提取物>甲醇相>乙酸乙酯相>乙醚相.在实验浓度范围内五爪金龙乙醇提物对福寿螺的毒杀效果及其对水稻苗促进作用强度均随浓度的增大而增强,在水稻土盆栽条件下抑制福寿螺取食水稻苗的效果与密达差异不显著(p>0.05).五爪金龙乙醇提取物能毒杀福寿螺,对水稻苗的生长没有不利的影响.因此, 利用五爪金龙防治稻田福寿螺危害是环境友好的非化学防治措施,具有良好的应用前景.     

盐生荒漠地表水热与二氧化碳通量的季节变化及驱动因素

以古尔班通古特沙漠南缘原始盐生荒漠为对象,利用涡度相关法,对原始盐生荒漠地表水热、二氧化碳通量进行了连续观测,对通量的季节变化、浅层土壤水分条件改变对盐生荒漠植物群落水汽、二氧化碳通量以及水分利用效率的影响进行了系统的分析.结果表明:净辐射通量、潜热通量和二氧化碳通量都具有明显的季节变化趋势,而显热通量的季节变化不明显.在有效能量的分配上,显热通量是有效能量的主要输出项.在降水影响期和非影响期,二氧化碳通量没有明显的变化;而在非降水影响期潜热通量明显降低,表明土壤水分处于亏缺状态,但二氧化碳通量并没有降低的趋势,而与前期保持高度的一致性.以此可以推断,该荒漠盐生植物群落并不以降水为主要水分来源,降水后水汽通量和二氧化碳通量变化的不一致性是该原始盐生荒漠独特植物特征决定的.降水影响期原始盐生荒漠植物群落的水分利用效率低于非影响期,是由于降水后土壤蒸发迅速增加,而植物蒸腾与光合并未随之增加造成的.     

藻类种类和浓度对中华哲水蚤(Calanus sinicus)摄食和消化酶活性的影响

通过饵料浓度差法在实验条件下研究了不同浓度的金藻、三角褐指藻和巴夫藻对中华哲水蚤(Calanus sinicus)摄食和消化酶活性的影响,结果表明:不同藻类和浓度对中华哲水蚤的摄食有明显的影响.(1)中华哲水蚤对3种饵料藻的摄食存在一饱和浓度,低于饱和浓度,摄食率随着食物浓度的增加而增加;高于饱和浓度,摄食率呈下降趋势.实验浓度下,中华哲水蚤对金藻、三角褐指藻和巴夫藻的最大摄食率分别为4664、6021 cells ml-1和4524 cells ml-1.滤水率随着食物浓度的增加而呈单一性的下降.(2)中华哲水蚤消化酶活性随藻类种类和浓度的变化而变化.不同藻类和浓度下,昆布多糖酶活性都明显高于麦芽糖酶和纤维二糖酶的活性,而麦芽糖酶活性又稍高于纤维二糖酶的活性.不同藻类喂养条件下,中华哲水蚤3种消化酶的活性发生了不同程度的变化,以巴夫藻喂养时酶活性稍高.     

琥珀蚕孵化酶基因AaHE的克隆及启动子活性分析

[目的]琥珀蚕Antheroea assama具有典型的野蚕特征,蚕卵孵化不齐,严重影响琥珀蚕的室内规模化饲养.本研究旨在探究对琥珀蚕卵孵化起关键作用的孵化酶(hatching enzyme)基因及其启动子序列特征,为进一步选择合适的抑制剂或促进剂调节琥珀蚕卵的孵化奠定基础.[方法]采用RACE技术克隆琥珀蚕孵化酶基因...     

城市河道污水中好氧反硝化菌的分离鉴定与特性

采用富集培养和BTB(溴百里酚蓝)平板法从城市河道污水中筛选、分离获得了一株高效的好氧反硝化菌株ADZ1, 48 h内对硝酸盐的降解率为93.1%, 总氮的去除率为34.7%。16S rRNA测序及系统发育分析结果表明该菌株属于Pseudamonas sp., 经VITEK? 2系统鉴定为Pseudomonas putida。对该菌株的反硝化特性进行了研究, 结果表明, 该菌株以乙醇为最佳碳源, 在碳氮比达到12:1时, 对硝酸盐的去除率达到98%以上, 总氮去除率达到41.3%。该菌株对溶解氧、pH有着广泛的适应性, 菌体活力强, 有着良好的应用前景。