环境微生物群落功能研究的新方法和新策略

微生物群落在驱动生物地球化学循环中扮演着重要角色,传统的研究方法可对微生物群落进行遗传结构的解析,但不能有效地与功能研究耦联.概述了近年发展起来的基于核酸和蛋白质水平的分子生物学新方法--环境mRNA 和 rRNA同时荧光原位杂交(FISH)、寡核苷酸微阵列技术(Oligonucleotide Microarray)、 稳定性同位素联合宏基因组学(SIP-enabled Metagenomics)和环境蛋白质组学(Metaproteomics)在环境微生物群落功能研究中的应用,并且对其发展趋势进行了分析和展望.     

不同发育时期樟子松（Pinus sylvestris L. var. mongolica Litv.）的电阻抗参数与抗寒性的关系

采用电阻抗图谱（EIS）法和电导（EL）法对不同发育时期的樟子松（Pinus sylvestris L. var. mongolica Litv.）茎和针叶进行了抗寒性测定,试图通过比较两种方法测定抗寒性结果的相关性,找到适合冷冻处理后樟子松抗寒性测定和不经冷冻处理估测抗寒性的EIS参数,完善EIS法测定抗寒性。以8年生樟子松苗为试材,在抗寒锻炼阶段（10月份）和脱锻炼阶段（3月份）分别取样进行EIS和EL测定。结果表明,EIS法胞外电阻率（re）与EL法测定的樟子松抗寒性相关性较高（R2=0.97）,但比EL法求出的抗寒性高。针叶的细胞膜时间恒量（τm）和茎的弛豫时间（τ1）随冷冻温度变化与re表现相似的S曲线,相关分析表明,re（茎和针叶）与τ1（茎）和τm（针叶）的变化有较好的相关性（R2=0.74～0.84）。经Logistic方程拟合,EIS的τm（针叶）和τ1（茎）法与EIS（re）法、EL法测定的樟子松抗寒性相关性也较高（R2=0.88～0.91）,说明针叶τm和茎τ1也可以作为计算抗寒性的参数。另外,8年生樟子松两个发育时期（10月和3月份）未经冷冻的针叶τm与茎的τ2随抗寒性的增强而显著增加,表明不经过冷冻处理样本用τ2（茎）和τm（针叶）估计樟子松抗寒性是很有前途的方法。     

转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展

转录因子是一种多功能蛋白,在感知应激信号、应答相应应激基因表达及传导应激信号中起着关键作用。干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。为了适应干旱环境,植物发展了复杂的分子机制,其中转录因子可同时控制多种途径调控干旱应激,是操纵调控和应激响应途径的有力工具。近年来,越来越多的植物转录因子的功能被阐明,了解转录因子在干旱应激的功能,对植物的工程抗旱有重要的实践意义。综述转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展,以期为今后转录因子的研究和利用提供理论依据,培育具有较强抗旱能力的植物。     

广西弄岗黑叶猴栖息地选择与利用

2005年9月至2006年8月对广西弄岗国家自然保护区内一群黑叶猴进行行为观察,采用瞬时扫描法观察并收集猴群的栖息地利用数据,分析黑叶猴对喀斯特石山栖息地的选择与利用规律。结果表明,黑叶猴对不同山体部位的利用有显著性差异(χ~2=43.063,df=4,P0.001)。黑叶猴对崖壁的利用频率最高(占总记录的36.67%±9.44%),其次是山坡(32.30%±9.57%),对山脚(14.15%±5.01%)、山顶(11.24%±8.42%)和平地(5.63%±2.92%)的利用较少。分析发现,黑叶猴对山体部位的利用没有显著的季节性差异(山顶:Z=-0.160,P=0.837;崖壁:Z=-0.320,P=0.749;山坡:Z=-0.480,P=0.631;山脚:Z=-1.601,P=0.109;平地:Z=0,P=1)。黑叶猴将崖壁作为主要的休息场所,山坡和山脚为主要的移动和觅食场所。黑叶猴对栖息地的利用受食物可获得性的影响。当食物中花的可获得性降低时,猴群增加对山脚的利用;当嫩叶可获得性降低时,猴群增加在崖壁移动的频率;当果实的可获得性升高时,猴群增加在平地觅食的频率。食物组成与黑叶猴栖息地利用也有关系。总体来看,黑叶猴对山顶的利用频率与花的觅食比例呈显著正相关;对山脚的利用频率与果实+种子的觅食比例呈显著正相关。猴群在山顶休息的频率随花和成熟叶的觅食比例的上升而上升;在山脚休息的频率随果实+种子的觅食比例的上升而上升。猴群在山坡觅食的频率随果实+种子的觅食比例的下降而上升;在山脚觅食的频率随嫩叶的觅食比例的下降而上升。另外,平均最低温度与猴群在平地觅食的频率呈负相关关系。分析表明食物的分布和数量对黑叶猴栖息地利用有重要影响,黑叶猴对栖息地的选择是在觅食利益与风险之间进行权衡的结果。     

基于空间优先级的快速城市化地区绿色基础设施网络构建——以南京市浦口区为例

绿色基础设施是一个由自然区域和其他开放空间相互联系的网络。在城市空间极为有限的情况下,如何有效构建城市绿色基础设施网络并识别那些具关键性景观生态功能的网络要素显得极为重要。为了给城市绿色基础设施网络的建设和管理提供新的建模与分析理念,以快速城市化的南京市浦口区为例,采用MSPA方法并结合景观连通性指数,遴选出了对维持景观连通性贡献最大的生境斑块作为绿色基础设施网络的网络中心,进而采用最小路径方法构建了研究区潜在的绿色基础设施网络,并尝试利用空间句法分析,基于结构优化视角对绿色基础设施网络进行优先级的识别,从而使绿色基础设施网络的构建更科学。研究结果可为快速城市化地区绿色基础设施网络的构建提供一种研究思路与方法,对绿色基础设施网络要素的优先级评价也具有一定的借鉴意义。     

羌塘高原藏羚羊栖息地分布及影响因素

藏羚羊作为羌塘高原草食性野生动物的典型代表,明确其栖息地的准确分布将有利于识别藏羚羊种群保护关键区域,协调羌塘高原人与野生动物冲突。采用野外调查与物种分布模型相结合的办法,以藏羚羊栖息地选择偏好和迁徙规律为基础,利用Maxent模型模拟其在繁殖季节和非繁殖季节的栖息地分布,并通过栖息地质量模型辅以GIS空间分析方法,识别受人类干扰的栖息地范围。结果表明：藏羚羊在非繁殖季节主要分布在羌塘高原东南部,围绕在色林错等水系周围,其越冬区面积约为26万km²。倾向选择海拔4800m以上、气候温暖、靠近水源且食物资源丰富的区域。藏羚羊在繁殖季节栖息地明显呈现由南向北扩散的趋势,多在水系周围呈小片状分布于羌塘东北、中北、昆仑山南麓部分区域,产羔区面积约为30万km²。选择产羔地时则注重坡度、水源、海拔、气温日较差等,对植被资源的选择倾向较非繁殖季弱,重视迁徙通道连贯性和产羔区域安全性。羌塘高原人类活动整体较弱,北部羌塘国家级自然保护区是藏羚羊理想栖息地,但南部地区社会经济较发达,尤其是那曲地区南部和阿里西南部,居民地、道路和牧业等人类活动对栖息地干扰较大,受干扰面积分别占藏羚羊越冬区的39.7%,产羔区的34.9%。     

两株生防芽孢细菌筛选、鉴定及拮抗研究

【目的】筛选出广谱、高效的生防芽孢细菌,并对其拮抗作用进行研究。【方法】以8种植物病原真菌为靶标菌,通过皿内拮抗和发酵液拮抗能力的测定筛选出2株广谱性和高效性的芽孢细菌B06和B07。【结果】B06对8种植物病原真菌的R2/R1为0.4-1.8,无菌滤液对8种植物病原真菌的抑制率为66.7%-87.5%。B07对8种植物病原真菌的R2/R1为0.23-1.21,无菌滤液对8种植物病原真菌的抑制率为55.56%-81.25%。经16S rRNA序列鉴定,菌株B06和B07都被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。【结论】芽孢细菌能够抑制多种植物病原真菌,具有较好的抑病作用。广谱和高效芽孢细菌的筛选在农业生物防治方面具有很大的开发和应用价值。     

Lysobacter antibioticus 13-1菌株抗菌物质鉴定及对水稻白叶枯病的防治效果

【目的】为了明确对水稻白叶枯病具有优质防效的生防细菌——抗生素溶杆菌13-1菌株抗菌物质及对白叶枯病的防治效果。【方法】研究采用高效液相色谱、质谱、13C核磁共振谱、氢核磁共振谱、电喷雾质谱等分析方法。【结果】13-1产生4种抑菌活性组分:6-甲氧基-10-氧基-1-吩嗪醇、吩嗪、吩嗪-1-羧酸及1-羟基-6-甲氧基吩嗪。4种吩嗪类物质对水稻白叶枯病原细菌均具有抑菌活性。田间小区试验表明,菌株13-1发酵液对水稻白叶枯病的防效在60%以上。【结论】研究明确了菌株13-1产生的抗菌物质为吩嗪类物质,这是国内关于吩嗪类物质控制水稻白叶枯病的首次报道。     

掷孢酵母及其应用研究进展

掷孢酵母是一类能够弹射孢子(称为掷孢子)的酵母菌,主要由Bullera属、Sporobolomyces属和Sporidiobolus属组成,该类酵母分布广泛。在实验室培养过程中多以芽殖、掷孢子以及菌丝状生长,Sporidiobolus属的菌株经配对能够形成有性孢子。分子生物学手段的开展使掷孢酵母各类群间的系统发育关系更加明确。本文结合本实验室的研究结果,阐述了掷孢酵母存在的细胞分化现象,并且推测细胞分化有助于菌体抵抗逆境。因此,掷孢酵母可以作为一种潜在的模式生物对抗逆机制进行探究。在食品和环境问题备受瞩目的今天,掷孢酵母以其可自身积累酯类、色素、酶类等有益代谢产物的特点,及治理污染物特性越来越受到人们的关注。     

基于能值分析的环太湖城市群生态经济系统可持续发展研究

采用能值理论与分析方法,研究2015年环太湖城市群生态经济系统的能值流量,并构建多维度的生态经济系统指标体系,综合评价环太湖城市群可持续发展程度和健康水平。研究结果表明：（1）可更新资源利用不足,在能值利用总量中占比最大值仅为7.95%;（2）不可更新资源消耗过度,在能值利用总量中占比最小值达到56.95%;（3）（除苏州市外）可更新资源产品中肉类与水产品占比最小值已达63.08%,急需对传统的农业结构进行调整;（4）不可更新资源产品均以水泥和钢铁为主,占比最小值已达88.02%,应该加快传统的工业转型升级;（5）输入能值占比最大值仅为36.27%,商品进出口呈现贸易顺差,对外经济开放仍有发展空间;（6）废弃物与可更新能值比率最大值仅为12.8%,废弃物能值比最小值仅为0.19%,废弃物排放和利用水平有待提高;（7）湖州市可持续指标ESI和能值可持续发展指标EISD为1.59和2.99,在环太湖城市群中更具可持续发展潜力;（8）苏州市健康能值指数EUEHI和改进的健康能值指数EUEHI''为8.22和1.65,在环太湖城市群中健康水平较低。据此结果提出了有助于环太湖城市群经济社会发展与自然生态环境和谐共赢的可持续发展对策。