鄱阳湖湿地不同土地利用方式下土壤微生物群落功能多样性

于2011年5月分别采集鄱阳湖围垦92、48a和38a的水稻田,退田还湖25a的退耕地以及自然湿地共5个样地的表层土壤,利用Biolog-ECO板技术对土壤微生物群落的单一碳源利用情况进行了测定,并结合群落指数和主成分分析(PCA)对培养72 h土壤微生物群落功能多样性变化进行了分析。结果表明:退耕地和自然湿地土壤微生物群落利用31种碳源的能力较强,来自不同围垦年限的土壤微生物群落利用碳源能力均较弱;且随围垦时间的增长,土壤微生物对碳源的利用能力呈降低的趋势。自然湿地、退耕地与围垦92、38a样地土壤之间存在显著的微生物功能多样性差异;围垦对土壤微生物代谢糖类、羧酸类、氨基酸类物质的影响最为明显。结果提示,围垦改变了湿地土壤微生物群落结构,退田还湖有助于湿地土壤微生物群落结构的恢复。     

洞庭湖洲滩速生杨树林变化信息提取方法

洞庭湖是我国第二大淡水湖,其湿地资源具有重要的生态功能和经济价值。近20年来,洞庭湖洲滩速生杨树林发展迅速,其中西洞庭湖杨树林的扩张最为明显,极大改变了湖区湿地植被分布格局,隐含极大的生态风险。以Landsat ETM+和HJ-1A/1B CCD影像为数据源,提出了洞庭湖速生杨树林变化信息提取的两种方法,并对这两种方法进行了比较研究。一种是分类的方法,即采用面向对象分层信息提取的方法先提取出树林滩地信息,再将距离大堤一定范围内的树林滩地归为防护林,速生杨树林变化的面积即为两个时相提取结果的差值。另一种是变化检测的方法,它是基于像元进行变化检测,先确定出总的变化区域,再从中筛选速生杨树林的变化信息。结果表明:(1)两种提取方法都是可行的,不同方法提取的速生林变化信息存在一定差异,但空间分布大体一致;(2)基于分类的方法总体精度和Kappa系数均略高于基于变化检测的方法:其中基于分类的方法总体精度达84.00%,Kappa系数为0.67,基于变化检测的方法总体精度达83.00%,Kappa系数为0.65;(3)基于分类的方法图斑较大、图斑数较少,基于变化检测的方法图斑较小且较破碎、图斑数多;(4)基于分类的方法漏分较少、错分较多,基于变化检测的方法漏分较多、错分较少。为洞庭湖洲滩杨树林的动态监测提供了研究方法,也为杨树林扩张原因及其生态效应分析提供研究基础。     

春季小降雨事件对科尔沁沙地尖头叶藜萌发的影响

通过人工模拟降雨试验研究了科尔沁沙地优势草本植物尖头叶藜萌发和幼苗建成对春季小降雨事件(2、4、8 mm和自然降雨)的响应。结果表明:不同降雨处理对尖头叶藜的萌发和幼苗建成有显著影响(P0.05)。8mm降水量是促使尖头叶藜萌发的最小降雨阈量。不同降雨量处理下尖头叶藜萌发数量大小顺序为:8mm处理对照4 mm处理2mm处理;而高度和冠幅依次是2 mm处理(2.23 cm和7.15 cm2.)对照(2.03 cm和6.21 cm2)4mm处理(1.86 cm和5.01 cm2)8mm处理(1.48cm和4.72 cm2);降雨量为8mm的地上生物量最多(45.26 g/m2),对照为35.49g/m2、4mm处理为26.54g/m2、2mm处理为15.26g/m2。尖头叶藜幼苗的水分利用效率与每次降水量呈显著地正相关关系,随着每次降雨量的增大地上生物量逐渐增大。本试验中各处理的总降雨量一致,但地上生物量不同且差异显著。每次降雨量×降雨次数的分布状况影响了尖头叶藜幼苗的地上生物量。科尔沁沙地尖头叶藜萌发及其幼苗建成在密度、形态和水分利用效率和地上生产力上对不同模式的小降雨做出了积极的响应。     

大熊猫肠道芽孢杆菌的分离鉴定及部分生物学特性

【目的】分析大熊猫肠道中芽孢杆菌的种类、纤维素分解能力、抗微生物作用和常用抗生素药物敏感性。【方法】利用芽孢耐高温特性分离菌株,基于16S r RNA基因序列构建系统发育树,通过测量芽孢杆菌在刚果红纤维素培养基上的分解圈分析其纤维素分解能力,采用牛津杯法测定芽孢杆菌的抑菌能力,结合软件分析抑菌能力和进化树之间的关系,通过PCR调查芽孢杆菌的抗菌肽分布规律,最后通过药敏试验检测芽孢杆菌是否对常用抗生素敏感。【结果】共分离得到21株芽孢杆菌;进化树显示,这些芽孢杆菌分为6个类别(Category);羧甲基纤维素钠水解结果显示,所有菌株均能分解纤维素;大部分芽孢杆菌菌株对3种肠道病原菌有较强的抑制能力,聚类分析表明,菌株的抗菌能力与基于16S r RNA基因的分类有一定的关联性;66.67%(14/21)的菌株中可以检测到2个或3个抗菌肽基因;药敏试验结果显示,菌株整体药物耐受率低,仅为7.54%(19/264),但仍有少数菌株对抗生素耐受。【结论】分离菌株种类丰富,分布平均,且均具有纤维素分解能力。21株菌株都含有抗菌肽基因,代谢产物对3种肠道病原菌具有明显抑制作用。常用抗生素耐受性低,对规范临床用药具有指导性。     

地黄自毒物质提取及其生物指标测定

连作障碍在药用植物地黄(Rehmannia glutinosa L.)栽培中尤其明显,同一地块上种植一茬地黄后,须经8-10a后方可再种。从怀地黄主产区河南省焦作地区采集种植1a地黄的茬后土壤,采用不同溶剂提取地黄土壤自毒物质并利用生物测试确定抑制率最强的土壤提取液作温室栽培实验以确定对植物生理指标的影响。利用高效液相色谱法(HPLC)对土壤提取液和根系分泌物进行比较,并利用高效液相色谱、傅立叶转换红外光谱(FTIR)和电喷雾离子阱质谱(ESI-MS)技术鉴定地黄连作自毒物质的化学成分。生物测试结果表明水和甲醇提取的地黄茬后土壤自毒物质对地黄生长具有最强的抑制作用;在培养器中加入浓度0.5g/mL的水和甲醇提取液对地黄胚根的抑制率分别达17%和26%,当浓度增至5.0g/mL时,抑制率增加到70%以上。盆栽结果显示甲醇提取的自毒物质导致地黄地上部叶绿素含量减少,根系活力下降,明显抑制了地黄体内超氧化物歧化酶、过氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性,加剧了地黄膜质过氧化,以及引起地黄植体内生长素类激素含量下降。高效液相色谱法显示土壤提取液和根系分泌物具有相似图谱。电喷雾离子阱质谱分析共检测到6个特征物质:香草酸、D-甘露醇、二十六烷酸苯羟基乙酯、毛蕊花糖苷、β-谷甾醇和胡萝卜苷。     

TEB/POLQ plays dual roles in protecting Arabidopsis from NO-induced DNA damage

Nitric oxide (NO) is a key player in numerous physiological processes. Excessive NO induces DNA damage, but how plants respond to this damage remains unclear. We screened and identified an Arabidopsis NO hypersensitive mutant and found it to be allelic to TEBICHI/POLQ, encoding DNA polymerase θ. The teb mutant plants were preferentially sensitive to NO- and its derivative peroxynitrite-induced DNA damage and subsequent double-strand breaks (DSBs). Inactivation of TEB caused the accumulation of spontaneous DSBs largely attributed to endogenous NO and was synergistic to DSB repair pathway mutations with respect to growth. These effects were manifested in the presence of NO-inducing agents and relieved by NO scavengers. NO induced G2/M cell cycle arrest in the teb mutant, indicative of stalled replication forks. Genetic analyses indicate that Polθ is required for translesion DNA synthesis across NO-induced lesions, but not oxidation-induced lesions. Whole-genome sequencing revealed that Polθ bypasses NO-induced base adducts in an error-free manner and generates mutations characteristic of Polθ-mediated end joining. Our experimental data collectively suggests that Polθ plays dual roles in protecting plants from NO-induced DNA damage. Since Polθ is conserved in higher eukaryotes, mammalian Polθ may also be required for balancing NO physiological signaling and genotoxicity.     

黄土高原沟壑区王东沟小流域土壤有机碳空间分布

地貌和土地利用是影响土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)空间变异的重要因素。以黄土高原沟壑区王东沟小流域(8.3 km2)为对象,在考虑地貌单元和土地利用影响的基础上,采集0—20cm样品448个,0—200cm样品33个。研究了地貌单元(塬面、塬坡和沟道)和土地利用方式对SOC含量的影响。结果表明,地貌单元和土地利用对小流域表层和深层SOC的含量分布影响都有显著差异。0—20cm土层的SOC含量,沟道塬面塬坡;塬面表层SOC含量的变化平缓;塬坡和沟道SOC变异大于塬面。0—200cm土层SOC三地貌单元差异达极显著水平(P99.9%),塬面SOC含量最高(5.37g kg-1),塬坡(3.06 gkg-1)最低。不同地貌单元条件下土地利用方式对表层和剖面SOC含量分布的影响也存在明显差异。塬面区,人工草地SOC含量亦明显高于农田和果园,但仅40cm以上土层SOC达到显著差异。在塬坡上,不同土地利用类型间,发生显著差异深度达到140cm。沟道内,林草两种土地利用类型间的SOC含量无显著差异。在估算该地区SOC密度和储量时,需要充分考虑地貌单元和土地利用方式的影响。     

哺乳动物毛被传热性能及其影响因素

毛被能够加强或减弱动物向周围环境的热量散失,毛被的形态结构和颜色是传热性能的决定因素,其传热过程往往是传导、对流和辐射3个过程的耦合。以往研究发现环境因子中,风可增加机体向环境中的散热速率,且散失量与风速正相关,且动物通过调节在风场中的姿态来适应不同风向。动物体与环境间的温差是影响散热速率的另一因素,不同环境中的动物通过改变毛被结构来适应温差变化。毛被含水率上升会引起导热和蒸发冷却作用加强,动物通过行为或毛被结构变化来调节毛被含水率。毛色决定毛被吸收和反射热辐射的能力。毛被传热性能直接把动物的生理特点与环境因子关联起来,这对揭示动物的适应、进化都具有重要意义。同时提出,毛被结构和传热性能的研究还有助于仿生学意义的挖掘。因此,今后应重点在毛被结构和物理性能、研究技术与方法以及毛被生物学和仿生学意义等方面开展研究。     

Effect of papaya (Carica papaya) leaf extract as dietary growth promoter supplement in red hybrid tilapia (Oreochromis mossambicus × Oreochromis niloticus) diet

The purpose of this experiment was to examine the potential use of Carica papaya leaf extract as a supplement to promote growth and improve feed utilization in red hybrid tilapia. Five diets were formulated containing isolipidic (80 g/kg) and isonitrogenic (350 g/kg) levels. All feeds contained similar types and amounts of raw materials but differed in the inclusion of papaya leaf extract (0, 5, 10, 20 and 40 g/kg feed). The initial size of fish used was 2.3 ± 0.01 g. Each diet was performed in triplicate tanks, and the feeding period was 12 weeks. Fish fed diet containing 2% papaya leaf extract (PLE) had the highest final weight, 31.14 ± 1.47 g, followed by 1% PLE (27.27 ± 1.75 g). These two diets (1% and 2%) were also showed significant improvements of weight gain, SGR, and feed efficiency of the red hybrid tilapia (p < 0.05). However, papaya leaf extract did not affect the HSI, VSI, PER, digestive enzymes activity, blood composition, and survival rate. Supplementing the diets with papaya leaf extract lowered serum urea. Findings of this research suggest that adding papaya leaf extract to the diet of red hybrid tilapia improves growth and feed efficiency without adversely affecting blood parameters. Therefore, an inclusion level between 1% and 2% of the papaya leaf extract is recommended as a feed additive to promote red hybrid tilapia fry growth.     

辽东栎林下和开阔地上短柄五加(Acanthopanax brachpus)无性系种群生长的比较研究

研究了分布于开阔地和辽东栎林下短柄五加无性系种群拆散方式、无性系的形态可塑性和分株的死亡年龄,研究结果表明,开阔地上无性系分株的扩散方式为稀疏线型,根茎长度、无性系分株数目,林下和开阔地差异显著,根茎分枝角度、无性系根茎总长无显著性差异。林下分株的死亡年龄显著小于开阔地上无性系分株的死亡年龄。