基于遥感技术的全国生态系统分类体系

随着遥感技术的发展,以遥感数据作为生态系统监测与评价的基础已成为宏观生态学研究的重要手段。遥感数据要求每一数据集都要有相应的地物分类体系与之匹配,这也造成不同遥感数据及分类体系之间相互独立。虽然体系间多有联系和相似之处,但不同数据集的分类体系难以直接使用或替换,制约了多元数据在生态系统评价中的使用效果。为尝试解决这一问题,提高多源遥感数据的使用效率,提出了一套基于中分辨率遥感数据的生态系统分类体系。这套体系共有9个一级类、21个二级类、46个三级类,该体系主要依据类别内生态系统特征的相似性,并考虑了气候、地形等因素。最后以海南岛、内蒙古和甘肃3个省为例,探讨了以遥感数据为基础的区域生态系统构成分析方法与应用效果。研究表明,该分类体系有较好的生态学依据,可以支持更加深入的生态系统评估。但分类体系中还存在遥感数据与生态因子数据尺度不匹配、不能满足小尺度研究中对三级类进一步细分的要求以及当前数据质量和模拟技术不足以完全支持植被覆盖率反演精度要求等问题。     

铜绿假单胞菌体外对肠上皮细胞骨架的影响

为探索铜绿假单胞菌粘附肠上皮细胞后,细胞骨架特性的变化规律及可能的机制。采用微管吸吮实验技术并结合细胞ELISA、图像分析等方法研究体外绿脓杆菌粘附肠上皮细胞后细胞骨架的变化。结果显示细菌粘附后1h肠上皮细胞活力即开始下降,3h后IEC面积明显减小,而细胞周长无明显变化;胞内骨架蛋白减少,且随孵育时间的延长愈趋明显;细胞弹性系数K1、K2在粘附后3h明显降低,同时伴有粘性系数μ也明显下降。以上结果表明绿脓杆菌粘附肠上皮细胞后,细胞骨架成分改变,细胞骨架功能受损害,最终导致细胞损伤。     

大丁草属植物的化学成分和药理活性研究

本文概述了大丁草属植物的化学成分和药理活性研究。着重介绍了其中所含的香豆素类化合物的化学结构特点、光谱特征及生物活性。     

三北工程黄土高原丘陵沟壑区森林降温增湿效果研究

生态系统可通过植被蒸腾与土壤蒸发作用调节区域温度与湿度。三北工程黄土高原丘陵沟壑区属于干旱和半干旱区,森林降温增湿功能有助于改善区域生存环境。在分析研究区森林覆被变化基础上,利用Penman-Monteith公式模拟了森林实际蒸散量,研究了森林增湿与降温效果。研究结果显示:(1)1980—2015年研究区森林面积增加了2.25%,主要来自荒草地、耕地和荒漠;(2)1980—2015年研究区森林6—9月实际蒸散总量为1.19×10~(10)—1.40×10~(10) t/a,平均实际蒸散量为219—257 mm,可使区域6—9月绝对湿度每日增加0.47—0.55 g/m~3,相对湿度每日增加2.87%—3.32%;(3)森林通过蒸散作用吸热量为29.15×10~(15)—34.26×10~(15) kJ/a,单位面积蒸散吸热量为53.72×10~8—63.13×10~8 kJ hm~(-2) a~(-1),通过蒸散吸热日降温量为0.92—1.08℃/d;(4)研究区森林蒸散量在1980—2010年逐渐增加,但在2015年明显下降,这主要是由降水减少导致;森林面积较大的山西和陕西森林蒸散降温增湿效果较好。通过对比相同年份不同土地覆被发现,森林实际蒸散量显著高于其他土地覆被类型。因此,未来研究区可在水资源承载能力范围内适当增加森林面积,充分发挥森林调节区域气候的作用。     

双季稻田冬季种植模式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响

为探讨冬季覆盖作物还田对稻田土壤碳库的影响,通过冬季种植油菜、紫云英、黑麦草、马铃薯,并以冬闲为对照进行大田试验,测定了不同冬季作物模式下早稻和晚稻的土壤有机碳、活性有机碳含量,并计算了稳态碳、碳库活度、活度指数、碳库指数和土壤碳库管理指数.结果表明:冬季作物还田增加了土壤有机碳含量,早稻和晚稻后的土壤有机碳含量比对照分别提高了1%～8%和3%～18%;油菜、黑麦草和紫云英还田均促进了土壤活性有机碳含量的增加,早稻后增加16.2%～84.2%,晚稻后增加24.4%～28.1%;冬季作物还田增加了土壤碳库管理指数,增加幅度为1.4%～41.8%.综上所述,冬种作物还田有利于提高土壤的固碳效应,并提升土壤质量,以种植黑麦草、紫云英的综合效果较佳.     

Cytochemical Localization of Reserves during Seed Development in Arabidopsis thaliana under Spaceflight Conditions

Successful development of seeds under spaceflight conditionshas been an elusive goal of numerous long-duration experimentswith plants on orbital spacecraft. Because carbohydrate metabolismundergoes changes when plants are grown in microgravity, developingseed storage reserves might be detrimentally affected duringspaceflight. Seed development in Arabidopsis thaliana plantsthat flowered during 11 d in space on shuttle mission STS-68has been investigated in this study. Plants were grown to therosette stage (13 d) on a nutrient agar medium on the groundand loaded into the Plant Growth Unit flight hardware 18 h priorto lift-off. Plants were retrieved 3 h after landing and siliqueswere immediately removed from plants. Young seeds were fixedand processed for microscopic observation. Seeds in both theground control and flight plants are similar in their morphologyand size. The oldest seeds from these plants contain completelydeveloped embryos and seed coats. These embryos developed radicle,hypocotyl, meristematic apical tissue, and differentiated cotyledons.Protoderm, procambium, and primary ground tissue had differentiated.Reserves such as starch and protein were deposited in the embryosduring tissue differentiation. The aleurone layer contains alarge quantity of storage protein and starch grains. A seedcoat developed from integuments of the ovule with gradual changein cell composition and cell material deposition. Carbohydrateswere deposited in outer integument cells especially in the outsidecell walls. Starch grains decreased in number per cell in theintegument during seed coat development. All these characteristicsduring seed development represent normal features in the groundcontrol plants and show that the spaceflight environment doesnot prevent normal development of seeds in Arabidopsis. Arabidopsis ; spaceflight; embryo; endosperm; seed coat; storage reserves     

γ辐照对小麦种子延迟发光的影响

应用延迟发光的理论与方法,研究了γ辐照对扬麦13、扬麦15两个品种小麦种子的影响。结果表明:被测样品延迟发光的弛豫过程可以用非线性动力学方程Y=b1+b2e-b3t/1+b4t来进行描述,该方程对测量结果拟合的相关系数达到了99%以上。当t=0时,Y0=b1+b2,即样品的初始发光强度,在光照条件一定时,辐照剂量越高,样品的初始发光强度就越低。F测验结果表明不同辐照剂量对小麦种子初始发光强度的影响达到了极显著的水平,即受照剂量越高,初始发光强度越低,而两种供试小麦间的初始发光强度并无显著差异。结合处理种子苗期的生物学观察,样品(即种子)的初始发光强度与幼苗株高具有一致的变化趋势,即种子的初始发光强度越高,幼苗株高也高。因此,对辐射种子延迟发光过程的分析,可能是了解γ辐照对作物种子影响的一种快速可靠的检测方法。     

不同林龄杉木人工林细根氮稳定同位素组成及其对氮循环的指示

通过测定中国亚热带5个不同林龄(3、8、14、21、46a)杉木人工林不同序级细根氮稳定同位素(δ~(15)N)组成,研究它们对土壤净氮矿化、硝化速率的指示并将其与叶片δ~(15)N值对土壤氮循环速率的指示作用进行对比,从而探索研究植物同位素对土壤氮循环状况的指示作用。结果显示,不同林龄杉木人工林细根δ~(15)N值间具有极显著差异,3年生幼林与46年生老林显著高于其他林分。不同序级细根δ~(15)N值间的差异未达到显著水平,但具有随着序级增大δ~(15)N值逐渐降低的趋势。细根δ~(15)N值与土壤净氮矿化和净硝化速率间均具有极显著相关性,并有随着细根序级减小相关性逐渐增加的趋势,而叶片δ~(15)N值与土壤氮循环速率间则不具有显著相关性。研究结果表明,相较叶片来说,细根氮稳定同位素组成能更好地指示土壤氮循环速率,且序级越小的细根指示作用越强;细根δ~(15)N值反映出尽管中国亚热带地区氮沉降现象严重,氮素可能仍是处于速生期杉木人工林生长的限制因素。     

喀斯特槽谷区土地石漠化与综合治理技术研发

深入揭示流域尺度水-土-生资源格局和研发因地制宜的水-土-生治理技术是"十三五"石漠化治理工程的主要瓶颈。国家重点研发计划——"喀斯特槽谷区土地石漠化过程及综合治理技术研发与示范"项目(2016YFC0502300)针对槽谷区特点,锁定两个关键科学问题和五个关键技术,从过程机理研究-技术研发-应用示范3个层面解剖区域水/土/生物资源分布格局与地质地貌之间的关系,阐明石漠化过程中的相关生态变化机理,因地制宜地研发水土资源高效利用、土壤地上/下流/漏失阻控与生态恢复技术;研发野生砧木及经济树种互作效应与优化配套技术,构建槽谷区可持续的生态系统和生态产业模式并示范推广,为区域生态改善和贫困问题解决提供科技支撑。     

重庆市种子植物区系特征分析

对重庆市种子植物区系进行了研究,其区系特征如下:(1)植物种类和区系组成丰富,共分布有野生种子植物208科1 127属4 764种,其科包含12种分布型和13个变型,属包含15种分布型和23个变型;(2)科的区系组成以热带成分占主要,总共包含83科,达到重庆地区种子植物总科数的39.90%,这说明重庆种子植物区系带有一定的热带亲缘关系.属的区系组成以热带成分最多,达到454属,占重庆市种子植物总属数的40.28%,表明重庆地区种子植物区系的热带亲缘关系较强;(3)特有现象明显,虽然本地区分布的特有科属相对较少,但特有种丰富.