中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响

在未来大气CO₂浓度升高的背景下, 植被净初级生产力的增加将促使森林土壤碳输入增多。凋落物是土壤碳库的重要来源, 对土壤呼吸会产生重要影响。为了模拟植物净初级生产力提高、凋落物产量增加情景下凋落物对土壤呼吸和土壤碳库的影响, 2013年1月到2014年12月, 在福建省三明市陈大镇国有林场, 在杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林, 通过设置去除凋落物、添加凋落物和对照(保留凋落物, 不做任何处理)处理, 研究了土壤呼吸和土壤碳库的动态变化。研究发现: 土壤含水量在10%-25%范围内, 土壤呼吸温度敏感性指数(Q₁₀)随着土壤含水量的增加呈递增趋势, 当含水量<10%时, 由于干旱胁迫打破了土壤呼吸与温度之间的耦合, 改变了Q₁₀值, 使得Q₁₀值小于1。土壤呼吸与凋落物输入量呈显著的线性正相关关系, 杉木人工林对照和添加凋落物处理及米槠次生林对照处理, 土壤呼吸与2个月前的凋落物输入量相关性最好。而米槠次生林添加凋落物处理, 土壤呼吸与当月的凋落物输入量相关性最好, 不同林分凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率不同, 米槠次生林凋落物层呼吸年通量明显大于杉木人工林, 分别占各林分土壤总呼吸的34.4%和15.1%, 添加凋落物后, 杉木人工林和米槠次生林的土壤呼吸速率增加, 但添加凋落物处理的土壤呼吸年通量与对照的差值小于年凋落物输入量。因此, 在未来全球CO₂升高背景下, 植被碳储量的增加、凋落物增加并没有引起土壤呼吸成倍增加, 更有利于中亚热带地区土壤碳吸存。     

耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响

以位于西南大学实验农场的长期免耕试验田为研究对象,通过0—60cm分层采集土壤样品的方法,探讨了不同耕作方式———冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)及垄作翻耕(LF)对土壤轻组有机碳的影响。结果表明,重组有机碳是土壤总有机碳的主体,约占土壤总有机碳的69.56%—95.66%,在土壤剖面上随土壤深度的增加其分配比例逐渐升高;其次是自由轻组有机碳,约占土壤总有机碳的5.03%—26.43%,从土壤表层向下,其分配比例迅速下降;闭合轻组有机碳最低,仅占土壤总有机碳的1.37%—4.93%,其分配比例随土壤深度的变化不明显。在0—60 cm土壤深度内,不同耕作方式下自由轻组有机碳的平均含量为LM(4.36 g/kg)>DP(2.11 g/kg)>LF(1.74 g/kg)>SH(1.46 g/kg),相应的有机碳分配比例分别为17.1%、14.0%、12.2%和11.3%;闭合轻组有机碳的平均含量为LM(0.82 g/kg)>DP(0.51 g/kg)>LF(0.36 g/kg)>SH(0.34g/kg),相应的有机碳分配比例分别为3.36%、3.45%、2.71%和3.00%。因此,在西南地区紫色水稻土上实行垄作免耕能提高轻组有机碳的含量及其分配比例,从而改善土壤有机碳质量。另外,与土壤总有机碳、重组有机碳及闭合轻组有机碳相比,自由轻组有机碳对耕作方式的变化最敏感,是指示土壤有机碳变化的良好指标。     

糙皮侧耳(平菇)疏水蛋白的分离纯化及其界面自组装特性研究

从糙皮侧耳Pleurotus ostreatus Pm039菌丝体中分离纯化到一种疏水蛋白并命名为Po.HYD1,SDS-PAGE显示其分子量约15kDa。Po.HYD1具有高度的表面活性,100μg/mL浓度下能够降低水表面张力至25.5mN/m。在1~100μg/mL浓度范围内存在6μg/mL和24μg/mL两个关键浓度,说明了不同浓度范围内自组装条件的改变。水接触角测定证明了Po.HYD1自组装膜的包被能够逆转固体表面的可湿润性。原子力显微镜分析揭示了Po.HYD1在云母表面形成厚度4.2±0.1nm"小杆层";在高定向热裂解石墨表面形成厚度3.2~3.8nm吸附层;在剧烈振荡诱导下的水溶液中形成形状相似、取向一致但体积大小不等的"耳型"颗粒。     

内蒙古自治区螽亚目(Tettigoniodea,Orthoptera)昆虫区系及地带性分布的研究

内蒙古自治区目前共知螽亚目昆虫5科、26属、58种(表1)。其中螽斯占总种数的74.2％,蟋蟀占17.3％,其余的占7.5％。其区系组成以古北种为主体,特别是东北中国种、东西伯利亚——蒙古种和欧洲——西伯利亚种是区系组成的核心(表2)。特有种占有一定的比例(10.3％),主要分布于该区东北部的森林草原亚带和西部的荒漠带。中部地区有部分华北种的渗入。在本区东部的草原带中,螽斯亚科昆虫最为丰富;西部的荒漠带中,硕螽亚科昆虫是最突出的代表种,并有中亚种的分布(表4)。从总的种类分布来看,东北部的森林带和草原带的昆虫种类明显比西部荒漠带要丰富,中部的干草原亚带则是上述两者的过渡区域。 文中还根据螽亚目昆虫在不同植被地区的分布情况,采用Sφgrensen系数比较了各地带之间昆虫区系的相似性(表3)。用聚类分析的方法将10个植被地带或亚带划分成6个大的地带区:森林区、草原区、荒漠区、暖温型森林草原区、暖温型典型草原区和暖温型荒漠草原区(图2)。作者详细地叙述了各个地带区中昆虫区系的组成特点和分布规律。并就前人对该区昆虫区划工作提出了若干修订意见。     

幽影病毒引起的几种主要植物病害

幽影病毒的基因组不编码外壳蛋白,不形成通常的病毒粒体结构。这类病毒往往和黄症病毒复合侵染引起植物病害,蚜虫传播是病害在田间传播流行的主要方式。对幽影病毒引起的胡萝卜杂色矮缩病、花生丛簇病以及烟草丛顶病等几种主要病害的症状、发生与危害、病原物特性以及病害的控制等进行了综述。     

接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及基因表达的影响

本文研究薄皮甜瓜脂氧合酶(lipoxygenase,LOXs)及其基因家族成员(Cm LOXs)在接种枯萎病后的响应。以薄皮甜瓜‘玉美人’幼苗为试材,"三叶一心"时,灌根法接种枯萎病菌-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.melonis),在接种后不同时间测定了幼苗电解质渗透率、根系活力、LOX活性及Cm LOXs基因相对表达量。接种枯萎病菌后甜瓜叶片中有13个CmLOXs基因在接种枯萎病菌后上调表达。其中除Cm LOX02和Cm LOX11在第3天显著升高外,其他11个基因(Cm LOX03、CmLOX07~10、Cm LOX12~17)均在第5天时相对表达量达到最大值。甜瓜根部有5个Cm LOXs基因上调表达,其中Cm LOX03、Cm LOX16和Cm LOX17在处理1 d后有显著升高,Cm LOX05和Cm LOX06在接种3 d时与对照有显著差异。薄皮甜瓜幼苗在接种枯萎病菌时,根系活力显著下降,电解质渗透率升高,叶片和根中LOX活性升高,叶片和根中分别有13个和5个Cm LOXs成员上调表达,但响应时间不同,这些结果表明Cm LOXs可能参与防御反应,本研究为后续通过转基因技术研究其在生物胁迫中的作用奠定基础。     

油藏注入水靶向脱硫潜力的高温脱硫菌群富集驯化

【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,...     

Max试验验证症状限制心肺运动试验为最大极限运动进一步临床研究*

目的: 验证临床受试者所完成的心肺运动试验（CPET）为最大极限运动,进一步设计完善Max试验验证CPET结果客观定量功能评估的准确性及以某特定指标的特定数值作为停止运动的标准是否可行。方法: 选择2017年9月至2019年1月在阜外医院签署知情同意书后进行CPET和Max试验受试者216例。其中正常受试者41例,因CPET峰值呼吸交换率（RER）≤1.10,或运动中心率和血压不上升,对CPET极限运动结果存在质疑的临床患者175例进行研究。其中60例已初步报告,本研究进一步扩大研究。Max试验方法：完成CPET测试后,先蹬车≥60 r/min,再施加130%峰值功率的恒定功率,鼓励受试者运动至不能坚持的极限状态。计算分析Max试验30 s的最大心率和最大摄氧量、及其与峰值心率和峰值摄氧量之间的差值和百分差值。百分差值=（Max值-峰值值）/Max值× 100%。评测标准：①若心率和摄氧量任一指标的差值百分比≤-10%（Max测试的数值低于CPET峰值数据）则定义Max试验操作失败,否则为成功;2若心率和摄氧量的差值百分比均在-10%~10%,则Max试验操作成功,证明CPET数据为极限运动,CPET 峰值相关数据较为准确;③若心率和摄氧量差值任一指标差值百分比≥10%时,则Max试验操作成功,证明CPET结果为非极限运动。结果: 病例组峰值摄氧量（L/min、ml/（min·kg）、%pred）、无氧阈（L/min、ml/（min·kg）、%pred）、峰值氧脉搏（ml/beat、%pred）、峰值RER、峰值收缩压（mmHg）、峰值运动负荷（W/min）、峰值心率（bpm）、摄氧有效性峰值平台（OUEP）（比值、%pred）低于正常组,二氧化碳通气有效性平均90 s最低值（Lowest Ve/VCO₂）（比值、%pred）、二氧化碳通气效率斜率（Ve/VCO₂ Slope）（比值、%pred）高于正常组（P<0.05）。所有正常组与病例组均安全无任何事件完成CPET和Max试验。216例受试者中,Max试验成功198例（91.7%）,其中证明CPET为极限运动182例,为非极限运动16例;失败18例（8.3%）。结论: 在临床检查中,若对CPET结果是否为最大极限存在质疑,利用Max试验可验证CPET是否为极限运动。Max试验方法安全可行,值得进一步深入研究和临床推广应用。     

苯并[a]芘和镉暴露对食蚊鱼求偶行为的影响

研究苯并[a]芘(BaP)和镉(Cd2+)暴露对雄性食蚊鱼(Gambusia affinis)求偶行为的影响。设对照组和实验组,BaP暴露浓度为0、0.1、100μg/L;Cd2+暴露浓度为0、5、500 nmol/L;分别暴露6和8周。暴露实验结束后,观察雄鱼与雌鱼配对(1∶1)的求偶行为,并作录像记录分析。结果显示,雄鱼在0.1和100μg/L的BaP分别暴露6周后其对雌鱼的求偶行为开始明显降低,并随着暴露浓度的升高和时间的延长而呈现下降趋势;BaP高浓度组(100μg/L)暴露8周后对雄鱼有严重的致死效应。暴露在5和500 nmol/L的Cd2+至8周后雄鱼求偶行为明显降低;雌鱼暴露在低浓度BaP和Cd2+中其对雄鱼的求偶行为无明显影响(P>0.05);但分别在高浓度100μg/L BaP和500nmol/L Cd2+中暴露后,雄鱼对雌鱼的求偶行为显著减少。结果表明,BaP和Cd2+暴露均可降低雄性食蚊鱼的求偶行为。     

不同空间尺度的景观格局对流溪河水质的影响

为探究不同空间尺度的景观格局对流溪河水质的影响,于2020年6月和2021年1月在流溪河干流15个采样点进行了水样的采集,测定了水温、溶解氧、pH、氨氮、硝态氮、硫酸盐和氯化物等水质指标。结合遥感解译所得的土地利用数据,提取了不同空间尺度(子流域和河岸带缓冲区)的景观格局指数,采用Bioenv分析、Mantle检验、方差分解和层次分割理论等方法揭示了景观格局对水质变化的影响。研究结果表明：氨氮是流溪河的主要污染物。土地利用结构与空间格局特征对水质的影响存在空间尺度效应。在100 m河岸带缓冲区,水域是影响水质的主要贡献源;而在其他空间尺度建设用地是影响水质的主要贡献源。在子流域尺度,林地和建设用地的斑块密度(PD指数)是影响水质变化的核心特征;而在河岸带缓冲区尺度,水域和建设用地的连通性(CONTAG指数)和林地的多样性(SHDI指数)是影响水质变化的关键特征。在各个空间尺度,土地利用与空间格局的交互作用对驱动水质变化起主导作用,尤其在1000 m河岸带缓冲区对水质的贡献率最高。因此,加强1000 m缓冲区尺度土地利用的管理和减少建设用地成片建设规划等对保护流域水质具有重要意义。