正交试验法研究决明子提取工艺

采用正交试验法优选出了决明子中蒽醌衍生物的最佳提取工艺条件为：50％乙醇水为浸提剂;固液比1：5,提取温度70℃,提取时间2h。总蒽醌衍生物的产率为0．83％。如果采用醋酸酸化预处理工艺,可使蒽醌衍生物(抗癌、抗菌有效部位)的产率增加0．19％。通过溶剂萃取和沉淀分离得到两大有效部位：脂溶性部位(蒽醌衍性物)和水溶性部位(蒽醌甙类)。     

钩虾胆碱酯酶（ChE）和谷胱甘肽转硫酶（GST）的敏感性和特异性比较研究

研究了有机磷农药甲地基嘧啶流磷,有机氯农药林丹,菊酯类农药氯菊酯,表面活性剂直链苯磺酸钠和重金属Zn对钩虾（Gammarus pulex L.)胆碱酯酶（ChE）和谷胱甘肽转硫酶（GST）活性变化以及毒性影响,结果表明,在暴露24h和48h后,仅有机磷农药甲基嘧硫磷显著抑制胆碱酯的酶的活性,在暴露48h后,有机氯农药林丹和菊酯类农药氯菊酯能显著提高谷胱甘肽转硫酶活性,在暴露24h后,仅梵在导致谷胱甘肽转硫酶明显升高,作为生物标志物,胆碱酯酶比谷胱甘肽转硫酶具有更高的特异性,这两种生物标志物较毒性试验方法具有更高的敏感性。     

夜间增温对亚高山针叶林主要树种无机氮吸收的影响

吸收营养物质是植物根系的主要生理功能。氮素吸收是植物体内氮代谢的第一步, 也是最关键的一步。为了全面地认识亚高山针叶林在全球气候变化背景下对两种主要无机氮(NH₄⁺和NO₃^-)吸收特点的变化, 该研究以川西亚高山针叶林优势树种——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)为材料, 通过红外辐射加热器模拟增温, 利用非损伤微测技术(non-invasive micromeasurement technology)研究了这两个树种吸收NH₄⁺和NO₃^-特点的变化, 同时还探究了NH₄⁺和NO₃^- 之间的相互作用对植物吸收这两种离子的影响。研究结果显示: 在云杉根系中, NH₄⁺和NO₃^-的最大吸收速率分别发生在距离根尖最顶端17-18 mm区域和17 mm处, 而岷江冷杉对这两种离子的最大吸收速率分别发生在距离根尖顶端11 mm和11.5 mm处。增温对云杉和岷江冷杉根系吸收NH₄⁺和NO₃^-有促进作用。在增温条件下, NO₃^-能够促进云杉根系对NH₄⁺的吸收, 而NH₄⁺则抑制了其对NO₃^-的吸收。无论是否增温, 岷江冷杉对NH₄⁺的吸收都不受NO₃^-的影响, 而在增温条件下, NH₄⁺会抑制岷江冷杉对NO₃^-的吸收。     

辽宁碱蓬SlCMO基因盐胁迫表达分析及盐诱导启动子鉴定

胆碱单加氧酶（choline monooxygenase, CMO）是合成甜菜碱的关键酶,甜菜碱在植物抵抗渗透胁迫中起着重要的作用。本研究室前期克隆了盐生植物辽宁碱蓬CMO（Suaeda liaotungensis CMO）基因及启动子。本研究对SlCMO基因在盐胁迫下的表达及盐诱导启动子进行分析。qRT-PCR分析SlCMO基因在辽宁碱蓬不同器官及盐胁迫下的表达,结果表明,SlCMO基因在根、茎、叶中均有表达,其中茎、叶中的表达量较高,SlCMO基因在根、茎、叶中的表达均受盐胁迫诱导。5′端缺失分析SlCMO启动子的盐诱导区段,结果表明,pC5（-267~+128 bp）是SlCMO启动子的盐诱导功能区段,推测pC5调控SlCMO 基因的盐诱导表达。本研究为SlCMO 基因表达调控研究奠定基础,也为植物抗盐基因工程提供可用的启动子。     

红芽芋球茎片两步法离体快繁及其再生苗生理和光合特性研究

以江西铅山红芽芋(Colocasia esculenta L.Schott var.cormosus‘Hongyayu’)试管苗为材料,建立了芋球茎片两步法离体快繁体系,并对其再生苗的形态指标、染色体数目、生理和光合特性以及叶绿素荧光特性进行了检测。结果表明:(1)红芽芋球茎片单芽诱导的最佳培养基为MS+KT 2 mg/L+6-BA 1 mg/L+NAA0.1mg/L,诱导培养30d后将单芽从球茎片上分离,再接种到生根培养基(MS+KT 2mg/L+NAA 0.1mg/L)上培养30d即可形成完整植株,移栽成活率高达98%;(2)由球茎片单芽、丛生芽、不定芽离体快繁获得的红芽芋再生苗在形态指标、叶下表皮气孔参数、染色体数目、生理生化指标以及叶片光合特性参数和叶绿素荧光特性方面均无显著差异。说明红芽芋球茎片两步法离体培养的再生苗繁殖系数高、染色体数目稳定,该离体快繁体系可应用于江西铅山红芽芋的工厂化生产。     

复水对旱后不同玉米品种植株生长恢复能力及其生理响应特性的影响

该研究选用2个抗旱能力相似但旱后恢复能力存在显著差异的玉米品种‘P3’和‘郑单958’为材料,采用盆栽称重控水法在苗期进行干旱及复水处理,通过测定其生长、水分状况、光合参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量在干旱及复水过程中的变化规律,探讨干旱及复水过程中生理生化响应与旱后恢复能力的关系。结果发现:(1)抗旱性相同的2个玉米品种在干旱复水后的生长恢复能力表现为‘P3’显著强于‘郑单958’。(2)干旱胁迫后,‘郑单958’和‘P3’的叶片相对含水量差异不显著,但‘P3’能维持较高的叶水势、PSⅡ最大光化学效率和叶绿素含量。(3)经干旱胁迫复水后,‘P3’的净光合速率,PSⅡ最大光化学效率和气孔导度恢复速度快于‘郑单958’,说明‘P3’光合损失恢复能力高于‘郑单958’。研究表明,玉米品种‘P3’的旱后复水生长恢复能力较强,因‘P3’在干旱胁迫下能维持较高的Fv/Fm值和叶绿素含量,光系统的损伤较轻,而且复水后也能较快的恢复;在干旱过程中减轻干旱胁迫对植物光合系统的伤害是旱后复水快速恢复生长的基础,而在复水后快速修复光系统损失能够加快植物复水的恢复速度。     

1982-2012年中亚地区植被时空变化特征及其与气候变化的相关分析

干旱区植被生态系统对气候变化极为敏感,并且干旱区的植被变化研究对全球碳循环具有重要意义。然而近几十年来,中亚干旱区植被对气候变化的响应机制尚不甚明朗。利用归一化植被指数NDVI数据集和MERRA（Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications）气象数据,采用经验正交函数（EOF,Empirical Orthogonal Function）和最小二乘法等方法系统分析了31a（1982-2012年）来中亚地区NDVI在不同时间尺度的时空变化特征。进一步分析和研究NDVI与气温和降水的相关性,结果表明：1982-2012年,中亚地区年NDVI总体呈现缓慢增长趋势,而1994年以后年NDVI呈现明显下降趋势,尤其在哈萨克斯坦北部草原地区下降趋势尤为突出。这可能是由于过去30年间,中亚地区降水累计量的持续减少造成的。NDVI的季节变化表明春季NDVI增长最为明显,冬季则显著下降。与平原区相比,中亚山区的NDVI值增长幅度最大,并且山区年NDVI与季节NDVI呈现显著增加趋势（P < 0.05）。中亚地区年NDVI与年降水量正相关,而年NDVI与气温变化存在弱负相关。年NDVI和气温的正相关中心在中亚南部地区,负相关中心则出现在哈萨克斯坦的西部和北部地区;NDVI和降水的相关性中心刚好与气温相反。此外,在近30年间的每年6月至9月,中亚地区NDVI与气温存在近一个月的时间延迟现象。本研究为中亚干旱区生态系统变化和中亚地区碳循环的估算提供科学依据。     

浦东滩涂中型土壤动物群落结构及土质酸碱度生物评价分析

1999年,对上海浦东滩涂4类不同酸碱度土壤中的中型土壤动物进行了调查。应用物种丰富度,个体数多度,多样性指数和均匀度4个群落参数,并结合种类研究,讨论了土壤动物群落结构与不同酸碱度土壤的关系。结果表明,土壤中弹尾目和蜱螨目对不同酸碱度土壤反应敏感。弹尾目的3个群落参数和蜱螨目的4个参数均很好地反映与土壤反应敏感。弹尾目的3个群落参数和蜱螨目的4个参数均很好地反映与土壤pH的关系,相关系数分别在0．9以上和0．85左右,在pH相差较大的情况下,可以区分不同酸碱度的土壤。弹尾目的符Tao(Paranura sp.)可用于评价酸碱度较接近的土壤,球角Tao(Hypogastrura sp.）可用于评价酸碱度相差较大,高pH或环境条件较恶劣的土壤。     

基于RANS的城市广场空气质量评价及健康场所指引

空气中污染物及病菌的浓度直接影响人类健康。在污染源不变的情况下,有效通风决定了空气质量的优劣。因此,建立有效通风的定量判定指标,并利用此指标对特定区域空气质量进行实时评价,引导居民选择健康的室外活动场所成为迫切需要解决的问题。本研究采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法建立了基于计算流体力学(CFD)技术的城市空气污染模拟系统,研究了风速、污染物浓度和污染物扩散效率之间的关系。在此基础上,借助实时气象数据,对城市广场空间不同时段进行了风场模拟及空气质量评价。结果表明: 行人高度(1.5 m)空气中污染物有效扩散的临界风速值为1.0 m·s^-1,此指标可作为某一具体区域空气质量评价标准。参照此判定指标,链接实时天气系统,通过模拟得到的行人高度风速分布,可实时、可视化地显示该场所空气质量优劣分布,实现公平、效率、合理地利用城市空间资源,为人们选择健康的室外活动场地提供指引,为公众疾病预防和健康促进提供技术和手段。     

基于MODIS-EVI的西南地区植被覆盖时空变化及驱动因素研究

基于MODIS-EVI和气象数据,利用最大值合成法、像元二分模型、趋势分析和相关分析等方法,探讨了西南地区2001-2015年植被覆盖时空变化特征及其对气候因子的响应,并分析了温度和降水对植被覆盖时空变化的驱动作用。结果表明：（1）2001-2015年,西南地区植被EVI以0.1%/a的变化率呈波动增加趋势,但空间异质性显著,呈现出从东南向西北逐渐递减的趋势;（2）西南地区以高和极高植被覆盖度为主,极低植被覆盖度区域约占研究区总面积的8.6%,植被覆盖度增加的区域集中分布在广西省北海-钦州、贵州省邵通-毕节-遵义、四川省广元-广安以及西藏那曲等地区,植被覆盖度呈减少趋势区域主要集中在西藏拉萨-阿里地区和四川成都-阿坝州-甘孜州等地区;（3）植被EVI与同期温度和降水相关性较好,均以正相关为主。在0.05显著水平下,受降水驱动的区域呈斑块状分布在西藏自治区和青海省交界处,以及云南和广西部分地区,约占研究区总面积的3.4%;受温度驱动的区域零星分布在各省、自治区,约占研究区总面积的1.6%;受温度和降水共同驱动的区域约占研究区总面积的7.2%,主要分布在西藏自治区的阿里地区北部,青海省的三江源地区以及四川和贵州两省交界处的小部分地区;西南地区大部分区域的植被EVI指数变化表现为非气候因素驱动。