GI引导下的采煤塌陷地生态恢复优先级评价

生态恢复优先级评价是恢复生态学研究的热点之一,而退化生态系统被恢复为何种类型是确定生态恢复优先级的前提和重点。以徐州市为研究区,将城市绿色基础设施(GI)作为塌陷地生态恢复的目标,在GIS技术支撑下,从塌陷斑块恢复为GI的适宜性及其对维持GI景观连接度的重要性两个方面,综合评价了采煤塌陷地生态恢复优先级。研究结果表明,徐州市超过半数的采煤塌陷斑块具有较高的GI生态适宜性,相对集中在5个片区;各塌陷斑块维持景观连接度的重要性分布不均匀,贾汪片区中部及北部塌陷斑块对维持景观连接度的作用非常显著;二者叠加后各塌陷斑块的综合适宜度具有明显差异,将其划分为5个生态恢复优先等级,较高优先等级分布于贾汪片区中部、董庄片区北部、庞庄西片区中部,建议将其纳入城市绿色基础设施予以优先恢复并立法保护。     

四川茂县土地岭大熊猫走廊带植被恢复格局及其与干扰的关系

通过样带调查和TWINSPAN、DCCA分析,从植物种、植物群落及其多样性与环境关系方面,研究了岷江上游土地岭大熊猫走廊带恢复植被的干扰状况。结果表明：应用TWINSPAN分类,并结合优势种组成、干扰状况分析及DCCA排序,可将植被划分为6个群落类型,同时划分出响应型、迟钝型、中度干扰忍耐型和重度干扰忍耐型4类干扰响应的植物类型。以样方物种和以样方多样性指数的DCCA分析结果基本一致,物种及群落的空间分布呈明显的聚集格局,反映其与环境因子间的密切关系。DCCA排序图上,海拔差、坡形、与公路距离、坡度及道路条数对群落和物种分布有明显的影响,与干扰相关性最大的坡度、样地道路数目、与公路间的距离3个因子反映了植被的干扰梯度。干扰对土地岭恢复植被影响显著,干扰降低了群落的物种多样性,同时阻碍了演替进程。     

界面发酵红曲霉的图像解析*

利用计算机视觉技术研究了红曲霉界面发酵过程中菌体形态变化与菌体生长的关系。在界面培养中通过检测前期菌落面积,后期隆起部分的表征体积——基于颜色变化的生长点分布,可以有效表示菌体生长状况。基于此建立了含有相应形态参数的动力学模型,该模型与常规动力学模型具有相似的表达形式。     

短梗长尾啮小蜂的生物学特性

短梗长尾啮小蜂Aprostocetus brevipedicellus是林业害虫的一种重要卵寄生蜂,目前国内外对其生物学特性尚没有报道.本研究在温度25±1℃、相对湿度70％ ±5％、光周期14 L:10 D条件下对该蜂的生物学特性进行了观察.结果表明,以柞蚕卵为寄主,该蜂的发育历期为23.58 d,其中卵期、幼虫期、...     

土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应

土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程.微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础.吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程.因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程.微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程.结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望.     

野生与栽培黄花蒿净光合速率对光强和CO2浓度的响应

比较了相同种源的野生和栽培黄花蒿(Artemisia annua L.)净光合速率对光强和CO2浓度的响应特性。结果表明,野生和栽培黄花蒿的光饱和点(LSP)分别为1 183和1 564μmol m-2s-1,光补偿点(LCP)为17和18μmol m-2s-1,最大净光合速率(Pmax)为18.78和22.38μmol m-2s-1,表观量子效率(AQY)为0.08和0.075μmol m-2s-1,表明黄花蒿的光合能力强,能够利用很高的光强,且对弱光的适应性也较强。栽培黄花蒿的Pmax、LSP和最大羧化速率(Vcmax)显著高于野生黄花蒿,两者的LCP、不包括光下呼吸的CO2补偿点、AQY、光下呼吸速率和最大电子传递速率(Jmax)差异不显著。强光下栽培黄花蒿主要通过提高Vcmax和Jmax等来增强光合能力,强的光合能力有利于黄花蒿的生长,因此在人工栽培黄花蒿的过程中应选择阳光充足的开阔生境。     

昆虫嗅觉可塑性研究进展

嗅觉是昆虫的主要感觉模式,在昆虫的重要行为活动如寻找配偶、定位寄主、选择产卵场所等中起着关键作用。昆虫通过触角等外周嗅觉器官感受外界的化学信号并转化为电信号,电信号传输到中枢神经系统进行加工整合,最后通过大脑发出指令调控自身关键的行为。昆虫需要在合适的时机对不同气味作出反应,从而保证其能够在不同生理状态下完成特定的行为。这就要求昆虫的嗅觉系统具有可塑性,即根据不同的生理状态,如日龄、取食状态、交配、节律等对相同气味作出不同的反应。本文综述了不同生理状态对昆虫嗅觉行为和嗅觉神经系统的影响,以及昆虫嗅觉可塑性产生的机制,为加深和扩展人们对昆虫嗅觉系统的认识和建立新的害虫防控策略提供参考。     

崖沙燕繁殖期雄鸟的鸣叫行为

2003年3月～2004年4月在南充市郊的嘉陵江边记录了崖沙燕(Riparia riparia)繁殖期雄鸟的呜叫。声谱分析结果表明,崖沙燕繁殖期有8种呜叫(恫吓叫声、屈服叫声、求救叫声、警报叫声以及4种鸣唱声)。通过对其行为的实时观察,确定了每种呜叫的生物学意义。4种叫声是整个繁殖期的主要呜叫,而4种鸣唱声则主要出现在开春以后的集群求偶与筑巢期间。虽其鸣唱声仅有两种类型的短音节,但通过组合可形成含有多达4个或6个音节的鸣唱声。鸣唱声的持续时间分别为3184、1030、1274、1232ms。鸣唱声中的间歇时间分别占持续时间的47％、39％、50％、48％。     

新疆苦豆子根瘤菌的数值分类研究

苦豆子(Sophora alopecuroides)对于干旱荒漠地区的畜牧业发展有着非常重要的意义,其生长特性与根瘤菌有密切关系。我们对分离自新疆苦豆子根瘤的67株根瘤菌及36个模式菌株进行了118项表型性状的测定,包括唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH值生长范围、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶和脲酶。对测定结果用聚类分析方法进行了分析,获得数值分类树状图。结果表明：新疆苦豆子根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性以及对染料的抗性程度等方面存在着差异。新疆苦豆子根瘤菌能耐受低温,并具有较强的耐盐、碱能力,所有供试菌株均能在初始pH值为9－12的YMA培养基上生长,92.5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,91.0％的菌株能耐受4.0％的NaCl,有18株菌甚至能耐受5.0％和6.0％的NaCl。聚类结果表明, 在84.8%的相似性水平上,67个供试菌株构成了4个新的表观群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有21、7、4、3个菌株,中心菌株分别为NWBC152、NWTKX101、NWYJS12、NWLP112。此外,数值分类结果还表明,苦豆子根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种出现。     

Dynamics of fertilizer-derived organic nitrogen fractions in an arable soil during a growing season

Background

Inorganic fertilizer is one of the most important anthropogenic inputs which influences soil nutrient turnover in agricultural ecosystems. However, as the key process involved in the maintenance, transformation and stability of soil nitrogen (N), the incorporation and allocation of fertilizer N between different soil organic N (SON) fractions in a growing season remains largely unknown.

Methods

In this study, a field experiment was conducted in triplicate of micro-plots and a total of 200 kg N ha^?1 (¹⁵?N-labeled (NH₄)₂SO₄, 98 atom %) was applied as a basal dressing and two top dressings, at jointing and filling stages, respectively, to a maize crop during one growing season. The distribution and seasonal dynamics of fertilizer N in different SON fractions (i.e., amino acids, amino sugars, hydrolyzable ammonium N and acid insoluble-N) were measured by liquid/gas chromatography–mass spectrometry (LC/GC-MS) and element analysis-combustion-isotope ratio mass spectrometry (EA-C-IRMS) techniques. Path analysis was used to evaluate the transformation processes between organic N fractions derived from fertilizer and N supply strategy in soil-plant system.

Results

The accumulation of fertilizer-derived N in different organic fractions was season-specific. At jointing stage, preferential enrichment of ¹⁵?N was found in soil amino acids plus amino sugars, indicating the active biological immobilization of basal dressing fertilizer N. Nevertheless, there is still a small proportion of fertilizer N stabilized in the acid insoluble fraction. The accumulation of the residual fertilizer N in hydrolyzable ammonium N reached a maximum at filling stage and then declined significantly, implying the rapid release of the fertilizer N remained in mineral forms. The contents of amino acids changed slightly, but they played a very important role in mediating SON transformation.

Conclusion

The hydrolyzable ammonium N was a temporary pool for rapid fertilizer N retention and simultaneously was apt to release N for crop uptake in the current season. In contrast, the amino acids could serve as a transitional pool of available N in the soil-crop system, while the acid insoluble fraction was as a stable pool of fertilizer N. Importantly, there is an interim shift among different pools to maintain soil N turnover; hence N in the amino acid fraction mediates N supply and the depolymerization of SON constituents controls the proceeding of fertilizer N cycling in the soil-plant system.