模拟氮沉降对杉木丛枝菌根真菌侵染率和球囊霉素的影响

杉木是我国南方重要的速生用材树种,同时南方面临着日益增强的大气氮沉降。尽管有大量的研究探索了氮沉降对杉木林的影响,但关于氮沉降对杉木与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）共生关系影响的研究则较少报道。以10年生杉木为研究对象,模拟了不同氮沉降水平（N3：3 g N m^-2a^-1,N6：6 g N m^-2a^-1和Control：0 g N m^-2a^-1）对AMF侵染率和球囊霉素的影响。结果显示：在冬季,与对照相比,N3处理显著增加了AMF侵染率,N6处理显著增加易提取球囊霉素的含量,而氮沉降对总球囊霉素含量无显著影响。在春季,与对照相比,N3处理显著增加AMF侵染率,但是显著降低了易提取球囊霉素的含量。N6处理显著增加总球囊霉素的含量,但显著降低易提取球囊霉素的含量。相同氮添加情况下,春季的AMF侵染率显著低于冬季,而球囊霉素含量（易提取球囊霉素和总球囊霉素）均显著高于冬季的。土壤有效磷与AMF侵染率显著负相关,而与易提取球囊霉素和总球囊霉素含量显著正相关。侵染率与pH显著正相关,球囊霉素与pH显著负相关。本实验针对AMF侵染率和球囊霉素的含量对于氮沉降的响应做出探讨,对全面了解杉木与AMF之间的共生关系对氮沉降的响应及其机制提供了新的参考。     

基于LULUCF温室气体清单编制的浙江省杉木林生物量换算因子

以杉木林为研究对象,在12个县市选取浙江省2009年CFI体系的95个杉木林样地,根据样地平均木,在样地外围相似地段确定解析木共计95株,联立树高曲线方程和生物量模型,同时使用已公开发表的20个杉木生物量模型进行估算,由单株累加获得CFI系统样地的生物量,计算样地生物量与蓄积之比即BEF,建立BEF与林分蓄积之间的关系.根据2009年浙江省CFI体系数据,推算全省杉木林BEF为0.7453t/m3,杉木林总生物量为3721.54万t,不确定性为5.739％;使用IPCC(1996)的碳密度缺省值(0.50)计,生长1 m3杉木吸收CO2 1.3663 t.     

甜樱桃对高温胁迫的生理响应

为探讨甜樱桃对高温胁迫的响应机制,以1年生的甜樱桃嫁接盆栽苗为试材,研究了自然高温处理及胁迫后恢复对其叶片生理和超显微结构的影响。结果表明：经连续3d日最高气温均值达57.7℃胁迫后,甜樱桃叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、超氧阴离子(O₂^·-)产生速率、非光化学淬灭系数(qN)显著增加,渗透调节物质可溶性蛋白、可溶性糖及脯氨酸含量显著提高,谷胱甘肽还原酶(GR)活性、叶绿素含量、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及光化学淬灭系数(qP)变化不显著。同时对叶片显超微结构观察发现,胁迫引起叶绿体变性,基质内囊体发生扭曲,部分基粒类囊体片层消失,出现大量巨型淀粉粒及嗜锇颗粒。恢复2d后SOD、POD、CAT、APX活性以及可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素总含量均显著下降,而GR活性和脯氨酸含量显著升高。以上表明,连续3d自然最高气温达57.7℃对甜樱桃叶片抗氧化系统和光合特性等产生了显著影响,叶绿体超显微结构受到明显破坏,对叶片造成了不可逆...     

三江源国家公园草地地上生物量时空动态及其气候影响

三江源区位于青藏高原腹地,作为长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地,是我国重要的生态安全屏障。基于三江源区域草地AGB的野外调查数据,本研究采用多种机器学习算法集成分析的方式构建模型,实现了高精度的三江源国家公园草地AGB时空估算。基于AGB时空模拟结果,分析了近19年(2000—2018年)三江源国家公园区域草地AGB的时空动态变化。研究结果显示：(1)通过多种机器学习结合贝叶斯平均模型,草地AGB模拟值与实测值的r为0.88,RMSE为71.60g/m²,表明多模型集成分析的方式对草地AGB估算获得了较好的模拟效果。(2)三江源国家公园区域草地AGB的空间分布具有明显的空间异质性,呈从东南向西北递减的趋势。(3)2000—2018年长江源国家公园、黄河源国家公园和澜沧江国家公园区域草地AGB多年平均值分别为82.96 g/m²、117.54g/m²和168.39 g/m²。(4)近19年间,在黄河和长江源园区受到温度上升的影响草地AGB呈现出非显著性上升趋势;澜沧江区域,由于2015和2016年的...     

基于随机森林法的山核桃林地土壤速效养分含量空间分布特征研究

土壤氮磷钾是土壤肥力管理的重要元素,是植物生长的必要养分元素。对土壤氮磷钾的空间分布进行特征解译,可为精准管理临安山核桃产区林地土壤肥力,促进山核桃林产业可持续发展提供理论依据。研究以临安山核桃主产区为研究区域,利用随机森林（RF）、普通克里格（OK）和Shapley加性解释（SHAP）方法,结合地形因子、气候因子、土壤因子、遥感因子等环境变量,对山核桃林地土壤碱解氮（AN）、有效磷（AP）、速效钾（AK）的空间分布特征进行分析。研究结果表明：相比于OK模型,基于环境协变量所构建的RF模型对AN、AP和AK含量空间分布预测表现最佳,R²分别为0.68、0.60和0.64,均方根误差（RMSE）分别为20.005、10.287和22.426,平均绝对误差（MAE）分别为15.425、7.709 和21.628。RF模型SHAP分析显示,AN和AK含量分布主要受土壤有机质（SOM）的影响,并且SOM与AN和AK存在正相关性;AP主要受pH的影响,其次为色调指数,AP与pH和色调指数均具有负相关性;AK和AP同时受到海拔和坡向的影响。两种模型预测的氮磷钾空间分布趋势总体相似,不同速效养分存在明显的空间异质性。碱解氮高值区域主要分布于研究区东部;有效磷高值区域主要分布于研究区西部,但分散度高;速效钾高值区域则主要分布于研究区中部。总体而言,基于随机森林模型可以高精度模拟山核桃林地土壤氮磷钾含量空间分布特征,并依据主要环境协变量对土壤氮磷钾的影响关系,提出相应改良措施。在有效磷含量低值区域可以施用石灰来缓解土壤酸化,同时补追磷肥;碱解氮含量高值区域可以合理减少氮肥施用;速效钾含量低值区域合理施加钾肥;对于海拔较高及迎风坡多降雨的区域,可以构建林下高效水土保持植被,减轻水土流失;在林地施用有机肥料,改善土壤理化性质,增加土壤养分含量。     

香港四照花花芽分化的形态学观察

采用石蜡切片技术和形态观察对香港四照花(Dendrobenthamia hongkongensis(Hemsl.)Hutch.)花芽分化过程中花芽的形态变化进行观测,研究花芽外部形态与花芽分化之间的关系。结果显示,香港四照花的花芽分化开始于7月上旬,到9月底完成,形态分化过程可分为8个时期:未分化期、花序原基分化期、小花原基分化期、花萼原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期、雌蕊雄蕊形成期。与之对应的外部形态变化为:混合芽闭合,混合芽基部膨大,新叶展开露出圆形花序,花柄初现,花序膨大,花序表面小花突起,花柄伸长至4~6 mm,花序表面小花轮廓明显。香港四照花花芽外部形态能直观地反映出内部结构变化,可根据花芽外部形态特征推测花芽分化状况。研究结果可为香港四照花花期调控和栽培管理提供科学依据。     

中国新记录穗芽水葱的分类学研究

该文报道了发现于浙江省景宁畲族自治县山地沼泽中的莎草科水葱属一中国新记录种———穗芽水葱(Schoenoplectus gemmifer C. Sato, T. Maeda ＆ Uchino)。该种外形与水毛花相似,但其秆质地较柔软,小穗较短,花柱2,具无性繁殖的穗芽。染色体数目为2n ＝78±2(水毛花的染色体数目为2n ＝44)。文献记载穗芽水葱特产于日本,并被列为日本稀有物种。该种在景宁的发现,对研究中国—日本植物区系具有重要学术价值。     

江山乌猪肠道黏膜菌群组成及其功能的性别差异

肠道黏膜微生物在调控宿主生理功能方面发挥重要作用,其结构组成受到多种因素影响。性别被认为是塑造肠道微生物的因素之一。然而,性别对肠道黏膜菌群的差异影响还不清楚。【目的】以江山乌猪为研究对象,探究性别差异对其肠道黏膜微生物组成及功能的影响。【方法】选取性成熟的雌性和雄性江山乌猪各8头,利用16S rRNA基因高通量测序技术分析回肠和结肠黏膜菌群。【结果】在回肠黏膜中,雄性江山乌猪菌群的Chao1指数和Shannon指数显著高于雌性(P<0.05),在结肠黏膜中,不同性别江山乌猪菌群Chao1指数和Shannon指数无显著差异(P>0.05)。菌群差异分析显示,回肠黏膜中,沙雷氏菌属(Serratia)和埃希氏志贺菌属(Escherichia_Shigella)在雌性组中的相对丰度显著高于雄性组(P<0.05),雄性组中Oscillospiraceae UCG-005、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、布劳特氏菌属(Blautia)和Prevotellaceae_NK3B31_group相对丰度显著高于雌性组(P<0.05);结肠黏膜中,雌性组中unclassified_Muribaculaceae、Rikenellaceae_RC9_gut_group和Prevotellaceae UCG-003相对丰度显著高于雄性组(P<0.05),Oscillospiraceae UCG-005、Lachnospiraceae_NK4A136_group和unclassified_Lachnospiraceae在雄性组中相对丰度更高(P<0.05)。功能预测发现,雄性乌猪回肠黏膜菌群显著富集了氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等功能途径(P<0.05);结肠黏膜菌群主要富集了膜转运相关的ABC转运蛋白和信号转导相关的双组分系统等功能途径(P<0.05)。【结论】不同性别江山乌猪肠黏膜菌群结构及功能具有明显差异。这些结果揭示了不同性别江山乌猪肠道黏膜菌群的差异特征,为了解和挖掘我国地方畜禽品种肠道微生物资源提供部分参考。     

单增李斯特菌毒力因子溶血素关键氨基酸位点在感染过程中的作用研究

【目的】探究单增李斯特菌溶血素O (listeriolysin O, LLO)中D3区域β8折叠片上第253位氨基酸(谷氨酰胺,Q)和第254位氨基酸(异亮氨酸,I)对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)感染生物学功能的影响。【方法】构建LLO_Q253A和LLO_I254A突变蛋白的原核表达菌株,以及利用同源重组方法构建hly_Q253A和hly_I254A突变株;通过表达纯化突变蛋白,测定溶血活性;比较LLO第253位Q和第254位I均突变成丙氨酸(A)后,对细菌体外生长能力、黏附侵袭、胞内迁移和增殖能力的影响。【结果】相应位点突变后,LLO蛋白均能够正常表达。在pH 6.5条件下,所有突变蛋白和突变株的溶血活性丧失。然而,在pH 5.5条件下,LLO_I254A和hly_I254A恢复了溶血活性。与野生株相比,突变株的体外生长、黏附能力和胞内增殖能力均无明显差异;突变株的侵袭能力和胞间迁移能力显著低于野生株。【结论】本研究证实第253位Q和第254位I均突变成A后,单增李斯特菌在pH 6.5条件下丧失溶血活性,并降低了感染宿主细胞的能力,但具体机制还有待进一步探索。本研究为深入探究LLO结构对单增李斯特菌生物学功能的影响奠定基础,对单增李斯特菌点突变株的构建具有一定参考意义。     

四川省石渠县高山血雉繁殖初期的集群和生境需求及其相互关系

2004年4月,在四川省石渠县西南部,对高山血雉(Ithaginiscruentus)进行调查研究发现,该处的高山血雉仅分布于海拔3400—3700m的范围内。从观察到的36群381只高山血雉来看,平均每群(10·67±5·17)只,最大集群19只,最经常的集群形式是每群8—16只。影响高山血雉生境需求的主要因子,按重要性大小排列依次为坡位、离水源距离、离公路距离、植被郁闭度、植被高度和坡向。高山血雉的生境偏好性表现在下坡位、离水源较远(>100m)、稀灌(15%—30%)、低灌(1·50—2·50m)和半阴半阳坡。其中,集群大小与坡位和离水源距离相关,即在繁殖初期,高山血雉的集群大小变化趋势是随着坡位的升高而减小,随着离水源距离的减小而增大。这一现象产生的原因可能与在不同生境类型中食物资源的可用性相关。