厌氧铵氧化过程中关键酶及相关分子标记在生态学研究中的应用进展

厌氧铵氧化是由微生物介导的氮素循环过程中的重要途径之一。近20年来,通过对厌氧铵氧化细菌生态学、基因组学和生理代谢特性的探索,人们对其微生物学机制已经有了较多的认识:厌氧铵氧化细菌通过亚硝酸盐还原酶将亚硝酸根离子还原为一氧化氮,进而与铵离子结合在联氨合成酶的作用下生成联氨,最后通过联氨氧化酶的催化产生终产物氮气。同时,对参与这些过程的关键酶及其功能基因的认识有助于选择新的分子标记,从而为研究厌氧铵氧化细菌的多样性和分子生态学特征提供新的工具,以弥补16S rRNA基因特异性相对较低且难以与生态功能关联等方面的不足。对目前已知的参与厌氧铵氧化过程的3种关键酶的研究历程和现状进行了评述,并总结了利用3种功能基因进行厌氧铵氧化细菌生态学研究的最新进展。     

黔西南北盘江镇喀斯特高原峡谷区植被演替阶段碳氮稳定同位素特征

为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ¹³C、δ¹⁵N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及稳定同位素值,并分析其在不同层次间的互作效应。结果表明：(1)喀斯特地区森林叶片-凋落物-土壤δ¹³C值分别为-31.31‰～-28.23‰、-29.96‰～-20.07‰、-26.83‰～-21.14‰,相应的δ¹⁵N值依次为-3.41‰～1.54‰、-2.61‰～0.99‰、5.36‰～8.63‰,总体上土壤表现出富集效应。(2)伴随着演替发生,叶片δ¹³C值与土壤δ¹⁵N值均为先减小后增大,土壤、凋落物δ¹³C值呈降低趋势,叶片和凋落物δ¹⁵N值均无明显变化规律。(3)乔灌阶段叶片-土壤δ¹⁵N值最低,表明该阶段生态系统N饱和程度较小,N含量相对亏缺。(4)叶片-...     

鼎湖山马尾松林营养元素的分布和生物循环特征

较系统地研究了鼎湖山马尾松林营养元素的分布和生物循环情况。马尾松林内各组分营养元素浓度总的规律为：针叶－细根－林下层植物－凋落物－树皮－树干;在树皮,树干和凋落物组分中各营养元素的排序为：Ｎ－Ｃａ－Ｋ－Ｍｇ－Ｐ,其它组分中则为：Ｎ－Ｋ－Ｃａ－Ｐ－Ｍｇ。马尾松林各营养元素的总贮量（ｋｇ／ｈｍ＾２）为：２２７８．５１（Ｎ＊）,２８０．０１（Ｐ）,５６７．９０（Ｋ）,４５６．８４（Ｃａ）,１４４．７６（     

体液循环microRNA的研究进展

循环microRNA(miRNA)是参与细胞间信息交流的一类非编码小RNA分子,作为许多疾病的生物标记物近来受到广泛关注。简要总结了循环miRNA的来源和存在形式,同时概述了体液miRNA的制备和检测方法,最后对循环miRNA的应用前景进行了简单探讨,以期为循环miRNA在理论和实践中的深入研究和应用提供参考。     

水体中氮稳定同位素的研究进展

随着工农业生产的发展,水体氮污染已日益严重.利用氮稳定同位素来判别水体氮污染的源和汇、研究氮循环等显得尤为重要.本文就以下几方面进行综述:1)氮稳定同位素的基本概念、氮在水体中的循环及相应的同位素分馏情况;2)系统比较了水中氮同位素测定过程中氮同位素的分离、富集和不同形态氮的转化方法;3)讨论了氮稳定同位素在研究地表水、地下水及海水中的氮循环、判断氮污染的源和汇、氮在生态系统中转化以及水体富营养化等方面的应用;4)总结了水体中反硝化作用的判断方法和水体中硝酸盐的两种自然衰减机制——反硝化作用和稀释作用;5)指出了该研究领域的不足之处.     

放牧对草地生态系统影响的研究进展

全球草地占据30%左右的陆地面积, 在全球气候变化、碳氮及养分循环、保持水土、调节畜牧业生产等方面具有重要的作用。目前草地的主要利用方式之一就是放牧, 不同的牲畜种类、放牧强度、年限、历史和制度等, 会影响草地植物群落、生物多样性及土壤微生物, 进而影响草地生态系统结构、功能和过程。该文围绕放牧对草地生态系统结构、功能和过程的影响, 1)回顾了20世纪50年代到现在各个历史阶段放牧对草地生态系统影响的研究; 2)利用文献计量分析的方法, 剖析了放牧对草地影响研究的热点内容、重要区域和关键词等; 3)阐明了放牧对草地植物生长、群落特征、碳氮及养分循环、生产力及土壤质量等的各方面影响的研究进展及国内相关研究的优势及存在的主要问题和不足; 4)基于上述分析, 从草地放牧精准管理、经典假说验证、放牧和全球变化研究相结合等方面, 提出未来研究的前沿方向和优先领域。该文在系统总结放牧对草地生态系统影响的研究进展、研究优势及存在问题的基础上, 提出未来的研究应与全球变化相结合, 为我国的草地放牧生态学研究、适应性管理和可持续利用等提供科学基础。     

S-甲基二硫代肼基甲酸的西夫碱双铜配合物的合成及其在双层脂膜上的电子传递

合成了S-甲基二硫代肼基甲酸的西夫碱双铜配合物并用各种物理方法对其进行了结构鉴定。生物试验表明配合物对各类微生物具有一定抑制作用。用循环伏安法研究了经双铜配合物修饰的双层脂膜(bilayer lipid membrane,BLM)上的氧化还原反应,表明配合物在膜内起电子递体的作用。     

生态卫生系统研究进展

生态卫生作为一种新的可持续卫生理念,旨在改变人们对现代城市卫生系统的认识,其基本原理是基于生态系统的物质流闭合循环,包括营养循环和水资源循环。本文在阐述生态卫生概念和内涵的基础上,从技术创新、规划与管理、社会实践三个视角对国内外研究现状进行了评述。指出目前生态卫生系统研究中存在的问题:首先,方案设计对居民意见的反馈环节不到位;其次,全套生态卫生技术的集成和示范相对比较欠缺;第三,不同类型方案的成本效益分析以及环境、卫生风险的比较研究有待加强。结合中国实际,分析制约中国生态卫生建设的瓶颈因素包括对生态卫生系统可接受性考虑不周、缺乏政策法规和标准体系的支持与保障、关键设备和工艺有待研发、服务支撑体系的配套辅助不够完善等四方面,并提出城乡不同的生态卫生发展方案、设置管理机构、落实技术规范及标准、推进宣传教育、制定政策法规等建议,以期为中国生态卫生事业的发展提供理论参考。     

面向生态文明的超循环经济:理论、模型与实例

在全球气候变化背景下,研究适应生态文明要求的新的经济运行模式——超循环经济的基本原理、结构模型、运行机理和实际应用。首先,运用系统结构分析方法梳理不同时期经济运行模式的演进过程:由"从摇篮到产品"的粗放经济,到"从摇篮到坟墓"的末端治理经济,再到"从摇篮到摇篮"的循环经济。延续这一绿色发展趋势,根据文明演化的共生理论和艾根创立的超循环理论,提出超循环经济的理论构想,并描绘"从孕育到孕育"的超循环经济的概念结构。其次,将超循环经济思想应用于林纸拓展系统(EFPS)。在分析中国造纸工业的发展现状和瓶颈及其与林业和生态环境相互关系的基础上,按照资源链、生态链和价值链(简称"三链",或3C)逐层拓展的逻辑顺序,研究EFPS超循环经济的系列结构模型。具体来说,依次建立起各层次的超循环结构模型——制浆造纸系统的资源链核心层模型、供应链系统的资源链拓展层模型、生态环境系统的生态链拓展层模型,以及社会经济系统的价值链拓展层模型。然后将各层次的结构模型综合起来,形成EFPS超循环经济的多重拓展-嵌套整体模型。该模型既能展示EFPS超循环经济系统的全貌,又包含其各层次的系统结构。因此既能为各级政府在制定国家和地区的循环经济总体发展规划时提供参考,又能为制造企业、营林组织、供应链、行业协会等各类经济主体的绿色经营决策提供支撑。最后,在上述实证研究的基础上进行理论提升。一方面提出超循环经济的5R原则:减量化、再循环、再利用、再分配和再培育。另一方面基于5R原则和3C循环链,构建5R-3C理论模型,并研究其5R-3C共生运行机理。研究表明,在超循环经济模式下,产业与生态系统可以实现互利共生的良性循环。以上研究成果的主要创新之处在于:在原理上,揭示了面向生态文明的超循环经济的概念结构、本质属性和5R原则;在机理上,创立了超循环经济的5R-3C模型及其共生运行机理;在实施上,以林纸拓展系统为例,为超循环经济理论的"落地生根"和推广应用构建了具体的多重拓展-嵌套模型。