东北主要树种倒木分解释放的CO2通量

在倒木丰富的森林生态系统中,倒木分解释放的CO2通量(RCWD)是生态系统碳收支中不容忽视的一个组分。采用红外气体分析法(Li-6400IRGA)测定东北东部山区典型温带天然次生林中11个主要树种的RCWD及其相关环境因子。主要研究目标包括:比较11个树种的RCWD、倒木温度(TCWD)和倒木含水量(WCWD);量化RCWD与TCWD和WCWD的关系;量化RCWD的季节动态。研究结果表明:白桦、山杨、紫椴、胡桃楸、蒙古栎、色木槭、春榆、红松、黄菠萝、落叶松和水曲柳在测定期间RCWD的平均值分别为:10.64、8.38、7.85、6.59、6.01、4.07、3.88、2.55、2.29、1.96μmolCO.2m-.2s-1和1.90μmolCO.2m-.2s-1。软阔叶树种的RCWD最高;针叶树种的RCWD总体上低于阔叶树种的。在整个测定期间,不同树种的TCWD虽然没有显著性差异(p>0.1),但是其WCWD差异极显著(p<0.001)。树种、倒木个体、倒木所处的立地状况及其交互作用均显著地影响RCWD,但其影响程度因树种而异。所有树种的TCWD、WCWD及其交互作用显著地(p<0.01)影响RCWD;包括了这些作用的RCWD模型解释了39.9%~72.9%的RCWD变异。不同树种RCWD的季节变化呈现基本一致的单峰曲线格局,主要受TCWD的驱动;而WCWD主要影响RCWD的季节内变化和树种间的差异。     

环剥对红松(Pinus koraiensis)韧皮部和木质部碳水化合物的影响

树干环剥可以阻碍韧皮部光合产物的运输并进一步影响光合产物的分配。长时期内,环剥能够导致环痕上部可溶性糖和淀粉的积累,但对于短期内如何影响碳水化合物在木质部和韧皮部内的运输模式所知甚少。以38年生红松(Pinus koraiensis Sieb.etZucc.)为研究材料,分别对环剥上部、下部每隔1~2d采样,区分木质部和韧皮部(树皮)进行可溶性糖和淀粉含量及树干糖呼吸消耗速率测定,确定环剥后的日变化和周变化,并对木质部可溶性糖、淀粉含量与韧皮部中相应指标进行相关关系的回归分析。结果发现:(1)环剥后4周内,在环剥痕上、下部间木质部可溶性糖和淀粉含量,韧皮部中淀粉含量均不存在显著差异(p>0.05),而韧皮部内可溶性糖含量,环剥后第2周出现显著差异,从第4周出现环剥上部显著高于下部的碳水化合物积累现象(p<0.05);(2)环剥阻隔了韧皮部可溶性糖的纵向运输,但是并不影响木质部的纵向运输,而且环剥并没有影响木质部和韧皮部之间的糖和淀粉的相关关系;(3)环剥第1周内环剥上部和下部呼吸消耗速率差异不显著,第2周环剥上部显著高于环剥下部,从第3周开始环剥下部呼吸消耗速率显著下降。推断认为,在环剥处理的4周内,环剥上部冠层新形成的碳水化合物很大一部分均被呼吸消耗掉,导致环剥上部较环剥下部可溶性糖稍有增加;红松胸高直径以下部分所储藏的碳水化合物足以保障2周内红松树干呼吸。     

植物根呼吸对升温的响应

植物根呼吸碳释放量高达18Pg／a,约为全球化石燃料燃烧碳排放量（6．5Pg／a）的2．8倍。了解根呼吸对升温的响应对于构建陆地生态系统碳动态模型、评价地下碳库碳收支具有重要作用。短期升温能明显提高根呼吸速率,但在近乎恒定的温度梯度下,根呼吸速率可能逐渐恢复到温度变化前的水平。根呼吸的温度敏感性与植物种和测定的温度范围有关,其Q10值介于1．1～10之间。在野外条件下,根呼吸的温度敏感性还会受到土壤湿度、养分状况、呼吸底物有效性、太阳辐射、光合产物的地下分配模式和天气状况等影响。通常根呼吸的温度敏感性比土壤微生物呼吸的温度敏感性高,但室内控制温度下和野外环割（girdling）实验中并未观测到类似现象。根呼吸是否具有温度适应性仍是一个尚未解决的重大科学问题。有关根呼吸对升温的适应机理仍不清楚,可能是碳循环研究存在不确定性的重要来源。今后的研究方向应集中在以下几方面：（1）深入探讨根呼吸的温度适应性;（2）扩大对成年植物种的研究;（3）扩大对环境因子交互影响和模拟研究;（4）扩大对植物根呼吸测定和升温新技术的研究。     

冬小麦旺盛生长期间CO2浓度升高对根际呼吸的影响

依托FACE（free air carbon dioxide enrichment）技术平台,利用阻断根法,采用H6400红外气体分析仪（IRGA）-田间原位测定的方法,研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对水稻／小麦轮作制中冬小麦旺盛生长期间根际呼吸的影响。结果表明,在整个测定期间,大气CO2浓度升高增强了根际呼吸速率,提高了根际呼吸排放量。在高N和低N处理中,高CO2浓度下的根际呼吸总排放量分别比Ambient极显著增加117．0％和90．8％。根际呼吸速率在孕穗初期达到最大值;使根际呼吸在土壤呼吸中的比重由24．5％（LN）～26．7（HN）提高到39．8％（LN）～47．1％（HN）。CO2浓度升高与氮肥用量对根际呼吸产生交互效应。表明大气CO2浓度升高将加快土壤向大气的CO2排放,结果将有助于评价未来高CO2浓度背景下农田生态系统土壤碳的固定潜力。     

华北高产农田生态系统中冬小麦分蘖期生长与碳截留

模拟华北高产施肥条件盆栽冬小麦,采用^14C同位素对分蘖期冬小麦进行脉冲标记,并分别在分蘖期、拔节期、花期和成熟期取样测定冬小麦地上部、根和土壤中的^14C含量,研究冬小麦光合固定碳对土壤碳库的输入机制。结果表明：冬小麦冬前植株地上部分的生长可以用三次方程较好地拟合;冬小麦出苗后36d停止生长,植株地上部分平均干质量为0．219g·株^-1,折合为0．09gC·株^-1。冬小麦分蘖期光合固定的碳在植株地上部分、地下根部和土壤中的分配比例分别占光合同化HC总量的35.2％、10．4％和51．3％。到冬小麦生长期末,植株地上部分、地下根部和土壤中的^14C含量分别降至最初光合同化^14C总量的3．9％、4．6％和26．4％。通过呼吸作用所释放的^14C总量随作物生长时间的推移不断增大,到生长期末,通过呼吸作用输出的^14C的量占分蘖期冬小麦固定总量的65．2％。     

华南丘陵区不同土地利用方式下土壤呼吸

采用静态箱-气相色谱法对华南丘陵区针叶林和果园土壤呼吸及其主要影响因子进行了观测。结果表明:针叶林和果园含凋落物年均土壤呼吸分别为(1.96±0.09)和(6.56±0.32)kg.m-2.a-1;不含凋落物年均土壤呼吸分别为(1.60±0.07)和(5.30±2.80)kg.m-2.a-1。土地利用方式对土壤呼吸的影响较大,果园土壤呼吸明显大于针叶林(P<0.01)。针叶林和果园土壤呼吸季节变化模式相似,即雨季较高而旱季较低。不同土地利用方式下不同处理土壤呼吸均与地下5cm土壤温度、地表温度和气温呈显著指数相关。利用Q10模型计算出针叶林和果园土壤呼吸Q10值变化范围在1.73～3.30。土壤呼吸与土壤含水量显著相关。温度和土壤含水量能部分解释针叶林和果园土壤呼吸的季节变化。针叶林和果园由凋落物分解释放的CO2对土壤呼吸的贡献分别为18.14%和19.08%。     

全球大气CO2浓度升高对土壤微生物的影响

全球大气CO2浓度升高对土壤微生物生态系统的影响已引起广泛关注。本文从土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性方面对大气高浓度CO2的响应进行了综述。由于提供高浓度CO2的实验系统、所选植物材料以及土壤特性等的不同,大气CO2浓度升高对土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性的影响并未得出一致结论。但高浓度CO2对土壤微生物生态系统的影响是存在的。     

猪生殖与呼吸综合征病毒的基因组及致病的分子基础

猪生殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and res-piratory syndrome virus,PRRSV)以引起母猪的生殖障碍及仔猪的呼吸道症状为特征。PRRSV属于尼多病毒目、动脉炎病毒属。PRRSV的基因组为一单股正链RNA分子,由大约15 000个核苷酸组成,含有8个开放性阅读框架(ORFs),其线性排列顺序为5-′NCR-ORF1a/1b-ORF2-GP3-GP4-GP5-M-N-NCR-3′。大量研究表明PRRSV基因组的结构特征、表达模式及与宿主的相互作用构成了PRRSV致病的分子基础,系统了解该方面的研究进展对开展PRRSV致病机理和新型疫苗等方面的研究将有所帮助。1…     

共表达猪繁殖与呼吸综合征病毒修饰型GP5和M蛋白增强DNA疫苗免疫应答的研究

为了增强猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)DNA疫苗免疫效力,分别以PRRSV ORF5m(修饰型ORF5基因)及ORF6为候选基因,构建了单基因或双基因共表达的真核表达质粒pCI-ORF5m、pCI-ORF6及pCI-ORF5m/ORF6。转染BHK-21细胞,Western blot检测证实ORF5m和ORF6基因均获得正确表达,并且共表达的GP5m和M蛋白能够形成异源二聚体。将构建的表达质粒免疫小鼠,首免后6周共表达ORF5m和ORF6基因的pCI-ORF5m/ORF6免疫组小鼠血清中和抗体全部阳转,8周时最高可达到1:32,同时还可检测到较高的特异性细胞免疫应答,明显高于单独表达ORF5m基因的pCI-ORF5m免疫组。进一步将DNA疫苗免疫断奶仔猪,pCI-ORF5m/ORF6免疫组同样能诱发优于pCI-ORF5m免疫组的中和抗体和细胞免疫反应。上述研究结果表明采用ORF5m和ORF6双基因共表达策略能够显著提高PRRSV DNA疫苗效力,为PRRSV新型疫苗的研制提供了有用的数据。     

多器官功能障碍综合征发病机制研究进展

多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syn-drome,MODS)是指人体各器官功能正常或相对正常情况下遭受严重创伤、休克、感染、外科大手术及急性药物毒物中毒等致病因素急性损害24 h后,同时或序贯性出现2个或2个以上的器官功能障碍或衰竭,即多个器官功能改变不能维持