模拟增温对长白山北坡垂直样带森林土壤有机碳稳定碳同位素的影响

分析了长白山北坡垂直样带3种典型原始森林地表凋落物及不同粒径土壤组分中有机质的δ¹³C值,并将在岳桦林样地(EB,海拔1996 m)采集的20 cm土柱分别置换到云冷杉林(SF,海拔1350 m)和阔叶红松林(PB,海拔740 m),云冷杉林样地采集的土柱置换到阔叶红松林中,进行为期1年的野外模拟增温试验.结果表明：3种林型土壤的δ¹³C值均显著高于凋落物的δ¹³C值,凋落物和土壤有机质中的δ¹³C值由地表凋落物向土壤下层逐渐增加,而土壤粒径中有机质的δ¹³C值随粒径减小而增大.3种林型中,凋落物δ¹³C值变化趋势为云冷杉林(-28.3‰)>阔叶红松林(-29.0‰)>岳桦林(-29.6‰),而土壤有机质的δ¹³C值变化趋势为岳桦林(-25.5‰)>阔叶红松林(-25.8‰)>云冷杉林(-26.2‰).在土壤温度增加0.7 ℃～2.9 ℃条件下,土壤及其各粒级的δ¹³C值均呈下降趋势,而且<2 μm粘粒和2～63 μm粉粒δ¹³C值的降幅(0.48‰和0.47‰)高于>63 μm砂粒δ¹³C值的降幅(0.33‰).未来气候变暖可能对储藏在细小颗粒中年龄较长的有机碳带来较大的影响.     

南亚热带六种典型人工林碳收支研究

集成生物圈模型(IBIS)有效整合了陆地生态系统的地表过程、植被冠层过程、植被物候和植被动态,被广泛应用于研究生态系统的碳平衡和碳收支情况。在采集研究区域气象数据、植被功能型和光合参数、叶面积指数、各植被类型枯落物月分解比例、土壤参数的基础上,运用IBIS 模型对广州市六种林分的总生产力(GPP)、净第一性生产力(NPP)、生态系统净生产力(NEE)进行了预测,结合每种林分碳储量、年固碳量的野外实测数据,对模型的运行结果进行了验证。结果表明,阔叶林的GPP 和NPP 均高于针叶林;从时间序列来看,NPP 和NEE 月变化数据呈双峰曲线,两个峰值分别出现在春季和秋季,而夏季较少,这可能与夏季的自养呼吸和异养呼吸高有关。该研究有助于理解位于南亚热带植被的碳动态规律。     

土壤有机碳对外源氮添加的响应及其机制

土壤有机碳库是陆地生态系统碳库的重要组成, 在全球碳循环中发挥着重要的作用。受元素化学计量平衡调控作用, 氮输入的增加将会对土壤有机碳库产生重要影响。然而, 目前关于陆地生态系统碳库对氮添加的响应主要集中在植被碳库, 对土壤碳库研究较少, 且研究结论争议较大, 尤其对其响应机制缺少系统梳理。该文作者通过对已有文献进行梳理, 认为生态系统类型、土壤碳变化的检测方法、土壤深度, 以及土壤稳定性碳和易变碳含量的差异可能是造成当前研究土壤碳汇增量(每克氮输入所增加的碳)差异的重要原因。氮添加条件下土壤有机碳的积累机制可能包括3个方面: 1)氮添加增加了凋落物输入, 促进了碳积累; 2)氮添加减少土壤碳输出, 尤其是抑制了稳定性碳的分解; 3)促进土壤腐殖质及稳定性碳的形成。此外, 该文结合当前研究中存在的不足, 提出今后需加强对深层土壤碳、土壤可溶性有机碳的淋溶及吸附, 以及不同土壤碳组分对氮添加的响应研究, 并通过改进检测方法减少氮添加条件下碳储量的测量误差。     

三峡水库香溪河库湾基于初级生产力的渔产潜力估算

于20132014 年在三峡水库香溪河库湾开展了浮游植物初级生产力的调查, 并分别采用营养动态模型、Cushing 模型、Tait 模型和Downing 模型计算了该库湾滤食性鱼类的渔产潜力, 以此来评估其水体承载量。结果表明, 香溪河库湾初级生产力具有显著的时空异质性;据此计算的渔产潜力显示了空间差异和季节动态;高岚河水域的渔产潜力较其他水域要大;夏季渔产潜力最大, 从大到小依次为春季、秋季、冬季。上述方法计算的滤食性鱼类渔产潜力分别为7.3103、1.046104、1.256104 和2.064106 kg/y。除了Downing模型外, 其他方法的估算结果较接近渔业资源量的真实状况。以3 个模型计算的渔产潜力为核算依据, 确认该库湾滤食性鱼类的水体承载量约为104 kg, 最大持续捕捞量可达5103 kg/y。研究结果可为三峡水库支流库湾渔业资源的可持续利用提供必要的技术支撑。       

澜沧江中游山地不同土地利用对土壤有机碳的影响及预测

基于2011年实地采集的210个表层（0～20 cm）土壤样本,研究了澜沧江中游山地4种典型土地利用类型土壤有机碳含量的空间分布差异.利用相关性分析研究土壤有机碳含量与土地利用类型、地形因子、归一化植被指数之间的关系,采用多元线性回归模型和克里格插值模型预测澜沧江中游山地有机碳含量分布.结果表明： 研究区4种土地利用类型表层土壤有机碳含量的大小依次为：林地>灌丛>草地>农田.土地利用类型、坡向、坡度和平面曲率均是影响土壤有机碳含量的重要因素.多元回归模型比地统计学模型对山地生态系统土壤有机碳的预测效果更好.     

干旱胁迫降低了内蒙古羊草草原的碳累积

采用涡度相关法, 分析了2004年(平水年)和2005-2006年(干旱年)生长季内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原的净生态系统碳交换(net ecosystem exchange, NEE)、总初级生产力(gross primary productivity, GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration, R_e)的季节和年度变化。结果表明: 平水年羊草草原的日最大GPP和R_e分别为4.89和1.99 g C·m^-2·d^-1, 而干旱年GPP和R_e分别为1.53-3.01和1.38-1.77 g C·m^-2·d^-1。与平水年相比, 干旱年日最大GPP、R_e分别下降了38%-68%和11%-12%。平水年羊草草原累积的GPP、R_e分别为294和180 g C·m^-2, 而在干旱年分别为102-123 g C·m^-2和132-158 g C·m^-2。和平水年相比, 干旱年的GPP、R_e分别下降了58%-65%和12%-27%。用Van’t Hoff模型模拟的8个窄土壤含水量(θ)跨度生态系统呼吸(R_e)对土壤温度(T_s)的敏感程度表明: 曲线斜率在θ = 0.16-0.17 m³·m^-3范围内达到最大, 高于或者低于这个阈值, R_e对T_s的敏感度降低。干旱胁迫降低了生态系统生产力和生态系统呼吸量。与平水年相比, 干旱年的GPP比R_e下降的幅度更大, 干旱胁迫降低了内蒙古羊草草原的碳累积, 使生态系统由碳汇变为碳源。     

农业技术措施对AM真菌群落结构的影响研究进展

农业生态系统中AM真菌多样性丰富,并以独特的群落结构发挥其功能.寄主植物和环境因子对AM真菌群落结构具有重要影响,此外,农业技术措施对农业生态系统中AM真菌群落结构的影响也值得关注.本文系统总结了施肥、灌溉、轮作、间作、土壤耕作、化学药剂等农业技术措施对AM真菌群落结构的影响研究进展,分析了农业技术措施改变AM真菌群落结构的可能机制,探讨了提高农业生态系统中AM真菌多样性的可能途径,提出通过改进施肥体制及其配套技术、增加植物多样性和人工接种AM真菌等可提高农业生态系统中AM真菌多样性;并指出当前存在的问题和今后的研究方向.     

合成性信息素对柑桔潜叶蛾的田间引诱作用

目前柑桔潜叶蛾的防治主要依赖化学农药, 而且生产中缺少有效测报技术。为此, 我们于2009年6月30日至10月6日在浙江宁波通过有机合成柑桔潜叶蛾Phyllocnistis citrella（鳞翅目, 细蛾科）的3种性信息素化合物顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛、顺7, 顺11-十六碳二烯醛和顺7-十六碳烯醛, 配制成不同浓度比例的混合物, 进行田间试验比较其引诱活性。结果表明, 单一的顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛对柑桔潜叶蛾雄蛾就可以显示较强的引诱作用, 而顺7, 顺11-十六碳二烯醛单一成分没有引诱活性, 顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛与顺7, 顺11-十六碳二烯醛的二元混合物30∶1~3∶1之间活性较强, 而在30∶1的质量比例时诱虫量最高。含顺7-十六碳烯醛的三元混合物, 当顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛∶顺7, 顺11-十六碳二烯醛∶顺7-十六碳烯醛三者比例为100∶10∶3时有显著增效作用。剂量与诱捕活性试验显示每枚诱芯1 mg顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛的剂量引诱作用最强, 随浓度降低, 引诱作用下降。诱捕器在0.8~1.5 m之间的不同悬挂高度对诱捕数量无显著影响。结果说明, 顺7, 顺11, 反13-十六碳三烯醛、顺7, 顺11-十六碳二烯醛和顺7-十六碳烯醛组成的三元混合物诱芯可以作为柑桔潜叶蛾的诱杀技术并应用于其生物防治和预测测报。     

集约和粗放经营下毛竹林土壤活性有机碳的变化

以集约和粗放经营的毛竹(Phyllostachys heterocycla ‘Pubescens’)林为研究对象, 探讨了春季毛竹林集约经营后土壤有机碳的变化。结果表明: (1)集约经营后毛竹林0-10和10-20 cm土层土壤总有机碳含量分别下降了7.01%和18.90%, 易氧化碳含量分别下降了31.22%和46.03%, 0-20 cm土层轻组有机质含量下降了19.87%。(2)两种毛竹林的土壤有机碳含量在剖面上整体上均随土层深度的增加而呈下降趋势, 但下降幅度不同。粗放经营的毛竹林土壤易氧化碳的剖面特征与总有机碳相似, 而集约经营的毛竹林存在明显差异。轻组有机质具有表聚性, 主要分布在土壤表层(0-20 cm)。(3)土壤总有机碳、易氧化碳、轻组有机质与土壤养分之间的相关性均达到极显著水平(p < 0.01), 总有机碳与速效磷显著相关(p < 0.05)。(4)集约经营后, 毛竹林0-10 cm土层土壤易氧化碳的碳素有效率和土壤碳库活度分别下降了26.01%和50.52%, 差异显著(p < 0.05); 10-20 cm土层分别下降了35.51%和54.41%。因此, 施加适当配比的有机肥和无机肥, 有利于土壤中各种有机碳的积累, 也可改善土壤的生物化学活性。     

从噬菌体展示的构象限制性随机肽库中筛选有 trkB 结合活性的小肽

脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)能够促进多种神经元的存活和分化, 在神经退行性疾病的治疗中具有广阔的应用前景, 但由于其分子量大而无法穿过血脑屏障, 限制了其临床应用. 以表达于NIH 3T3细胞上的BDNF受体trkB为靶分子, 从噬菌体展示的随机肽库中筛选与trkB有亲和力的小肽, 采用不表达trkB 的NIH 3T3细胞预吸附和最后一轮筛选以1 μg/mL的BDNF竞争性洗脱策略, 使能与trkB天然构象结合、又能有效拮抗BDNF与trkB结合的特异性噬菌体得到了有效富集, 获得了5种trkB结合小肽, 它们有核心序列CRA/TXφXXφXXC(X代表随机残基, φ为T, L或I). 对展示有5种外源小肽的噬菌体进行了初步生物活性测定, 未发现有BDNF样活性, 反而能剂量依赖性地拮抗BDNF的生物功能. 依据其中一个克隆序列(C1)合成的肽也证实有拮抗BDNF的作用, 表明获得的5种小肽可能为trkB受体拮抗剂. 这些trkB拮抗性小肽在治疗神经母细胞瘤和慢性痛以及神经生物学研究中具有应用前景, 同时也为构建二级噬菌体展示肽库、继续筛选BDNF模拟小肽奠定了基础.