泰山4种优势造林树种细根分解对细菌群落结构的影响

为了理解细菌群落结构和多样性对森林生态系统细根凋落物分解的影响, 该研究以泰山4种主要优势造林树种刺槐(Robinia pseudoacacia)、麻栎(Quercus acutissima)、油松(Pinus tabulaeformis)和赤松(Pinus densiflora)为研究对象, 采用凋落物分解袋法及Illumina Miseq测序平台对细菌16S rDNA V4-V5区扩增产物进行双端测序, 分析了4种树种细根分解对细菌群落结构及多样性的影响。结果表明: (1) 4种植物细根分解速率差异显著, 阔叶树种分解速率显著高于针叶树种, 表现为刺槐>麻栎>油松>赤松。(2) 4个树种细菌序列操作分类单元(OTU)、观测到的物种数、Ace指数和系统发育多样性之间差异显著, 且阔叶树种刺槐和麻栎显著低于针叶树种赤松和油松。4种细根分解的细菌群落结构存在极显著差异。细根初始碳(C)含量、木质素:氮(N)和C:N对细菌群落结构的影响较大。(3)细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群是变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门, 且变形菌门、酸杆菌门在4个树种之间差异显著, 特别是阔叶树种变形菌门显著高于针叶树种。在纲水平上, α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、不明放线菌纲、鞘脂杆菌纲为主要的优势纲, 其中α-变形菌纲、不明放线菌纲在4个树种之间差异显著。(4) Pearson相关性分析表明, 细菌优势门和纲相对丰度受到凋落物初始化学性质的影响, 特别是变形菌门和α-变形菌纲; 变形菌门和α-变形菌纲相对丰度与细根分解速率显著正相关。冗余分析结果也显示, 细根初始N、磷(P)含量和木质素含量对细菌群落结构的影响较大。研究结果有助于理解细菌群落结构和多样性对森林生态系统细根凋落物分解的影响。     

黄顶菊凋落物分解对节肢动物群落结构的影响

选择黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵的林地、农田、荒地、沟渠等4种生境作为调查样地, 比较黄顶菊与本地植物凋落物的分解速率及凋落物分解对节肢动物群落结构的影响。于2014年10月凋落物高峰期在各样地内分别搜集黄顶菊与本地植物的凋落物, 每种凋落物称取20 g装入尼龙网分解袋中, 放入各生境。2015年的每个月将不同生境不同处理凋落袋各取回10袋, 用Tullgren法分离节肢动物。 4种生境共捕获17,466头, 隶属8纲18目, 4种生境的优势类群皆为蜱螨目和啮目。其中, 林地、农田、荒地、沟渠4种生境处理组中节肢动物数量分别为1,698头, 1,838头, 2,631头, 3,413头, 分别比对照组高18%, 53%, 22%, 11%。多数月份黄顶菊凋落物中的节肢动物丰富度及多样性指数高于同生境对照组, 并且在黄顶菊生长盛期差异显著; 黄顶菊凋落物的分解速率高于对照植物分解速率, 且各月份凋落物分解速率动态与节肢动物数量变化动态呈显著相关。黄顶菊凋落物对节肢动物的影响与人为干扰程度有关, 这种影响在人为干扰较小的荒地与沟渠生境中更为明显。综上所述, 黄顶菊凋落物的分解改变了节肢动物群落结构, 并引起节肢动物多样性的升高。     

东江流域降水与径流演变趋势及周期特征分析

认识流域水文演变趋势和周期性规律对流域可持续发展规划具有重要的生态意义。基于1989-2011 年东江流域9 个气象站点的逐日降水数据和3 个水文代表站(龙川、河源和博罗)的日径流数据, 分别采用Mann-Kendall 趋势检验和小波分析方法对东江流域降水量和径流量变化趋势和周期特征进行了研究。结果表明1989-2011 年间东江流域年降水量和春冬季节降水量呈不显著的减少趋势, 而夏秋季节降水量有增多的趋势; 位于上、中、下游水文站点的年径流量和枯水期径流量均呈现不显著的下降趋势; 东江流域的降水和径流趋向于更加不均的时空分布特征,其周期性演变趋势的时空特征较一致; 年径流系数的变化幅度极小(Mann-Kendal 倾斜度接近0)。这项研究也将有益于位于亚热带类似的流域森林植被恢复的政策决定。     

张广才岭西坡不同起源林分土壤碳收支机制研究

对五常凤凰山林场皆伐迹地上45年生不同起源（人工更新、人天混更新、天然更新）形成的次生阔叶林、落叶松与阔叶树混交林和人工更新土壤碳输入和输出的季节动态进行研究,探讨不同起源对林分土壤碳收支的影响。结果表明：（1）不同起源土壤有机碳含量为针阔混交林显著高于落叶松纯林(P＜0.05),次生阔叶林居中,且与二者差异不显著（P＞0.05）;（2）不同起源林分叶凋落物总量表现出次生阔叶林＞针阔混交林＞落叶松纯林,且次生阔叶林显著高于落叶松纯林（P＜0.05）;（3）3种起源林分凋落物分解速率顺序为次生阔叶林>针阔混交林>落叶松纯林;（4）不同起源林分不同季节土壤呼吸速率均以次生阔叶林最高,落叶松人工林最低;（5）不同起源林分土壤微生物生物量碳（MBC）、土壤易氧化碳（ROC）6~10月平均值表现出针阔混交林>次生阔叶林>落叶松纯林,而土壤水溶性有机碳（WSOC）则为次生阔叶林>针阔混交林>落叶松纯林;（6）不同起源林分凋落物分解失重率与3种土壤活性碳的相关性均显著（P<0.05）,土壤呼吸速率与ROC和WSOC呈极显著负相关（P<0.01）。综合分析土壤碳收支过程表明,人天混更新更利于土壤碳的周转和贮存。     

细根分解研究及其存在的问题

细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。主要包括淋溶和破碎等物理过程和以生物作用为主的化学过程。这些过程受复杂的细根化学成分及外部土壤因子的综合控制,如细根本身养分含量、木质素和纤维素含量、土壤温度、水分、养分的有效性以及土壤动物、真菌和细菌等。但是,细根分解发生在不能直接观测的地下部分,人为改变细根分解的自然环境是研究过程中存在的主要问题。埋袋法虽然应用最为普遍,但是它严重地干扰了细根分解环境,导致低估分解速率。最近提出的原状土芯法(intact-core)克服了埋袋法的主要缺陷,是目前细根分解研究中最接近自然分解过程的研究方法,但也存在一些问题。因此,如何设计有效且能够真实的反映细根自然分解过程的试验方法是今后该领域研究最重要和最具挑战性的课题。     

基于小波包熵的运动意识任务分类研究

提出了以小波包熵作为脑电特征向量的左右手运动意识任务分类方法,对被测试者想象左右手运动时的脑电小波包熵动态变化情况及分析窗口长度的选择进行了研究.结果表明,小波包熵能很好地反映左右手运动想象的脑电特征变化,用线性判别式算法对脑电特征进行识别,分类正确率达到92.14%.由于小波包熵的计算比较简单,稳定性好,识别率高,为大脑运动意识任务的分类提供了新思路.     

高等植物的雄核发育

雄核发育的过程可以人为划分为3个阶段：小孢子胚性潜能的获得、细胞分裂的起始和胚胎的分化形成。文章介绍每一阶段所发生的细胞和分子水平的变化,其中侧重点在基因表达的变化,包括转录因子基因、与胁迫有关的蛋白质基因、淀粉合成及蛋白质分解相关基因以及近年来发现的与胚胎发生有关的调节基因的研究进展。     

木质素和氮含量对植物残体分解的影响

 在25 ℃和水分含量为400 g·kg-1（以风干土计）条件下对19种植物残体进行培养实验,同时进行田间填埋试验,研究残体的木质素和N含量对其在土壤中分解的影响。相关分析表明,不同植物残体的分解速率与其初始全N含量呈正相关,与初始木质素含量、木质素与N含量之比呈负相关。逐步回归分析进一步表明,植物残体的C分解与全N及木质素含量的数学关系可表达成：Y=B0+B1N+B2L。式中,B0、B1和B2为回归系数,N和L分别表示植物残体的初始全N含量及木质素含量。Y可分别表示为植物残体C分解的一级动力学常数、培     

听觉诱发脑电小波分量的混沌研究——婴儿痉挛症认知功能障碍的机制探讨

通过对婴幼儿期难治性癫痫———婴儿痉挛症(infantile spasms, IS)听觉诱发脑电细貌混沌特性的研究,探讨与IS相伴的认知功能障碍的发生机制。研究方法是分别记录IS组及正常对照组对象的听觉诱发脑电,经Mexihat连续小波变换后,分别计算信号各尺度小波分量的相关维数。结果表明IS组与正常对照组的各小波分量相关维数的差别主要表现在小波的第3尺度分量上(频带范围是32~64 Hz,主要为γ频带范围),在这个尺度上正常组相关维数明显低于IS组(P<0.05)。相关维数的降低意味着大脑活动自由度的减少,表明大脑的各单元耦合加强。因为正常组脑干内信息传递通道完好,使得大脑各个单元之间的信息耦合较强; IS组则由于脑干功能的异常,存在神经信息传递障碍,进而影响到脑干及其与大脑各个局部之间的信息耦合。小波第3尺度处于较高频率范围(γ频带范围),而在大脑皮层上的基频信号与听觉调频信号经加工后所产生的神经信号正在这一频率范围,且这一信号与大脑高级认知功能密切相关。因此,IS患者γ频带细貌信号的相关维数高于正常值,能够解释IS认知功能发生障碍的原因。