Effects of exotic plant invasion on soil nitrogen availability

外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。     

纳米雕塑范例

T4抗菌素该作品是一个人造的纳米T4抗菌素立体塑像。T4抗菌素是一种具有水蛇腰、六条腿,貌似乌贼的生物体内的病毒。该作品雕刻使用的是一种被称作"聚焦离子束"的技术。T4抗菌素雕塑本身材料为金刚石,基底为晶体硅。抗菌素雕塑的尺寸为真实抗菌素的十倍左右,即高度数百纳米。该作品的形态逼真传神,曾荣获49届国际电子束/离子束/光束技术与纳米加工微观大赛一等奖。     

矮化苹果氮肥施用技术

以8年生烟富3/M26/平邑甜茶为试材,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究不同施氮方式(Ⅰ:春季1次性施氮,Ⅱ:分2次施氮,Ⅲ:集约技术施氮,即氮肥减量和分次施氮)对烟富3/M26/平邑甜茶¹⁵N-尿素吸收、利用、损失和果实品质的影响.结果表明:处理Ⅲ植株叶片的叶面积、叶绿素含量(SPAD)、光合速率(P_n)、叶片全氮含量和生物量(果实除外)显著高于处理Ⅰ和处理Ⅱ,植株根冠比也显著增加.处理Ⅲ显著提高了叶片的保护酶活性(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶),降低了叶片丙二醛(MDA)含量.3个处理各器官从肥料中吸收分配到的¹⁵N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)表现一致,果实的Ndff值最大,其次是一年生枝、叶片和根,且各器官的Ndff值均以处理Ⅲ最大.在果实成熟期,处理Ⅲ的单株总氮含量为93.0 mg·kg^-1,显著高于处理Ⅰ(70.2 mg·kg^-1)和处理Ⅱ(81.9 mg·kg^-1);处理Ⅲ的¹⁵N肥料利用率为33.6%,显著高于处理Ⅰ(20.4%)和处理Ⅱ(26.0%);而¹⁵N损失率为46.9%,显著低于处理Ⅰ(56.5%)和处理Ⅱ(52.9%).不同施氮方式下植株的平均单果质量、可溶性固形物、硬度、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比均存在显著差异,且均以处理Ⅲ最高,其次是处理Ⅱ,处理Ⅰ最低.     

Responses of soil inorganic nitrogen to increased temperature and plant removal during the growing season in a Sibiraea angustata scrub ecosystem of eastern Qinghai-Xizang Plateau

为了揭示气候变暖背景下高寒灌丛土壤氮转化过程, 该文研究了青藏高原东缘窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)灌丛生长季节土壤硝态氮和铵态氮含量对增温和去除植物的响应。结果表明: 窄叶鲜卑花灌丛土壤硝态氮和铵态氮含量具有明显的季节动态。整个生长季节, 土壤硝态氮含量呈先增加后降低的趋势, 而铵态氮含量均表现为一直增加的趋势。在生长季初期和中期, 各处理土壤硝态氮含量均显著高于铵态氮含量, 而在生长季末期土壤硝态氮含量均显著低于铵态氮含量, 说明该区域土壤氮转化过程在生长季初期和中期以硝化作用为主, 而在生长季末期以氨化作用为主。不同时期土壤硝态氮和铵态氮含量对增温和去除植物的响应不同: 增温对硝态氮的影响主要发生在生长季中期和末期, 且因植物处理的不同而有显著差异, 增温仅在生长季中期使不去除植物样方铵态氮含量显著升高。去除植物对土壤硝态氮的影响仅表现在对照样方(不增温), 去除植物显著提高了生长季初期和中期土壤硝态氮含量, 显著降低了生长季末期土壤硝态氮含量; 同时去除植物显著降低了增温样方生长季中期土壤铵态氮含量。灌丛植被在生长季初期和中期可能主要吸收土壤硝态氮, 其吸收过程不受土壤增温的影响。     

氮磷肥配施对苦荞根系生理生态及产量的影响

以苦荞品种‘迪庆’为材料,在盆栽试验条件下,研究了氮(纯氮用量分别为0g/kg、0.1g/kg、0.2g/kg)、磷(P2O5用量分别为0.1g/kg和0.2g/kg)配施对苦荞根系生长、生理指标及其产量的影响,旨在为黄土高原苦荞高产优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)在相同施磷量条件下,苦荞幼苗的株高、茎粗、茎叶干重、主根长、根表面积、根系体积、根系直径、根系干重以及壮苗指数等均随施氮量的增加而呈先升后降的趋势,但根冠比随施氮量的增加而呈先降后升的趋势;叶片叶绿素含量以及根系活力、酸性磷酸酶(Apase)活性、可溶性蛋白含量和植株氮积累量随施氮量的增加呈抛物线变化趋势,根系硝酸还原酶(NR)活性和植株氮含量随施氮量的增加而增加;而根系可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸含量等指标均随施氮量的增加而呈先降后升的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著低于其他处理;成熟期单株粒重、百粒重随施氮量的增加呈先升后降的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著高于其他处理。(2)在相同施氮量条件下,随着施磷量的增加,苦荞根系酸性磷酸酶(Apase)活性、SOD活性、POD活性、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白以及游离脯氨酸含量等指标均降低,其余各指标则呈增加趋势。(3)无论施磷量条件如何,0.1g/kg的施氮处理下苦荞产量最高,与其他施氮处理相比,在低磷和高磷处理下的增产幅度分别为7.04%~37.40%和14.73%~68.26%;在施氮量一定的情况下,高磷处理比低磷处理增产15.96%~42.00%。(4)在该试验条件下,适当的氮磷肥配施表现出了明显的正加和效应,但过量施肥也有可能导致增产幅度下降,中氮高磷(施纯N量0.1g/kg,施P2O5量0.2g/kg)配施效果最优。     

氮离子注入棉花花粉诱发农艺性状变异的研究

Ｎ＋注入陆地棉和海岛棉的成熟花粉用于自交和远缘杂交,结果表明：离子注入花粉,在Ｍ１代就可表出现较高频率的有益突变,在Ｍ１相对成苗率和花粉育性为５０％时,花粉辐照Ｍ２突变率是种子辐照的１．６倍,用Ｎ＋离子注入陆地棉和海岛棉花粉进行正反远缘杂交,Ｆ２Ｍ２农艺性状表现出偏母遗传且后代遗传稳定加快,并观察到父本某些性状的转移。离子注入花粉适宜的剂量范围为２×１０１５—１０×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２。     

人外周型苯二氮卓受体及其突变受体cDNA克隆和序列分析

用ＲＴ－ＰＣＲ方法扩增并克隆了三种人外周型苯二氮卓受体ＰＢＲｃＤＮＡ,测序表明,４４２ｂｐ片段与文献报道相比缺失８４ｂｐ编码序列,其转录水平高于正常ＰＢＲ．该序列编码一个与ＰＢＲ结构相关但缺失了２８个氨基酸残基的突变受体蛋白．这一异常转录本可能是通过选择性剪接方式转录产生并只存在于中国人肝癌ＢＥＬ７４０２细胞系,表明ＰＢＲ基因表达具有细胞特异性和异质性．突变受体的发现为研究ＰＢＲ的结构和功能提供了理想的分子和细胞模型     

玉米生长期间土壤微生物量与土壤酶变化及其相关性研究

研究了玉米生长期间土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性变化及其相关性．结果表明，玉米生长前期和中期，土壤微生物量碳、氮及酶活性迅速上升，并逐渐达到最大值；玉米生长后期，土壤微生物量碳、氮、酶活性下降至某一值后并逐渐趋于平稳．几种处理相比较，以秸秆＋尿素处理的土壤微生物量碳、氮及酶活性为最大．除玉米生长后期，土壤微生物量碳、氮与碱解氮、活性腐殖质、土壤ｐＨ不相关外，土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性及速效养分在玉米生长期间均相关或极相关     

滨海湿地生态系统微生物驱动的氮循环研究进展

滨海湿地生态系统介于陆地生态系统和海洋生态系统之间,其类型多种多样,环境差异极大,微生物种类丰富。近年来,随着人为氮源的大量输入,造成滨海湿地生态系统富营养化污染问题日趋严重。本文主要总结了滨海湿地生态系统微生物驱动的固氮、硝化、反硝化、厌氧氨氧化、NO_3~-还原成铵等主要氮循环过程,并综述了通过功能基因(如nifH、amoA、hzo、nirS、nirK、nrfA)检测微生物群落多样性及其环境影响因素的相关研究,旨在更好理解微生物驱动氮循环过程以去除氮,以期为减轻富营养化和危害性藻类爆发提供科学依据。     

热泉微生物驱动的氮循环研究进展及展望

热泉微生物是驱动热泉氮(N)循环的主导力量,开展热泉生态系统中驱动氮循环微生物种群构成及其与环境响应的研究,对于探索热泉中氮的生物地球化学循环、生命进化、生物修复等方面都具有重要的理论和应用价值。本文综合阐述了热泉生态系统驱动氮循环的功能微生物(如固氮菌、氨氧化菌、厌氧氨氧化菌、反硝化菌、异化硝酸盐还原菌)在系统发育学上的分布、功能基因的相对丰度、活性及其与环境因子(如温度、pH)的相关性等方面的研究现状和亟待解决的问题。并展望了热泉生境中驱动氮循环微生物未来的研究方向。