根田鼠栖息地选择的影响因素

2002 年7～9 月在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区对根田鼠的栖息地选择进行了研究。对根田鼠栖息地利用强度变量(一定面积内的跑道长度、跑道分叉数、洞口数) 与12 个栖息地特征变量进行多元线性逐步回归分析表明: 显著影响跑道长度的变量为灌丛高度、竞争性啮齿类、电线杆、早熟禾、围栏、灌丛间距和双子叶植物生物量; 显著影响跑道分叉数的变量为灌丛高度、竞争性啮齿类、电线杆、早熟禾和围栏; 显著影响洞口数的变量为灌丛高度、土壤含水率和围栏。对影响利用强度变量的因素进行综合生态学分析表明,在小生境尺度上, 研究期间影响根田鼠栖息地选择的因素主要为捕食风险和种间竞争, 食物资源和土壤硬度也有一定程度的影响。     

鼎湖山苗圃和主要森林土壤CO2排放和CH4吸收对模拟N沉降的短期响应

研究了鼎湖山生物圈保护区苗圃(幼苗)、马尾松、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤CO2排放和CH4吸收的一些特征及其对模拟N沉降增加的响应.结果表明,土壤CO2日(白天)平均排放量的大小顺序为(平均值±标准误)苗圃(258±62mg·m-2·h-1)＞季风林(177±42 mg·m-2·h-1)＞马尾松林(162±39 mg·m-2·h-1)＞混交林(126±30 mg·m-2·h-1).土壤CH4日(白天)平均吸收量的大小顺序为马尾松林(-0.15±0.02 mg·m-2·h-1)＞季风林(-0.08±0.01 mg·m-2·h-1)＞混交林(-0.07±0.01 mg·m-2·h-1)＞苗圃(-0.05±0.01 mg·m-2·h-1).低N(50 kg N·hm-2·a-1)和中N(100kg N·hm-2·a-1)处理对苗圃、马尾松林和混交林样地土壤CO2日平均排放量的影响均不明显,高N(150 kg N·hm-2·a-1)处理对苗圃土壤CO2的日平均排放量也无显著影响,但倍高N(300kg N·hm-2·a-1)处理显著促进苗圃样地土壤CO2的排放.然而,所有N(低N、中N和高N)处理均显著促进季风林土壤CO2日平均排放量,且这种促进作用随N处理水平的升高而增加.N处理显著促进季风林和马尾松林土壤对CH4吸收速率,但对混交林土壤CH4吸收则无明显的影响.在苗圃样地,除倍高N外,N处理对土壤CH4吸收速率也无显著作用,但倍高N处理使苗圃土壤发生功能转变,即从CH4汇转变为CH4源.     

米槁幼苗光合作用及光响应曲线模拟对干旱胁迫的响应

为阐明米槁光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制,以一年生米槁幼苗为研究对象,进行盆栽试验研究设置3种不同土壤含水量梯度,利用Li-6400便携式光合作用系统测定干旱胁迫下的光合生理指标及光响应过程,光响应曲线模拟采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型进行拟合并对比,以期选出适用于干旱环境下的光响应模型。结果表明(1)光响应曲线模型对干旱胁迫下米槁幼苗的光合作用拟合中直角双曲线、非直角双曲线和指数模型适用于低光合有效辐射(PAR),但拟合光响应参数与实测值相差大,只有直角双曲线修正模型能够很好的拟合各个处理且拟合参数比较精确米槁幼苗。(2)光合作用的表观量子效率(Φ)小于一般植物的光合量子效率,则其对弱光的光能利用效率相对较低。(3)在较强的光合有效辐射条件下,严重干旱胁迫下的米槁净光合速率P_n显著下降,出现了明显的光抑制现象;中度胁迫下净光合速率(P_n)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(LSP)最大,米槁具有较宽的抗旱适应范围,有一定的抗旱性;严重胁迫下P_n、P_(nmax)、LSP降低,蒸腾速率(T_r)与气孔导度(G_s)下降幅度更大,但仍具有较高的水分利用效率(WUE),米槁在严重的干旱胁迫下光合机构受到一定的损伤,但自身可以通过生理调节来积极适应不良环境,减少光合机构伤害。(4)综合来看,在人工管理或种植米槁时,为了适应米槁生长发育,建议土壤含水量保持在23.05%到14.92%之间。     

类受体激酶——植物环境适应性的调节枢纽

“莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。”大雨滂沱,苏轼拄着竹杖穿着蓑衣寻找避雨之所……树林竹叶虽不能避雨,却也不怕大雨的击打,这全都依赖于植物进化出了一套高度精密的信号响应机制来“趋利避害”,实现对环境变化的适应。植物感受环境信号需要类受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)。类受体激酶是一类定位在细胞膜上的单次跨膜蛋白,包括一个感受外界信号的胞外受体结构域,一个跨膜结构域和一个胞内激酶结构域。常见的类受体激酶信号通路中,首先由胞外受体结构域感受和识别细胞外界信号,将信号传递到细胞质一侧,胞质激酶结构域与下游蛋白相互作用,并启动其生化反应(如磷酸化),最终通过细胞核-细胞质穿梭信使将信号传递到细胞核内,调控下游基因表达进行信号输出,从而实现对环境快速变化的适应。     

响应面法优化海洋镰刀腐皮菌产出HMG-CoA还原酶抑制剂的培养条件

【目的】采用响应面法对海洋微生物镰刀腐皮菌FG319发酵产生MFS(Metabolite of Fusarium solani FG319)培养条件进行优化。【方法】在单因素试验结果的基础上,依据Box-Behnken中心组合原则设计诱导物添加量、培养时间、培养温度的3因素3水平响应面实验,以MFS产出量为响应值优化镰刀腐皮菌FG319的培养条件。【结果】镰刀腐皮菌FG319最优培养条件为诱导物添加量0.6%、培养时间7 d、培养温度22°C,在此培养条件下,MFS最高产量达到20.11 mg/L,是优化前的4倍,与理论预测的相对误差为0.64%,实测值与响应面预测值拟合良好。镰刀腐皮菌FG319代谢产物MFS在HMG-CoA还原酶和NADPH构筑的分子评价反应体系,当MFS添加到100 mg/L时,具有类似洛伐他汀抑制HMG-CoA还原酶的最大抑制率。【结论】响应面试验设计对镰刀腐皮菌FG319培养条件的优化是有效的,其次生代谢产物MFS体外抑制HMG-CoA还原酶的效果也是明显的。     

响应面分析法优化金蝉花多糖的提取工艺

利用响应面分析法优化金蝉花多糖的提取工艺。以金蝉花多糖得率为指标,采用单因素和响应面法对料液比、提取温度、提取时间、提取次数进行考察,优选出最佳提取工艺为:料液比1∶23(g:mL),提取温度88℃,提取时间97 min,提取2次,实际测得金蝉花多糖得率为6.787%,与模型预测值基本相符。该模型可很好地预测金蝉花多糖的得率,响应面分析法对金蝉花多糖提取条件优化合理可行。     

响应面优化柚皮苷制备根皮乙酰苯-4'-新橘皮糖苷工艺

本文通过碱催化反应使柚皮苷水解为根皮乙酰苯-4'-β-新橘皮糖苷,利用响应面对溶剂、时间、碱浓度、温度、料液比等主要因素进行了优化。实验结果表明,柚皮苷水解为根皮乙酰苯-4'-新橘皮糖苷的最佳工艺条件如下:氢氧化钾为催化剂,水作为溶剂,碱浓度为15%(w/w),料液比为15(v/w),100℃反应2 h。柚皮苷水解为根皮乙酰苯-4'-新橘皮糖苷的产率最高达70%。     

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10增殖扩繁培养基组分优化

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10是1株优良的菌根辅助细菌(Mycorrhiza Helper Bacteria,MHB),无论单独接种或与外生菌根真菌(Ectomycorrhizal Fungi,EMF)黄色须腹菌(Rhizopogen luteous)互作,都能显著促进马尾松(Pinus massoniana)的生长。应规模应用需要,从10种碳源、8种氮源及8种无机盐中以单因素试验初步筛选出主要组分,在此基础上采用正交试验及响应面分析法优化短小芽胞杆菌HR10增殖扩繁的培养基成分。结果表明,该菌株增殖扩繁培养基最佳组分配比为黄豆粉10.332 g/L,玉米粉7.296 g/L,蛋白胨10.718 g/L,KCl 2.5 g/L,KH2PO42.5 g/L。研究结果为菌根辅助细菌短小芽胞杆菌B.pumilus HR10菌剂开发应用提供了参考依据。     

O_3和干旱胁迫对元宝枫叶片气孔特征的复合影响

利用开顶式气室(OTC)研究了O3胁迫(空气O3浓度加118μg·m-3)、干旱胁迫(土壤水分保持在田间持水量的40%~50%)以及O3与干旱复合胁迫(空气O3浓度加118μg·m-3和土壤水分保持在田间持水量的40%~50%)对元宝枫(Acer truncatum Bunge.)叶片气孔特征的影响。结果表明:O3胁迫41 d时气孔密度变化不明显,62和110 d时显著增加(P0.05);干旱胁迫和复合胁迫下气孔密度增加显著(P0.05);O3、干旱及复合胁迫处理110 d气孔面积、周长、长度和宽度明显减小(P0.05),气孔指数明显增加(P0.05);各胁迫气孔开度均明显减小(P0.05),O3和干旱对气孔开度影响存在协同作用,干旱减小了O3胁迫下的气孔开度。O3和干旱胁迫下气孔特征响应不同表明影响气孔的机制不同,O3对气孔影响具有累积效应,干旱可限制O3摄入量从而减小了O3对植物的伤害。     

摇蚊幼虫对沉积物中重金属复合污染评估

使用采自野外的6组沉积物作为受试沉积物,一龄摇蚊(Chironomus tepperi)幼虫作为受试物种,对摇蚊幼虫分别进行了5 d生长及20 d慢性毒性试验,分别观测了摇蚊幼虫头宽、体长,雄、雌性摇蚊平均羽化时间、摇蚊发育速率、存活率、羽化率、摇蚊性别比例共8项指标与沉积物中污染的响应关系。结果表明,摇蚊体长、存活率及羽化率均受到As、Cu、Zn、Pb、Cd的污染而显著降低(P0.05),摇蚊发育速率、雄性摇蚊羽化时间及雌性摇蚊羽化时间显著提前(P0.05),摇蚊幼虫头宽与羽化后的雌雄比例与沉积物重金属间不存在显著相关,Cr、Ni、Co与摇蚊生长发育的各指标间并不存在显著相关。在所观测因素中,摇蚊幼虫体长、摇蚊平均羽化用时、羽化率、存活率在测试沉积物质量方面是需要重点考虑的因素。