中国成熟天然林土壤有机碳垂直分异特征

以分布在中国不同气候区的131个成熟天然林土壤为研究对象,测定不同土层(0～10、10～20、20～30、30～50和50～100 cm)土壤有机碳(SOC)密度,分析其与气象因子、土壤性质的关系,研究天然林SOC垂直分布特征及其影响机理。结果表明: 温带针叶林、温带落叶阔叶林、亚热带落叶阔叶林和亚热带常绿阔叶林0～30 cm土层SOC密度均随土壤深度增加而降低。在0～100 cm土层,SOC密度地带性分异明显,温带针叶林SOC密度显著高于温带落叶阔叶林,亚热带常绿阔叶林SOC密度显著高于亚热带落叶阔叶林。SOC密度与土壤黏粒、年降水量以及地上净初级生产力呈显著正相关,与土壤pH和年均温呈显著负相关。年降水量与年均温调节天然林SOC输入与输出,土壤pH与黏粒影响天然林SOC积累,对成熟的天然针叶林与常绿阔叶林进行有效保护,有利于增加我国森林土壤碳库。     

基于枝条木材密度分级的鼎湖山南亚热带常绿阔叶林树高曲线模型

如何便捷准确地测量树高一直是林学及群落生态学所关心的问题。由于木材密度与树木生长密切相关, 因此基于木材密度建立树高曲线模型能够为测量树高提供新的方法。本文以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林1.44 ha塔吊样地内119个物种的4,032个个体为研究对象, 利用树高、胸径和木材密度数据来探究基于枝条木材密度分级的树高曲线模型。首先, 对个体进行随机抽样, 将其划分为建模样本(占总样本量的70%)和检验样本(占总样本量的30%), 并通过聚类分析将所有个体的木材密度划分为4级。其次, 基于建模样本利用常见的5种理论生长方程(Richards、Korf、Logistic、Gompertz和Weibull方程)对不同分级建立树高-胸径模型; 基于检验样本检验模型精度, 并确定各分级的最适模型。最后, 构建基于物种分类的树高曲线模型, 并比较其与木材密度分级模型的差异。结果表明: 基于木材密度分级的模型, 各分级小组检验样本的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)最小值所对应的模型类型与建模样本结果一致, 确定Gompertz模型和Weibull模型为鼎湖山南亚热带常绿阔叶林最适树高模型类型。比较基于木材密度分级的模型与基于物种分类的模型, 发现二者的MAE、RMSE指数差异小。综上, 基于木材密度分级的树高曲线模型对树高估测精度高, 使用方便, 为树高预测提供了新方法, 可以更好服务森林调查等生产实践。     

温度对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)生长及硝酸还原酶活力的影响

选用东海常见的两种赤潮肇事藻种:旋链角毛藻和米氏凯伦藻,采用一次性培养实验,研究了不同温度对两种赤潮藻生长及硝酸还原酶活力(NRA)的影响.研究结果表明,在10℃~30℃条件下旋链角毛藻均能正常生长,且生长曲线均符合S-logistic2种群增长模型;而米氏凯伦藻在10℃和30℃条件下不能正常生长,在其他温度条件下生长情况与旋链角毛藻相似.温度适宜时,两种藻的硝酸还原酶活力最大值(NRAmax)、最大生长速率(μmax)和终止生物量(Bf)随温度的变化趋势基本一致,说明温度的高低可通过影响细胞硝酸还原酶活力大小间接影响藻类的生长.旋链角毛藻单位体积的NRAmax和最大生长速率均大于米氏凯伦藻,说明旋链角毛藻能够更好地吸收利用硝酸盐.     

果实大小对油茶象幼虫生长的影响

为了明确小果油茶果实大小对油茶象幼虫生长发育的限制作用,采用Logistic方程对油茶象老熟幼虫体质量与其寄主果实体积大小的关系进行了拟合.结果表明: 油茶象幼虫体质量随果实体积增大而增长,符合Logistic模型;油茶象幼虫体质量增长符合边际效应递减原则,可分为快速增长阶段(<3.216 cm³,每果1头;<4.747 cm³,每果2头)和渐进增长阶段(>3.216 cm³,每果1头;>4.747 cm³,每果2头);油茶象寄生的最小果实阈值为1.500 cm³(每果1头)或2.539 cm³(每果2头).明确了落果中油茶象老熟幼虫逃逸的时间格局,果实收集后幼虫逃逸数量逐天递减,逃逸高峰期集中在6:00—10:00,占43.9%,尤以7:00—8:00为甚,占21.1%;幼虫体质量越大,逃逸越早.寄主果实大小对油茶象幼虫生长发育具有限制作用,亲代雌虫选择大果实产卵是增加后代适合度的一种行为适应策略.
     

小麦株高构成指数与茎秆抗弯能力模型

为了提高小麦的抗弯能力,本文建立了小麦茎干抗弯能力的多元参数平衡方程,其中参数为株高构成指数.通过非线性优化分析,得到了最优参数样本,优化后的小麦所能承受的最大水平力比试验样本提高了14.49%,并得到基部第二节间的株高构成指数对小麦抗弯能力影响最大的结论.最后,本文从遗传学、栽培学、耕作学以及化学调控等方面分析了优化小麦茎秆株高构成指数的可行性,对于生产实践具有一定的指导意义.     

Effects of 2＇-O-methyl nucleotide on ligation capability of T4 DNA ligase

To further understand the ligation mechanism, effects of 2＇-O-methyl nucleotide （2＇-OMeN） on the T4 DNA ligation efficiency were investigated. Fluorescence resonance energy transfer assay was used to monitor the nick-joining process by T4 DNA ligase. Results showed that substitutions at 5＇- and 3＇-ends of the nick decreased the ligation efficiency by 48.7% ± 6.7% and 70.6% ±4.0%, respectively. Substitutions at both 5＇- and 3＇-ends decreased the ligation efficiency by 76.6%±1.3%. Corresponding kinetic para- meters, Vmax, Kin, and kcat, have been determined in each case by using the Michaelis-Menten equation. The kinetic data showed that the 2＇-OMeN substitutions reduced the maximal initial velocity and increased the Michaelis constant of T4 DNA ligase. Mismatches at 5＇- and 3＇-ends of the nick have also shown different influences on the ligation. Results here showed that the sugar pucker conformation at 3＇-end impairs the ligation efficiency more profoundly than that at 5＇-end. Different concentrations of Mg2＋, Ca2＋, K＋, Na＋, and ATP were also demonstrated to affect the T4 DNA ligase activ- ity. These results enriched our knowledge about the effects of 2＇-OMEN substitutions on the T4 DNA ligase.     

Improving the accuracy of indirect methods in estimating leaf area index using three correction schemes in a Larix gmelinii plantation

Aims Woody materials and clumping effects are key error sources in estimating leaf area index (LAI) by optical methods. However, how to correct the error caused by woody materials has not reached consensus. The aims of this study are (1) to evaluate the accuracy of optical methods for estimating effective LAI (L_e) in a deciduous needle leaf forest stand, and (2) to develop a practical correction scheme to improve the accuracy of optical methods in estimating LAI.Methods L_ewas estimated by two indirect methods (i.e., digital hemispherical photography (DHP) and LAI-2000 plant canopy analyzer method (LAI-2000 method) in an annual maximum leaf area period in a Larix gmelinii plantation. Then, we developed three correction schemes to improve the accuracy of indirect methods in estimating LAI. Meanwhile, two direct methods (i.e., litter collection and allometry methods) were used to estimate LAI. Taking LAI from litter collection as a reference, we evaluated the effectiveness of three correction schemes and tested the influence of zenith angle ranges on the correction results.Important findings With zenith angle ranges of 0-45° (rings 1-3), 0-60° (rings 1-4), 45°-60° (ring 4) and 0-75° (rings 1-5), L_eobtained from DHP underestimated LAI from both litter collection and allometry by 19%-32% and 18%-29%, respectively. L_efrom LAI-2000 method with four zenith angles also underestimated LAI from both litter collection and allometry by 9%-30% and 8%-28%, respectively. Although the contribution of woody materials to LAI was overestimated in correction scheme A, it was effective in correcting L_efrom DHP with zenith angles of 45º-60º (ring 4), and also effective for L_efrom LAI-2000 method with zenith angles of rings both 1-3 and 1-4. Correction scheme B was all effective in correcting L_efrom DHP with four zenith angle ranges. Generally, correction scheme C was more effective than other two schemes in correcting L_efrom both DHP and LAI-2000 method with four zenith angle ranges. These results indicate that the zenith angle range is a key factor for determining the accuracy of optical methods in estimating LAI besides woody materials and clumping effects.     

低温处理后4个越橘品种部分生理指标的比较及其抗寒性分析

以‘美登’(‘Blomidon ’)、‘北陆’(‘Northland ’)、‘蓝丰’(‘Bluecrop ’)和‘密斯梯’(‘Misty ’)4个越橘( Vaccinium spp.)品种为研究对象,对经-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃和-40℃低温处理后各品种枝条的相对电导率( REC)、丙二醛( MDA)含量、过氧化物酶( POD)和过氧化氢酶( CAT)活性以及各指标的增长量进行比较;在此基础上,建立各品种REC值与温度的Logistic方程并获得各品种的低温半致死温度( LT50),初步确定各品种的抗寒性。结果表明：经不同低温处理后,各品种枝条的REC 值以及 POD 和 CAT 活性总体上极显著(P<0.01)高于对照(10℃),MDA含量极显著或显著(P<0.05)高于对照。随处理温度降低,各品种枝条的REC值和MDA含量逐渐升高,但不同品种间这2个指标的变幅不同;各品种枝条的POD和CAT活性随处理温度降低呈“单峰型”曲线,但不同品种枝条POD和CAT活性的峰值及其达到峰值的处理温度均存在差异,其中,经-25℃低温处理后品种‘密斯梯’枝条的POD和CAT活性最高,而其余3个品种的POD和CAT活性经-30℃低温处理后最高。总体上,品种‘密斯梯’枝条的REC值和MDA含量增长量处于较高水平,POD和CAT活性增长量处于较低水平;而品种‘美登’枝条的REC值和MDA含量增长量则处于较低水平,POD和CAT活性增长量处于较高水平。各品种的Logistic方程拟合度为0.8622~0.9778,且各品种间的拟合度差异均达到极显著或显著水平;REC值与温度的相关性极显著,其相关系数为0.9285~0.9888;品种‘密斯梯’、‘蓝丰’、‘北陆’和‘美登’的LT50值分别为-18.87℃、-26.85℃、-27.52℃和-30.83℃。综合分析结果显示：LT50值、MDA含量变化量、保护酶活性及其变化量均可作为越橘品种抗寒性的评价指标,据此初步确定供试4个越橘品种抗寒性由强至弱依次为‘美登’、‘北陆’、‘蓝丰’、‘密斯梯’。     

种群连续增长模型的学习过程

针对学生提出的问题“种群S型曲线为何在K／2时增长率最大”,通过多种渠道寻求答案,对“K／2”的实际应用提出了自己的见解。     

带有正负系数的一阶震荡中立型微分方程

本文建立了中立型微分方程d/dt[x（t）-R（t）x（t-r）]＋P（t）x（t-r）-Q（t）x（t-δ）=0震荡的一个充分条件．