哀牢山两类山地森林林冠及林下腐殖质微生物群落比较

中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林是云南哀牢山高海拔山地主要的原生森林植被类型.本文对哀牢山徐家坝地区两类森林林冠及各自林下地表腐殖质的理化特性、微生物组成、数量、生化活性、代谢活性及其季节动态,以及两类森林不同优势树种林冠腐殖质微生物数量及代谢活性进行了研究.结果表明： 两类森林林冠腐殖质的真菌、放线菌的数量、微生物生物量C、N、固氮作用和纤维素分解作用的强度均显著高于林下地表腐殖质;中山湿性常绿阔叶林林冠腐殖质的纤维素分解菌、纤维素分解强度、微生物生物量C、N、有机碳、土壤呼吸强度等指标均显著高于苔藓矮林.在季节变化方面,湿季林冠腐殖质中真菌、细菌及好氧性固氮菌的数量以及呼吸强度均高于干季,放线菌则相反,纤维素分解菌干湿季间差异不显著.两类森林林冠腐殖质微生物数量及生化活性的季节变化幅度均大于林下地表腐殖质.不同树种之间冠层腐殖质的微生物数量差异显著,其中湿季的差异比干季更为明显.林冠层腐殖质的微生物在维系林冠附生植物多样性以及为林冠繁茂的附生植物生长发育提供所需的养分等方面具有重要的生态功能.     

整树水力导度协同冠层气孔导度调节森林蒸腾

冠层气孔导度决定森林的蒸腾效率,它对驱动水汽移动的水汽应力的响应受树木水力结构的影响,并随水汽压亏缺上升和水力导度下降而降低,维持水势在最低阈值之上,避免出现水力灾变,调控冠层蒸腾。由于叶形和树冠结构的特点,部分脱耦联反映了湿润地区阔叶林冠层与大气的水汽交换特征,单纯以气孔导度的变化难以完整描述水分通量的调节规律,因而,需要考虑冠层气孔导度与水力导度协同控制冠层蒸腾的潜在机理。通过整合叶片气孔气体交换、树干液流、冠层微气象和其他环境因子的野外观测值,估测不同时间尺度的森林冠层气孔导度与大气的脱耦联系数和变异范围,以基于树干液流的冠层蒸腾,结合叶片/土壤水势梯度计算的水力导度,分析水力导度影响冠层气孔导度响应水汽压亏缺的敏感性,可以揭示和阐明水力导度和冠层气孔导度联合调节森林蒸腾的机理,对准确估测全球变化背景下森林对水资源利用的潜在生态效应有明显的理论意义。     

植物生长与土壤水关系调控起始期

确定植物生长与土壤水关系调控起始期是可持续利用土壤水资源的基础.以柠条为研究对象,采用中子仪对黄土丘陵半干旱区撂荒地,1～5年生柠条林生长和土壤水分进行长期定位观测和分析.结果表明:1a内,随着时间推移,柠条利用土壤水分深度从播种时的表层土壤增加到220cm;随着林龄增加,除丰水年2年生柠条林地土壤储水量增加外,柠条利用土壤水分深度和耗水量增加,林地土壤储水量下降.在2004年生长末期,3年生柠条林地100cm土层的土壤含水量低于萎蔫系数,4年生柠条林地土壤旱化加剧,柠条生长与土壤水关系调控起始期是第5年.此时需要调控柠条生长与土壤水关系,采取措施降低柠条水分耗水量,实现土壤水资源可持续利用.     

一例胰腺纤维钙化性糖尿病的诊疗和基因检测分析

胰腺纤维钙化性糖尿病(fibrocalculous pancreatic diabetes, FCPD)是一类罕见的、胰腺内、外分泌功能同时发生障碍的特殊类型糖尿病。本文报道了1例FCPD患者的临床资料,该患者自幼年起反复出现腹痛,25岁时诊断为糖尿病,腹部CT见胰腺钙化,基因检测发现SPINK1基因有2个纯合突变(c.194+2T>C和-191-24G>A)。基因检测分析发现其父母为杂合变异,其弟弟为纯合变异,但尚未观察到FCPD的典型表现。结合该病例及国内90例FCPD患者的临床特点汇总分析,建议对体型消瘦、无酮症倾向但胰岛功能较差的分型不明确糖尿病患者,需要考虑FCPD可能性,重视胰腺影像学及基因检测,尽早进行鉴别诊断。本文提高了对FCPD的认识和管理,为该疾病后续致病机制的深入研究与药物干预靶点的筛选充实了临床资料。     

热带次生林不同林层植物叶片非结构性碳水化合物的季节变化及其对氮磷添加的响应

非结构性碳水化合物(Non-structural Carbohydrates, NSCs)是植物生长代谢过程中重要的能量来源。通过在华南热带次生林进行氮磷添加试验,探究不同林层植物叶片NSCs的季节变化及其对氮磷添加的响应,取样时间为2019年1月、4月、7月和10月。结果表明:1)植物叶片NSCs存在显著的种间差异,磷(P)添加对叶片淀粉和NSCs含量具有显著影响,且物种与磷添加的交互作用显著影响叶片淀粉含量。2)黑嘴蒲桃和紫玉盘叶片NSCs含量对氮(N)添加的响应较为敏感,而白车和竹节叶片NSCs含量对P添加的响应较为敏感,氮磷同时添加(+NP)对植物叶片NSCs的增效作用最好。3)植物叶片NSCs存在显著的季节性变化,且季节与林层间的交互作用对叶片可溶性糖和NSCs含量具有显著影响。4)不同林层植物对氮磷添加的响应不同,氮磷添加使林下层植物叶片可溶性糖含量增高,林冠层降低,在干季,N添加会使林下层植物叶片淀粉含量增高,林冠层降低。P添加的影响恰好与之相反。在湿季,氮磷添加使林下层和林冠层植物叶片的淀粉含量增加。5)林冠层植物叶片NSCs含量高于林下层,且林下层植物叶片NSCs含量...     

花生四烯酸Alox15/12-HETE代谢通路抑制血管钙化的发生

本研究旨在探索血管钙化中花生四烯酸脂氧酶代谢产物的变化及作用。采用5/6肾切除及高磷饲喂的方法建立小鼠血管钙化的模型。在造模6周后,检测主动脉全长血管钙含量,主动脉弓部进行茜素红染色和Von Kossa染色检测钙沉积情况。收集对照血管和钙化血管组织进行花生四烯酸代谢产物的质谱检测,分析脂氧酶通路代谢小分子的变化。通过实时定量PCR方法检测钙化血管脂氧酶的表达改变。使用脂氧酶抑制剂明确脂氧酶代谢通路对血管钙化的影响。结果显示,造模6周后,肾切除组小鼠血管钙含量比假手术组显著升高(P 0.05),茜素红染色和Von Kossa染色显示肾切除小鼠主动脉弓部有明显的钙沉积,表明小鼠血管钙化造模成功。收取造模6周的钙化血管和对照血管,通过液相色谱-质谱(LC-MS)方法检测到9种花生四烯酸脂氧酶代谢产物,多种代谢产物(12-HETE、11-HETE、15-HETE等)的含量在钙化血管中显著升高,其中12-HETE含量最高并且升高最显著。进一步检测钙化血管中产生12-HETE的代谢酶的mRNA水平,发现花生四烯酸脂氧酶15(arachidonate 15-lipoxygenase, Alox15)表达增加。Alox15特异性抑制剂PD146176可显著降低血浆12-HETE水平,促进主动脉弓部的钙沉积、增加血管钙含量。这些结果显示花生四烯酸脂氧酶代谢在钙化血管中活化,Alox15/12-HETE通路可能对血管钙化发挥保护作用。     

胰蛋白酶消化法和组织块法原代培养人包皮成纤维细胞的比较

小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)是目前国际上公认的人胚胎干细胞(hESCs)体外培养的饲养层细胞,但MEFs存在寿命短、动物源性污染等问题,需要探索适于hESCs体外培养且寿命长的人源性饲养层.采用胰蛋白酶消化法和组织块法分别原代培养人包皮成纤维细胞(hFFs),探索hFFs原代培养的最佳方法,为hFFs作为饲养层在hESCs研究中的应用提供可靠的科学依据;通过倒置显微镜下观察其生长状态和免疫细胞化学染色鉴定,结果显示两种原代培养方法获得的hFFs的形态及生物学特性均符合成纤维细胞;通过测定细胞生长曲线及MTT法检测,结果显示两种原代培养方法获得的不同代数的hFFs均具有较高的增殖活性,传代10余代仍能保持较好的细胞形态,可以制备成饲养层用于hESCs的研究.     

基于遥感的光合有效辐射吸收比率(FPAR) 估算方法综述

光合有效辐射吸收比率(FPAR)是反映植被生长过程的重要生理参数,是陆地生态系统模型的关键参数,是反映全球气候变化的重要因子。基于遥感的FPAR估算方法是获取区域乃至全球尺度FPAR的有效方法。目前,主要形成了植被指数法和机理法两类方法,植被指数法是建立FPAR与植被指数的经验统计模型,简单、计算效率高;机理法则从物理模型上进行FPAR的求解与反演,机理明晰、可行性强。然而,由于FPAR本身的复杂性以及环境因素、遥感数据质量的影响,导致了估算方法面临诸多不确定性问题。为了解决这些不确定性问题以及满足生态过程深入研究的需求,将进一步注重FPAR的机理研究、先验知识的获取与积累,构建长时间序列FPAR以及高时空的FPAR算法研究。     

不溶性基质中天冬氨酸丰富的蛋白在珊瑚的钙质骨片形成中的重要作用

一般认为, 酸性蛋白在控制矿物的形成和发展中发挥重要作用。因此, 在不溶性有机基质中鉴定酸性蛋白对于理解珊瑚中个体蛋白的功能是非常重要的一步。在短指多型软珊瑚(Sinularia polydactyla)的可溶性和不溶性基质层中分析蛋白组分表明, 在不溶性基质和可溶性基质层中天冬氨酸的含量分别是61%和29%。利用体外分析法发现, 基质蛋白诱导碳酸钙形成非晶态析出相先于其形成钙质的结晶态。利用X-射线衍射来鉴定骨片上结晶态的碳酸钙, 结果表明钙质的多晶态呈现强反射。傅利叶变换红外光谱分析表明珊瑚基质中富含天冬氨酸的蛋白和多醣的结构。在不溶性基质组分中用钙离子结合分析显示一个分子量为109 kD的蛋白质可以与形成骨片的钙离子结合, 这一过程对骨片形成非常重要。在对生物钙化过程中起重要作用的碳酸酐酶的分析中显示了此酶的新颖的活性。以上结果显示珊瑚中不溶性基质内的富含天冬氨酸的蛋白在生物矿化调控过程中起重要作用。     

北京市5种园林树木蒸腾作用模拟研究

通过对北京市园林5种常用乔木, 国槐(Sophora japonica)、银杏(Ginkgo biloba)、白蜡(Fraxinus chinensis)、杜仲(Eucommia ulmoides)和臭椿( Ailanthus altissima)等植物蒸腾作用与周围环境气象因子(温度、湿度、太阳有效辐射)及植株叶面积指数相关关系的研究, 利用Javis公式计算冠层气孔阻力, 同时采用PM公式计算冠层蒸腾速率和植株日蒸腾量, 并分析不同乔木的冠层气孔导度对环境主要驱动因子的响应规律。结果表明: 5种被观测乔木中, 国槐耗水量最大, 白蜡耗水量最小, 植株蒸腾量大小依次为国槐>银杏>杜仲>臭椿>白蜡(P<0.01)。植物叶片气孔导度及蒸腾量与环境驱动因子太阳辐射及水气压亏缺的相关关系表明, 在土壤水分条件较好时, 国槐长势优于其它4种乔木, 但是其对水分的利用不够经济, 在干旱的情况下不能有效节水。