小兴安岭6种森林类型土壤微生物量的季节变化特征

土壤微生物是森林生态系统的重要调节者和分解者,其微生物量是陆地生态系统碳氮循环的重要组成部分。采用氯仿熏蒸浸提法测定了小兴安岭6种森林类型不同季节的土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),并分析了其与土壤环境因子的关系,探讨根系去除对土壤微生物量的影响。结果表明:MBC和MBN的季节变化因森林类型的差异而有所不同,但最高值多发生在8月中旬;MBC和MBN在根系去除后均有不同程度的减少;MBC和MBN分别与土壤有机碳、全氮及含水量呈显著正相关(P0.05);MBN与土壤温度呈极显著正相关(P0.01)。显然,研究区的土壤微生物量受土壤温度、湿度及土壤有效养分综合作用的影响。     

在水生与气生状态下石莼光合作用对无机碳的响应

潮间带海藻光合作用总是处于水生 (高潮时 )与气生 (低潮时 )两种连续变化的环境状态下进行。对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼 (UlvalactucaL .)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究。在水生状态下 ,现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和 (10℃和 2 0℃时 )或接近饱和 (30℃时 )石莼的光合作用 ;而在气生状态下 ,石莼光合作用受大气CO2 浓度的限制 ,且这种限制作用在较高温度 (2 0 - 30℃ )下比在低温(10℃ )下更严重。在 10℃和 2 0℃时 ,石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率 ;而在30℃时 ,石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似。石莼光合作用的Km(CO2 )值在气生状态下比在水生状态下高 ;而在气生状态下石莼对CO2 的表观光合导度远小于其在水生状态下的值。认为大气CO2 浓度升高将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力。     

土壤活性有机碳及碳库管理指数对高寒湿地退化的响应

探明高寒湿地土壤活性有机碳及碳库管理指数变化与湿地退化的关系,对退化湿地生态恢复具有重要意义。以若尔盖湿地自然保护区的相对原生沼泽(RPM)、轻度退化沼泽(LDM)、中度退化沼泽(MDM)、重度退化沼泽(HDM)和极重度退化沼泽(SDM)湿地土壤为对象,研究土壤总有机碳、活性有机碳组分含量及碳库管理指数对高寒湿地退化的响应。结果表明:0～100 cm范围内土层总有机碳(TOC)含量表现为RPM>LDM>MDM>HDM>SDM;与RPM相比,各退化湿地土壤的水溶性有机碳(WSOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(PXOC)含量均降低,尤以MDM、HDM和SDM降低显著,其WSOC、DOC和PXOC含量的降幅分别为25.79%～76.76%、35.90%～92.81%、32.07%～80.06%。随着湿地退化程度的加剧,3种活性有机碳的分配比例逐渐增加,碳库管理指数却逐渐减小。由此可见,高寒湿地退化可能会通过增加湿地土壤有机碳活性,降低土壤碳"汇"能力和湿地土壤质量。     

若尔盖沙化草地不同生态恢复模式土壤活性有机碳及碳库管理指数变化

研究退化林草地不同生态恢复模式土壤活性有机碳和碳库管理指数变化,可为评价生态恢复措施提升土壤质量的效果,以及优化生态恢复模式的选择提供重要参考。结合野外调查和室内分析法,研究了若尔盖沙化草地不同生态恢复模式土壤有机碳组分及碳库管理指数变化。若尔盖沙化草地的生态恢复模式有:灌草间作模式Ⅰ(条带状红柳间植草本植物,SGⅠ)、灌草间作模式Ⅱ(环状红柳间植草本植物,SGⅡ)、沙障+灌草模式(红柳沙障+红柳间植草本植物,SBSG)。结果表明,与沙化草地(DG)相比,3种恢复模式都能提高土壤有机碳及其活性组分含量。SGⅠ模式的全剖面土壤微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)含量分别增加36.6%、139.0%、89.4%、130.9%;SGⅡ模式的分别增加2.7%、-43.9%、15.0%、49.7%;SBSG模式的分别增加82.4%、21.8%、56.2%、170.3%。表明SGⅠ与SBSG提高土壤有机碳的效应相近,而且二者都远大于SGⅡ。3种生态恢复模式土壤活性有机碳分配比例与DG的差异表现不一致,显著体现是SGⅠ模式土壤DOC分配比例的垂直变化出现分馏现象。3种生态恢复模式土壤碳库管理指数(CPMI)均大于100%,能不同程度地提升土壤质量,其效应大小为SGⅠSGⅡSBSG。易氧化有机碳可作为反映沙化草地生态修复模式土壤质量变化的优选指标,CPMI也可用于表征生态恢复措施提升沙化草地土壤质量的效果。     

The interactive effects of nitrogen addition and increased precipitation on gross ecosystem productivity in an alpine meadow

氮水添加对高寒草甸生态系统生产力的影响 降水变化和大气氮沉降增加对草原生态系统碳交换具有重要的影响,进而影响草地生产力、群落组成和生态系统功能。然而,氮水添加对高寒草甸生态系统碳交换的影响目前尚不清楚。因此,本研究在青藏高原高寒草甸布设氮水添加试验,设置4种不同处理：对照、 加氮、加水和同时添加氮水,对生态系统碳交换过程进行了连续4年的原位观测。研究结果发现,氮添加可以增加总生态系统生产力(GEP)、植物地上生物量、群落盖度和群落加权平均高度(CWMh),而水分添加没有显著影响。生态系统碳交换对氮水添加的响应在干湿年存在显著差异。水分添加仅在干旱年对净生态系统碳交换(NEE)具有显著影响,原因是GEP的增加量大于生态系统呼吸(ER)。相反,氮添加仅在湿润年显著提高了生态系统碳交换,其中GEP的增加归因于NEE的增加量大于ER。结构方程结果表明,氮添加主要通过增加优势种的盖度从而提高NEE。本研究强调了降水和优势物种在调节高寒草甸生态系统响应环境变化中的重要作用。     

黄芪甲甙对急性心肌梗死大鼠心室重构和NOX/ROS/TNF⁃α信号通路的影响

研究旨在探究黄芪甲甙对急性心肌梗死大鼠心室重构的作用及其机制。选取36只Wistar大鼠随机分为假手术组、模型组、黄芪甲甙低剂量组、黄芪甲甙中剂量组、黄芪甲甙高剂量组和阳性对照组,每组6只。除假手术组外,其余大鼠手术建立急性心肌梗死模型,假手术组大鼠开胸后仅分离冠状动脉左前降支,不做结扎处理便逐层缝合,造模后第2天开始药物干预：黄芪甲甙低、中、高剂量组分别给予20、40、60 mg·kg^-1黄芪甲甙灌胃处理,阳性对照组给予100 mg·kg^-1阿司匹林灌胃处理。比较各组治疗第0、2、4周心功能指标[左心室射血分数（left ventricular ejection fractions,LVEF）、左心室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening,LVFS）、左心室质量指数（left ventricular mass index,LVMI）]的变化情况。采用心脏血流动力学监测系统监测心脏血流动力学指标[左心室舒张末压（left ventricular end diastolic pressure,LVEDP）、左心室收缩压（left ventricular systolic pressure,LVSP）和左心室等容收缩/舒张压上升最大速率（maximal rate of left ventricular pressure increase/decrease,±dp/dt_max）]的变化情况,采用酶联免疫吸附法测定血清血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ,AngⅡ）、内皮素1（endothelin-1,ET-1）、脑钠肽（brain natriuretic peptide,BNP）含量,试剂盒检测心肌组织活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量,实时荧光定量PCR和Western blot检测大鼠心肌组织NADPH氧化酶（reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,NOX）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α,TNF-α）mRNA相对表达量和蛋白表达水平。结果显示,治疗4周后,黄芪甲苷高剂量组和阳性对照组LVEF、LVFS随着治疗时间延长不断升高（P<0.05）;与相同治疗时间假手术组比较,模型组LVEF、LVFS均显著降低（P<0.05）;与治疗第0周模型组比较,各治疗组LVEF、LVFS差异无统计学意义（P>0.05）;治疗第2、4周与模型组比较,黄芪甲苷中剂量组、黄芪甲苷高剂量组和阳性对照组LVEF、LVFS显著升高（P<0.05）;与模型组比较,黄芪甲苷中剂量组、黄芪甲苷高剂量组和阳性对照组LVMI显著降低（P<0.05）,LVSP、LVEDP、±dp/dt显著升高（P<0.05）,血清AngⅡ、ET-1、BNP显著降低（P<0.05）,心肌组织ROS含量显著降低（P<0.05）,NOX、TNF-α基因和蛋白表达量显著降低。研究结果表明,黄芪甲甙可改善AMI大鼠心功能和血流动力学紊乱,抑制心室重构,可能与下调NOX/ROS/TNF-α信号通路表达有关。     

不同土壤水分条件下香樟凋落叶覆盖对土壤碳氮循环的影响

凋落物作为森林生态系统碳库的重要组成部分对森林土壤碳、氮循环具有重要作用.为探讨香樟凋落叶对土壤碳、氮循环的影响,室内模拟研究了10%、20%和30% 3种土壤含水量条件下香樟凋落叶覆盖森林土壤中碳、氮元素的变化.结果表明: 3种含水量条件下香樟凋落叶覆盖均显著增加了土壤CO₂排放速率和土壤溶解性有机碳(WSOC)含量,但显著降低了土壤中硝态氮含量,表明香樟凋落叶覆盖能够增强土壤呼吸强度和碳矿化,抑制土壤硝化作用;香樟凋落叶覆盖能够显著增加10%含水量土壤中铵态氮含量,但降低了20%和30%含水量土壤铵态氮含量,表明香樟凋落叶覆盖对土壤铵态氮含量的影响与土壤含水量有关.香樟凋落叶中部分单萜烯浓度在不同土壤含水量条件下分别与土壤CO₂排放速率和铵态氮含量呈显著正相关,而与土壤WSOC和硝态氮含量呈显著负相关,说明香樟凋落叶覆盖对土壤碳、氮循环的影响可能与凋落叶中的单萜烯有关.