生态系统光合与呼吸拆分的同位素理论、方法和应用进展

生态系统光合和呼吸是构成净生态系统CO₂交换量(NEE)的重要组分。涡度相关技术可直接观测生态系统NEE,并通过建立温度回归或光响应曲线等函数将NEE统计拆分为生态系统光合和呼吸,但是存在自相关和高估白天呼吸等问题。稳定同位素红外光谱技术的进步使高时间分辨率大气CO₂及其稳定碳同位素组成(δ¹³C)的连续观测成为可能,与涡度相关技术观测的NEE数据相结合,可实现昼夜和季节尺度生态系统光合和呼吸拆分。本文系统阐述了生态系统光合与呼吸的同位素通量拆分方法的基本理论与假设,阐述了同位素通量观测技术的发展及其应用进展,综述了同位素通量拆分理论解析生态系统光合与呼吸过程的新机制认识,最后总结并展望了同位素通量拆分理论的不确定性以及开展多种拆分方法综合比较的必要性。     

商代前期中原地区多品种农作物种植制度的初探：以河南新郑望京楼遗址为例

农业经济的发展是华夏文明形成的最重要的前提条件之一,郑洛地区作为夏商王朝建都和统治的核心区域,其农业经济发展状况一直是学术界研究的重点问题。相关研究表明,多品种农作物种植制度在龙山时期中原地区的出现,在华夏文明的形成过程中可能起到了至关重要的作用。为了探索这一种植制度在商代前期中原地区的具体实践情况,本文选取河南新郑望京楼遗址夏商时期（二里头文化和二里岗文化时期）29例先民肢骨和23例先民肋骨进行C、N稳定同位素分析。结果表明,先民骨胶原的δ¹³C值变化范围为-18.1‰~7.0‰,平均值为-9.5‰±2.1‰（n=52）,δ¹⁵N值变化范围为7.3‰~10.5‰,平均值为8.9‰±0.7‰（n=52）,先民仍以C₄类食物（粟黍）为主,但是也包含少量C₃类（水稻、小麦或大豆）食物,证明中原地区自龙山时代出现的多品种农作物种植制度,在商代得以延续,但是粟作农业的主导地位,始终未发生明显变化,这可能与中原地区长期以来的旱作农业经济模式习惯有关。     

哈民忙哈遗址人和动物骨骼的C、N稳定同位素分析

哈民忙哈遗址是迄今为止内蒙古乃至东北地区发现面积最大的一处史前聚落遗址,为重建当时的生产和生活情况、文化习俗甚至思想观念等都提供了弥足珍贵的实物资料。其中,重建该遗址先民的食物结构和生业经济,有助于揭示哈民忙哈遗址产生和兴盛的动因及科尔沁沙地史前文化的变迁过程。目前,多学科的研究成果已经初步显示哈民忙哈遗址先民的生业经济具有多样性,但各种生业模式的比重以及是否存在家畜饲养等问题还缺乏相应的了解。本文对该遗址87例人骨与18例动物骨骼进行了C、N稳定同位素分析,还原了人和动物的食物结构及生业经济面貌。结果显示,陆生野生动物的食物结构主要基于C₃植物类食物和少量的C₄农作物,而犬科动物则体现出家养动物的食谱特性：食物主要依赖C₄食物和人类食物残羹。C₄类粟黍农作物和以此饲喂的动物是该遗址先民的主要食物来源,其中粟黍农作物在食物结构中的地位尤其重要。在该遗址中,女性摄入相对较多的粟黍和相对较少的肉类,与男性在食物结构上存在显著差异。农耕、家畜饲养是先民最重要的经济行为,狩猎、渔猎和采集是生业的重要补充。     

稳定同位素质量平衡混合模型的性能评估

稳定同位素技术可以用于消费者营养溯源,以确定多种营养来源对消费者营养的贡献比重。因此,稳定同位素质量平衡混合模型已经是消费者营养溯源分析的必要方法之一。通常使用贝叶斯混合模型来估计不同营养来源的贡献;此类模型提供了每个营养来源对消费者的贡献比例的概率分布特征。然而,混合模型拟合结果的好坏,及其与实际生态学理论的匹配水平,是模型性能的重要评价内容。例如,模型在不能很好地解析营养来源贡献时,仍将返回默认先验结果,给模型解释带来困难。为直接避免同位素构建消费者营养溯源分析中的诸多技术问题,文章将综述在拟合和评估贝叶斯混合模型时遵循的最佳实践。因此,文章基于实测的同位素数据集(蒙古鲌Culter mongolicus mongolicus同位素数据集),通过识别消费者营养功能类群特征、改变营养来源先验信息特征,构建系列贝叶斯模型;通过比较模型总体性能、实测值与预测值差异,及先验信息和后验信息差异等多种模型性能评价方法,来描述模型性能评价的方法和过程。通过这些方法的综合运用,将进一步提高消费者营养溯源准确性,为更深刻地认识食物网规律提供科学支撑。     

转谷氨酰胺酶2抑制H1亚型流感病毒在MDCK细胞中的增殖

组织转谷酰胺酶(transglutaminase 2,TGM2)是一种普遍存在的多功能蛋白,与不同细胞的粘附和肿瘤形成有关.有证据表明,TGM2参与了宿主细胞与病毒间的相互作用,但是对于流感病毒在细胞内增殖的影响还未有报道.为了探究MDCK细胞中TGM2对H1N1亚型流感病毒增殖的影响,本研究构建了TGM2过表达和敲除...     

皖南休宁新元古界-下寒武统沉积岩的有机碳同位素记录

皖南休宁县蓝田地区震旦系皮园村组和下寒武统荷塘组主要由硅质岩和黑色页岩组成。皮园村组硅质岩的分析结果表明:δ13Corg分析值落在-36.39‰—-31.45‰范围之内,而且从该剖面的底部到顶部呈现出逐步下降的趋势,可能归之于大气和海洋中O2/CO2比值上升,生物氧化作用增强所致;有机碳(TOC)含量<1%,有机氮(TON)含量<1‰,两者均处于蓝田地区埃迪卡拉系—下寒武统地层的最低值,证明晚震旦世时期该地区海洋生物产量比前期(蓝田期)海洋产量显著下降,可能归之于海水加深,不利于海洋生物的繁殖。荷塘组黑色页岩的δ13Corg分析值落在-33‰—-31‰范围之内,TOC和TON含量与皮园村组比较有大幅度提高,尤其黑色页岩下段TOC含量达到13.85%,证明早寒武世海洋生物得到了大发展。由于新元古代冰期后海洋藻类的大量涌现和早寒武世海洋生物得到大发展,生物光合作用产生大量的O2,导致大气和海水中O2/CO2比值进一步升高,可能是引发“寒武纪生物大爆发”的重要因素。     

N+离子注入诱变选育高效降酚菌的研究

以合肥钢铁厂焦化废水处理厂的活性污泥为对象,从中驯化筛选得到降酚菌株并利用离子束对出发菌株进行诱变筛选,获得高效降解菌株KE2,它与出发菌株KE相比较,降解苯酚的能力显著提高。在温度为30℃左右,pH值为7时,KE2菌株生长和降解苯酚情况最佳,适量的外加碳源(葡萄糖)对KE2的生长和降酚率有促进作用。     

沙颍河流域人为输入对水体水化学组成的影响

人类活动输入影响河流水体化学组成,增加经河流体系向海洋输出物质的通量,影响全球物质循环过程.有效识别人为输入的影响途径和范围对于量化人类活动对全球物质循环的影响具有重要作用.沙颍河是淮河上游最大支流,流域水体受人为输入影响严重,通过研究沙颍河流域强人为输入对河水水化学组成的影响过程,有利于弄清楚强烈人为活动干扰下河流输...     

隔离降雨对马尾松针叶非结构性碳水化合物和碳、氮、磷的影响

植物叶片中的非结构性碳水化合物(NSC)和碳(C)、氮(N)、磷(P)含量可反映植物和生态系统对水分亏缺环境的响应及适应程度。以福建省长汀县25a马尾松(Pinus massoniana)为对象,原位观测分析了3年持续100%隔离降雨对成年马尾松针叶NSC与C、N、P的影响。结果表明：(1)持续隔离降雨导致马尾松针叶NSC含量先显著增加后减少,最终导致针叶NSC含量季节变化消失;且针叶可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉比值在后期显著增加;(2)持续隔离降雨使马尾松针叶N含量、P含量、N∶P均表现为前期与对照组差异不显著,后期显著高于对照组;(3)马尾松针叶NSC含量、可溶性糖含量、P含量、N∶P与土壤水分含量呈显著或极显著相关,且均与P含量显著或极显著相关,与N素无相关性。以上研究结果表明,随着土壤水分含量的持续减少马尾松可通过调整针叶中NSC含量的积累及分配和提高针叶N、P含量来适应缺水环境,P含量的增加对NSC含量波动及可溶性糖和淀粉的相互转化起促进作用。     

关于周口店第15地点石器类型和加工技术的研究

在周口店第 15地点经过加工的石器中 ,刮削器占近 93%。其它石器类型包括砍砸器、尖刃器、石锥、凹缺器、雕刻器和薄刃斧。石器由锤击加工。绝大多数标本向一面加工。石片石器多为正向加工。大多数石器个体很小 ,形态不规则 ,修疤呈鳞状 ,深浅、大小不一。少数标本的修疤浅平、规则而平行。统计分析显示在各类器型之间存在着明显的大小与加工上的区别。单边刃刮削器的各亚型之间在大小、加工长度和深度以及刃角和刃形诸方面不存在明显的差异 ,说明这些刮削器在刃口形态 (直、凸与凹 )方面的的变异主要取决于毛坯的原始形态 ,而非代表类型与功能的不同。变量相关分析揭示石器的大小与加工程度和原坯的大小与形态紧密相关。