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2014年 第25卷 第4期    刊出日期：2014-04-18

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2014, 25(4):  0. 

摘要 ( 860 )   PDF (532KB) ( 317 )  

研究报告

华南丘陵植被恢复先锋树种木荷与马占相思的水分利用

张振振1,2,赵平1**,倪广艳1,朱丽薇1,赵秀华1,2,赵培强1,2,牛俊峰1

2014, 25(4):  931-939. 

摘要 ( 1553 )   PDF (838KB) ( 450 )  

利用Granier测定系统,对华南丘陵植被恢复先锋树种马占相思和木荷的树干液流分别进行4 a(2004—2007年)和5 a(2008—2012年)监测,比较不同龄级两树种的蒸腾量及其季节变化.结果表明: 马占相思和木荷的年蒸腾量均随树龄增加而增大,木荷蒸腾量的增加速度更快.木荷平均整树年蒸腾量为7014.76 kg,比马占相思(3704.97 kg)高;马占相思蒸腾量的季节变异(511.46～1802.17 kg)比木荷(1346.48～2349.35 kg)大.蒸腾速率(E_h)与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)的标准回归系数随土壤湿度的增加而增大,表明土壤水分的增加提高了植物对环境响应的敏感度.偏相关分析表明,土壤湿度的季节变异是导致两树种蒸腾量季节变化的最主要因素.木荷和马占相思的最适土壤湿度分别为0.22～0.40和0.29～0.30(V/V),表明与外来树种马占相思相比,乡土树种木荷对水分胁迫有更好的适应及调节能力.

 

不同林龄格木人工林碳储量及其分配特征

明安刚1,2,3,贾宏炎1,3,田祖为1,3,陶怡1,3,卢立华1,3,蔡道雄1,3,史作民2**,王卫霞2

2014, 25(4):  940-946. 

摘要 ( 1714 )   PDF (723KB) ( 382 )  

在生物量调查的基础上,对广西7、29和32 a格木人工林生态系统碳储量及其分配特征进行了研究.结果表明: 格木各器官碳含量在509.0～572.4 g·kg^-1,大小顺序为:树干>树枝>树根>树皮>树叶;不同林龄间格木人工林的灌木层、草本层和凋落物层碳含量无显著差异;土壤层(0～100 cm)碳含量随土层深度的增加而降低,随林龄的增加而增大.7、29和32 a格木人工林乔木层碳储量分别为21.8、100.0和121.6 t·hm^-2,各器官碳储量大小顺序与碳含量一致;生态系统碳储量分别为132.6、220.2和242.6 t·hm^-2,乔木层和土壤层为主要碳库,占生态系统碳储量的97%以上.乔木层碳储量分配随着林龄的增加而增大,土壤碳储量分配则减小,而林龄对灌木层、草本层和凋落物层碳储量分配的影响无明显规律.

喀斯特峰丛洼地不同森林类型植物和土壤C、N、P化学计量特征

俞月凤1,2,3,彭晚霞1,2,宋同清1,2**,曾馥平1,2,王克林1,2,文丽1,2,3,范夫静1,2,4

2014, 25(4):  947-954. 

摘要 ( 2072 )   PDF (486KB) ( 429 )  

研究西南喀斯特峰丛洼地人工林、次生林、原生林3个不同森林类型的6个代表性植物群落C、N、P化学计量特征及其与土壤的关系.结果表明: 不同森林类型植物和土壤C、N、P含量均存在显著差异.土壤C和N含量均为次生林最高,人工林最低,土壤P含量为人工林最高,原生林最低;植物C和P含量变化趋势为人工林>原生林>次生林,植物N含量为次生林最高,原生林最低.土壤C∶P、N∶P以及植物C∶P均为原生林显著高于次生林和人工林,土壤C∶N在不同森林类型间差异不显著;植物N∶P为次生林最高,人工林最低,植物C∶N为原生林>人工林>次生林.在不同森林类型中,乔木叶片N含量与P含量、C∶N与C∶P以及C∶P与N∶P之间均呈显著线性正相关,除了植物叶片C∶N与N∶P以及土壤C∶N与N∶P之间呈显著线性负相关外,植物和土壤的C、N、P、C∶P均无显著相关性,说明土壤C、N、P供应量对乔木叶片C、N、P含量影响不大.

 

晋西北黄土高原丘陵区不同土地利用方式下土壤碳氮储量

董云中,王永亮,张建杰,张强,杨治平**

2014, 25(4):  955-960. 

摘要 ( 1422 )   PDF (545KB) ( 424 )  

对晋西北黄土高原丘陵区杨树-小叶锦鸡儿人工林、小叶锦鸡儿人工灌丛、杨树人工林、撂荒地和农田5种土地利用方式下土壤碳氮储量进行研究.结果表明: 不同土地利用方式下土壤碳氮含量、碳氮密度和碳氮储量存在显著差异.5种土地利用方式0～20 cm表层土壤碳氮含量和碳氮密度均显著大于20～40 cm和40～60 cm土层.5种土地利用方式同一土层碳氮含量和碳氮密度大小为: 杨树-小叶锦鸡儿人工林>小叶锦鸡儿人工灌丛>杨树人工林>撂荒地>农田;0～60 cm土层土壤有机碳储量大小为:杨树-小-叶锦鸡儿人工林(30.09 t·hm^-2)>小叶锦鸡儿人工灌丛(24.78 t·hm^-2)>杨树人工林(24.14 t·hm^-2)>撂荒地(22.06 t·hm^-2)>农田(17.59 t·hm^-2);土壤氮储量与有机碳储量变化规律相似,杨树-小叶锦鸡儿人工林0～60 cm土层土壤氮储量(4.94 t·hm^-2)最高,其次是小叶锦鸡儿人工灌丛(3.53 t·hm^-2)、杨树人工林(3.51 t·hm^-2)和撂荒地(3.40 t·hm^-2),农田土壤氮储量(2.71 t·hm^-2)最低.杨树-小叶锦鸡儿人工林和小叶锦鸡儿人工灌丛是晋西北黄土高原丘陵区植被建设和生态恢复过程中较好的两种土地利用方式.

灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应

卢立华**,何日明,农瑞红,李忠国

2014, 25(4):  961-966. 

摘要 ( 1484 )   PDF (610KB) ( 312 )  

对原产地越南以及我国多个引种地的灰木莲的树高和胸径生长特征进行研究,分析了灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应.结果表明: 不同种植地灰木莲的树高和胸径年均生长量差异显著.灰木莲胸径和树高的年均生长量与土壤全N、全P、速效N、速效P含量呈显著正相关,而与土壤有机质、全K、速效K含量相关性不显著,表明土壤N、P含量是影响灰木莲生长的主要养分因子.不同海拔灰木莲树高年均生长量差异显著,而胸径无显著差异.海拔为150～550 m,树高年均生长量随海拔升高而增大,在海拔550 m处达到最大,随后降低,表明海拔550 m为灰木莲引种的最适海拔.灰木莲树高和胸径的年均生长量与年均温、≥10 ℃积温呈显著负相关,与年降雨量呈显著正相关,表明年均温、≥10 ℃积温和降雨量是影响灰木莲生长的主要气候因子.

 

浙江省茶叶生长的气候适宜性

金志凤1,2**,叶建刚3,杨再强2,孙睿4,胡波1,李仁忠1

2014, 25(4):  967-973. 

摘要 ( 1741 )   PDF (832KB) ( 415 )  

定量评估茶叶生长季气候适宜度特征及其对气候变化的响应具有重要意义.本文基于1971—2010年浙江省逐日气象资料,应用模糊数学方法,结合茶叶气象指标,建立了旬尺度的温度、降水和日照适宜度模型,并应用几何平均法建立了茶叶综合气候适宜度模型.结果表明: 研究期间,浙江省茶叶生长季内气候适宜度较高,均超过0.6;研究区茶叶的温度适宜度最高,降水适宜度次之,日照适宜度略低;茶叶气候适宜度具有明显的时间变化特征,20世纪70年代呈下降趋势,80年代变幅平缓,90年代之后表现为明显的上升趋势;春茶气候适宜度变化趋势与年度气候适宜度相似,均呈两头高、中间低,春茶气候适宜度的变幅更大,夏茶和秋茶气候适宜度均表现为下降趋势.

 

黑龙江省大兴安岭森林生物量空间格局及其影响因素

王晓莉1,2,常禹1**,陈宏伟1,胡远满1,焦琳琳1,2,冯玉婷3,吴文1,2,伍海峰1,2

2014, 25(4):  974-982. 

摘要 ( 2245 )   PDF (1065KB) ( 354 )  

基于样地实测数据和EVI指数,定量分析了黑龙江省大兴安岭森林生物量空间格局,并利用ArcGIS软件的空间分析与统计工具,分析了气候区、海拔、坡度、坡向和植被类型对森林生物量空间格局的影响.结果表明: 黑龙江省大兴安岭森林生物量为350 Tg,空间上呈聚集分布,生物量有巨大的增长空间.森林生物量密度大小顺序为:寒温带湿润区(64.02 t·hm^-2)＞中温带湿润区(60.26 t·hm^-2);各植被类型生物量密度大小顺序为:针阔混交林(65.13 t·hm^-2)＞云冷杉林(63.92 t·hm^-2)＞偃松落叶松林(63.79 t·hm^-2)＞樟子松林(61.97 t·hm^-2)＞兴安落叶松林(61.40 t·hm^-2)＞落叶阔叶混交林(58.96 t·hm^-2).随海拔和坡度的增大,森林生物量密度先减小后增加,并且阴坡大于阳坡.大兴安岭森林生物量空间格局随气候区、植被类型和地形因子的梯度变化表现出差异性,在区域尺度上估算生物量密度时,需要充分考虑这种空间差异性.

 

基于温度-伤害度关系分析酿酒葡萄根系及芽抗寒性

高振,翟衡,孙鲁龙,马艳春,杜远鹏**

2014, 25(4):  983-990. 

摘要 ( 1636 )   PDF (895KB) ( 268 )  

采用差热分析系统(DTA)对8个主栽酿酒葡萄品种的芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽、根系韧皮部及木质部的温度-伤害度(LT-I)回归方程,评估不同品种的根系及芽抗寒性.结果表明： 8个品种的根系韧皮部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>品丽珠>赤霞珠>小芒森>霞多丽>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;不同品种木质部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>品丽珠>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;芽伤害度50%的温度从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白.利用模糊隶属函数值法综合评价根系及芽的抗寒性,马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性最好;赤霞珠、品丽珠、小芒森和蛇龙珠芽的抗寒性最差,贵人香和熊岳白芽的抗寒性最好.

 

重庆三峡库区柑橘硼营养状况及其影响因子

周薇1,2,彭良志1**,淳长品1,江才伦1,凌丽俐1,王男麒2,邢飞2,黄翼2

2014, 25(4):  991-996. 

摘要 ( 1459 )   PDF (442KB) ( 227 )  

为了解重庆三峡库区柑橘叶片硼营养状况及其影响因子,在该区域12个主产县(区)的代表性果园采集叶片样品954份和土壤样品302份,测定叶片硼含量，并分析了土壤有效硼、土壤pH值、品种、砧木和树龄对叶片硼营养的影响.结果表明: 该区域柑橘叶片硼含量不足(<35 mg·kg^-1)的果园比例达41.6%,土壤有效硼含量不足(<0.5 mg·kg^-1)的果园比例高达89.4%,柑橘叶片硼含量与土壤有效硼含量的相关性未达显著水平.土壤pH值、品种、砧木和树龄均影响叶片硼含量.pH值4.5～6.4土壤上的柑橘叶片硼含量显著高于pH值6.5～8.5土壤上的柑橘;品种间叶片硼含量为:温州蜜柑>柚类>夏橙>普通甜橙>杂柑>脐橙;枳砧和酸柚砧柑橘叶片硼含量显著高于枳橙砧和红橘砧柑橘;3～8年生柑橘树叶片硼含量适宜(35～100 mg·kg^-1)样品比例比8年生以上柑橘树高6.6%.

 

不同灌溉畦长对小麦光合特性、干物质积累及水分利用效率的影响

马尚宇1,于振文1,石玉1**,赵俊晔2,张永丽1

2014, 25(4):  997-1005. 

摘要 ( 1685 )   PDF (642KB) ( 266 )  

以高产冬小麦品种济麦22为材料,研究不同灌溉畦长对小麦旗叶水势、光合特性和干物质积累与分配的影响.2010—2011年小麦生长季设置畦长为10(L₁₀)、20(L₂₀)、40(L₄₀)、60(L₆₀)、80(L₈₀)和100 m(L₁₀₀)的6个处理,2011—2012年和2012—2013年设置畦长为40(L₄₀)、60(L₆₀)、80(L₈₀)和100 m(L₁₀₀)的4个处理.结果表明: 2010—2011年生长季开花期0～200 cm土层平均土壤相对含水量为L₈₀、L₆₀>L₁₀₀>L₄₀>L₂₀>L₁₀,2011—2012年和2012—2013年为L₈₀、L₆₀>L₁₀₀>L₄₀.开花后11 d和21 d,旗叶水势、净光合速率和蒸腾速率均为L₈₀、L₁₀₀>L₆₀>L₄₀>L₂₀、L₁₀;花后31 d为L₈₀>L₆₀、L₁₀₀>L₄₀、L₂₀、L₁₀.L₈₀各区间开花期和成熟期干物质积累量及籽粒产量变异系数小于L₁₀₀,平均干物质积累量及开花后干物质积累量和对籽粒产量的贡献率显著高于L₁₀₀、L₄₀、L₂₀和L₁₀,平均籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理,是本试验条件下节水高产的最优畦长处理.

 

植物多糖类复合制剂对冬小麦产量及物质转运的影响

白文波1,吕国华1,张元成2,宋吉青1**,刘星海1,李际会1

2014, 25(4):  1006-1012. 

摘要 ( 1366 )   PDF (556KB) ( 224 )  

在大田栽培条件下,采用生物质多糖(P₁)、生物质多糖和5氨基乙酰丙酸复配(P₂),以及生物质多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配(P₃)的3种不同制剂,研究在冬小麦始花期叶面喷施制剂对其产量构成、蔗糖、可溶性总糖、干物质贮运以及氮磷养分累积与转移的影响.结果表明: 喷施3种制剂使冬小麦穗粒数和千粒重增加,增产8.5%以上;喷施20 d内,小麦旗叶蔗糖含量较对照明显增加;喷施P₁和P₃使小麦籽粒可溶性糖含量分别比对照增加4.5%和11.0%.P₃增加了小麦花后干物质及氮磷养分累积量,分别较对照增加48.5%、116.9%和18.1%,P₃还显著提高了小麦花后干物质及养分累积对产量的贡献,但花前养分向籽粒转移对产量的贡献小于其他处理.小麦增产与植物多糖类复合制剂有效调控营养器官光合产物输出、籽粒可溶性糖积累,以及促进花后干物质和氮磷养分累积有关.

 

旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系

苗艳芳1**,李生秀2,扶艳艳1,王朝辉2,徐晓峰1,罗来超1

2014, 25(4):  1013-1021. 

摘要 ( 1961 )   PDF (725KB) ( 402 )  

在陕西永寿和河南洛阳分别进行了11处和7处小麦大田试验,设对照(不施氮)和施氮(150 kg N·hm^-2)2个处理,测定了小麦生物量、籽粒产量及不同土层(0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm)土壤铵态氮、硝态氮浓度.结果表明: 两地土壤铵态氮浓度均很低,而硝态氮浓度较高,其中硝态氮数量占铵态氮、硝态氮总量的91%,在反映土壤供氮特性方面与两者之和有完全一致趋势.不施氮情况下,永寿0～40、0～60、0～80和0～100 cm土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量显著相关;而洛阳无显著相关关系.施氮后,永寿不同深度土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量的相关关系显著下降,而洛阳出现负相关;两地小麦产量增量与0～80 和0～100 cm土层累积的硝态氮显著或极显著相关.小麦苗期主要依赖0～20 cm土层硝态氮;返青期、拔节期分别利用0～40 cm和0～60 cm土层硝态氮,成熟期则能利用0～100 cm土层累积硝态氮.小麦收获后对照土壤的铵态氮浓度与播前起始值无明显差异,而硝态氮大幅下降.

 

大田淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响

任佰朝,张吉旺**,李霞,范霞,董树亭,赵斌,刘鹏

2014, 25(4):  1022-1028. 

摘要 ( 1753 )   PDF (403KB) ( 964 )  

选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,在大田条件下研究了不同淹水时期(三叶期、拔节期和开花后10 d)和持续时间(3 d、6 d)淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响.研究表明: 淹水胁迫后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等保护酶活性以及可溶性蛋白含量较不淹水对照显著下降,而丙二醛(MDA)含量显著升高,三叶期淹水6 d后DH605和ZD958的含量较对照分别升高35.3%和34.1%.淹水胁迫后叶片叶绿素含量降低,产量显著下降.三叶期淹水6 d对夏玉米产量的影响最大,DH605和ZD958较对照分别减产32.1%和35.2%.不同生育期中,三叶期淹水造成的影响最大,拔节期次之,开花后10 d淹水造成的影响较小,且影响程度随淹水持续时间的延长而加剧.

 

不同耕作措施对冬小麦-夏玉米复种连作系统土壤有机碳和水分利用效率的影响

姬强1,孙汉印1,Taraqqi AK1,王旭东1,2**

2014, 25(4):  1029-1035. 

摘要 ( 2065 )   PDF (529KB) ( 446 )  

在连续8年田间定位试验的基础上,分析了关中平原冬小麦夏玉米复种连作系统2008—2009年连续两个生长季期间不同耕作措施(结合秸秆还田和不还田)对土壤有机碳和水分利用率的影响.结果表明: 相对于传统耕作,保护性耕作有利于土壤有机碳、水分利用效率和作物产量的提高,其中在“深松+秸秆还田”耕作模式下的增幅最高,土壤有机碳含量在0～30 cm土层增幅达到19.5%,水分利用效率和作物产量提高了16.9%和20.5%,而免耕模式则有效提高了0～10 cm土层有机碳含量.在该地区土壤和气候条件下,深松结合秸秆粉碎还田是最理想的耕作模式,最有利于土壤有机碳累积,并提高水分利用效率和作物产量.

 

氮高效利用基因型水稻生育后期氮素分配与转运特性

戢林1,李廷轩2**,张锡洲2,余海英2,郑子成2

2014, 25(4):  1036-1042. 

摘要 ( 1908 )   PDF (527KB) ( 209 )  

选择前期筛选出的氮高效利用基因型水稻为试验材料,以低效利用基因型为对照,采用土培试验,在低氮(100 mg·kg^-1)和正常施氮(200 mg·kg^-1)下,研究了高效和低效基因型水稻生育后期不同器官的氮素分配量、转运量和转运效率差异.结果表明: 与低效基因型水稻相比,高效基因型在低氮条件下,仍能保持较高的产量和氮素利用效率,其产量为低效基因型的1.75倍,氮肥利用率高达50.9%,而低效基因型仅为36.4%.与正常施氮相比,低氮更有利于提高氮素在高效基因型穗部的分配量,穗部积累量在扬花期、灌浆期和成熟期分别增加了34.2%、2.5%和0.5%,而低效基因型在灌浆期和成熟期却分别降低了23.5%和15.6%.不同施氮水平下,氮素在高效基因型不同器官的分配比例为扬花期:叶＞茎鞘＞根＞穗,灌浆期:穗＞叶＞茎鞘＞根,成熟期:穗＞茎鞘＞叶＞根,随着生育期的推进,穗部的分配比例明显增加.在低氮和正常施氮下,高效基因型氮素转运量表现为叶＞茎鞘＞根,而低效基因型表现为茎鞘＞叶＞根;高效基因型氮素转运效率分别为60.8%、60.3%,分别为低效基因型的1.67、155倍.因此,高效基因型抽穗后叶片较高的转运效率为籽粒的灌浆结实奠定了良好基础.

 

不同施氮水平下加工番茄植株生长和氮素积累与利用率的动态模拟

王新1,马富裕1,2,刁明1,2**,樊华1,崔静1,贾彪1,何海兵1,刘其1

2014, 25(4):  1043-1050. 

摘要 ( 1342 )   PDF (963KB) ( 249 )  

通过3年的大田试验,设置不同的氮素水平(0、75、150、300、450、600 kg·hm^-2)对不同施氮量下加工番茄地上部生物量、氮素累积及利用率的动态变化进行模拟.结果表明: 加工番茄地上部生物量、氮素累积量和氮素利用率随出苗后累积生理发育时间(PDT)的动态变化符合Logistic模型,氮素快速累积起始时间较地上部生物量快速累积起始时间早4～6 d(PDT);瞬时氮利用率随出苗后累积生理发育时间的动态变化呈先增加后降低的单峰曲线.不同施氮水平下,300 kg·hm^-2处理的氮累积量和地上部生物量最多,产量最高.根据Quadratic模型得出,北疆地区加工番茄滴灌栽培的理论适宜施氮量为349～382 kg·hm^-2.

 

营养液NO₃-浓度对草莓幼苗生长和抗氧化酶系统的影响

彭月丽1，3,王秀峰1,2**,李飘飘1,韩宇睿1,杨凤娟1

2014, 25(4):  1051-1056. 

摘要 ( 1340 )   PDF (573KB) ( 316 )  

采用沙培方式研究了营养液NO³-浓度对草莓幼苗生长和抗氧化酶系统的影响.结果表明: 不同NO₃-浓度(16 mmol·L^-1,CK;48 mmol·L^-1,T₁;96 mmol·L^-1,T₂;144 mmol·L^-1,T₃)处理 15 d后,草莓幼苗株高、叶面积、干物质积累量和根冠比均比对照显著降低,其中T₁、T₂、T₃的株高和功能叶叶面积分别比对照降低16.1%、36.8%、43.9%和19.7%、34.3%、47.5%.随NO₃-浓度增加,各处理脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率呈先升高后降低趋势,但均高于对照;除叶片中过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低外,叶片和根系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及根系中的CAT活性均呈先升高后降低趋势,其中T₃叶片和根系中的SOD活性及根系中的APX活性低于对照.表明NO₃-胁迫下,细胞内溶物质增加,部分抗氧化酶活性升高但高浓度下降低,生长势减弱,NO₃-浓度为48 mmol·L^-1即表现出抑制草莓生长的作用.

添加竹炭对猪粪堆肥过程中升温脱水及氮素损失的影响

黄向东1,2**,薛冬1

2014, 25(4):  1057-1062. 

摘要 ( 2146 )   PDF (544KB) ( 234 )  

堆肥是实现畜禽粪便处理及资源化利用的有效途径,但传统堆肥过程存在升温脱水效果不佳及氮素损失的问题.本文利用猪粪进行堆肥试验,探讨了堆肥过程中添加不同比例竹炭对堆肥升温脱水及氮素损失的影响.结果表明: 与不添加竹炭的对照相比,添加竹炭处理可以使堆体升温时间缩短24～48 h，脱水率提高13.6%～21.4%，堆肥高温期持续时间延长216～264 h;添加竹炭处理可以增加堆肥铵态氮、硝态氮及总氮含量,使氮素固定率提高28.3%～65.4%.


 

退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性

杨艳芳1,孔令柱2,郑真2,刘爽2,刘文静2,张平究2**

2014, 25(4):  1063-1068. 

摘要 ( 1737 )   PDF (623KB) ( 209 )  

以安徽菜子湖区不同退耕年限(3、5、9和11年)湿地为研究对象,以相邻油菜地和原始湿地为对照(共6个样地),研究退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性变化.结果表明: 退耕湿地土壤对磷的等温吸附曲线与Langmuir和Freundlich吸附方程拟合程度均达极显著水平(P<0.01);6个样地土壤对磷的最大吸附量(X_m)、吸附常数(K)和最大缓冲容量(MBC)范围分别为478～1074 mg·kg^-1、0.14～0.61和68.6～661.5 mg·kg^-1,且退耕湿地的这些参数均随着退耕年限的延长而升高,但未达到原始湿地水平;6个样地土壤磷的平均解吸率为6.2%～14.6%,且退耕湿地土壤磷解吸率随着退耕年限的延长呈先增高后降低的趋势,但均显著高于原始湿地.表明随着退耕年限的增加,湿地土壤对外源磷的固持能力不断增强,而土壤有机质和粘粒含量是影响湿地土壤对外源磷固持能力的重要因子.

长期施肥对红壤和黑土硫形态演变的影响

许闯1,2,王松山2,李菊梅3,马义兵3,孙文涛1,罗磊2**,张淑贞2

2014, 25(4):  1069-1075. 

摘要 ( 1731 )   PDF (538KB) ( 337 )  

以红壤和黑土肥力与肥料效益监测站土壤为研究对象,研究了长期(21年)不同施肥(不施肥对照、施用氮磷钾、氮磷钾配施有机肥)处理下,表层(0～20 cm)和亚表层(20～40 cm)土壤硫素形态组成、分布及演变规律.结果表明: 长期施用化肥及化肥配施有机肥处理下,表层土壤全硫比对照分别增加42%、33%(红壤)和6%、76%(黑土);除红壤氮磷钾处理外,亚表层土壤全硫受施肥影响较小,且明显低于相应表层土壤.有效硫和盐酸可提取态硫分别为红壤和黑土中的主要无机硫形态.施用化肥及化肥配施有机肥的红壤表层有效硫比对照分别增加了447%和102%,并促进了有效硫向亚表层的迁移、累积;而施用化肥及化肥配施有机肥处理的黑土表层有效硫仅比对照分别增加54%和93%,其对亚表层土壤有效硫的影响也不大.有机硫形态在两种土壤中都以酯键硫和残渣态硫为主.长期施肥影响下的表层和亚表层土壤中残渣态硫含量比对照分别增加了32%和55%以上;土壤中性质相对活跃的酯键硫和碳键硫受施肥影响不显著,而与土壤有机碳含量呈显著正相关关系(P<0.05).此外,长期施肥试验表明大气硫沉降对土壤硫素输入的影响值得重视.

苏南经济快速发展地区人类活动生态风险评价——以镇江市丹徒区为例

方广玲1,2,香宝1,2**,王宝良1,2,金霞3,胡钰1,2,4,张立坤1,2

2014, 25(4):  1076-1084. 

摘要 ( 1530 )   PDF (1062KB) ( 272 )  

为加强苏南经济快速发展地区的生态系统管理,防范与降低区域生态风险,以镇江市丹徒区为例,以2000、2005年ETM和2010年TM遥感数据为基础,基于景观指数构造评价区域生态风险的量化指标,利用地统计学方法,分析景观生态风险时空变化特征.结果表明:2000—2010年,研究区林地、湿地、水域等自然景观类型破碎化程度加深、分散程度增大,生态损失度呈上升趋势,建设用地不断扩张.2000、2005和2010年,较高以上程度生态风险面积分别占全区总面积的5.7%、9.0%和10.2%,主要分布在平原圩区和丘陵地带.研究期间,生态风险程度由低级别向高级别转换的面积为296.2 km²,占全区总面积的48.0%,生态风险程度仅在局部小范围内有所下降,整体呈上升趋势.区域经济快速发展对景观格局干扰程度加深,生态风险分布空间差异明显.利用临港资源、开发天然湿地、建设工业园区和快速城市化等措施,导致研究区生态风险程度加深、转换速率加快,应及时制定生态风险管理策略.

基于能值理论的中国城市新陈代谢

宋涛1,2,3,蔡建明1**,倪攀4,杨振山1

2014, 25(4):  1085-1092. 

摘要 ( 2334 )   PDF (1519KB) ( 262 )  

运用城市新陈代谢能值指标方法,分析了2000和2010年31个典型中国城市的新陈代谢系统构成及发展特征.结果表明: 研究期间,中国城市新陈代谢系统的资源消耗型、沿海外贸型特征明显.内陆城市的非可再生资源能值占城市代谢系统能值总量的比例较高.北京、上海等大都市及东部沿海城市的进出口能值比重偏大,表现出显著的代谢外向型发展特征.在此基础上,明确了城市在实现可持续发展目标过程中的新陈代谢改进方向:发展可再生资源、能源产业;改善非可再生资源、能源利用效率;优化城市进出口服务、货物和燃料结构;弹性的城市新陈代谢管理机制.

土地整理的生态系统服务价值评估与生态设计策略——以吉林省大安市土地整理项目为例

王军1**,严慎纯1,2,余莉3,张亚男1

2014, 25(4):  1093-1099. 

摘要 ( 1629 )   PDF (620KB) ( 333 )  

土地整理作为土地利用变化的重要驱动因素,显著改变土地利用和景观格局,对区域生态系统功能及其服务价值产生影响.本文以吉林省大安市的土地整理项目为例,利用生态服务价值模型计算了村域、镇域和县域尺度下土地整理区的生态服务价值及其总量变化.结果表明: 以增加耕地为目标的土地整理项目易造成草地和湿地等具有较高生态服务价值的地类减少,导致不同尺度下土地整理区生态服务价值总量出现不同程度的下降.村域尺度下,整理后研究区总的生态服务价值为796.14万元,较整理前减少10.5%;镇域尺度下,整理后总的生态服务价值为84301.26万元,较整理前减少14.2%;县域尺度下,整理后总的生态服务价值为120585.76万元,较整理前减少33.1%.根据土地整理的生态服务价值评估,从提高生态功能入手,最后提出了土地整理的景观生态设计策略,以期为土地整理的持续发展提供决策依据.

基于MAXENT模型的黑龙江大兴安岭森林雷击火火险预测

孙瑜1,史明昌1**,彭欢1,朱沛林1,刘思林1,吴石磊1,何诚2,陈锋1

2014, 25(4):  1100-1106. 

摘要 ( 2014 )   PDF (629KB) ( 344 )  

黑龙江大兴安岭是森林雷击火的高发地区,急需研发精确的火险预测模型对该区森林火灾进行预测.本文基于大兴安岭地区森林雷击火灾数据及环境变量数据,采用MAXENT模型进行森林雷击火的火险预测.首先对各环境变量进行共线性诊断,再利用累积正则化增益法和Jackknife方法评价了环境变量的重要性,最后采用最大Kappa值和AUC值检测了MAXENT模型的预测精度.结果表明: 闪电能量和中和电荷量的方差膨胀因子（VIF）值分别为5.012和6.230,与其他变量之间存在共线性,不能用于模型训练.日降雨量、云地闪电数量及云地闪回击电流强度是影响森林雷击火发生的3个最重要因素,日平均风速和坡向的影响较小.随着建模数据比例的增加,最大Kappa值和AUC值均有增大趋势.最大Kappa值都大于0.75,平均值为0.772; AUC值都大于0.5,平均值为0.859.MAXENT模型的预测精度达到中等精度,可应用于大兴安岭地区的森林雷击火火险预测.

转植酸酶基因玉米种植对土壤线虫群落的影响

郭维维1,赵宗潮1,苏营1,牟文雅1,刘满强2,陈小云2,陈法军1**

2014, 25(4):  1107-1114. 

摘要 ( 2064 )   PDF (614KB) ( 215 )  

土壤是生态系统中物质循环和能量转化的重要场所,转基因作物外源基因对土壤非靶标生物的影响已经引起人们的广泛关注.我国转植酸酶基因玉米(即自交系BVLA430101)于2009年9月27日获得了生物安全证书,该转植酸酶基因玉米可提高饲料利用效率,减少动物粪便造成的环境污染.本文以转植酸酶基因玉米(简称转基因玉米)和常规对照亲本玉米(简称对照玉米)为试验材料,通过大田试验研究了转基因玉米和对照玉米种植对土壤线虫群落组成与生态指标的影响.结果表明： 转基因玉米和对照玉米大田土壤分别分离出29个属和26个属的线虫.与对照玉米相比,转基因玉米种植田食细菌线虫相对多度与数量、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数,以及群落多样性指数等都有升高的趋势,而植食线虫相对多度与线虫总成熟度指数呈降低趋势.重复测量方差分析表明,整个生长季节内转基因玉米与对照玉米田间不同营养类群土壤线虫相对多度与数量及生态指标均无显著差异;而T检验分析表明,玉米乳熟期转基因玉米田食细菌线虫、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数显著高于对照玉米田,这可能与乳熟期转基因玉米田土壤总氮含量显著升高有关.

设施蔬菜种植年限对氮素循环微生物群落结构和丰度的影响

王亚男1,曾希柏1**,王玉忠2,白玲玉1,苏世鸣1,吴翠霞1,李莲芳1,段然1

2014, 25(4):  1115-1124. 

摘要 ( 1459 )   PDF (820KB) ( 274 )  

以甘肃武威设施菜地为研究对象,采用末端限制性片段多态性分析(PCR-T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time PCR)相结合的方法,研究了设施菜地种植3、9、14、17年等年限下土壤中细菌、氨氧化细菌(AOB)和nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的变化.结果表明: 设施菜地中细菌、氨氧化细菌和nirK型反硝化细菌优势种群及丰度与大田明显不同,并随种植年限不同发生变化.随种植年限的增加,细菌和nirK型反硝化细菌的丰度呈现先增后减的趋势,分别在种植14年和9年达到最大,0～20 cm土层为每克干土9.67×10⁹、2.30×10⁷个拷贝数,是种植3年的1.51、1.52倍;而氨氧化细菌的丰度则呈现出先减后增的趋势,在种植14年的0～20 cm土层为每克干土3.28×10⁷个拷贝数,仅是种植3年土壤的45.7%,说明设施菜地中参与氮素循环的功能微生物生态适应机制存在显著差异.研究结果为进一步研究设施栽培条件下土壤微生物的适应机制等奠定了基础.

 

丛枝菌根真菌对枳根系形态和蔗糖、葡萄糖含量的影响

邹英宁,吴强盛**,李艳,黄咏明

2014, 25(4):  1125-1129. 

摘要 ( 2365 )   PDF (389KB) ( 343 )  

研究丛枝菌根真菌接种(摩西球囊霉、地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉)对盆栽枳的生长、根系形态以及蔗糖、葡萄糖含量的影响.结果表明: 3个接种处理都显著提高枳的株高、茎粗、叶片数,以及地上部和地下部生物量,诱导1级、2级和3级侧根的发生,同时增加了根系投影面积、表面积、体积和总长度(主要是0～1 cm根长),但降低根系平均直径,其中以地表球囊霉效果最明显.丛枝菌根真菌接种显著提高枳的叶片蔗糖和根系葡萄糖含量,但降低叶片葡萄糖和根系蔗糖含量.由于根系“菌根碳库”的存在,丛枝菌根真菌接种导致根系维持较高的葡萄糖和较低的蔗糖含量,从而有利于宿主根系的生长和发育,建立更优的根系形态.

 

 

芦荟内生菌内生哈茨木霉LH-7对植物病原菌的抗性

王莉衡1,柯杨2,强毅3,马瑜2**

2014, 25(4):  1130-1136. 

摘要 ( 1379 )   PDF (1344KB) ( 227 )  

通过体外培养方法,研究了药用植物库拉索芦荟内生真菌内生哈茨木霉LH-7对9种常见植物病原菌的抑菌谱及其拮抗机理.结果表明： 内生哈茨木霉LH-7 对供试植物病原真菌具有显著的抑制作用(抑制率为62.4%～88.4%),且营养竞争和重寄生是其主要拮抗机制.该菌株的代谢产物中具有能够抑制病原菌生长及孢子萌发的活性物质,其作用可导致病原菌菌丝体生长的畸形、细胞壁破裂、产孢结构发育不健全、孢子形成及萌发率降低,从而有效抑制病原菌的生长和繁殖.


 

中国部分地区烟粉虱生物型种类及系统发育关系分析

许丽丽,蔡力,沈伟江,杜予州**

2014, 25(4):  1137-1144. 

摘要 ( 1332 )   PDF (956KB) ( 204 )  

烟粉虱是一种危害严重的世界性害虫,是一个快速进化的复合种.本文利用mtCOI分子标记方法,对2010和2011年采自我国9个省(市)的33个烟粉虱种群进行了生物型鉴定和系统发育分析.结果表明： 我国目前存在着B型、Q型、ZHJ-1型、ZHJ-3型、An型以及Nauru型等6种生物型,且不同生物型的分布是不均匀的.遗传距离及系统发育树的分析结果显示,海南省的An型和台湾省的An型聚为一支,为同一来源；中国B型与来自法国和乌干达的B型的亲缘关系较近,同源性达到99%以上；中国的Q型与来自摩洛哥和法国的Q型聚为一个分支,而来自以色列和土耳其的Q型烟粉虱单独聚为一支,说明中国的Q型烟粉虱与来自地中海西部的Q型烟粉虱亲缘关系更近,可以推断中国的Q型烟粉虱的起源地为地中海西部地区.


 

Pb²⁺在甜菜夜蛾体内的积累及对种群的影响

胡蒙蒙,蔡文宸,苏宏华,杨益众**

2014, 25(4):  1145-1150. 

摘要 ( 1246 )   PDF (463KB) ( 219 )  

重金属的污染及其治理是目前倍受关注的生态学问题之一.甜菜夜蛾是我国长江流域及以南地区蔬菜、棉花等作物上的主要害虫,近几年突发趋势明显.本文以甜菜夜蛾为靶标对象,设计5个浓度(0.3、1.2、4.8、19.2、76.8 mg · kg^-1)重金属Pb²⁺处理,探讨处理后甜菜夜蛾各虫态体内Pb²⁺的积累和排泄,并根据甜菜夜蛾各虫态的生长与存活情况,构建了该虫连续3个世代的种群生命表.结果表明: 取食含有不同浓度Pb²⁺的人工饲料后,各虫态甜菜夜蛾体内Pb²⁺的浓度在同一世代不同处理间存在显著差异,且呈显著的剂量反应关系.各虫态体内Pb²⁺的浓度基本上随胁迫世代数的延长而增加.受Pb²⁺胁迫后,各虫态体内Pb²⁺的浓度顺序为5龄幼虫＞成虫＞蛹;该虫可通过粪便、预蛹蜕和蛹壳排泄体内部分重金属,且粪便和预蛹蜕中的Pb²⁺浓度远大于蛹蜕中的浓度;根据Pb²⁺不同浓度条件下甜菜夜蛾各虫态的存活率、雌性比和产卵量,构建的种群生命表表明,低浓度Pb²⁺胁迫可促进甜菜夜蛾的种群增长,而高浓度胁迫使种群增长衰退;且随着重金属的持续胁迫,其种群衰退更明显.研究结果为长期、客观评价重金属的危害性以及对重要农业害虫的种群影响提供了借鉴.

 

扶桑绵粉蚧虫态对班氏跳小蜂寄生适合性的影响

张娟1,黄俊1,吕要斌2**

2014, 25(4):  1151-1155. 

摘要 ( 1226 )   PDF (760KB) ( 207 )  

为明确寄主虫态对班氏跳小蜂适合度的影响,在实验室条件下\[温度(27±1) ℃,相对湿度(70±5)%,光周期14L∶10D\]测定了寄生于不同发育阶段(3龄若虫和雌成虫)扶桑绵粉蚧的班氏跳小蜂子代性比和个体大小.结果表明: 寄生扶桑绵粉蚧雌成虫的班氏跳小蜂的子代雌雄性比、个体体长和后足胫节的长度均明显高于寄生3龄若虫,且个体体长与后足胫节长度之间有显著的相关性.扶桑绵粉蚧3龄若虫个体大小显著影响班氏跳小蜂子代个体大小,而雌成虫的个体大小对该蜂子代大小无显著影响.

 


 

不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响

徐革锋1, 2,王裕玉2,韩英2**,李想3,马波1,刘洋1,牟振波1**

2014, 25(4):  1156-1162. 

摘要 ( 1210 )   PDF (674KB) ( 289 )  

为了揭示不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响,在饱和溶氧(>8.0 mg·L^-1)条件下,分别测定了空腹组和摄食组在5个处理温度(4、8、12、16和20 ℃)下的运动前代谢率(MO_2p)、活跃代谢率(MO_2a)、代谢范围(MS)、临界游泳速度(U_C)以及10个流速水平下的实时游泳代谢率(MR).结果表明: 在各个温度条件下,摄食组的MO_2p和MO_2a均显著高于空腹组(P<0.05),且分别提高了15%和12%(4 ℃)、47%和23%(8 ℃)、30%和21%(12 ℃)、43%和36%(16 ℃)及8%和7%(20 ℃);摄食组与空腹组的U_C和MS均无显著性差异(P>0.05),但随着温度升高,两组的MS均呈现下降趋势;随流速的增加,各组的游泳代谢率呈先升高后降低的变化规律,且摄食组显著大于空腹组(P<0.05),各组的最大代谢率峰值均出现在低于U_C的流速条件下;在细鳞鲑幼鱼的游泳速度接近70%U_C的运动过程中,其代谢率不断增大至峰值,随后在游泳速度达到U_C的过程中,代谢率呈下降趋势.表明在一定温度范围条件下,细鳞鲑幼鱼的最大代谢率是由运动与摄食共同诱导产生的,在达到最大代谢率峰值的过程中代谢表现为添加模式;之后随游泳代谢率的下降,摄食诱导的代谢率被削减,该过程表现为运动优先代谢模式.

城市污泥中邻苯二甲酸酯(PAEs)的厌氧微生物降解

梁志锋1,周文1,林庆祺1,杨秀虹1,2**,王诗忠1,2,蔡信德3,仇荣亮1,2

2014, 25(4):  1163-1170. 

摘要 ( 1460 )   PDF (571KB) ( 225 )  

邻苯二甲酸酯(PAEs)是城市污泥中普遍存在的一类具有内分泌干扰性作用的有机污染物.研究污泥厌氧生物处理过程中PAEs的微生物降解对保障污泥农用的安全性十分必要.本文以污泥中两种主要的PAEs——邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)为研究对象,通过比较PAEs在污泥厌氧消化系统与发酵产氢系统中降解过程的差异及系统污泥特性的变化,分析不同污泥厌氧生物处理系统中影响PAEs降解的可能因素.结果表明: 在污泥厌氧发酵系统中,DBP在6 d内降解率达99.6%, DEHP在整个14 d的培养期间也降解了46.1%;在发酵产氢系统中,在14 d培养过程DBP的降解率仅为19.5%,DEHP则没有明显的降解.与厌氧消化系统相比,PAEs在发酵产氢系统中的降解受到明显抑制,这与发酵产氢过程中微生物量下降、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G⁺/G^-)和真菌/细菌变小及挥发性脂肪酸(包括乙酸、丙酸及丁酸)浓度升高有关.

 

基于物种敏感性分布的微囊藻毒素与氮污染水体生态风险评估

陈瑾1,2,刘奕梅3,张建英1,2**

2014, 25(4):  1171-1180. 

摘要 ( 2027 )   PDF (762KB) ( 230 )  

应用物种敏感性分布(SSD)方法,可正向和反向评估物种的生态风险及确定保护物种的污染物浓度阈值,为水体生态风险管理提供依据.本文通过采集淡水生物毒性数据,构建SSD方程,在95%物种保护基础上评估微囊藻毒素、氨氮和亚硝态氮对淡水生物的生态风险浓度阈值(HC₅)和复合生态风险,以及不同暴露浓度下的潜在影响比例(PAF).结果表明: 微囊藻毒素对淡水生物的HC₅值为19.22 μg·L^-1,其水生态风险高于氨氮(HC₅ 6583.94 μg·L^-1)和亚硝态氮(HC₅ 334.33 μg·L^-1).不同类别生物对微囊藻毒素和氨氮、亚硝态氮的敏感性随暴露浓度不同存在差异.当微囊藻毒素与亚硝态氮的浓度低于临界浓度125.04、2989.40 μg·L^-1时,甲壳类对微囊藻毒素敏感性高于鱼类,对亚硝态氮敏感性则低于鱼类,而高于临界值其物种敏感性呈相反效应,但氨氮所引起的物种敏感性差异不显著.在代表性水体中,复合生态风险高于单一污染风险,微囊藻毒素、氨氮、亚硝态氮对全部物种的复合潜在影响比例msPAF为2.6%～5.6%,且太湖和红枫湖已超过HC₅生态风险阈值.

不同采样设计评估鱼类群落效果比较

赵静1,章守宇1,2**,林军1,周曦杰1

2014, 25(4):  1181-1187. 

摘要 ( 1461 )   PDF (823KB) ( 223 )  

鱼类群落生态学研究结果的准确性很大程度上依赖于采样设计的合理性和准确性,正确的采样调查设计不仅可以降低调查成本,其结果也对渔业资源的评估或者管理起到相当重要的作用.本文利用计算机模拟定点采样、简单随机采样和分层采样,比较了3种采样设计的采样效果、相对误差及相对偏差.结果表明： 定点采样设计的采样效果 (采样效果平均值为3.37)要弱于简单随机采样和分层随机采样 (采样效果平均值为0.961).3种采样设计中,分层采样设计在鱼类群落丰富度评估时表现最好,其采样效果、相对误差和相对偏差表现最佳.随着采样数的增加,分层采样设计的采样效果有所下降,但其采样精度提高.

 

 

综合评述

木本植物非结构性碳水化合物变化及其影响因子研究进展

郑云普1，3,王贺新1,娄鑫1,杨庆朋2,徐明3**

2014, 25(4):  1188-1196. 

摘要 ( 3728 )   PDF (589KB) ( 472 )  

非结构性碳水化合物(NSC)是植物新陈代谢过程中重要的供能物质,NSC库的动态变化不仅反映了植物体内的碳收支状况,还影响着植物的生理代谢活动.为了预测树木甚至整个森林生态系统对未来气候变化的响应和适应能力,本文综述了树木NSC研究的最新进展,重点介绍了NSC库的季节和区域性变化,分析总结了影响树木NSC含量和分配格局变化的主要环境因素.最后还对未来气候变化背景下树木NSC库可能的响应策略和适应状况进行了讨论,展望了未来树木NSC领域的研究方向.

 

 

山黧豆毒素β-ODAP的生态学功能及应用

熊俊兰,白雪,Asfa BATOOL,孔海燕,谭瑞玥,王亚馥,李志孝,熊友才**

2014, 25(4):  1197-1205. 

摘要 ( 9897 )   PDF (608KB) ( 671 )  

山黧豆是一种具有广谱抗逆性且营养丰富的豆科作物,但其含有β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙氨酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid, β-ODAP)神经毒素,人畜长期大量食用会导致神经性中毒,因此限制了山黧豆种质资源的利用.本文综述了干旱胁迫下山黧豆毒素β-ODAP对植株渗透调节和生长调节的影响,以及β-ODAP的分析方法、毒理机理和实用价值方面的研究进展,并对低毒和无毒品种选育策略进行了总结.干旱胁迫下,山黧豆合成大量毒素β-ODAP,其含量随胁迫程度增强而逐渐升高.β-ODAP可为植株生长和种子发育提供氮源,并积极参与清除活性氧过程,作为小分子可溶性氨基酸参与渗透调节,作为锌离子转运体参与根瘤发育.而含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)含量升高可使山黧豆毒性显著降低.近年来,在山黧豆种质资源收集、杂交育种,以及通过组织培养和基因操作等技术进行低毒或无毒山黧豆品种选育方面做了大量工作.β-ODAP可通过破坏细胞内Ca²⁺稳态和作为谷氨酸类似物引发兴奋性中毒,但在止血和抗肿瘤等方面有重要的药用价值.

 

生物聚集体中群体感应作用的研究进展

戴昕1,周佳恒1,朱亮1**,徐向阳1,2

2014, 25(4):  1206-1212. 

摘要 ( 1741 )   PDF (575KB) ( 337 )  

群体感应是微生物利用信号分子感知环境条件并进行特定基因表达调控.近年来,随着群体感应在微生物信息交流中的作用日益凸显,其在生物聚集体(生物膜和颗粒)形成过程中的作用受到广泛关注.本文综述了自体诱导信号分子AI的分类和相应的群体感应调控方式,以及群体感应信号分子对生物聚集体形成和结构稳定的调控,并对群体感应研究新领域进行了展望.

 

 

真菌对土壤N₂O释放的贡献及其研究方法

黄莹1,2,龙锡恩2**

2014, 25(4):  1213-1220. 

摘要 ( 1987 )   PDF (503KB) ( 381 )  

N₂O是一种重要的温室气体,而土壤作为N₂O的重要来源之一,其N₂O主要产生于硝化和反硝化作用的生物过程.研究表明细菌和古菌是这些生物过程的主要参与者,然而在特定土壤生态系统中,真菌在N循环过程中起主要作用.但真菌对土壤N₂O释放贡献的研究报道甚少.本文阐述了土壤真菌N₂O产生机制的研究进展,介绍了自养硝化、异养硝化和反硝化过程的发生机理、关键微生物和功能基因.详细介绍了与真菌有关的N₂O产生过程,真菌的异养硝化作用和反硝化作用,并且比较了真菌和细菌反硝化系统的差异.此外,本文重点总结了研究土壤真菌N₂O产生的主要方法,包括选择抑制剂法、^15N标记、分离和纯培养以及免培养的分子生态学方法,对各种方法的优势和弊端进行了探讨,并对今后的研究工作提出了展望.

甲烷氧化过程中铜的作用研究进展

苏瑶,孔娇艳,张萱,夏芳芳,何若**

2014, 25(4):  1221-1230. 

摘要 ( 1811 )   PDF (1219KB) ( 196 )  

甲烷生物氧化在全球甲烷平衡和温室效应控制中扮演着重要的角色,而铜是甲烷生物氧化过程中的重要影响因子.一方面,铜是调控不同类型甲烷单加氧酶表达的主要影响因子,是组成颗粒性甲烷单加氧酶的必需金属元素;另一方面,在自然环境体系中,铜含量及其形态的变化对甲烷氧化菌的分布、代谢甲烷和非甲烷类有机化合物的能力以及甲烷氧化菌的特异性铜捕获系统也会产生较大影响.准确把握铜在甲烷生物氧化过程中发挥的作用将有助于全面了解甲烷生物氧化过程,进而更好地指导甲烷氧化微生物在温室气体减排及非甲烷有机物污染修复中的应用.本文主要从铜的角度,概述了铜对甲烷氧化菌的分布和活性的影响,介绍了铜在调控甲烷单加氧酶的表达和活性以及调节甲烷氧化菌铜捕获系统方面的作用,并展望了其研究方向.

微流控芯片在水环境污染分析中的应用

王虎1,2,魏俊峰1,2,郑国侠1,2**

2014, 25(4):  1231-1238. 

摘要 ( 2380 )   PDF (1073KB) ( 308 )  

近年来,一种新型技术——微流控芯片技术因其分析速度快、消耗低、体积小、操作简单等特点而备受世界各国的广泛重视.该技术以微通道网络为基本特征,以微机电系统(MEMS)工艺为技术依托,将整个实验室的功能集成在微小芯片上,即构成所谓“芯片实验室”.本文从该技术的基本情况出发,介绍了微流控芯片的发展,并从仪器小型化、系统集成化、不同的芯片材料以及多种检测技术等方面,着重讨论了其在水环境污染分析方面的实际应用和发展前景,指出了它当前所面临的一些问题.随着微流控芯片的不断发展,高速多通道检测装置、低成本设备以及集成了多种方法的高通用性微流控检测芯片,都将成为未来研究的热点.