基于土壤生物空间异质性分析的空间土壤生态学研究

土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性。了解土壤生物的空间异质性是很关键的。土壤生态学和空间生态学结合的新的研究领域─空间土壤生态学关注空间在土壤生物种群结构及动态中的重要性。本文通过对土壤生物空间异质性的分析,内容包括空间土壤生态学的提出、土壤生物空间异质性研究的意义、研究方法,重点综述了影响土壤生物分布格局的因素、尺度,土壤生物空间分布对植被-土壤系统的影响,土壤生物空间异质性的作用,其中包括土壤生物空间异质性与多样性的关系、土壤生物对局部干扰的响应、土壤生物空间格局对植被的影响。     

天地结合开展我国空间诱变育种研究

本文着重介绍了自 1 987年以来 ,我国空间科学家和农业生物学专家 9次利用返回式卫星、2次利用神舟号飞船和 4次利用高空气球搭载了 70多种植物近 5 0kg的种子 ,涉及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内 2 2个省、市、自治区 70多个研究单位多年的地面选育 ,已培育出一批具有高产、优质、抗病经审定的新品种 1 9个 ,其中水稻新品种 5个、小麦 2个、棉花 2个、青椒 1个、番茄 1个、芝麻 1个、西瓜 3个、莲子 3个、灵芝 1个 ;另外还选育出新品系 5 0多个 ,还有一大批种质资源。在航天育种机理方面也做了不少研究工作 ,航天诱变的生物学效应 ,在细胞和分子水平上研究了航天新品种的遗传物质变异 ,地面模拟试验进行了许多研究 ,均取得了一定的进展。在全国许多省市建立了航天育种示范基地 ,累计示范推广航天新品种 (系 )面积 2 70 0 0 0hm2 ,取得了很好的科技成果和社会经济效益。我国空间诱变育种的研究工作走在世界的前列。本文还介绍了我国前 3代返回式卫星在空间科学方向所做的成果及贡献。列出前 3代返回式卫星与空间诱变育种研究相关的基本参数。报道了返回式卫星回收舱的空间环境的数据。我们还对今后空间诱变育种提出了展望。     

青海湖地区盐地凤毛菊群落优势种群分布格局研究

以青海省三角城种羊场地区典型的盐地凤毛菊(Saussurea salsa)盐碱草甸为研究对象,采用相邻格子样方法取样,应用方差/均值比率法、负二项参数K、扩散系数C、Cassie指标、丛生指标I、平均拥挤度与聚块性指标等方法,研究了青海湖地区盐地凤毛菊群落优势种群的空间分布格局。结果表明,盐地凤毛菊群落优势种群的空间格局均为集群分布,这主要与物种本身的生态和生物学特性有关。     

我国苜蓿空间环境诱变育种研究进展及展望

空间环境诱变育种对改良苜蓿品种具有重要作用。本文系统介绍了空间环境诱变主要因素、空间环境诱变苜蓿生物学效应及育种应用进展,并对苜蓿空间环境诱变育种前景进行了展望。     

土壤质量评价指标及其时空变异

综述了土壤质量的概念及其研究进展,并探讨了土壤质量指标的选择原则,得出不同土壤的评价应以土壤的功能为基础并采用不同的标准。在以往研究中,人们一直强调以土壤物理、化学特性作为土壤质量指标。目前,国内外关于土壤生物学指标的研究日益增多,一些参数作为生物指标已表现出很大的潜力并成为系统稳定性的早期预警和敏感指标。之后阐述了国内外土壤质量指标空间变异的研究现状,探讨了该领域研究中存在的问题,展望了国内外土壤空间变异的研究前景。     

零磁空间处理水稻干种子诱变效应研究

利用零磁空间对水稻干种子进行诱变处理 ,研究其细胞学和生物学效应。结果表明 :零磁空间处理水稻干种子后 ,当代细胞染色体畸变频率提高 ,畸变类型以染色体桥和微核高于其他畸变类型 ;从生物学效应来看 ,零磁空间处理对当代发芽率、成苗率、苗高和分蘖有促进生长作用 ;M2 变异类型丰富 ,早熟类型突变频率相对较高 ,而育性分离较大 ,各类分离程度大小依次为 :早熟 >育性 >株高 >穗型 >粒型 ;当选变异类型单株后代稳定快 ,说明零磁空间诱变处理在水稻品种改良方面很有前途     

合成生物学概念解析、风险评价与管理

合成生物学作为现代生命科学技术发展最前沿的技术之一,在医学、制药、化工、农业、生物能源、生物材料、生物环境治理等领域,具有巨大的潜在应用价值,但由此也带来一系列的潜在风险和安全问题,引起社会各界的极大关注和高度重视.本文将从合成生物学的概念发展、合成生物学相关研究内容涉及的安全评价现状,以及世界各国针对合成生物学研究现状提出的监管方案和安全应对举措等方面综合分析合成生物学这一新型的研究领域对人类和环境的潜在影响.     

广西喀斯特地区植被演替对土壤质量的影响

以植被演替空间序列代替时间序列的方法,在野外选取广西喀斯特地区4个主要植物群落演替阶段即草地、灌草地、灌丛、乔林的典型样地,对土壤物理、化学和生物学性状进行了比较研究,以探讨植被演替对土壤质量的影响。结果表明:不同的植被演替导致了土壤物理、化学和生物学性质的显著差异。随演替的正向进行,土壤综合肥力指标值(Q I)呈增长趋势,其土壤质量综合指数分别为:草地(0.09)、灌草地(0.16)、灌丛(0.61)、乔林(0.89)。自然植被的正向演替是提高土壤质量的有效途径。导致草地和灌草地土壤质量相对较低的主要因素是植物生产力较低,土壤养分积累较少,土壤有机质等养分含量较低,土壤微生物数量较少,土壤酶活较低。土壤微生物数量结合土壤酶是反映土壤生物学活性和土壤质量的较好指标。     

土壤微生物生物地理学：国内进展与国际前沿

土壤微生物生物地理学是研究土壤中微生物空间分布格局及其随时间变化的一门科学,是土壤微生物学和微生物生态学等领域的研究前沿。近年来,尽管土壤微生物生物地理学研究取得了巨大进展,目前仍面临诸多难题与挑战。本文简要回顾了土壤微生物生物地理学的发展历程,重点介绍近年来我国在森林、草地和农田生态系统中土壤微生物生物地理学研究的主要进展。同时进一步阐述了目前土壤微生物生物地理学研究的国际前沿方向,包括微生物群落空间分布及其驱动机制、群落构建过程与共存网络、微生物地理分布与生态系统功能的关联以及预测微生物群落对全球变化的响应。最后,对土壤微生物生物地理学未来的研究方向进行了展望,强调了清晰的微生物物种定义、微生物群落的时间动态、多组学与合成生物学技术以及高精度的预测模型在土壤微生物生物地理学研究中的重要性。     

空间分析在土壤重金属污染研究中的应用

空间分析技术是土壤重金属污染研究中的一个重要工具。与经典数据统计分析方法学相比,空间分析考虑了数据的空间位置和空间关联性,能挖掘土壤重金属在二维甚至三维空间上的空间分异和时空变异特征,并对这些结果进行可视化使之以更加直观的形式呈现出来。本文概述了探索性空间数据分析(ESDA)、空间回归分析、地统计学及空间插值分析、空间随机模拟等主要空间分析理论和方法。在此基础上,综述了空间分析在土壤重金属污染调查采样设计、空间统计分析、空间变异分析及制图、土壤重金属污染来源解析及污染不确定性研究等方面的应用和研究动态,介绍了一些应用于土壤重金属污染研究的空间分析新方法,并就空间分析方法在土壤重金属研究中的应用前景和发展趋势做了展望。     

利用返回式飞船选育优良红曲霉菌

利用“神舟 3号”返回式飞船搭载红曲霉菌 0 70 8。对搭载后的菌株进行复壮、分离和筛选 ,以高产洛伐他汀和耐硒为选择条件 ,筛选到 8株耐硒又高产洛伐他汀的菌株。经连续发酵试验证明变异菌株的优良特性可以保持稳定。     

航天技术在水稻诱变育种中的应用研究

利用高空气球、返回式卫星和飞船搭载水稻干种子进行空间诱变处理 ,开展空间诱变效应及其育种应用研究。在诱变后代选育出航育 1号、R2 0 36和航香 1 0号等新品种 (系 )。对空间诱发的多蘖矮和大粒突变体进行了形态学鉴定和遗传学研究。空间诱变效应表现为处理当代生理损伤轻 ,植株结实正常 ,后代突变频率因不同基因型和性状差异较大。空间环境诱变敏感性与60 Coγ射线辐照敏感性相关不显著。     

转基因棉花对土壤生态环境的影响

总结了转基因棉花在生态安全性方面的研究进展,重点介绍了转基因棉花对土壤生态环境的影响,包括：外源基因表达产物在土壤中的富集;外源基因表达产物对土壤生物的影响：外源基因在土壤生态系统中的水平转移。认为目前对转基因棉花的土壤生态学过程的研究较少,尚难以确定转基因棉花对土壤生态环境的影响程度。并由此介绍了Biolog系统和DNA指纹技术在土壤生态安全性研究中的应用。     

生物表面活性剂生物合成的研究进展

生物表面活性剂是由微生物产生的具有高表面活性的生物分子,相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂对生态系统的毒性较低,且可生物降解。因此,其在工业生产上有潜在的广泛应用价值,人们关于其合成方面的研究逐年增多。但是,由于其是次生代谢产物,传统方法主要是进行高效菌株的筛选,以及研究不同发酵条件对其产量的影响。近年来,由于基因工程技术的广泛应用,分子生物学、遗传学和酶学等方面的方法被人们运用于生物表面活性剂合成过程的研究,人们了解了催化生物表面活性剂合成的各种关键酶、调控基因的操纵元结构、合成中底物变化的过程等,从而对其生物合成的过程有了更进一步了解。     

中国植物营养生物学研究重要进展和展望

植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学,是支撑基于植物营养生理和分子遗传的农业养分高效新技术、新品种、新肥料可持续发展的重要基础学科之一。30多年来,中国植物营养生物学研究取得了显著进展,尤其是近5年来,中国植物营养生物学领域的科学家在国际综合性学术期刊及植物科学主流期刊发表的论文数量大幅增加,在营养元素高效、营养逆境耐性、根际和根系分泌物等若干领域取得了重要成果。本文评述了近5年来中国科学家在植物营养生物学若干领域取得的重要研究进展, 以期追踪和报道当前中国植物营养生物学科领域发展的前沿和热点,并对存在的问题和未来的发展方向进行了探讨。     

植物营养生物学研究方向探讨

植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学。在过去的30年,我国植物营养生物学研究取得了长足的发展,但从国家自然科学基金资助情况分析,与相关学科相比,近10多年来植物营养生物学总体研究力量相对薄弱,缺乏新一代领军人才。一些研究更接近于“纯”植物生物学,与植物营养应用研究出现脱节,对农业绿色发展及化肥产业升级的支撑不够。植物营养生物学研究者应该重视与作物育种、耕作栽培、生态环境、植物保护及化肥产业的合作,跟踪这些领域的研究现状及生产中面临的技术需求,围绕这些领域的技术“瓶颈”开展植物营养基础研究,在提供解决途径的同时创新植物营养生物学机理,从而丰富植物营养学理论。在研究内容上,建议重视控制养分响应度的生理与遗传机制,养分信号与环境信号互作,养分×土壤×管理互作及其对根系生长的影响,养分供应与抗生物胁迫,高产高效的植物营养生理学基础,特种作物的营养机理,化肥产品升级的生物学途径等方向的研究。     

土壤微生物群落结构研究方法进展

分离培养技术在土壤微生物的研究中有很大的局限性，因为土壤中的微生物大部分还处于不能被分离培养状态。随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展，一系列不依赖于培养的技术在土壤微生物研究中得到广泛应用。本文介绍了生物标志物法、SCSU、DNA复性分析、DGGE、TGGE、ARDRA、T-RFLP、SSCP、PAPD和ERIC—PCR图谱分析等方法在土壤微生物群落结构研究中的应用。     

甘蔗内生固氮菌研究

对甘蔗内生固氮的分布特点、生理学特性、生物学特性、遗传学特点及应用前景等方面的研究进展进行了全面的概述.     

麻风树生理生态学研究

麻风树是一种具有多种用途的灌木,因其种子富含的油脂可以转变为生物柴油,所以成为一种很有潜力的生物质能源作物。麻风树的研究最先开始在其药用价值上,随着世界能源物资的逐渐短缺,人们开始四处搜寻可替代能源,麻风树种子油的优良特性,引起世界各国的高度关注,对麻风树各方面的研究也越来越多。就现有文献报道看来,研究主要集中在种质资源遗传多样性评价,组织培养方面,对种子油的研究也有一些报道。但这些研究还不够全面透彻,因此本文就麻风树的自然分布环境状态、受环境影响的生物学特性、栽培及技术措施的应用、受环境因素影响的遗传多样性变化以及生理生化变化等方面的研究进行了总结。对目前科学研究及产业发展方面所存在的问题及解决方法提出了建议。     

植物钾效率及其评价的研究进展与展望

植物对K素的吸收和利用是一个复杂的过程。近年来,科学工作者在植物K素高效机理方面做了大量研究工作,有关K素效率及其评价的研究取得了长足的进展。本文简要综述了植物K素效率的概念、K素吸收效率的差异及其生理机制,讨论了土壤K库、根系特征、根系分泌物和根际微生物、K素在植株和细胞水平的分配和再分配、其他离子对K离子的替代作用、收获指数、研究当中常用的K素效率的评价方法及存在的一些问题,并介绍了分子生物学领域的最新相关研究成果。