南洞庭湖湿地龙虎山次生林林分空间结构研究

为了优化洞庭湖湿地典型森林类型林分空间结构,充分发挥湿地森林涵养水源、保持水土和调节气候等多项功能,以南洞庭湖湿地龙虎山林场次生林群落为研究对象,依据现代森林生态和森林经理学原理,在现有林分空间结构分析方法的基础上,应用混交度、大小比数分析林分空间结构的树种隔离程度和林木大小分化程度,并提出应用角尺度和空间密度指数在分布角度和林木分布密度上分析林分空间分布格局的新方法,克服了传统研究中用角尺度不能确切反映树木个体之间距离的不足。结果表明：南洞庭湖龙虎山林场次生林林分1、2、3、4的混交度分别为0.29、0.43、0.46、0.16,属于弱度混交与中度混交的过渡类型,树种隔离程度不高,与多次人为干扰有关;平均大小比数分别为0.45、0.43、0.7、0.22,其先锋树种生长优势明显;平均角尺度分别为0.65、0.47、0.53、0.40,平均空间密度指数为0.65,其值分布在[0.485,0.806]的区间,总体分布格局呈均匀分布向随机分布演替的趋势,接近于近自然的随机分布状况。龙虎山林场次生林群落林分空间结构是洞庭湖湿地区域森林生态系统空间结构恢复和近自然经营研究的较理想的森林群落。     

酶法提取小球藻藻渣多糖研究

小球藻富含多种营养物质和油脂,引起研究者的广泛关注,但其活性物质提取后的藻渣缺乏有效利用技术。本文针对小球藻藻渣结构特点,筛选出纤维素酶、果胶酶和蛋白酶3种高效提取小球藻藻渣多糖的酶。采用正交试验对这3种酶提取藻渣多糖的条件进行优化。根据优化后的反应条件,构建了两个双酶串联提取小球藻藻渣多糖的工艺。多糖提取率分别达到20.80%和20.19%,远高于单酶提取效率,也明显高于两个酶单独提取率的加和,提取率提高近一倍。本文为小球藻藻渣的高值化利用提供了技术基础,为小球藻产业的发展提供了新方法。     

洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价

以东、南、西洞庭湖区域君山岛、龙山、赤山岛龙虎山林场、明朗山、常德林场、和洑林场和桃源县天然次生林为对象,借鉴生态学有关生态系统内部均衡和均质原理,在森林生态系统(斑块)尺度,从空间结构的混交、竞争、空间分布格局3个方面分析提出空间优化的均质性目标、均质性指数及均质性评价方法和评价标准.结果表明:15个洞庭湖湿地调查林分平均均质性评价指数为0.2517.均质性评价的5个等级中处于l级和2级的林分为12个,占80％,处于3级的林分只有3个,仅占20％.说明洞庭湖各林分整体上在空间结构、生长环境和树种优势度等方面不具有明显优势,离理想空间结构差距太大;按照高程不同,洞庭湖湿地从湖沼到丘陵岗地,林分空间结构均质性特征逐渐增强.森林生态系统空间优化均质性目标及均质性指数的提出是森林可持续经营空间途径的拓展,为森林经营的理想空间结构及其表达探索一条新途径.     

基于改进PSO的洞庭湖水源涵养林空间优化模型

以结构化森林经营思想为理论基础,从与水源林涵养水源、保持水土功能密切相关的林分物种组成(树种混交)、种内及种间竞争、空间分布格局、垂直结构4个方面选择混交度、竞争指数、角尺度、林层指数、空间密度指数、开阔比数作为水源林健康经营和林分空间结构优化的目标函数,建立洞庭湖水源林林分多目标空间优化模型,应用改进的群智能粒子群算法求解林分空间结构优化模型,并针对模型输出的目标树空间结构单元制定周密的经营策略。研究结果表明,优化模型能准确定位林分空间关系的薄弱环节,调控措施能显著改善林分空间结构,有利于促进森林生态系统的正向演替,为恢复洞庭湖水源林生态功能和健康经营提供理论依据和技术支撑。应用优化模型进行水源涵养林健康经营突破了传统森林经营模式,为智能信息技术在森林空间经营中的应用提供了新的思路。     

小轴海绵小球细胞的3,3′-二氨基联苯胺染色标记法研究

中国南海小轴海绵(Axinell sp.)体内含有2种活性生物碱:debromobymenialdisine(DBH)和hymenialdisine(HD),这2种生物碱位于小轴海绵中的特定类型细胞--小球细胞中.针对该类细胞建立1种特异性的染色标记.可以为细胞分化提供指示,并应用于细胞体外培养的代谢调控研究中.3,3'-二氨基联苯胺(DAB)染色是一种常用的过氧化物酶染色法,本研究通过对小轴海绵实施细胞分离并对不同类别的细胞进行DAB染色,证明了小球细胞具有颗粒状着染的特征;对各类细胞和海绵组织的蛋白提取物进行了非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE),考察各组分中与DAB作用的过氧化物酶条带;通过电镜观察揭示了小球细胞的2种内含体,发现其中的大内含体与光镜下的染色颗粒在形态和数量上存在对应关系;另外,在细胞体外培养体系(细胞团培养)中应用了DAB染色,在20 d的培养期间内,颗粒状着染细胞与小球细胞的比例同步变化,小球细胞的特征着染率保持在93%以上.综合上述结果,可认为小轴海绵组织和细胞体外培养过程中的小球细胞均具有DAB颗粒状着染的显著特征,该染色法对于该类细胞而言是一种可靠的细胞化学染色标记方法.     

湛江等鞭金藻藻际细菌群落与其耐高温关系分析

为解析湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)野生藻株(IZ)与常压室温等离子体技术诱变获得的耐高温诱变藻株(IM)藻际细菌群落与耐高温能力的关联性,本研究采用16S rDNA扩增子测序方法对两株藻在25℃和35℃下细菌群落多样性进行分析。ACE和Chao1指数分析表明,25℃下培养两株藻的细菌群落组成无显著差异,但35℃下IM组(IM35L)中细菌群落多样性显著高于IZ组(IZ35L)。无度量多维标定法(NMDS)分析表明,25℃下IM组(IM25L)和IZ组(IZ25L)的藻际细菌群落较为相似,而35℃下两者的藻际细菌群落差异明显。另外,IM25L、IZ25L和IZ35L组中丰度前三的属均一致,但IM35L组中噬冷菌属(Algoriphagus)细菌相对丰度明显提升。MetaStat分析发现,变形菌门红螺菌目细菌阿尔法变形菌DG1252(Alpha proteobacterium DG1252)在25℃下IZ组和IM组的丰度无明显差异,但在35℃下IM组的丰度显著高于IZ组。因此,湛江等鞭金藻耐高温能力与其藻际细菌多样性存在关联,其中噬冷菌属细菌和阿尔法变形菌DG1252可能与IM的耐高温性状密切相关。本研究为深入探究湛江等鞭金藻高温抗逆性与藻际细菌之间的联系奠定了基础,有助于夏季高温条件下贝类饵料微藻的培育和扩繁。