冀西北地区不同生态系统枯落物的水文效应

[目的]揭示不同植被生态系统枯落物水文效应的差异,为张家口地区生态空间格局优化提供支撑。[方法]基于样地调查和统计分析方法,分别对冀西北地区张家口市森林、农田和草地3种生态系统的枯落物在生长季末期持水能力及其与生物量之间的关系进行分析。[结果]①森林生态系统枯落物的最大持水量(30.7t/hm~2)、有效拦蓄量(22.97t/hm~2)、有效拦蓄率(187.49%)和吸水速率(5.84g/h)4个指标均优于其他两类生态系统。②草地枯落物的各项水文指标均值皆高于农田,最大持水率甚至高于森林生态系统。③枯落物生物量与其最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关关系,而枯落物占生态系统总生物量的比例随总生物量增加呈幂数下降。[结论]如果造林营林方式正确,森林生态系统能够提升区域水源涵养水平,同时草地的水源涵养能力不容忽视,市域内大范围的耕地向草地扩展,将直接影响区域的水源涵养能力。以生物量表征的生态系统固碳能力与枯落物蓄水所反映的水源涵养能力之间的响应关系在生态系统不同尺度下具有不同的表现,在对区域生态空间格局进行优化时,需明确特定环境下不同生态系统类型枯落物的水源涵养能力及其变化对其他生态服务功能的影响,从而实现各生态系统平衡发展。     

梯度添加硝酸盐或硫酸盐对瘤胃体外发酵和总菌数量的影响

为研究梯度添加硝酸盐或硫酸盐是否对瘤胃微生物有适应性,本试验以3只安装永久性瘤胃瘘管的成年萨能奶山羊为瘤胃液供体,应用体外产气法研究梯度添加硝酸盐或硫酸盐对瘤胃液批次发酵参数和总菌数量的影响。试验设对照组、硝酸盐组和硫酸盐组。处理组在第1~5d梯度添加2~5 mmol/L硝酸钠或硫酸钾,初始终浓度均为2 mmol/L,以1mmol/(L·d~(-1))增加至5mmol/L后保持浓度不变继续发酵24h,分别检测1~5d总产气量、pH、挥发性脂肪酸(VFA)、NH3-N和总菌数量。结果显示:1)第3~5天添加2~5mmol/L硝酸盐可显著降低总产气量(P0.05),第1天添加2mmol/L硫酸盐显著降低总产气量(P0.05);2)添加2~5mmol/L硝酸盐或硫酸盐对TVFA均无影响(P0.05),但会不同程度地影响各VFA的浓度和百分比;3)添加2mmol/L硝酸盐对第1dNH3-N有提高趋势(P0.10),显著提高了第2~5天NH3-N含量(P0.05);第1~4天添加2~5mmol/L硫酸盐显著提高第5天NH3-N含量(P0.05);4)添加2~5mmol/L硝酸盐和硫酸盐均对总菌数量无显著影响(P0.05)。结果表明:梯度添加硝酸盐或硫酸盐可提高瘤胃批次发酵NH3-N含量,均不影响发酵液TVFA和总菌数量。     

腐胺对白桦悬浮细胞中激素和黄酮积累影响的初步研究

为明确腐胺对白桦悬浮细胞中激素和黄酮累积的影响,在白桦悬浮细胞生长的第8天添加不同浓度的腐胺、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR),采用紫外分光光度计法分析白桦悬浮细胞中黄酮含量和利用酶联免疫方法测定ABA、JA、IAA和ZR含量。外源腐胺和激素的添加均不同程度地提高了白桦悬浮细胞中黄酮的累积量,其中1mmol/L腐胺处理24h时增幅最高,增加了97.90%;激素中1mg/LABA处理后增幅最高,增加了103.40%。腐胺和激素共同处理后黄酮含量的增幅均较其单独处理提高。其中1mg/L腐胺与5mg/LJA处理后黄酮含量增幅最高,比对照和腐胺处理分别增加了197.43%和103.57%。同时腐胺处理后增加了IAA和ZR的含量,而降低了ABA和JA含量。进一步分析其相关性发现,腐胺处理后激素、激素比与黄酮含量的相关性增幅不同,其中JA与黄酮含量的相关性增幅最大,由对照的-0.883变为0.903。腐胺与ABA、JA、IAA和ZR协同促进了白桦悬浮细胞中黄酮的累积。     

黄枝油杉种苗质量分级标准研究

黄枝油杉由于其分布区狭窄,繁殖速度慢,资源少,是国家二级保护植物。为了更好地保护其种质资源,通过实验研究种苗质量分级标准。分别对2年生和4年生的黄枝油杉种苗性状特征描述,以地径和株高作为主要分级标准代表,运用Excel 2003和SPSS 26.0对种苗特征数据进行统计学相关分析、主成分分析、K均值聚类分析,将其种苗分别2年生和4年生分别分成了三级。2年生一级株高＞20 cm,冠幅＞11 cm,地径≥0.10 cm;4年生一级株高＞127 cm,冠幅＞56 cm,地径≥0.80 cm。2年生二级株高14~20 cm,冠幅8~11 cm,地径≥0.10 cm;4年生二级株高96~127 cm,冠幅38~56 cm,地径≥0.80 cm;2年生三级株高＜14 cm,冠幅＜8 cm,地径≥0.10 cm;4年生三级株高＜96 cm,冠幅＜38 cm,地径≥0.80 cm。     

太白山高山林线区太白红杉林年轮宽度对气候变化的响应

以秦岭中段的太白山生态公园和太白山自然保护区的高山林线太白红杉(Larix chinensis)林为研究对象,应用相关分析、逐步回归等方法对其年轮生长动态与气候因子变化的响应进行了分析与研究。结果表明:太白红杉林上坡位及林缘样本中包含了丰富的气候信息,适于作为研究样地进行年轮分析;个别月份的气象因子对年轮生长的影响要显著地高于年际的影响;太白红杉年轮序列与当年4月份温度呈显著正相关;太白红杉年轮序列与月降水量关系复杂,与当年8月份的降水量为显著负相关,而与当年10月份的降水量为显著正相关。气候因子对太白红杉生长的滞后效应分析表明:降水的滞后性较温度明显,但都未通过显著性检验。根据响应函数重建部分气候因子变化模型后得到,当年4月份平均温度、当年8月份降水量和当年10月份降水量的预测模型最为稳定。     

白菜亚硝酸还原酶基因BcNiR的克隆及表达分析

 以白菜品种‘苏州青’自交系叶片cDNA为模板, 采用RT-PCR、3′RACE和5′RACE技术, 获得了编码亚硝酸还原酶基因(NiR) 的cDNA全序列1 852 bp, 包含有1 749 bp的开放阅读框, 编码583个氨基酸, 命名为BcNiR。所推导的氨基酸序列与拟南芥NiR1、烟草nii2编码的氨基酸序列具有较高同源性, 分别为83%和76%。生物信息学分析表明, BcNiR具有完整的NiR蛋白结构, 含血红素蛋白β - 化合物区域, 一个明显的西罗血红素siroheme结合位点和4Fe-4S区域, 可以在SWiSS-MODEL数据库中搜索到与之相近的三维结构。RT-PCR结果显示, 该基因在叶片中的表达量远远高于根系, 在以0、10、20、30、40 mmol·L ^{- 1}硝态氮各分别处理0、2、4、6、8、12 h的试验中, 30 mmol·L ^-1处理4 h可使BcNiR的表达量达到最大; 5和10 mmol·L ^{- 1}铵态氮处理试验表明, 高浓度的铵抑制该基因的表达。     

含氨基酸水溶肥料和EM微生物菌剂对设施莴笋生长和品质的影响

以莴笋为供试材料,研究在莴笋叶面喷施、根部灌施EM微生物菌剂和含氨基酸水溶肥料对其植株生长、光合特性、产量和果实品质的影响。本试验设4个处理:不施用任何肥料(CK)、常规施肥处理(T1)、喷施+灌施EM微生物菌剂(T2)、喷施+灌施含氨基酸水溶肥料(T3)。试验结果表明:与对照CK相比,喷施+灌施EM微生物菌剂和喷施+灌施含氨基酸水溶肥料能显著提高莴笋的株高和茎粗,有效促进作物的生长;从光合特性看,T3处理的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均显著优于对照CK,和常规施肥T1相比也有明显提高,说明喷施+灌施含氨基酸水溶肥料能提高莴笋的光合作用。产量上,T3T2T1CK,T1、T2和T3的产量相较于CK的增长幅度分别为20.17%、26.05%、31.65%,T2和T3相较于T1的增长幅度分别达到4.90%和9.99%,T3相较于T2的增长幅度为4.44%,表明EM微生物菌剂和含氨基酸水溶肥料均能提高莴笋的产量,而含氨基酸水溶肥料的效果更佳。     

番茄青枯病抑病土壤根际微生物群落特征及其抑制性传递机制

根际微生物在宿主植物抵御土传病害发生过程中发挥着重要作用。为探究抑病土壤与感病土壤根际微生物群落特征及其微生物群落构建机制,分别采集了抑病土和感病土中的番茄根际土壤。采用实时荧光定量PCR技术检测两种根际土壤中的病原菌含量,并且利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术分析了抑病和感病土中番茄根际土壤微生物群落多样性、组成、结构以及基于零模型的微生物群落构建机制的差异。结果表明,与感病土相比,抑病土壤中番茄的青枯病病情指数明显降低（病情指数分别为47.5和22.5）,其根际中细菌群落具有更高的alpha多样性、更丰富的放线菌门、厚壁菌门以及芽孢杆菌科和链霉菌科等有益微生物,较低的青枯病菌丰度（病原菌丰度降低了12.22倍）并伴随着较高的随机性过程,因此抑病土壤受病害胁迫的适应性较强。为了进一步检测抑病土壤抑病特性的可传递性,将感病土壤与抑病土壤按照一定比例进行混合,形成了仅有感病土D10H0、感病土与抑病土质量比为1：1的D5H5以及仅有抑病土D0H10这三种处理。结果表明,随着抑病土比例的增加,番茄青枯病病情指数逐步降低,D10H0、D5H5和D0H10的病情指数分别为41.67、29.17与16.67,而细菌alpha多样性增加,厚壁菌门、链霉菌科和芽孢杆菌科等丰度明显增加,随机性过程的主导作用加强。综上所述,病害胁迫对番茄根际微生物群落的多样性、组成、结构和群落构建过程产生了显著影响,而抑病土壤能通过植物根系招募有益微生物来抵御病害胁迫。     

几种高温闷棚方法的筛选研究

试验通过设置单施石灰氮、单施有机肥、有机肥+石灰氮和碳铵+生石灰4个处理,与对照CK1(不闷棚,不施任何肥料)和对照CK2(闷棚,不施任何肥料)进行比较,研究在不同肥料处理下几种高温闷棚方法对改变土壤理化性状及土壤微生物数量的效果,从而选出最优的高温闷棚方法。研究结果表明:施用有机肥+石灰氮进行高温闷棚能显著提高土壤的pH值;施用有机肥、有机肥+石灰氮、碳铵+生石灰对于提高土壤中NH_4-N的含量有显著的效果;在NO_3-N和速效P的含量上,单施石灰氮、有机肥、有机肥+石灰氮、碳铵+生石灰均显著优于对照;在速效K含量上,施用有机肥、有机肥+石灰氮对于提高速效K含量效果显著;施用有机肥和有机肥+石灰氮能显著提高土壤中有机质含量;同时有机肥+石灰氮能有效减少土壤中有害微生物的数量。