不同年代梭梭同化枝δ13C值与解剖结构及生理指标的关系

植物叶片的稳定碳同位素组成（δ¹³C）指示了其水分利用效率的高低，反映植物对干旱环境的适应能力。以民勤梭梭为试验材料，通过测定不同年代梭梭同化枝δ¹³C、解剖结构、含水量、叶绿素含量、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖）含量和C、N、P、K含量等，分析梭梭同化枝δ¹³C随年代变化规律及其与解剖结构、生理指标之间关系。结果表明:1)梭梭同化枝δ¹³C值的变化范围在-0.156 5%～-0.138 5%，随着年代的增加，梭梭同化枝δ¹³C值呈先升高后降低再升高的趋势，在20世纪70年代出现峰值。2)除角质层和导管孔径，不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著（P＜0.05），变异系数变化范围为5.19%～21.53%；不同年代梭梭同化枝δ¹³C值与解剖结构各指标之间相关性均未达到显著水平（P＞0.05）。3)不同年代梭梭同化枝δ¹³C值与全氮含量呈显著负相关（P＜0.05）。以上研究结果表明，叶片δ¹³C值可以反映植物生长环境及本身水分的亏缺程度；N含量显著影响民勤不同年代梭梭同化枝δ¹³C值。     

民勤4种主要灌木植物δ13C季节变化及与气象因子的关系

对民勤4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C测定,研究不同荒漠灌木植物叶片/同化枝δ¹³C差异及其季节变化,并探讨植物叶片/同化枝δ¹³C与气象因子之间的关系。结果表明:1）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值不同月份之间存在极显著差异（P＜0.01）,除梭梭外,其他3种植物δ¹³C值生长初期（5月）>生长中后期（6-10月）。4 种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值种间差异在5-10月都达到极显著水平（P＜0.01）,沙拐枣＞梭梭＞柠条锦鸡儿＞白刺。2）4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值受到物种、月份、物种×月份的影响,均达到极显著水平(P＜0.01),但受物种的影响最大。3）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值与气象因子的关系因其物种而异;影响梭梭、沙拐枣、白刺、柠条锦鸡儿叶片/同化枝δ¹³C值的主要气象因子分别是平均气温、相对湿度、蒸发量。     

应用13C示踪技术研究红花石蒜非结构性碳水化合物分配及转运模式

【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用¹³C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。【结果】(1)生物量和含碳总量均以内层鳞片最大;各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。(2)叶片在吸收¹³CO₂后,在不同器官中光合固定的¹³C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根;在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。¹³C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片;¹³C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片;¹³C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。(3)¹³CO₂在红花石蒜中的运输主要存在横...     

盐环境下氮素对苗期盐角草氮同化关键酶活性的影响

【目的】 研究盐环境下施氮水平对盐角草幼苗对氮催化和同化的能力,了解盐角草对氮素吸收转化的机制。【方法】 采用盆栽试验方法,研究不同施氮水平对盐环境下生长的盐角草幼苗氮同化关键酶活性的影响。【结果】 与不施氮处理相比,在重度盐环境条件下,施氮可现在提高盐角草幼苗根、茎、同化枝NR、GS、GOGAT、GLDH的活性;施N(1.2 g/kg)时,盐角草幼苗根、茎、同化枝活体NR活性、茎活体GS、GOGAT活性达到最大值;施N(2.4 g/kg)时,盐角草幼苗根、同化枝活体GS、GOGAT活性及根、茎、同化枝活体GLDH活性达到最大值。【结论】 盐环境下施氮能够显著增强盐角草幼苗氮同化关键酶活性,提高了盐角草对氮素胁迫能力,增强其对高氮环境的适应性。     

稳定同位素技术在肉羊产地溯源中的应用

【目的】通过比较不同部位羊肉中碳氮稳定同位素差异,以及对羊肉、全骨粉、脱脂骨粉与骨胶原的稳定同位素分析,为肉羊产地溯源鉴别提供技术支持。【方法】利用同位素比率质谱仪（IRMS）测定不同部位脱脂羊肉中δ¹³C和δ¹⁵N值,进而比较不同产地来源（新西兰和中国宁夏、甘肃、安徽）的羊肉、全骨粉、脱脂骨粉与骨胶原中δ¹³C和δ¹⁵N值,并对结果进行方差分析、线性判别分析与相关性分析,确定碳氮稳定同位素对肉羊产地的溯源能力。【结果】后腿、排骨与胸叉、腹腩、脖子中δ¹³C值具有显著性差异（P<0.05）,δ¹⁵N值在后腿、胸叉、排骨、腹腩和脖子5个部位间无显著差异（P>0.05）。不同产地（宁夏、甘肃、安徽和新西兰）的脱脂羊肉、全骨粉、脱脂骨粉与骨胶原中δ¹³C和δ¹⁵N值差异显著（P<0.05）,其中脱脂羊肉对产地溯源判别效果最佳,原始判别正确率为84.9%,交叉验证判别正确率为82.4%。全骨粉与骨胶原对产地判别正确率达65%以上。相关性分析结果表明脱脂羊肉、全骨粉、脱脂骨粉与骨胶原中δ¹³C、δ¹⁵N具有极显著相关性（P<0.01）,骨胶原与脱脂骨粉、全骨粉中碳同位素相关性最高,相关系数分别为0.903和0.866。【结论】稳定同位素可有效鉴别不同产地来源的肉羊样品,羊肉、全骨粉、脱脂骨粉及骨胶原中稳定同位素组成变化趋势基本一致,因此,利用稳定同位素技术对肉羊进行产地溯源是可行的。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛〉坡地灌木丛〉洼地灌草丛,且都为表层土（0～5cm）〉深层土（10～20cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

不同根系分泌物对土壤N2O排放及同位素特征值的影响

【目的】探究植物根系分泌的主要组分（有机酸、氨基酸、糖类）对土壤N₂O排放及其微生物过程的影响,为选择适宜的植物进而控制土壤N₂O排放提供支撑。【方法】通过室内试验分别添加草酸、丝氨酸、葡萄糖于土壤中模拟根系的3种主要分泌物,每种分泌物设置两个浓度水平：低浓度（150 μg C·d ^-1）和高浓度（300 μg C·d ^-1）,另设置添加蒸馏水的对照组,共7个处理。将土壤置于120 mL玻璃瓶中进行培养,24 h内采集气体样品7次,每次培养2 h,获取N₂O排放速率、日累积排放量和同位素特征值（δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP（site preference,SP=δ ¹⁵N ^α-δ ¹⁵N ^β））。【结果】添加3种根系分泌物组分后,土壤N₂O排放速率均逐渐升高,且均高于对照。高浓度处理组N₂O累积排放量为：葡萄糖（（3.2±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（2.6±0.5）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>草酸（（1.4±0.2）mg·kg ^-1·d ^-1）处理,低浓度处理组为：草酸（（2.7±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（1.8±0.4）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>葡萄糖（（1.6±0.8）mg·kg ^-1·d ^-1）处理;添加根系分泌物的不同处理间土壤N₂O的δ ¹⁸O值无明显差异,并稳定在24.1‰—25.6‰,且均显著高于对照（（20.1±1.5）‰）;土壤N₂O的δ ¹⁵N ^bulk值与添加根系分泌物的种类有关,其中草酸处理组为（-20.06±2.22）‰、丝氨酸处理组为（-22.33±1.10）‰、葡萄糖处理组为（-13.86±1.11）‰、对照组为（-23.14±3.72）‰。各处理土壤N₂O的SP值的变化范围为13.13‰—15.03‰,根系分泌物浓度越高,SP值越低。综合分析不同处理4个指标（N₂O排放速率、N₂O的δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP值）的不同时刻的检测值与日均值的校正系数,添加根系分泌物后第16小时各处理4个指标的校正系数最接近于1。【结论】在NH+ 4-300 mg N·kg ^-1的土壤环境下根系分泌物促进N₂O的排放,且在培养期间（24 h）土壤N₂O排放速率逐渐升高。高浓度处理组葡萄糖对土壤N₂O排放速率促进效果最强,低浓度处理组草酸对土壤N₂O排放速率促进效果最强。与对照组相比,根系分泌物的添加使N₂O的δ ¹⁸O值显著升高;与对照组相比,葡萄糖的添加使δ ¹⁵N ^bulk值显著升高。根系分泌物浓度越高,反硝化作用对N₂O的贡献越大。     

牦牛肉中稳定同位素指纹特征及影响因素

【目的】分析牦牛肉中稳定碳、氮、氢同位素组成,以及它们受地域、牧草和饮水的影响,为其产地溯源及真伪鉴别提供技术支撑。【方法】从青海省海北、海南、玉树3个不同地域采集牦牛肉、牧草及水样品,利用GPS定位采样地的经度、纬度及海拔高度,利用元素-稳定同位素比率质谱仪（EA-IRMS）分析样品中稳定碳、氮、氢同位素比率。【结果】牦牛脱脂肌肉、粗脂肪中的δ¹³C平均值分别为（-23.99±0.25）‰和（-28.77±0.50）‰;脱脂肌肉中的δ¹⁵N和δ²H平均值分别为（4.04±0.91）‰和（-107.99±11.08）‰。牦牛肉中δ¹³C、δ¹⁵N值主要受其食用的牧草影响,地域对牦牛肉中的δ¹³C值也有一定的影响,即牦牛肉中δ¹³C值有随海拔的增加而增加的趋势。青海省海北、海南、玉树3个地区牧草和水中的δ²H值均有极显著差异,牧草中δ2H值由高到低的顺序依次为海南＞海北＞玉树,水中δ²H值由高到低的顺序依次为海北＞海南＞玉树。牦牛肌肉中δ²H值由高到低的顺序依次为海南＞海北＞玉树,与牧草中δ2H值的地域变化顺序一致。说明牦牛肉中的δ²H值与牧草、饮水密切相关,均有随海拔升高而降低的趋势,且牧草对牦牛组织中氢同位素组成的影响可能大于水的影响,但这还需要进一步研究证实。【结论】牦牛肉中稳定同位素指纹与高海拔地区的牧草、饮水、地形密切相关,具有独特的指纹特征。     

喷施生长调节剂缓解甘薯干旱胁迫的机理

【目的】探讨干旱胁迫下喷施生长调节剂对甘薯光合产物分配的影响以及对干旱胁迫的缓解效应。【方法】采用人工旱棚和旱池模拟薯块膨大高峰期（100—120 d）干旱胁迫,结合 ¹³C标记方法,研究喷施6-苄氨基嘌呤（6-BA）、α-萘乙酸（NAA）和脱落酸（ABA）3种外源激素对甘薯干旱胁迫的缓解效应。测定甘薯叶片 ¹³C积累量和分配率、内源激素含量、碳代谢酶活性、光合荧光特性等生理生化指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与正常供水相比,干旱胁迫导致甘薯产量下降了18.76% （P＜0.05）,而喷施生长调节剂可以显著降低干旱胁迫条件下甘薯减产的幅度（P＜0.05）,喷施6-BA效果最佳,其次分别是喷施ABA和NAA。干旱胁迫下喷施生长调节剂可显著提高功能叶光合效率,从而促进薯块膨大期光合产物的合成。其中,喷施6-BA与喷清水处理相比,叶片净光合速率（Pn）提高了10.93%,最大光化学效率（Fv/Fm）增加了20.00%。干旱喷施不同生长调节剂均能显著提高甘薯瞬时 ¹³C积累量和向块根的分配率,6-BA处理分别提高了75.68%和27.68%,促进了光合产物（ ¹³C）由叶片向块根中的转移和分配。此外,喷施生长调节剂可提高叶片碳代谢酶活性,喷施6-BA、NAA和ABA与喷清水处理相比,SS酶活性分别提高29.59%、19.25%和13.03%。喷施生长调节剂可以缓解因干旱引起的ZR和IAA含量下降,喷施6-BA与喷清水处理相比,ZR和IAA分别增加了18.72%和10.97%。逐步回归分析表明,光合特性、叶绿素荧光特性、碳代谢酶活性和内源激素是调控薯块膨大高峰期光合产物（ ¹³C）分配的关键指标（R=0.997）;通径分析表明,对甘薯光合产物（ ¹³C）由叶片向块根中转移与分配的影响直接作用系数较大的是Pn、SPS、ABA、ZR、SS和Fv/Fm。RDA分析表明,喷施6-BA与甘薯 ¹³C总积累量、块根 ¹³C分配率、ZR、Pn、Fv/Fm、SS和SPS具有很好的相关性。【结论】干旱胁迫下,喷施生长调节剂能提高内源激素含量和SPS、ADPGase为主的碳代谢酶活性,改善叶片光合特性,促进薯块膨大期光合产物（ ¹³C）由叶片向块根转运,缓解干旱胁迫的影响。     

贵州威宁草海湿地表层沉积物有机质时空分布及其来源辨析

为探究岩溶湿地生态环境的营养状况及污染物来源,以贵州威宁草海岩溶湿地为例,通过对其不同水文期表层沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量分布及其稳定碳同位素(δ¹³C)、稳定氮同位素(δ¹⁵N)和C/N的分析,探讨了沉积物有机质的分布特征及来源。结果表明:草海湿地表层沉积物丰水期TOC、TN含量变化范围分别为3.75%~32.71%和0.39%~2.90%,平均值分别为14.34%和1.52%;枯水期TOC、TN含量变化范围分别为1.26%~34.11%和0.18%~2.49%,平均值分别为12.46%和1.12%;丰水期TOC、TN含量略高于枯水期,这与丰水期大量降雨带来的陆源输入有关,同时在空间分布上二者在两个水文期均表现为西南和湖心区域大于东部和西北区域。草海湿地表层沉积物丰水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.55%~-1.97%和0.03%~0.37%,平均值分别为-2.23%和0.24%;枯水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.75%~-1.96%和0.10%~0.46%,平均值分别为-2.35%和0.30%;其中δ¹³C的空间分布特征表现为东区较西区明显偏负,说明东区污染严重,这是由于东区毗邻县城,污染物来源复杂,沉水植物遭到破坏,使得湖泊自身生产力降低。通过端元混合模型对沉积物来源进行定性和半定量分析,结果表明:草海湿地表层沉积物有机质的主要来源为土壤有机质、浮游藻类及淡水水生植物,同时由于草海岩溶湿地具有较高的初级生产力,沉积物中有机质来自内源的贡献大于来自外源的输入。     

氢氟酸对发酵前后玉米秸秆有机质结构的影响

为了验证氢氟酸(HF)处理是否可改变不同降解程度有机质的性质和结构,本研究配制不同浓度(0、2%、10%)HF对发酵前后的玉米秸秆进行酸洗处理,结合常用化学表征手段、分子生物标志物技术和稳定碳同位素比值,探究酸洗液和固体样品中有机质性质的变化。结果表明：发酵后玉米秸秆有机氮含量增加1.15～1.51倍,有机碳含量变化不明显,导致C/N显著降低,但是不同浓度HF处理后,有机碳和有机氮含量并没有明显改变;发酵前、后玉米秸秆中有机质的δ¹³C值分别是-12.83‰±0.25‰、-13.63‰±0.09‰,不同浓度HF处理发酵前和发酵后的玉米秸秆的δ¹³C基本不变;发酵前、后玉米秸秆固体中木质素总量分别为(18.81±7.44)、(12.01±1.75)mg·g^-1,HF处理发酵后玉米秸秆中木质素的降解参数和来源参数不变。HF处理会导致部分溶解性有机质的流失,发酵后玉米秸秆中含氧官能团优先降解,部分溶出性木质素流失,但木质素的结构不会改变。     

元阳梯田水源区印度木荷水分来源分析

【目的】分析元阳梯田水源区优势乔木印度木荷的水分来源,为元阳梯田水源区水分利用及可持续发展提供科学依据。【方法】测定元阳梯田水源区降水、地下水、印度木荷茎干水及土壤水的δD值,采用氢氧同位素技术结合IsoSource模型对印度木荷的水分来源进行定量分析。【结果】得到不同潜在水源及印度木荷茎干水的同位素特征,印度木荷林下土壤水的δD值在-172.73‰～-37.37‰,δ~(18)O在-23.27‰～-5.43‰;地下水的δD值在-71.35‰～-53.46‰,δ~(18)O在-10.67‰～-7.09‰;降水的δD值在-68.68‰～-53.46‰,δ~(18)O在-9.74‰～-7.09‰;印度木荷茎干水的δD值在-89.55‰～-50.15‰,δ~(18)O值在-12.78‰～-5.29‰。【结论】在5月、11月前期降雨较少的情况下,地下水对印度木荷的平均贡献率高达60.7%,土壤水的贡献较小,说明在少雨的季节,印度木荷主要利用的是地下水,对土壤水的利用较少;7-8月降雨充足时,地下水与深层土壤水对印度木荷的贡献占主导地位,总的平均贡献率地下水为41.9%,40～100 cm土壤水为19.12%。说明印度木荷对地下水有较强的依赖性,即使是在雨季有较强降水补给的情况下,在利用深层土壤水的同时,地下水仍是主要水分来源,为印度木荷提供较为稳定的长期水分供应。     

长汀水土流失区马尾松与木荷水分利用效率特征分析

应用稳定碳同位素法测定福建长汀水土流失区马尾松与木荷的叶片稳定碳同位素组成(δ¹³C)值,以指示两种植物的长期水分利用效率(WUE),从而探究了生态恢复过程中优势树种的水分利用效率特征、策略及竞争能力。结果表明：马尾松叶片的碳同位素组成(δ¹³C)和水分利用效率(WUE)随着生境生态恢复程度的提高显著增大,且在其生长发育过程中具有相对稳定性;木荷叶片δ¹³C值和WUE随着生境生态恢复程度的提高显著降低,且在时间尺度上具有更大的可塑性。马尾松与木荷种间水分利用策略的不同,可能来源于针叶树种和阔叶树种在生物学特征方面的差异。     

外源有机物料碳氮在红壤团聚体中的残留特征

【目的】土壤团聚体不仅是土壤结构的重要单元,也是土壤有机碳和氮素固持的重要场所。探究还田秸秆和有机肥中的有机碳和氮素在土壤团聚体中的残留特征,为深刻认识团聚体对外源有机碳和氮素的固持机制及土壤的可持续管理提供依据。【方法】以中国南方典型红壤（C3植物为主的自然植被）为研究对象,设置以下5个处理：（1）对照;（2）低量玉米秸秆添加;（3）高量玉米秸秆添加;（4）低量¹⁵N标记有机肥（与处理（2）等碳量）;（5）高量¹⁵N标记有机肥（与处理（3）等碳量）。采用室内模拟培养试验（恒温恒湿条件下培养300 d）,运用¹³C和¹⁵N同位素示踪技术,研究培养后土壤大团聚体（250-2 000 µm）、微团聚体（53-250 µm）、粉黏粒组分（＜53 µm）中有机碳和氮含量及其同位素丰度（¹³C和¹⁵N）,分析外源碳氮在土壤各团聚体组分的分配比例及残留特征。【结果】培养300 d后,与对照相比,添加秸秆或有机肥显著提高土壤总有机碳和全氮含量（P＜0.05）,提高幅度随物料添加量增加而增加。低量或高量有机肥添加后土壤及各级团聚体有机碳和氮素含量显著高于等碳量的秸秆处理。与对照相比,秸秆处理显著提高大团聚体（250-2000 µm）有机碳和氮的分配比例,其中,高量处理分别提高19.5和22.4个百分点;但该处理显著降低粉黏粒组分（＜53 µm）有机碳和氮素分配比例,平均降低11.4和12.6个百分点。与对照相比,有机肥处理显著提高微团聚体（53-250 µm）有机碳和氮素的分配比例,其中,低量有机肥处理分别提高11.6和8.3个百分点;而显著降粉黏粒组分（＜53 µm）的有机碳和氮的分配比例,平均降低6.0和9.4个百分点。同位素结果显示,高量或低量秸秆处理各粒级团聚体之间,大团聚体（250-2 000 µm）有机碳的δ13C值最高,其次为粉黏粒组分（＜53 µm）,微团聚体（53-250 µm）最低。而不同处理之间,高量秸秆处理总土及各粒级团聚体δ¹³C值明显高于低量秸秆和对照处理,而后两者没有明显差异。高量秸秆处理下,秸秆有机碳残留率为57.6%,其中,大团聚体的秸秆有机碳残留率（25.9%）相当于粉黏粒组分（＜53 µm）残留率（13.3%）的2倍。添加15N标记的有机肥处理后,来源于有机肥的氮素在土壤中总残留率为77.3%,其中,微团聚体中有机肥氮素残留率为45.2%,相当于大团聚体（10.4%）的4倍以上。【结论】等碳量条件下,有机肥相对于秸秆更有利于土壤碳氮的积累。还田后50%的残留秸秆有机碳在大团聚体内固持,而58%残留的有机肥氮被固定在微团聚体中。     

小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素的测定与分析

 【目的】利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS）测定小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素组成。【方法】以小麦临汾50744为材料,水解得到其籽粒蛋白质氨基酸,将氨基酸标准样品以及小麦籽粒氨基酸衍生化为N-新戊酰基,O-异丙醇（N-pivaloyl-isopropyl,NPP）氨基酸酯,利用GC-C-IRMS测定其碳氮稳定同位素组成。【结果】氨基酸标准样品的碳氮同位素组成分析表明,NPP氨基酸酯的平均重现性δ13C为0.47‰,δ15N为0.28‰,并没有产生大的同位素分馏,因此δ13C和δ15N都能得到满意的测定结果。运用GC-C-IRMS测定了小麦临汾50744籽粒蛋白质氨基酸的稳定碳氮同位素的自然丰度,其中δ13C的变化范围在-28.7‰到-34.7‰,δ15N的变化范围为-6.2‰到9.5‰。采用系统聚类分析进行分类,根据δ13C可以将氨基酸分为两类;根据δ15N可以将氨基酸分为三类。【结论】运用GC-C-IRMS结合NPP氨基酸酯衍生物可以测定小麦籽粒氨基酸的稳定碳氮同位素,这对于揭示氨基酸代谢途径的差异以及逆境胁迫下氨基酸的合成差异具有重要的意义。     

欧美杨107幼树叶片和细根的功能性状对臭氧剂量的响应

【目的】杨树的叶和细根在森林生态系统碳和养分(如氮、磷等)循环中起核心作用，但目前细根对臭氧(O₃)胁迫响应的研究还较缺乏，尚不清楚叶和细根对O₃胁迫的响应差异。本研究旨在阐明叶片和细根这2个快速分解器官对O₃剂量的响应差异，为从植物地上-地下反馈角度理解杨树对O₃污染的响应机制提供科学参考。【方法】本研究采用开顶室气室装置设置5个O₃浓度水平，研究杨树叶片和细根功能性状指标对O₃剂量的响应是否存在差异。【结果】叶片单宁和细根磷含量表现出显著的兴奋效应，即毒性阈值之前为应激正效应，毒性阈值之后为抑制负效应。叶片饱和光合速率、细根生物量以及叶片和细根可溶性糖含量出现毒性阈值，但未观察到显著兴奋效应。水分利用效率以及叶、茎、粗根和总根生物量对O₃剂量呈现线性胁迫下降响应。碳、氮、可溶性糖、木质素含量以及木质素∶氮内稳性较强，沿O₃浓度梯度在叶片和细根中的分配未发生变化。磷、淀粉和总非结构性碳水化合物随O_3<...     

NaHCO3胁迫对莜麦幼苗渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响

【目的】分析NaHCO₃胁迫下莜麦幼苗的生理指标的变化,探究莜麦盐胁迫的生理响应,为盐逆境机理研究提供线索。【方法】采用水培法,选用7种不同质量浓度的NaHCO₃(0(CK)、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4 mg/L)处理莜麦幼苗,分析幼苗叶、根中的渗透物质含量和抗氧化酶活性的变化。【结果】随着NaHCO₃质量浓度的增加,种子发芽率、幼苗叶绿素含量逐渐下降。0.2～6.4 mg/L NaHCO₃处理下幼苗叶中MDA、可溶性糖含量显著高于对照(P<0.05),1.6～6.4 mg/L NaHCO₃处理下幼苗根中MDA、可溶性糖含量显著高于对照(P<0.05);3.2～6.4 mg/L NaHCO₃处理下幼苗叶中O2.-产生速率显著高于对照(P<0.05)。抗氧化酶活性呈先增加后降低的趋势,0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L NaHCO₃处理下幼苗叶中POD、SOD、CAT、APX活性依次达到最高值...     

准噶尔东南缘梭梭幼苗生境生态因子及其生长

【目的】研究准噶尔东南缘荒漠梭梭幼苗生境区的生态环境因子及幼苗个体生长生理特征,分析幼苗对生境条件变化的适应状况,为梭梭天然林的生态保育提供科学依据。【方法】采用野外监测和室内分析相结合的方法,研究不同生境区光照强度、土壤温度和土壤水分等生态因子对幼苗个体生长生理特征与差异。【结果】(1)生长季生境区A与B的地表光照强度呈先升高后降低趋势,最大值出现在7月,分别为78 500 lx和82 000 lx,而地表最高温度出现在8月,分别为46.28和47.60℃,且随着土层深度的增加呈持续降低趋势。(2)土壤表层水分匮乏期为7和8月,其土壤水分含量范围分别为0～1.88%和0～1.72%,且随着土层深度的增加呈持续升高趋势。(3)生境区A与B幼苗的株高和地径呈递增的变化趋势,而冠幅和梢长呈先增加后降低再增加的变化趋势。(4)在极端干旱的7~8月,幼苗同化枝叶绿素SPAD值分别由18.37和16.05下降到9.27和10.03。【结论】幼苗生境区的生态因子变化具有明显的季节性,生长季生境区A与B的地表光照强度、表层土壤温度和土壤水分状况均有利于梭梭幼苗的生长,但生境区A的幼苗生长状况要优于生境区B。     

盐胁迫下盐穗木DNA甲基化程度与去甲基化酶基因(Ros1)表达的相关性研究

【目的】甲基化和去甲基化协同调控的DNA甲基化直接影响逆境胁迫相关基因的表达,植物的DNA去甲基化主要由去甲基化酶基因Ros1(Repressor of Silencing 1)介导的碱基切除修复实现。开展盐穗木(Halostachys caspica)DNA甲基化程度与HcRos1表达动态变化的分析,有助于阐明DNA甲基化应答盐胁迫的分子机制。【方法】利用qRT-PCR测定盐胁迫下盐穗木幼苗同化枝和根基因组DNA的甲基化程度,探讨DNA的甲基化程度与去甲基化酶基因HcRos1表达的相关性。【结果】在相同NaCl浓度胁迫不同时间下盐穗木同化枝和根中DNA甲基化程度呈现先升高后降低的趋势,盐穗木同化枝中的DNA甲基化程度大多高于根中的基因组甲基化程度,且均在24 h达到最高DNA甲基化程度。而在不同浓度NaCl胁迫处理24 h时,盐穗木同化枝和根中DNA甲基化程度也是先升高后降低的趋势,盐穗木同化枝中的基因组甲基化程度高于根中的基因组甲基化程度,且多在100 mmol/L达到最高DNA甲基化程度。HcRos1的基因表达量在低浓度NaCl胁迫下变化不大,但在700 mmol/L NaCl胁迫72 h时则显著升高。【结论】HcRos1表达量与DNA甲基化水平呈明显的负相关,盐胁迫能够提高HcRos1的表达,降低基因组DNA的甲基化程度,增强植物的耐盐性。     

两种典型水稻土中秸秆碳转化的微生物过程

【目的】研究土壤中秸秆腐解速率、腐解过程中微生物群落结构变化和参与秸秆腐解的功能微生物群落组成,为揭示土壤有机质转化和积累的微生物学机制提供理论依据。【方法】以我国亚热带两种典型水稻土——常熟乌栅土和鹰潭红壤性水稻土为研究对象,设置不添加秸秆（CK）和添加 ¹³C标记的水稻秸秆（RS）处理,厌氧恒温培养38 d,在培养过程中定期测定气体释放量,研究秸秆矿化速率的动态变化;采集土壤样品,利用 ¹³C-PLFA-SIP技术分析参与秸秆降解的微生物群落的动态变化。【结果】培养前12 d,秸秆降解缓慢,此时秸秆对土壤有机质（SOM）产生正激发效应;培养12-18 d秸秆快速降解,18 d后趋缓。培养结束时,秸秆碳在红壤性水稻土和乌栅土中的矿化率分别为24%和33%。秸秆碳对CO₂和CH₄贡献率随培养时间的延长而增加,在培养末期分别为53%-60%和54%-57%。添加秸秆可以提高土壤微生物生物量及微生物活性,乌栅土微生物活性高于红壤性水稻土。16:0（一般细菌）是参与秸秆分解主要类群,i16:0和i15:0（G ⁺细菌）和18:1ω9c（真菌）也是参与秸秆分解的重要微生物类群。随培养时间增加,G ⁺细菌和放线菌的相对丰度增加,G ^-细菌呈降低趋势。红壤性水稻土和乌栅土PLFAs中标记利用秸秆碳的PLFAs的比例分别为27%-32%和18%-24%。真菌和一般细菌对秸秆碳的利用效率较高,而土壤原有有机质（SOM）矿化主要与G ^-和放线菌相关联。添加秸秆造成乌栅土和红壤性水稻土两种水稻土微生物群落结构呈现明显差异,但分解利用外源秸秆碳的微生物群落结构相似,而分解利用SOM微生物群落结构有差异。【结论】秸秆厌氧降解过程中秸秆碳的矿化滞后于土壤自身SOM;不同本底微生物活性和多样性是影响秸秆碳矿化速率的重要因素;添加秸秆后不同土壤微生物群落结构的差异主要是参与SOM降解的微生物差异,土壤原SOM是导致这种差异的重要因素。