天山高寒草原植物叶片氮磷化学计量特征对氮沉降的响应

人类活动和气候变化导致的大气氮沉降急剧升高,将会影响高寒草原植物养分循环。为了研究氮沉降对高寒草原植物养分含量及生态化学计量学特征的影响。依托2009年在新疆天山巴音布鲁克高寒草原设置的长期氮沉降研究平台,于2017年7月和10月采集溚草（Koeleria cristata）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和天山赖草（Leymus tianschanicus）3种植物的成熟叶和老叶,分析3种植物叶片N、P元素生态化学计量对不同施氮水平的响应规律。结果表明：① 3种植物养分浓度及其化学计量比在成熟叶和老叶之间存在较大差异,成熟叶和老叶的N、P含量分别为12.78 mg·g^-1、0.88 mg·g^-1和6.88 mg·g^-1、0.46 mg·g-1mg·g^-1。3种植物成熟叶和老叶的N元素含量均为：二裂委陵菜>天山赖草>溚草,P元素含量同N元素含量趋势一致;② 氮添加增加了成熟叶和老叶N浓度,分别达12%和48%;成熟叶与老叶P浓度对氮添加的响应规律不一致,成熟叶P浓度对氮添加的响应与物种有关,而老叶P浓度呈一致的下降趋势;氮添加对成熟叶和老叶N∶P的比值影响亦不同,其中相对于成熟叶,老叶的N∶P呈显著增加趋势。③ 植物叶片的N元素、P元素和N∶P比三者之间的相关分析表明:N元素和N∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05),在生长旺盛期和枯黄期,溚草和天山赖草的N与P元素之间没有发现显著相关性(P>0.05),而二裂委陵菜呈现一定的差异性,在生长旺盛期二裂委陵菜叶片N与P元素呈显著的正相关、枯黄期呈显著的负相关(P<0.05)。表明长期氮的添加显著影响了3种植物叶片的养分含量和生态化学计量,不同物种间存在一定差异,未来氮沉降升高将会影响天山山地草原的植物养分循环。     

水芹对富营养化水体的净化效果研究

利用聚乙烯板作为浮床栽植水芹(Oenanthe javanica),观测其对4组不同富营养化程度水体的净化效果。结果表明,水芹对总磷(TP)有较好的去除效果,初始浓度越高去除率越低,去除率范围53.3%～84.0%;水芹对低于5mg/L的总氮(TN)有较好的去除效果,去除率也随初始浓度升高而降低,去除率范围36.1%～85.7%,如果总氮浓度过高(达到20mg/L左右),去除效果不明显。试验组氨氮(NH3-N)的浓度虽然有明显的降低,但与对照组比没有明显优势,水芹对亚硝酸盐氮(NO2--N)的去除作用不明显,硝化细菌对氨氮和亚硝酸盐氮的去除起主要作用,水芹通过降低水中总氮水平对氨氮和亚硝酸盐氮有一定间接的去除作用。在整个试验过程中,各组高锰酸盐指数(CODMn)维持在较低水平(<3mg/L),未观察到栽植水芹对高锰酸盐指数的降低作用。     

三峡水库小江流域消落区土壤的理化性状

2009年5月、7月和9月对小江流域上游至下游消落区的5个断面的土壤理化性状进行监测。结果表明,土壤容重、孔隙度、pH、有机质、全氮和全磷的总体平均值分别为1.47g/cm3、45%、7.33、16.42g/kg、0.79g/kg和0.59g/kg,变化范围分别为1.15～1.68g/cm3、37.0%～61.0%、4.04～8.72、6.64～35.69g/kg、0.40～1.42g/kg和0.36～0.94g/kg。高程150m处的土壤容重均值在7月下降、9月增加,160m处的土壤容重均值在7月增加较多,9月变化不大;不同高程处的孔隙度均值变化与土壤容重变化呈相反的变化趋势;高程160m处土壤有机质在7月有所下降,9月变化不大;各高程土壤全氮和全磷总体呈7月升高、9月下降趋势。并对消落区土壤理化性状变化的影响因素进行了初步分析。     

与鱼道设计相关的鱼类游泳行为研究

在鱼类生境遭受破坏,渔业资源日益减少的今天,修建鱼道等过鱼设施已成为减缓水利工程建设所致不利影响的重要举措。纵观世界各国,早期的鱼道建设往往因为缺乏对鱼类的了解而最终成为摆设。我国的鱼道建设起步晚,其再度兴起需要更可靠的生物学信息。鱼类的游泳能力及行为关系着鱼道设计的各个方面,决定着设计的成败。文章针对鱼道设计,综述了国内外几十年来鱼类游泳行为的研究成果。鱼类的游泳速度可分为三类,即持续游泳速度,耐久游泳速度和突进游泳速度,其中与鱼道设计密切相关的是后两者。影响鱼类游泳速度的因素既有生物个体因素也有环境因素,主要包括摆尾频率、体长、疲劳时间、温度及耗氧量等。文章最后简述了鱼类行为学在鱼道设计中的应用。我国针对过鱼设施建设的鱼类行为学研究极少,总结国外的研究方法和经验成果可为我国的过鱼设施建设提供生物学基础,促进该领域的发展。     

三峡水库试验性蓄水后小江沿岸水质研究

根据2010年3月－12月对三峡水库小江沿岸水体的水质监测数据,分析总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素a等水质因子的时空变化规律,以及叶绿素a与水质因子之间的相互关系,评价水体富营养化水平。结果表明：总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素 a含量分别为1.980±0.119mg/L、0.114±0.018mg/L、9.520±1.748 mg/L和23.342±8.810 mg/L,小江沿岸水体呈现中度富营养化水平。叶绿素a与水质因子间的相关关系分析发现,叶绿素a含量与温度、pH、溶解氧、亚硝酸氮和化学需氧量显著相关,与总氮、总磷不具有显著相关性。这说明小江沿岸水体叶绿素a含量与总营养盐无关,而主要与水体所含的有机质含量有关。     

辽宁省葠窝水库水质现状与渔业性能评价

近年来,葠窝水库流域综合管理提高了水库水质状况,为了给下一步的渔业生产提供科学依据,在2008-2009年对葠窝水库6个代表性断面进行了4次采样调查和实验室分析,并采用水质综合评价方法对葠窝水库水质进行评价。检测结果表明水质状况总体有所好转,主要污染物为非离子氨和重金属铜,其他指标正常。采用流域综合水质指数法对水库总体水质状况进行评价,水库水质指数为4.33,为Ⅳ类水质;综合考虑水库理化特征、库龄和形态等,评价葠窝水库属中营养类型。通过对葠窝水库进行渔业水质分析发现,库区大部分地区符合水产养殖基本要求,建议在局部科学发展渔业生产。     

燕麦DNA导入普通小麦的初步研究

以健壮燕麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）为供体,宁春４号小麦为受体,采用花粉管通道法进行外源ＤＮＡ导入。结果表明,变异株系在生育期、株高、穗长、结实小穗数、千粒重等性状上产生了明显的变异;酯酶和过氧化物酶同工酶谱带数与受体相比增加或减少,叶绿素含量和瞬间光合速率偏向供体或受体;并筛选到对小麦条锈病免疫或高抗的部分变异株,表明燕麦ＤＮＡ已导入到小麦中,并得到表达。     

小麦新种质N0381D矮秆基因的遗传与SSR标记分析

为给小麦矮秆新种质N0381D的利用提供依据,采用田间观察、赤霉酸鉴定以及SSR分析相结合的方法, 对该种质的矮秆性状进行了遗传分析和分子标记定位。结果表明,N0381D与高秆品种阿勃的杂种F¹代株高均接近或稍高于中亲值,F²代高、矮秆比例为123∶33,经χ测验,符合3∶1遗传分离比例;（N0381D/阿勃//N0381D）BC¹代矮秆植株数和半矮秆植株数的分离比例符合1∶1遗传分离比例,说明N0381D的矮秆性状由1对隐性主效基因控制。赤霉酸鉴定表明,该种质为赤霉酸不敏感型。利用337对SSR引物在亲本及高、矮秆池间进行多态性筛选,引物Xwmc503与该矮秆基因连锁, 遗传距离为19.3 cM,通过中国春及其第2部分同源群缺体四体系和双端体系将其定位于2DL染色体上。由于2DL上目前还没有发现矮秆基因,利用Xgwm261对高、矮秆池进行分析,也没有扩增出特异条带,表明N0381D携带的矮秆基因与定位于2DS上的 Rht8不同,因此推测该基因是一个新的矮秆基因,暂命名为RhtN0381D。     

不同春小麦品种碳同位素分辨率和叶绿素含量的差异及其与抗旱性的关系

为了研究不同春小麦品种年际间碳同位素分辨率（Δ）的稳定性及其与叶绿素含量的关系,选择不同生态区的小麦品种,分析不同年份不同品种Δ及不同部位Δ的差异,并分析了Δ与叶绿素含量的关系。结果表明,不同年份同一品种的Δ差异很小,稳定性好,同一年份不同品种的Δ差异较大,旱地小麦品种的Δ低于水地小麦品种。同一品种不同部位Δ存在较大差异,叶片Δ与茎秆Δ很接近,且高于籽粒Δ。不同品种的叶绿素含量差异较大,旱地小麦品种的叶绿素含量低于水地小麦品种,Δ与叶绿素含量呈极显著正相关。     

小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传分析

为了探讨小麦骨干亲本“洛夫林10号”1BL/1RS在衍生品种中的遗传特征,利用小麦1B染色体上的17对SSR引物,对以洛夫林10号为亲本衍生的1～3个世代的14个代表性小麦品种进行了分析。结果表明,除“洛夫林10号”衍生一代的“丰抗9号”和衍生二代的“京411”和“京437”很可能丢失了1RS外,其余的11个衍生品种极可能携带1RS,但各个品种携带的1RS在遗传构成上表现不同,说明在育种选择过程中1RS并非作为一个完整的单元遗传,而是与小麦的染色体发生了遗传重组。值得注意的是,“洛夫林10号”位于1BL上的Xgwm259~Xwmc728、Xwmc416~Xgwm153~Xwmc44~Xgwm259~Xwmc728和位于1RS上的Xwmc619~Xgwm413表现为区段遗传,进一步分析发现一些区段具有丰富的优异基因簇。这一结果提示,骨干亲本之所以能够在育种中发挥重要的作用,很可能是因为其具有区段遗传效应。深入探讨骨干亲本在衍生品种中的区段遗传效应对提高育种效率具有重要意义。