Aluminum-Enhanced Proton Release Associated with Plasma Membrane H+-Adenosine Triphosphatase Activity and Excess Cation Uptake in Tea (Camellia sinensis) Plant Roots

Cultivated tea (Camellia sinensis) plants acidify the rhizosphere, and Aluminum (Al) toxicity is recognized as a major limiting factor for plant growth in acidic soils. However, the mechanisms responsible for rhizosphere acidification associated with Al have not been fully elucidated. The present study examined the effect of Al on root-induced rhizosphere acidification, plasma membrane H⁺-adenosine triphosphatase (H⁺-ATPase) activity, and cation-anion balance in tea plant roots. The exudation of H⁺ from tea plant roots with or without Al treatment was visualized using an agar sheet with bromocresol purple. The H⁺-ATPase activity of plasma membranes isolated from the roots was measured after hydrolysis using the two-phase partition system. The Al treatment strongly enhanced the exudation of H⁺, and the acidification of tea plant roots by Al was closely associated with plasma membrane H⁺-ATPase activity. The root plasma membrane H⁺-ATPase activity increased with Al concentration. The Al content, amount of protons released, and H⁺-ATPase activity were significantly higher in roots treated with Al than in those untreated. The results of the cation-anion balance in roots showed an excess of cations relative to anions, with the amount of excess cation uptake increasing with increasing Al concentrations. These suggest that Al-enhanced proton release is associated with plasma membrane H⁺-ATPase activity and excess cation uptake. Findings of this study would provide insights into the contributing factors of soil acidification in tea plantations.     

天然降雨条件下横垄与顺垄坡面产流产沙过程

试验以天然降雨为侵蚀动力,采用标准径流小区法,对比研究了连续型降雨与间歇型降雨条件下横垄与顺垄玉米径流形成和泥沙迁移规律。结果表明:连续型降雨产流过程形态呈"W"或倒"V"形,产沙形态呈"W"或"M"形;顺垄产流与产沙时间长度一致,产流总量和产沙总量分别是横垄的1.66~5.80倍和5.02~5.52倍;顺垄与横垄产流产沙峰值差异显著,仅横垄与雨强存在错峰现象,延后1min。间歇型降雨产流形态为倒"V"形,产沙形态呈倒"V"或"M"形;顺垄产流和产沙总量分别是横垄的1.83倍和2.32倍;首次产流量占总量的70%以上,产沙量占总量的94%~100%,且横垄和顺垄与雨强均存在错峰现象,顺垄产流和产沙量较雨强延后1~4min,横垄延后1min;除首次产流外,其余产流产沙过程时间较短均无错峰现象。天然降雨条件下,横垄与顺垄产流产沙过程较为复杂,研究结果可为区域坡地水土流失防治及水土资源管理利用提供理论依据。     

能源结构和碳排放约束下中国经济增长”尾效”研究

能源结构和碳排放是制约中国经济增长的主要因素,因此,必须对能源结构和碳排放约束下的中国经济增长发展水平进行研究。文中采用中国1990-2014年样本数据,在经典Romer"尾效"模型的基础上引入能源消费量和碳排放量,放宽"经济规模报酬不变"假定,对能源结构和碳排放同时约束下经济增长"尾效"值进行计算和分析。结果发现:受碳排放量和煤炭消费同时制约,中国经济增长速度每年将降低0.818%;受碳排放量和石油消费同时制约,中国经济增长速度每年将降低1.398%;受碳排放量和天然气同时制约,中国经济增长速度每年将降低1.808%。而且不管有无碳排放约束,能源消费结构的矛盾仍然是制约中国经济增长的主要因素,同时由于碳排放的限制,能源消费结构对于中国经济增长的制约将进一步加强。     

青稞酸奶的加工技术研究

以青藏高原青稞、鲜牛奶为主要原料研制青稞谷物酸奶,青稞经炒制、粉碎、糊化、液化后与鲜牛奶混合进行发酵,研究了青稞的液化工艺和不同试验条件对青稞酸奶感官、理化性质、质构的影响.结果表明:优化的青稞液化条件为α-淀粉酶添加量20U/g,液化时间40min,液化温度70℃,青稞粒度80目.青稞谷物酸奶的最佳加工工艺为青稞添加量为6%,稳定剂添加量为1%,蔗糖添加量为6%,发酵时间为6h,所制得的青稞酸奶口感细腻,组织状态均匀,风味独特.     

干旱区湿地生态需水量研究——以银川市阅海湿地为例

文中对生态需水相关概念进行了辨析,结合目前国内外学者的研究成果,对湿地生态需水量作出了定义,认为湿地生态需水量是指为保证特定发展阶段的湿地生态系统结构与功能并保护生物多样性所需要的一定质量的水量。接着,深入分析了银川市阅海湿地的现状及胁迫因子,结合GIS和RS技术,对阅海湿地生态需水量采用功能法进行了分级计算,得出了阅海湿地2008年5个级别的生态需水阈值。为了探知5个级别生态需水量之间的关系,应用多元线性回归模型对计算结果进行了拟合分析。最后,通过比较水文监测资料和计算结果发现,阅海湿地2008年的蓄水量只处于中等需水量的阈值范围,鉴此,提出了加强宣传、增加补水来源、建立节水循环系统、控制污水排放、科学进行旅游开发等一系列对策保证阅海湿地生态需水,促进该区域生态系统健康发展。     

未来气候变化对东北地区玉米单产影响的模拟研究

东北地区是我国具有战略意义的商品粮基地,研究气候变化对东北地区玉米产量的影响具有重要意义。采用区域气候模式与作物生长WOFOST模型相结合的方法,模拟了基准气候(BS,1961-1990年)和B2情景下2011-2050年东北地区的玉米单产,初步预测了未来气候情景下玉米单产的变化状况。结果表明:WOFOST作物模型能较好的模拟东北地区的玉米产量,模型检验结果表明,该模型对玉米产量的模拟在70%～80%年份里的模拟精确度在80%以上。模拟结果显示:未来10-20年内,东北地区北部大部地区玉米具有增产潜力,但就北地区整体而言,总体增产幅度较小。2030s和2040s东北地区大部受气候因素影响表现为减产。未来40年,受气候变化影响东北地区玉米单产总体表现为减产,减产幅度为9.5%。由于目前的研究结果存在未考虑农业生产的适应措施等局限性,可能会高估气候变化的负面影响。     

发酵木薯渣对生长鹅代谢激素的影响

为了研究等比例的木薯渣、发酵木薯渣和常规日粮对生长鹅代谢激素的影响,试验将300只28日龄、体重为(1 142.68±50.64)g的豁眼鹅随机分为3组,分别为20%木薯渣组、20%发酵木薯渣组和常规日粮组,每组设5个重复,每个重复20只鹅,进行为期28 d的饲养试验。结果表明:生长鹅代谢激素的高低顺序为常规日粮组>发酵木薯渣组>木薯渣组,常规日粮组和发酵木薯渣组间差异不显著(P>0.05);常规日粮组和发酵木薯渣组间血清中的胰高血糖素、促甲状腺激素、三碘甲状腺原氨酸和胰岛素样生长因子含量均显著高于木薯渣组(P<0.05)。     

川滇高山栎林土壤氮素和微生物量碳氮随海拔变化的特征

川滇高山栎林是川西亚高山地区地带性的灌丛群落,具有重要的生态水文功能。本文在川西巴郎山东南坡沿海拔梯度(2 551、3 091、3 549 m),研究了川滇高山栎林表土层(0 15 cm)和亚表土层(15 30 cm)的土壤微生物量碳氮、有机碳(TOC)和氮素含量的分布特征及其相互关系。结果表明:海拔3 549 m和3 091 m处两土层土壤TOC及其储量、总氮(TN)、水解氮含量无显著性差异,其含量均显著高于海拔2 551 m处;海拔3 091 m处表土层与亚表土层的铵态氮(NH4+-N)含量显著比3 549 m的高,但与2 551 m处的NH4+-N含量差异不显著;在3个海拔梯度,土壤层硝态氮(NO3--N)含量差异不显著;3个海拔梯度的总无机氮含量在表土层差异不显著,而亚表土层无机氮含量在海拔3 091 m和3 549 m处差异显著;表土层微生物量碳含量变化与有机碳含量变化特征一致,亚表土层土壤微生物量碳含量在3个海拔梯度差异显著;表土层土壤微生物量氮含量在海拔3 091 m处最高,但3个海拔梯度的差异不显著,亚表土层土壤微生物量氮含量随海拔梯度降低而减少,但差异不显著。相关分析表明:水解氮、TOC、TN和土壤微生物量氮含量之间极显著相关(P<0.01);土壤微生物量碳与水解氮、TOC和TN显著正相关(P<0.05);pH值与水解氮、TOC和土壤微生物量氮显著正相关;NH4+-N与pH值极显著负相关。     

3种鲜食型苹果发酵酒的对比研究

以国光苹果为原料,以活性干酵母为发酵剂,经过苹果预处理、果汁澄清、过滤、发酵等工序,通过正交试验和感官质量评价确定最佳工艺条件:初始酸度为3.5,酵母添加量0.06%,初始糖度20°Bx,发酵温度17℃。在此条件下,进行3个鲜食型苹果品种间单因素试验。结果表明,红富士苹果为最佳酿酒原料。     

土壤-烤烟系统重金属复合污染的交互作用及其相关分析

通过烤烟盆栽试验,研究了在土壤-烤烟系统中As、Cd、Pb 3种重金属复合污染的交互作用以及相关性。结果表明:在受重金属污染的土壤上,烤烟的株高、叶片数、生物量均低于对照,且各处理烟株生物产量的减少幅度表现为:As+Cd+Pb>Cd+Pb>As+Pb>As+Cd>As>Pb>Cd;Cd在烟株中的迁移能力大于As和Pb;土壤中的Pb、As对Cd在烟株中的积累均表现为协同作用,土壤中的Cd对Pb在烟株中的积累产生拮抗作用,As和Pb在土壤中则产生沉淀钝化作用;烤烟植株中的As、Cd含量分别与土壤中的As、Cd含量显著或极显著相关,而烟株体内的Pb含量除与土壤中的Pb含量极显著相关外,还与土壤中的As含量显著相关。