西藏纳木错高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸主要温室气体通量对比研究

青藏高原高寒草地占我国天然草地的40%,研究其温室气体源汇强度及驱动因子具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法,在西藏纳木错地区开展高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸的生态系统呼吸、CH₄和N₂O通量观测,生长季内的观测表明：高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸分别为（283.7±14.4） mg·m^-2·h^-1和（275.7±20.6） mg·m^-2·h^-1,低于有机质丰富的沼泽化草甸,为（591.6±53.2） mg·m^-2·h^-1。高寒草原和高寒草甸均是CH₄的汇,其生长季均值分别为（-84.9±7.6） μg·m^-2·h^-1和（-39.2±4.6） μg·m^-2·h^-1;而沼泽化草甸是CH₄的源其均值为（149.2±34.2） μg·m^-2·h^-1。高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸均为N₂O的源,生长季排放量分别为（7.3±2.8）,（3.0±1.1）和（2.2±4.3） μg·m^-2·h^-1。土壤水分总体控制着高寒草地CH₄通量的时空变化,在土壤水分含量约大于30%的沼泽化草甸表现为CH₄的排放源,而在土壤水分含量低于30%的高寒草原和草甸表现为CH₄的汇;生长季水分含量越高,对CH₄的吸收越弱。     

AIV H5N1亚型高免卵黄抗体的制备及理化特性研究

应用禽流感灭活疫苗(H5N1,Re-1株)免疫20周龄的高产来航蛋鸡,制备抗AIV H5N1高免卵黄抗体(IgY).在比较了3种缓冲液对IgY活性的影响后,确定采用水稀释法提取IgY.同时在模拟的胃肠内环境下对IgY的各种理化性质进行了试验.结果表明,纯化的IgY在pH 2.0和胃蛋白酶终浓度为1.5 mg/mL的环境下,以及在pH 8.0和胰蛋白酶终浓度为2.5 mg/mL的环境下,37℃作用1 h后其ELISA抗体效价均无明显下降;同时,热稳定性试验表明,IgY在60℃以下作用30 min,其ELISA抗体效价也无明显下降;中和试验测得IgY的中和效价为1:640,具有较好的中和H5N1亚型AIV的能力.以上结果表明,本试验所制备的抗禽流感H5N1亚型高免IgY具有较高的抗体效价和中和效价,同时还具有一定的耐蛋白酶消化的作用,可用于H5N1亚型禽流感的预防和治疗.     

一株H9N2亚型禽流感病毒分离株的生物学特性研究及其全基因组序列分析

本试验对1株2010年从广东省分离的H9N2亚型禽流感病毒A/chicken/Guangdong/QY/2010(H9N2)的生物学特性进行研究并对其全基因组序列进行分析。结果显示,该毒株的鸡胚半数感染量 EID₅₀为10^－9/0.1 mL,鸡胚最小致死量的平均死亡时间MDT为104 h,脑内致病指数ICPI值为0.51,静脉致病指数IVPI为0。用RT-PCR方法扩增病毒的基因组各片段,将扩增片段进行克隆、测序并进行序列分析。结果显示,该毒株的HA基因与Ck/HK/G9/97和Dk/HK/Y280/97在同一分支上,HA的裂解位点为PARSSR↓GLF,有8个潜在糖基化位点,226位氨基酸残基为L,较保守的202位受体结合位点由L突变为P,该毒株的HA和NA核苷酸序列与Dk/HK/Y280/97同源性较高,NS、PA、PB1的核苷酸序列均与Ck/SH/F/98同源性较高,NP基因与A/VN/ 1203/04(H5N1)的核苷酸序列同源性为95.3%。     

两株H6N2亚型鸡源禽流感病毒的分离鉴定

本研究利用血凝抑制试验(HI)、反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)、基因测序等方法,对广东省某活禽交易市场进行流行病学调查时获得的两株非H5、H9亚型禽流感病毒65株和C7株进行了亚型鉴定。结果表明这两株病毒均具有血凝活性,且能被抗H6亚型禽流感病毒标准阳性血清特异性抑制。用针对禽流感病毒的M基因、H6亚型禽流感病毒HA基因、N2亚型禽流感病毒NA基因特异性鉴定引物对65株和C7株进行RT-PCR扩增,分别获得特异性目的片段。测序及BLAST分析表明两株分离株与H6N2亚型禽流感广东分离株的HA基因和NA基因核苷酸序列相似性均高达95%以上。将该两分离株鉴定为H6N2亚型禽流感病毒,并命名为A/Chicken/Guangdong/65/2009、A/Chicken/Guangdong/C7/2009。     

典型旱作农田土壤氧化亚氮排放的氨氧化微生物相对贡献

氨氧化过程对氧化亚氮（N2O）排放具有重要贡献。在不同土壤类型和农田管理下,氨氧化微生物类群对N2O排放的相对贡献组成规律还缺乏系统的研究。本研究选取典型农田耕层土壤（潮土、黑土、砖红壤）,以及有机肥改良的砖红壤剖面土壤,采用选择性抑制法（乙炔和辛炔）研究氨氧化细菌（AOB）、氨氧化古菌和全程硝化菌（AOA+comammox）以及异养硝化菌对土壤硝化潜势、净硝化速率及N2O排放的相对贡献。结果表明,在耕层土壤中,潮土、黑土和砖红壤的pH分别是8.0、6.7和5.7,硝化潜势分别是N 32.5、6.6和4.8 mg?kg-1?d-1,净硝化速率分别是N 7.1、3.0和0.5 mg?kg-1?d-1,7天N2O累积排放量分别是N 38.0、35.4和8.7 μg?kg-1。AOB主导耕层土壤的硝化潜势,对硝化潜势的贡献分别是82%、58%和100%。对于净硝化速率,在潮土和砖红壤中,AOB和AOA+comammox贡献相当（均在30%~40%）,而黑土中由AOB主导（72%）。AOB主导耕层土壤的N2O排放,对N2O排放的贡献分别是72%、92%和58%。在改良的砖红壤剖面土壤中,在0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm,pH分别是7.0、5.5和4.9,硝化潜势分别是N 6.6、2.0和1.1 mg?kg-1?d-1,净硝化速率分别是N 4.1、0.9和0.2 mg?kg-1?d-1,N2O排放分别是N 16.3、6.5和2.8 mg?kg-1?d-1。随土壤由深层至表层,硝化潜势、净硝化速率及N2O排放显著提高。AOA+comammox主导表层硝化潜势及净硝化速率的提高（分别贡献63%和54%）,AOB主导N2O排放的增加（贡献54%）。本研究为制定与土壤氨氧化特性及土壤性质相匹配的N2O减排措施提供了新的科学依据。     

Community structure and carbon and nitrogen storage of sagebrush desert under grazing exclusion in Northwest China

Overgrazing is regarded as one of the key factors of vegetation and soil degradation in the arid and semi-arid regions of Northwest China.Grazing exclusion(GE)is one of the most common pathways used to restore degraded grasslands and to improve their ecosystem services.Nevertheless,there are still significant controversies concerning GE’s effects on grassland diversity as well as carbon(C)and nitrogen(N)storage.It remains poorly understood in the arid desert regions,whilst being essential for the sustainable use of grassland resources.To assess the effects of GE on community characteristics and C and N storage of desert plant community in the arid desert regions,we investigated the community structure and plant biomass,as well as C and N storage of plants and soil(0-100 cm depth)in short-term GE(three years)plots and adjacent long-term freely grazing(FG)plots in the areas of sagebrush desert in Northwest China,which are important both for spring-autumn seasonal pasture and for ecological conservation.Our findings indicated that GE was beneficial to the average height,coverage and aboveground biomass(including stems,leaves and inflorescences,and litter)of desert plant community,to the species richness and importance values of subshrubs and perennial herbs,and to the biomass C and N storage of aboveground parts(P<0.05).However,GE was not beneficial to the importance values of annual herbs,root/shoot ratio and total N concentration in the 0-5 and 5-10 cm soil layers(P<0.05).Additionally,the plant density,belowground biomass,and soil organic C concentration and C storage in the 0-100 cm soil layer could not be significantly changed by short-term GE(three years).The results suggest that,although GE was not beneficial for C sequestration in the sagebrush desert ecosystem,it is an effective strategy for improving productivity,diversity,and C and N storage of plants.As a result,GE can be used to rehabilitate degraded grasslands in the arid desert regions of Northwest China.     

水文分异条件下光养生物膜藻类对氮/磷的响应

光养生物膜是河流生态系统中重要的初级生产者,在河流生物地球化学循环中扮演重要角色。然而,河流水文状态及营养盐差异引起的生境异质性对光养生物膜藻类的影响未知。本研究在微型跑道池模拟流水(0.5 m/s)和静水(0 m/s)条件的基础上,通过设置不同浓度氮(1.51, 2.51和5.51 mg/L)、磷(0.1, 0.2和0.4 mg/L)及氮磷比(8, 16和32)条件培养野外采集的原位生物膜及人工基质,探究水文分异和营养变化对河流光养生物膜藻类物种组成及密度的影响。非度量多维排序(NMDS)分析结果表明,差异水文条件下,原位和建群生物膜藻类群落在梯度氮、磷和氮磷比环境中均呈现明显分离(PERMANOVA,P < 0.001),且建群生物膜中各分组藻类群落具有更明显的差异。双因素方差分析结果表明,生物膜中硅藻、蓝藻和绿藻的生长对营养盐与水文变化的响应并不一致,其中磷处理中,磷与流速单一及其交互效应显著影响了大多数藻类的生长及建群(P < 0.001);而氮处理中,氮与流速的交互效应仅对建群生物膜藻类影响显著(P < 0.001)。研究结果也发现,藻类在静水环境更有利于建群生物膜的形成,且静水-高营养盐环境更有利于蓝藻和绿藻的生长。这些结果说明,生物膜建群初期易受到水文扰动的影响,且水文分异和氮、磷影响了光养生物膜藻类的响应模式,研究为河流生态保护提供了新视角。     

水泥-粉煤灰基植生固沙材料的正交优化和氮、磷、钾初期释放速率研究

以本实验室设计的配方来制备水泥-粉煤灰基固沙材料,以3～4个月释放期的美国Osmocote 14-14-14为控释肥肥源,以PAM、自制SAP1和SAP2为吸水保水剂,采用沙柱法对植生固沙材料的吸水剂种类、吸水剂用量、肥料用量和水灰比材料参数进行正交优化试验,研究材料参数与NPK释放速率和材料抗压、抗折强度的关系。结果表明,影响N释放速率的主要因素是肥料用量和吸水剂种类,影响抗折强度的主要因素是水灰比和吸水剂种类,优化配方是1.5%PAM,0.8 g Osmocote/100 g沙和水灰比为1.2。在水泥-粉煤灰基固沙材料中NPK的28 d初期释放量大小顺序为K＞N＞P,其原因是水泥基材料富钾和固磷特性使得增K减P,水泥基材料毛细孔多孔特征使得N将以气态氨和液态銨释放。N的初期释放率受N的水溶肿胀和控释肥薄膜孔缝扩大速度的影响。     

基于SPAD值的大白菜氮素营养诊断和推荐施肥模型研究

以大白菜卵圆型品种"锦抗1号"和直筒型品种"乡情80"为试材,在6个氮肥水平下,研究了叶片SPAD值与氮素营养诊断指标、施氮量的关系以及施氮量对产量的影响。结果表明:在大白菜莲座期和结球期,2个品种的叶片SPAD值与氮素营养诊断指标及施氮量有很好的相关性;2个生育期"锦抗1号"的临界SPAD值分别为40.45、42.45,"乡情80"的临界SPAD值分别为38.57、40.36;建立了基于叶片SPAD值的大白菜氮肥推荐施肥模型。综上所述,大白菜叶片SPAD值可以作为氮素营养诊断指标,并能推荐氮肥的施用。