中国西南干热河谷植被恢复研究现状与发展趋势

目的探究红河干热河谷人工恢复植被土壤氮、磷、钾化学计量与土壤微生物和酶之间的关系,以期为干热河谷区不同植被恢复模式对土壤特征的影响提供理论依据和参考。方法以红河干热河谷人工恢复植被和稀树灌草丛为研究对象,采用野外样地调查及室内控制试验的方法,分析久树和铁刀木2种人工纯林与以虾子花为主要植被类型的稀树灌草丛的土壤化学性质、酶及微生物之间的相互关系。结果群落中根系土壤与非根系土壤在有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾、缓效钾、蛋白酶、脲酶、细菌和真菌含量存在显著差异(P<0.05);3种群落的根系与非根系中放线菌含量差异不显著(P>0.05),3种群落根系土壤酸性磷酸酶含量差异不显著(P>0.05);无论是人工恢复植物群落还是稀树灌草丛,根系土壤的活性都较非根系土壤活性高;通过冗余分析(RDA)表明：细菌、真菌和放线菌与缓效钾、速效钾和酸性磷酸酶呈正相关关系;此外,只有蛋白酶与3种微生物呈负相关,驱动群落变异的主要因子是缓效钾,其次是有效磷、有机质和酸性磷酸酶。结论通过人工植被恢复能够改善红河干热河谷林地的群落环境和土壤理化性质,相较于稀树灌草丛群落,人工恢复群落的土壤营养物质能获得更高效的利用,土壤微生物群落数量和结构得到改善,亦为揭示干热河谷的森林生态系统物质循环提供依据。     

连作障碍发生机制研究进展

目的研究不同前作对土壤生物化学性质的影响。方法利用化学和酶学分析及16S多样性测序技术,分析种植7年的不同前作[荞麦(FB)、油菜(FR)、小麦(FW)和绿肥(FG)]烟田土壤的养分、酶活性及细菌群落结构组成。结果(1) FR烟田土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为30.04 g/kg、1.62 g/kg、143.50 mg/kg和88.09 mg/kg,FG烟田次之,但FG烟田速效钾的含量最高(240.10 mg/kg);FG烟田土壤蛋白酶和磷酸酶的活性最高,分别为709.02 μg/(g·d)(酪氨酸)和306.60 μg/(g·h)(对硝基酚),而其脲酶和蔗糖酶的活性仅低于FW烟田,且无显著性差异(P>0.05)。(2)在细菌群落组成上,FB、FG、FW和FR烟田分别检测出770、670、654和597属,归属于Actinobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria等36门,其中Actionbacteria和Proteobacteria相对丰度最高,分别为26.87%~45.21%和25.82%~30.69%,Treptomyces、Bradyrhizobium、Bacillus和Mycobacterium等拮抗菌和Bradyrhizobium、Rhizobium和Paenibacillus等固氮菌在FB烟田土壤细菌群落的相对丰度最高。结论不同前作对烟田土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构的影响不同,绿肥提高了土壤有机质和养分含量以及酶活性;而荞麦改善和提高了烟田土壤细菌种群结构和多样性。     

对羟基苯甲酸和肉桂酸对巨尾桉9号苗木生长及生理指标的影响

采用基质栽培试验,研究对羟基苯甲酸、肉桂酸对3月生巨尾桉9号苗木生长及叶片抗氧化酶活性的影响,结果表明：对羟基苯甲酸各处理浓度（10、50、100、500 mg/L）下的苗高增长量、地径增长量均显著高于对照,且在10 mg/L时,苗高增长量最大,为52.33 cm;肉桂酸10 mg/L时巨尾桉苗木苗高增长量较对照高,且随着其浓度的增加,苗高增长量和地径增长量均逐渐降低。对羟基苯甲酸、肉桂酸各浓度下巨尾桉9号苗木叶片叶绿素总含量均极显著低于对照,丙二醛含量略高于对照;对羟基苯甲酸、肉桂酸各浓度对巨尾桉9号叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）活性均具有一定的影响。对羟基苯甲酸10、50、100 mg/L及肉桂酸10 mg/L处理下的综合化感效应指数为正,对羟基苯甲酸500 mg/L及肉桂酸50、100、500 mg/L处理下的综合化感效应指数为负。可见,对羟基苯甲酸、肉桂酸对巨尾桉9号苗木的生长具有“低浓度促进、高浓度抑制”的规律,拐点浓度分别为100、10 mg/L;且在处理浓度相同时,肉桂酸的化感作用较对羟基苯甲酸强。     

Effect of Lysine Supplement on the Digestion and Metabolism of the Rumen in Small-tail Han Sheep

5 male Small-tail Han sheep with the body weight of 45 kg at 1.5 years old,fitted with permanent rumen fistula,to study of the effect of the supplement of the untreated commercial lysine on the rumen microbiocoenosis,rumen metabolism and whole body metabolism by 5×5 Latin square design (5 groups:control,control with low urea (equal nitrogen),low lysine,control with high urea (equal nitrogen),high lysine).The amounts of lysine-HCl supplement were 0,4.0 and 8.0 g/kg diet (as DM basis) in each group respectively,with two urea supplement control groups of equal amount of nitrogen.The results showed that by supplement of 4.0 and 8.0 g/kg of lysine-HCl diet (as DM basis) respectively,the voluntary intake of dry matter of sheep were increased by 5.5%(P>0.05) and 11.8%(P<0.05) respectively.The total amount of rumen bacteria were increased by 18.9%(P<0.01) and 23.9%(P<0.01) respectively,as the amount of rumen Coccus was increased by 21.2%(P<0.01) and 30.1%(P<0.01) respectively.The amount of rumen big Bacillus was decreased by 16.7%(P<0.05) and 33.3%(P<0.01) respectively.The total VFA of was increased by 9.6%(P<0.05) and 12.2%(P<0.01) respectively,as the butyric acid was increased by 12.8%(P>0.05) and 20.2%(P<0.01) respectively.The apparent digestibility of organic matter was increased by 6.4%(P>0.05) and 10.0%(P<0.05) respectively,the apparent digestibility of crude protein was increased by 7.0%(P>0.05) and 18.3%(P<0.01) respectively;And nitrogen retention was increased by 46.4%(P>0.05) and 110.7%(P<0.01) respectively.However,there was no effect of lysine supplement on the amounts of the rumen protozoa and fungi,and the concentration of rumen ammonia nitrogen.It was concluded that the supplement of untreated commercial lysine to adult sheep would increase the voluntary intake,digestibility,nitrogen retention the rumen microbiocoenosis and the total amount of rumen bacteria,especially the rumen Coccus of adult sheep.The effect of lysine supplement could not be replaced by urea supplement completely.     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。     

黑蜣(Bess beetle)纤维素酶的组分及其特性分析

以30日龄的黑蜣幼虫为材料,对其整体匀浆后组织液中的纤维素酶组成及活性进行了分析。结果表明:黑蜣体内存在内切β-1,4-葡聚糖酶(Cx酶)、β-葡萄糖苷酶;β-葡萄糖苷酶和Cx酶的最适宜温度为分别为40℃和50℃;Cx酶和β-葡萄糖苷酶分别在pH值为6.4和5.2时具有最大的活力;β-葡萄糖苷酶和Cx酶的最适宜反应时间为80 min。Cx酶具有比β-葡萄糖苷酶更强的温度适应性,在30～50℃温度范围内可维持最大酶活力的66.20%。     

连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长及土壤酶活性的影响

通过植物-土壤反馈试验,研究连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长和土壤酶活性的影响。结果表明,轮作土壤微生物处理黄瓜植株鲜质量、叶绿素含量、土壤中性磷酸酶、蔗糖酶活性显著高于连作土壤微生物处理;连作及轮作土壤微生物处理增加了黄瓜幼苗干质量、鲜质量、叶绿素含量及总叶面积,显著提高了土壤中性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性。综上,连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长均产生正反馈作用,并且轮作土壤微生物的正反馈作用大于连作土壤微生物。     

绿色木霉Fn10-1纤维素酶的分离纯化及酶学特性测定

试验研究了绿色木霉Fn10-1纤维素酶的初步纯化及酶学性质开展研究。结果表明,该纤维素酶的最适催化温度为70℃,最适pH 7.6,在温度为4~50℃下均能保持较稳定的酶活,高于50℃以后,热稳定性变差,酶活力开始急剧下降。pH在5.6~7.6时该酶有较好的稳定性。Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Co2+、Ca2+、Ba2+、Al3+对纤维素酶具有一定的激活作用,Ag+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、K+对该酶有一定的抑制作用,其中Cu2+的抑制作用尤为明显。     

仿生法评定抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米的酶水解物能值的研究

本试验旨在分析抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米原料及饲粮与同源非转基因玉米原料及饲粮体外总能消化率以及酶水解物能值,为转基因玉米的营养实质等同性仿生评定方法的研究提供参考。试验采用单因素完全随机设计,使用单胃动物仿生消化系统模拟饲料原料和饲粮在鸡胃肠道的消化过程,分析同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应的3种玉米-豆粕饲粮在不同体外模拟消化阶段的干物质消化率、总能消化率和酶水解物能值的差异。结果表明:同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应饲粮在常规概率成分含量上是相似的。抗草甘膦玉米及饲粮与同源非转基因玉米及饲粮相比,在干物质和能量胃消化率、全消化道消化率及酶水解物能值上均没有显著差异(P0.05)。转Bt基因玉米全消化道总能消化率低于同源非转基因玉米(P=0.03,变异系数=0.50%),对应玉米饲粮的酶水解物能值则高于同源非转基因玉米饲粮(P=0.02,变异系数=1.12%),但均处于仿生消化系统测试的误差范围内(变异系数≤1.64%)。由此可见,抗草甘膦玉米的酶水解物能值与同源对照玉米没有差异,而转Bt基因玉米存在统计学意义上的差异,但所有的测值均处于仿生消化系统的测试误差之内。仿生法发现的差异是否具有生物学意义有待体内试验验证。仿生法可为转基因饲料营养等同性研究提供一种新方法。     

Digestion of lipids and carbohydrates from microalgae (Chaetoceros muelleri Lemmermann and Isochrysis aff. galbana clone T‐ISO) in juvenile scallops (Pecten maximus L.)

The digestion of laminaran and neutral lipids from the microalgae Chaetoceros muelleri or mixtures of C. muelleri and Isochrysis galbana clone T‐ISO in 4‐mm scallops Pecten maximus were studied. The microalgae were cultivated at fixed low and high growth rate (5% and 60% of μ_max). The cultivation method clearly affected the lipid and carbohydrate contents, as well as their enzyme activity. Chaetoceros muelleri and T‐ISO grown at low growth rate exhibited a considerably higher content of lipids and carbohydrates than those algae grown at high growth rate. The specific activity of laminaranase and neutral lipase was the highest in C. muelleri grown at the low growth rate. Growth rate of scallops was best when they were fed a mono‐species diet of C. muelleri grown at low growth rate. The growth rate of the scallops was positively correlated to the dietary carbohydrate content as well as to the specific activity of neutral lipase and laminaranase in the diet. The capacity to digest carbohydrates (laminaran) might be limiting for the young scallops, and the content of carbohydrates and enzymatic activities of laminaran in the diet should be considered when formulating an optimal diet, both when the diet consist of live microalgae and formulated diets.