Effects of acute cold exposure on oxidative balance and total antioxidant capacity in juvenile Chinese soft‐shelled turtle,Pelodiscus sinensis

Acute cold exposure may disturb the physiological homeostasis of the body in ectotherms. To date, there has been no information on the effects of cold exposure on homeostasis of reactive oxygen species (ROS) or antioxidant defense response in the Chinese soft‐shelled turtle, Pelodiscus sinensis. In this study, P. sinensis juveniles were acclimated at 28 °C, transferred to 8 °C as cold exposure for 12 h, then moved back to 28 °C rewarming for 24 h. We measured the ROS level and total antioxidant capacity (TAC) in the brain, liver, kidney and spleen at 2 and 12 h cold exposure, and at the end of the rewarming period. Malonaldehyde (MDA) and carbonyl protein were used as markers of oxidative damage. Turtles being maintained simultaneously at 28 °C were used as the control group. Cold exposure did not disturb the ROS balance in all 4 tissues, while rewarming raised the ROS level in the brain and kidney of P. sinensis. Cold exposure and rewarming decreased the TAC in the brain, liver and spleen but did not change the TAC in the kidney. MDA and carbonyl protein levels did not increase during the treatment, indicating no oxidative damage in all 4 tissues of P. sinensis. Our results indicated that extreme cold exposure did not impact the inner oxidative balance of P. sinensis, but more ROS was produced during rewarming. P. sinensis showed good tolerance to the harsh temperature change through effective protection of its antioxidant defense system to oxidative damage. This study provides basic data on the stress biology of P. sinensis.     

遮阴对10种野生观赏植物生长及生理特性的影响

为了探讨野生观赏植物在遮阴条件下的生态适应性及寻求适度的遮阴比例,选取兰州地区10种野生观赏植物为试验材料,比较测定不同光强生境(全光照、25%、50%、70%遮光率)对10种野生观赏植物生长和生理生化的影响。结果表明,角茴香(Hypecoum erectum)和驴蹄草(Caltha palustris)含水率随着遮阴度的增加而增加,小花草玉梅(Anemone rivularis)在75%遮阴度时干重最大,显著高于其余遮阴处理及全光照(CK)(P0.05);藤本铁线莲(Clematis florida)可溶性糖含量随着遮阴度的增加而减少,鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、角茴香、水杨梅(Geum aleppicum)和驴蹄草的叶绿素含量随着遮阴度的增加而增加;东方草莓(Fragaria orientalis)、角茴香和驴蹄草在全光照下丙二醛的含量显著高于其它处理(P0.05),香青(Anaphalis sinica)和水杨梅在75%遮阴度下丙二醛含量较高。综上所述,香青、莓叶委陵菜(Potentilla chinensis)、藤本铁线莲和野棉花(A.vitifolia)比较适合全光照生长;鹅绒委陵菜、小花草玉梅、东方草莓、角茴香和水杨梅可以忍耐适当的遮阴环境;驴蹄草适合在遮阴条件下生长。     

武功山草甸不同海拔对土壤和植物凋落物磷含量的影响

以江西省武功山海拔1 600~1 900m的山地草甸为对象,对不同海拔下,凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷的空间分布特征以及相互之间的相关性进行分析。结果表明,不同海拔梯度下凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷分别是0.50~3.53、0.28~1.29、0.19~17.47mg·kg~(-1)。土壤全磷的含量随着海拔的逐渐增加,呈现出"U"型的分布规律,在海拔1 700~1 800m处含量较低。不同物种之间的全磷含量具有明显差异,芒(Miscanthus sinensis)、中华苔草(Carex chinensis)、毛秆野古草(Arundinella hirta)和武功山飘拂草(Fimbristylis wukungshanensis)含量分别是4.21、1.34、1.03、1.28g·kg~(-1),芒的全磷含量显著高于中华苔草、毛秆野古草和武功山飘拂草(P0.05)。相关性分析表明,海拔梯度与土壤全磷之间存在极显著相关性(P0.01),凋落物全磷与土壤有效磷显著正相关,凋落物全磷随着土壤有效磷的增加而增加;凋落物全磷与土壤全磷相关性不显著(P0.05)。说明土壤供磷能力的指标通过土壤有效磷反映,其含量高低主要由凋落物全磷之间的转化方向及分布状况决定,一般认为,凋落物全磷与土壤有效磷的相关性越显著,凋落物全磷的相对有效性就越高。本研究结果有助于进一步了解武功山山地草甸不同海拔梯度对土壤与凋落物磷含量的影响,同时也为山地草甸的植被恢复及可持续经营提供理论依据。     

施肥和覆盖模式对旱地冬小麦花后干物质转移、糖代谢及其籽粒产量的影响

选择不同的施肥(无机+有机)和覆盖模式,2012-2015年在典型的西北半干旱雨养农业区甘肃省农业科学院小麦研究所清水试验站进行大田试验,研究不同施肥+覆盖模式对旱地冬小麦干物质转移、糖代谢及其籽粒产量的影响,并分析糖含量与产量、物质转移之间的相关关系。结果表明,比较对照T₁(不施任何肥料),不同的施肥+覆盖模式均不同程度地提高了籽粒产量,依次为高量化肥+有机肥(T₆)>等量化肥+有机肥(T₄)>高量化肥+地膜覆盖(T₅)>等量化肥+地膜覆盖(T₃)>常规化肥(T₂)>不施肥(T₁)。增施有机肥(T₄、T₆)提高后期干物质转移量、转移比率、贡献率,增加粒重,并保证较高的有效成穗,从而增加籽粒产量,处理T₆、T₄分别比对照T₁增产119.22%和118.24%。地膜覆盖(T₃、T₅)增加了花后不同时期叶片、茎秆、叶鞘、颖壳干物质累积量和单穗粒数,为籽粒产量的提高奠定了基础。相反,地膜覆盖(T₃、T₅)降低干物质转移比率和贡献率。增施氮肥(T₃~T₆)提高了叶片干物质累积量,但过多的氮肥不利于籽粒增重,并降低了干物质转移比率和贡献率。不同的施肥+覆盖模式(T₂~T₆)降低了灌浆中前期(10、20 d )各个营养器官可溶性糖和蔗糖含量,延缓了前期叶片和叶鞘可溶性糖和蔗糖下降的速度,叶片、茎秆、叶鞘、颖壳可溶性糖含量下降最快的时期均在花后30~40 d,籽粒在花后10~20 d。相关分析表明,产量、株高、单位面积穗数、穗长、旗叶面积均与中前期(花后10、20 d)叶片、茎秆、叶鞘可溶性糖和蔗糖含量呈极显著和显著负相关。本研究结果证实,在甘肃旱地雨养农业区,结合有机肥施用(T₄、T₆),适当增加氮、磷用量完全能达到地膜覆盖对籽粒产量的增加,是更为持续、稳产的旱地小麦栽培模式。     

净、套作下大豆茎秆和籽粒糖氮动态规律研究

碳氮代谢是影响作物产量和品质的主要因素之一,在糖氮运输和储存过程中茎秆起着重要作用。以南豆12和南豆20为供试材料,在净、套作下分析不同生育时期大豆茎秆及籽粒中可溶性糖、氮含量变化规律,明确种植模式对大豆茎秆和籽粒碳氮的影响。结果表明,随着生育时期的推进,南豆12和南豆20茎秆可溶性糖和氮含量在净、套作条件下均呈现“低-高-低”的趋势,糖氮比呈现“低-高”的趋势。大豆从苗期至盛花期,茎秆可溶性糖、氮及糖氮比在净套作条件下差异显著(P<0.05),但从盛荚期至完熟期差异不显著(P>0.05)。净、套作模式下大豆籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著。通过相关性分析,大豆盛花期到鼓粒期茎秆可溶性糖、氮含量及糖氮比与籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比相关性达到显著水平(P<0.05),特别是氮和糖氮比,相关系数最大值达到0.85。这些结果为明确糖氮由茎秆到籽粒的运输规律和套作大豆合理种植栽培参数提供理论支撑。     

黑河自然保护区沼泽湿地土壤化学性质的空间分布特征研究

通过对张掖黑河湿地国家级自然保护区沼泽湿地野外调查、土样采集、实验室分析,利用空间分布格局代替时间演替序列,应用描述性统计及线性回归和相关性的分析方法,对该湿地的速效养分、有机质和土壤全盐含量及pH进行了研究。结果表明, 土壤有机质(SOM)含量随着土层深度的增加而显著增加;速效氮(AN)含量垂直分异明显且整体趋势先减少后急剧增加;土壤中速效磷(AP)、速效钾(AK)、全盐含量空间分布存在表聚现象,上高下低的分布格局明显;pH值含量空间分布差异不大但该地区土壤呈碱性和强碱性。pH和SOM存在弱负相关性,pH通过抑制植被的生长来间接影响SOM含量;全盐含量和AK含量具有强烈的乘幂和正线性相关性。全盐、SOM、AN、AP、AK含量均属于中等变异,pH为弱变异。黑河保护区湿地生态系统正处于退化阶段,脆弱性和敏感性使该保护区在干旱半干旱区涵养水源、保持水土的重要性减弱,建立当地自然条件特征基础上长期持续的试验研究,保护与恢复措施迫在眉睫。     

地膜覆盖对黄土高原旱作春玉米田土壤碳氮组分的影响

基于2年田间试验,研究了地膜覆盖对旱作春玉米田土壤有机碳、全氮及其组分的影响,试验包括地膜覆盖玉米田、无覆盖玉米田和裸地休闲3个处理,分层测定了0—40cm土层有机碳、全氮、颗粒有机碳氮、潜在矿化碳氮和微生物量碳氮含量。结果表明:在0—40cm土层,各处理间土壤有机碳和全氮含量均无显著差异。与不覆盖相比,地膜覆盖处理0—40cm土层颗粒有机碳氮及其所占比例分别降低了29.0%,33.3%,29.9%,35.7%;0—10cm土层潜在可矿化碳及其所占比例分别降低了17.8%和16.1%,潜在可矿化氮和微生物量碳及其所占比例无显著差异,但在0—10cm土层地膜覆盖微生物量氮含量及其所占比例分别较不覆盖处理提高了10.6%和10.5%(p0.05)。与裸地休闲相比,无覆盖处理0—40cm土层潜在可矿化碳氮分别提高了12.8%和14.7%,地膜覆盖处理则分别提高了7.8%和6.5%(p0.05),但种植玉米降低了微生物量碳氮含量及其所占比例。在0—40cm土层覆盖与否对潜在可矿化碳氮和微生物量碳氮影响不显著。总体来看,地膜覆盖能够在一定程度上提高表土微生物量氮组分及其所占比例,但显著降低了中活性碳氮组分含量及其比例,不利于长期的土壤碳氮固定。     

长期施肥下褐土易氧化有机碳及有机碳库的变化特征

本研究探讨了24年长期施肥对褐土土壤有机碳(TOC)、有机碳储量(TOCs)、净固碳效率(NCSE)和碳库管理指数(CPMI)的影响,为评价褐土土壤碳库变化与质量及科学施肥提供理论依据。研究以褐土肥力与肥料长期定位试验为平台,通过9个处理[A组:不施肥处理(N_0P_0、CK);B组:单施无机肥处理(N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3和N_4P_4);C组:有机肥与无机肥配施处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3和N_4P_2M_2);D组:单施高量有机肥处理(M_6)]测定土壤TOC与易氧化有机碳(ROOC)含量,并计算TOCs、NCSE及CPMI等相关指标。结果表明,在不同土层不同时期施用较高量有机肥配施无机肥及施用高量有机肥(N_3P_2M_3、N_4P_2M_2和M_6)均可提高TOC和ROOC含量,且随土层深度加深提升作用减弱。TOCs、NCSE与0~20 cm土层TOC含量在时间和空间上的变化规律基本一致。施用高量有机肥(C组、D组)可有效提高TOCs,A组、B组的TOCs均值分别比C组、D组低76.77%与17.36%。长期施肥处理可提高NCSE,尤其是施用有机肥处理可显著提高NCSE。NCSE为D组C组A组=B组;D组NCSE为1 152.27 kg·hm~(-2)·a~(-1),是C组的2.51倍,B组的16.20倍。与试验前相比,C组和D组的CPMI无显著变化,且C组与D组间差异不显著,但A组与B组比试验前降低16.38~40.02。与A组(CK)相比,B组中N1P1处理与C、D组处理显著影响CPMI,提高了23.30~45.67。在0~40 cm土层CPMI与ROOC含量呈显著正相关,CPMI可以很好地指示有机碳的变化。可见,施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施可极显著提高褐土土壤TOCs、NCSE和CPMI,即施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施(N_3P_2M_3和N_4P_2M_2)有利于褐土有机碳的固存,可减少无机肥的施用量,使土壤性质向良性方向发展,培肥土壤。     

Stand dynamics and tree quality response to precommercial thinning in a northern hardwood forest of the Acadian forest region: 23 years of intermediate results

In the late 1980s, large forest companies began precommercial thinning (PCT) operations in young northern hardwood cutovers in New Brunswick, Canada. To provide supporting growth and yield information, an industrial experiment was established at residual stand densities of 1300, 1600, 1900, and 2200?stems?ha^?1. Stand responses were examined for measurements recorded at 0 (1987), 5 (1992), 10 (1997), 16 (2003), and 23 (2010) years after establishment. Average diameter at breast height, quadratic mean diameter, stand basal area, and stand total volume growth increased as stem density decreased from PCT. There were significant linear differences for many of these variables between treatments and time periods (year). No significant differences were detected in tree height between treatments. In 2010, the four PCT thinning treatments did not exhibit any differences in potential sawlogs at 2.4?m (8?ft) and 3.6?m (12?ft) lengths. Significant differences were observed for 4.9?m (16?ft) sawlogs that were produced at the least dense spacing (1300?stems?ha^?1). Results from this study and recommendations from the European literature suggest that value-added timber products may be produced from more intense PCT treatments than are currently being practiced on sites dominated by yellow birch (Betula alleghaniensis Britt.).