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本文报道了用裂解色谱法分析一种新型的苯乙烯-丙烯酰胺共聚物的研究结果。考察了裂解温度、共聚物组成同主要裂解产物之间的相关性。提出了用相关曲线对不同类型共聚物的组成进行定量测定和鉴别的方法。讨论了由于分子链结构的差别导致无规和嵌段共聚物的不同的裂解行为。

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研究了丁二烯(Bd)和异戊二烯(Ip)在Nd(naph)_3-Al(i-Bu)_3-Al_2Et_3Cl_3(Nd-Al-Cl)催化体系中的本体共聚合反应。当[Nd]≥4×10~(-7)mol/g单体时,转化率可达80%以上,并随Al/Nd(mol比)值的增大而提高,大于40时,转化率趋于平坦;而共聚物[η]则下降。Bd/Ip对转化率无影响,Bd/Ip=30/70时,[η]有最低值,所得硫化胶性能较好,共聚物T_t随Bd含量的增加而降低,并介于IR和BR之间。共聚物的组成比与单体配比相近似,其中顺式-1,4 Bd链节含量大于99%,顺式-1,4 Ip链节含量为96%。

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本工作研究了激光光热偏转光谱技术在高效薄层色谱检测中的应用。用这种技术定量检测品红和结晶紫的色谱圆班,获得的检测下限分别为0.3ng和0.4ng,与传统的漫反射分光光度检测法相比,使测定灵敏度提高1~2个数量级。

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Mitochondrial genome sequence and structure analysis has become a powerful tool for studying molecular evolution and phylogenetic relationships. To understand the systematic status of Trichiurus japonicus in suborder Scombroidei, we determined the complete mitochondrial genome (mitogenome) sequence using the long-polymerase chain reaction (long-PCR) and shotgun sequencing method. The entire mitogenome is 16,796 by in length and has three unusual features, including (1) the absence of tRNA(Pro) gene, (2) the possibly nonfunctional light-strand replication origin (O-L) showing a shorter loop in secondary structure and no conserved motif (5'-GCCGG-3'), (3) two sets of the tandem repeats at the 5' and 3' ends of the control region. The three features seem common for Trichiurus mitogenomes, as we have confirmed them in other three T. japonicus individuals and in T nanhaiensis. Phylogenetic analysis does not support the monophyly of Trichiuridae, which is against the morphological result. T. japonicus is most closely related to those species of family Scombridae; they in turn have a sister relationship with Perciformes members including suborders Acanthuroidei, Caproidei, Notothenioidei, Zoarcoidei, Trachinoidei, and some species of Labroidei, based on the current dataset of complete mitogenome. T japonicus together with T. brevis, T lepturus and Aphanopus carbo form a clade distinct from Lepidopus caudatus in terms of the complete Cyt b sequences. T. japonicus mitogenome, as the first discovered complete mitogenome of Trichiuridae, should provide important information on both genomics and phylogenetics of Trichiuridae. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

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The interleukin 1beta (IL-1beta) cDNA was cloned from the red seabream (Pagrus major) by homology cloning strategy. A cDNA fragment was amplified by PCR using two degenerated primers, which were designed according to the conserved regions of other known IL-1beta sequences, and elongated by 3' ends and 5' ends RACE PCR to get the full length coding sequence of red seabream IL-1beta (RS IL-1beta). The sequence contained 1252 nucleotides that included a 5' untranslated region (UTR) of 84 bp, a 3' UTR of 410 bp and an open reading frame (ORF) of 759 nucleotides which could be translated into a putative peptide of 253 amino acids with molecular weight of 28.6 kD and putative isoelectric point pI of 5.29. The deduced peptide contained two potential N-glycosylation sites and an identifiable IL1 family signature, but lacked the signal peptide and the clear ICE cut site, which were common in other nonmammalian IL-1beta genes. The RS IL-1beta had the highest homology with piscine IL-1beta according to phylogenetic tree analysis. The transcript expression was detected in blood, brain, gill, heart, head kidney, kidney, liver, muscle and spleen in the pathogen challenged and healthy red seabream by RTPCR. Results showed that the RS IL-1beta mRNA was constitutively expressed in most of the tissues both in stimulated and un-stimulated fish, and the expression could be enhanced by pathogen challenging.

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滤食性贝类以水体中的浮游植物和有机碎屑为主要食物,养殖海域的初级生产力水平、水动力学特性等生态环境因子的差异,不仅直接影响养殖贝类的产量,而且也与贝类养殖活动对生态环境的压力密切相关。由于养殖的种类、密度、方式及养殖海域的特性不同,关于贝类对生态环境的影响往往有不同的结果。本文以我国北方大连獐子岛扇贝底播海区和荣成桑沟湾贝类筏式养殖区为研究对象,采用现场调查、室内受控实验及生态数值模型模拟方法,分析研究了滤食性贝类对海域生态系统的影响,对这两个海域贝类养殖的生态容量进行了初步的评价。 主要结果: 1. 獐子岛海域底播贝类养殖活动对该海域生态系统的影响较小。非参数统计—符号检验的结果显示,养殖区与非养殖区之间的溶解性无机氮、磷酸盐浓度、氮磷摩尔比及浮游植物群落结构没有统计学上的差异(p>0.05)。但是从变化的趋势上来看,贝类养殖活动对水域环境的某些参数有一定程度的影响。例如,獐子岛底播贝类养殖海域的溶解性无机氮以氨氮为主,可能与贝类的代泄活动有关;不论是叶绿素浓度,还是网采浮游植物的生物量都是贝类高密度养殖区<贝类低密度养殖区<非养殖区(7月份除外),这种趋势可能与贝类的摄食压力有关。 桑沟湾各环境指标表现出明显的区域性。除春季外,非养殖区的DIN浓度高于各养殖区。在春季和冬季,贝类区的磷酸盐浓度显著降低;而硅酸盐浓度在夏季和秋季显著增大。综合分析DIN、PO4-P及SiO3-Si三个参数的四季变化,海带区、贝藻区及贝类区发生显著性变异的概率分别为25%,42%和50%,贝类区的变异较大。浮游植物、小型浮游动物的生物多样性指数都是以非养殖区为最高,贝类区的多样性指数最低。尤其是浮游动物的丰度,贝类区显著低于非养殖区。 2. 利用挪威的MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)评价系统,评价了桑沟湾长期大规模的贝藻筏式养殖活动对底质环境的压力。在桑沟湾设10个取样站位,共获得66个底泥样品。比较了MOM-B评价系统的3组参数的季节变化特性。结果显示,底质条件属于1级,说明桑沟湾贝藻长期大规模的养殖活动对底质环境的压力较低。结合桑沟湾的环境及养殖特点,分析了压力较低的原因。 3. 经计算,2006年中国海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达396万吨,并通过收获从海中移出至少136.9万吨的碳。从1995年至2006年,养殖大型藻类和贝类累计移出的碳分别约为365万吨和893万吨,总计达1258万吨。证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳,提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。 4. 采用模拟现场生物沉积法测定了虾夷扇贝的滤水率、摄食率等生理指标及其与贝类个体大小、水温的关系。虾夷扇贝单位个体的滤水率与组织干重的关系符合幂函数方程CR=a×DWb,b值在0.45~0.65范围内;水温对虾夷扇贝滤水率的影响极其显著(p<0.01),温度(T)与滤水率(CR)呈抛物线的关系:CR=-0.0009T2+0.0188T-0.0306,水温为10℃时,虾夷扇贝的滤水率、摄食较大。 5. 采用模拟现场流水法测定了3种滤食性贝类的食物选择性。紫贻贝、长牡蛎及栉孔扇贝分别对直径4m, 6m 和 8m颗粒的保留效率达到最大值;对小颗粒(直径2m)的保留效率分别为17%, 19% 和 8%。栉孔扇贝对食物数量和质量浓度的变化相对敏感,随着数量浓度的增加,栉孔扇贝倾向于摄食较大的颗粒;随着颗粒食物质量浓度的增加,倾向于摄食较小的颗粒。 6. 獐子岛海域四个航次的调查结果显示,叶绿素浓度在1.23~2.85mg.m-3范围内,均值为1.78±0.57 mg.m-3;初级生产力的变化范围为30.4~117.0 mg C. m-2.d-1,平均值为76.6±41.9 mg C. m-2.d-1。通过虾夷扇贝生物量断面调查,获得了虾夷扇贝的壳高频率分布情况,7月份的众数值出现在100 mm,10月份壳高的众数值为80 mm。利用以上测定的虾夷扇贝的滤水率等基本生物学特性,结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据,计算了滤水效率、摄食压力、调节比率3个食物限制性指标参数,全年的均值分别为0.048, 0.31和 0.16,都小于1,说明目前该海域虾夷扇贝的养殖量未达到养殖容量。 7. 利用STELLA软件,建立的桑沟湾贝藻养殖的数值模型,模拟了叶绿素a浓度及氮磷营养盐的周年变化情况,及其对贝类养殖生物量变化的响应。以叶绿素a浓度为指标,初步探讨了桑沟湾贝类的生态容量。

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以雨生红球藻为试材,依据雨生红球藻细胞形态学的特性,利用不同的胁迫处理得到不同的细胞类型,对不同类型的细胞的抗氧化机制进行了探讨,同时对抑制剂和其它环境胁迫因子的协同作用进行了分析。最后,对雨生红球藻粉进行了卫生安全性和毒理学评价,为雨生红球藻在动物和人体中的抗氧化作用的研究提供了第一手资料。 主要研究的结果如下: (1)三种细胞的抗氧化作用的强弱顺序为:红色细胞>褐色细胞>绿色细胞; (2)在没有外源活性氧的情况下,红色细胞的产生的活性氧最多,其次为褐色细胞,产生活性氧最少的是绿色细胞。但当有外源活性氧侵入后,绿色细胞活性氧含量最高,膜质过氧化程度急剧升高,而红色细胞无明显变化。 (3)在雨生红球藻细胞内,有两种抗氧化机制,一种是保护酶体系,另一种是抗氧化物质虾青素。不同细胞类型细胞的抗氧化机制的表现有所不同,绿色细胞中以保护酶体系为主,红色细胞中以虾青素为主。两种抗氧化机制相比较,虾青素的抗氧化作用远远大于保护酶体系,虾青素的作用更为迅速而且有效。 (4)不同的抗氧化机制有时空顺序,首先是细胞质中虾青素起作用,只有在虾青素不存在或者含量极低的情况下(绿色细胞中),抗氧化酶才发挥作用。保护酶作用的时间也略有不同,首先是SOD行驶其功能,以清除过多的O2—,产生的H2O2及其它的•OH再由POD去清除,最后APX和CAT发挥他们的作用。在绿色细胞中,SOD是自由基的第一道防线,也是清除自由基的关键酶。 (5)虽然CAT和APX都是叶绿体中清除H2O2的酶,但研究的结果显示,在雨生红球藻绿色细胞的叶绿体中,起关键作用的是APX,而不是CAT。 (6)氧化胁迫使SOD同工酶活力的增强,而使绿色细胞中POD产生了新的同工酶谱带(迁移率Rf=0.29)。 (7)在轻度胁迫(高光强单独存在)的条件下,DPA增强了细胞的抗氧化能力;但在重度胁迫(高光强和氮饥饿共同存在)的条件下,DPA降低了雨生红球藻细胞的抗氧化能力。 雨生红球藻藻粉的质量安全性和毒理学实验的结果显示,无论是微生物学检验还是重金属含量均符合国家食品和保健品的质量标准;急性毒性试验及30天喂养试验均没有发现小鼠和大鼠有任何中毒症状和病理学病变。据此认为雨生红球藻藻粉作为食品和保健品原料是安全的。

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第一部分 刺参遗传连锁图谱的构建 利用AFLP和微卫星标记以一个远缘地理杂交家系为作图群体,以拟测交理论为作图策略,构建了刺参Apostichopus japonicus的雌性和雄性遗传连锁图谱。利用62对AFLP引物组合,对亲本和93个个体进行了分离分析,共得到3572个标记,其中具有多态性的标记为点数为1133个,多态性比例为31.5%。平均每个引物对产生18.3个多态片段。1133个多态性位点中,294个标记在父母本中都出现并在后代中分离,839个标记在父本或母本中出现并在子代分离,其中母本443(52.8%)个分离标记,父本396(47.2%)个分离标记。卡方检验显示,556个标记符合孟德尔1:1分离。筛选微卫星标记中30个在家系中具有作图信息,其中19个可用于母本作图,19个可用于父本作图。 利用Mapmaker 3.0/EXP软件对分离标记进行连锁分析。358个分子标记用于雌性遗传连锁分析,其中包括19个微卫星标记,199个AFLP标记和11个微卫星标记定位在雌性框架图谱中。雌性框架图谱共有25个连锁群,总长度为3148.3 cM。标记之间最大间隔为37.5 cM,平均间隔为17.0 cM,连锁群的分子标记数最大为21个最小为4个。用于雄性连锁分析的分子标记共有332个,其中包含19个微卫星标记。207个标记定位于23个连锁群上,其中AFLP标记数为196个,微卫星标记数为11个。23个连锁群总长度为3059.8 cM,标记间最大间隔38.6 cM,平均间隔16.6 cM。每个连锁群的长度范围在40 cM到271.4 cM之间,标记数在18到4个之间,包括二、三连体在内的雄性连锁图谱共覆盖3227 cM。雌雄基因组的预测长度分别为4053.7 cM和3816.3 cM,因此,所构建的雌雄连锁图谱覆盖率分别为84.0%和84.5%。通过共有微卫星标记,有3个连锁群在两个图谱中对应。分子标记在两个图谱中呈均匀分布,没有成簇现象。 分子标记筛选、遗传图谱的构建为刺参分子标记辅助选择育种,经济性状QTL定位和比较基因作图打下基础,并且最终将促进中国刺参遗传改良和新品种的培育工作。 第二部分 卵母细胞成熟过程研究 对刺参卵母细胞的体外诱导成熟方法进行探索,并且通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜结合超薄切片技术及间接免疫荧光染色技术研究卵母细胞成熟的生物学过程。 分别利用在海参中有诱导作用的海星神经提取液和二硫苏糖醇(DTT)对从成熟卵巢解剖出的刺参卵母细胞进行诱导成熟试验,结果显示,刺参的卵母细胞在海水中不会发生自发成熟,海星神经提取液以及神经提取液加滤泡悬浮液对卵母细胞没有诱导成熟的作用,而二硫苏糖醇处理可以诱导卵母细胞生发泡破裂,当DTT溶液的浓度处于10-1 mol/L到10-3 mol/L之间时,对刺参卵母细胞的促熟作用较为明显,在10-2 mol/L左右时,卵母细胞的诱导成熟率可以达到90%以上。未成熟的卵母细胞处于第一次减数分裂前期,不具备受精能力。经DTT诱导后,生发泡发生移动并破裂,染色体排列到赤道板上,然后第一、二极体先后排出,诱导成熟的卵母细胞排出极体的时间与自然受精的卵子一致。在卵母细胞成熟过程中有受精膜举起的现象,说明精子入卵不是受精膜举起的必要条件。卵母细胞只有在生发泡破裂之后才具有受精能力,从生发泡破裂到第二极体排出前的整个减数分裂过程中,卵母细胞都可以受精,但是只有在第一极体排出前受精的卵母细胞才能发生卵裂。人工促熟的卵母细胞受精后,形成的胚胎似乎并不能正常发育,试验过程中最多只得到了8细胞期的胚胎,之后细胞便产生畸形并停止分裂,最终裂解消失。 利用DTT诱导刺参卵母细胞成熟,综合运用光镜、电子显微镜及激光共聚焦技术观察卵母细胞成熟过程,分析了卵母细胞表面动物极突起在卵母细胞脱滤泡中的作用,以及卵母细胞动物极突起和微管组织在生发泡移动过程中所起的作用。卵母细胞通过动物极突起连接到滤泡上,在脱滤泡作用开始时,卵母细胞动物极突起刺入并穿过滤泡膜,使得滤泡膜表面形成一个缺口,然后整个卵母细胞开始从缺口处挤出。脱滤泡的作用力来源有两种:胶膜层的水合作用以及滤泡的收缩。通过激光共聚焦显微镜观察,未成熟的卵母细胞中存在5种类型的微管,并且有两个微管组织中心锚定在卵母细胞突起下方。减数分裂重新启动时,生发泡沿微管向动物极移动,至细胞膜下时破裂。微管解聚对照实验证明驱动生发泡移动的细胞结构为微管束。生发泡破裂后,两个微管组织中心组织形成减数分裂纺锤体,然后第一极体以“收缩-排出”的独特方式排出。 本研究填补了刺参繁殖生物学研究中的缺失环节,为刺参人工繁育技术提供理论基础和指导。

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在刘晓研究员已构建的皱纹盘鲍全长cDNA文库及克隆随机测序的结果基础上,分析发现了皱纹盘鲍胸腺肽β(Tβ)cDNA全长,该序列全长487bp,生物信息学分析显示其含有一个135bp的开放阅读框(ORF),编码一个含44个氨基酸的蛋白质分子,另外其5'和3'非翻译区长度分别是69bp和283bp,3'端非翻译区具有AATAAA mRNA加尾信号及PolyA寡聚腺苷酸尾巴。采用荧光定量PCR的方法研究皱纹盘鲍Tβ的组织特异性发现,Tβ在各组织中均有分布,但在外套膜中高表达,推测和其组织结构中富含参与免疫分泌的颗粒有关。利用荧光定量PCR检测感染鳗弧菌后皱纹盘鲍腹足肌中Tβ在不同时间点的转录表达发现,Tβ基因表现出具有显著差异的时间依赖性,12h后Tβ基因的表达量明显升高,且在处理后24h达到最高值,然后表达量开始回落,至处理后72h,Tβ表达量基本降至初始值。推测皱纹盘鲍在受到病原菌侵染后Tβ基因表达量上调可能是由于Tβ基因参与了皱纹盘鲍的免疫反应,它可能在皱纹盘鲍的抗逆机制中发挥着重要作用。 发现了一个在皱纹盘鲍大小个体中差异表达的长1555bp含有完整3’端的新基因片断,暂命名为TH。利用荧光定量PCR检测皱纹盘鲍RwRh、J1Rh、J1Jm、RwJm 4个家系大小个体中TH基因的差异表达,发现其在大个体中的表达量显著高于小个体,推测其可能与皱纹盘鲍生长速度有某种关联。荧光定量PCR对皱纹盘鲍TH基因时空差异表达的研究发现,其在发育过程中的表达呈现出一定的规律性,即在围口壳幼虫期前始终保持较低水平的表达,当围口壳形成后表达量急剧增加,至幼鲍时达到最高值,在成鲍中也维持较高水平的表达,提示该基因可能调控壳的发育。同时,皱纹盘鲍TH基因具有组织特异性表达,在外套膜中的表达量显著高于其他组织,推测和其组织结构中富含参与壳形成的颗粒有关。另外还比较了皱纹盘鲍RwRh、J1Rh、J1Jm、RwJm 4个家系中TH基因的差异表达,结果发现在这4个家系中的相对表达呈现出一定的规律,即J1Rh>RwRh>RwJm>J1Jm,可能有助于解释家系之间生物学性状上的差异。

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虾青素是一种具有极强抗氧化活性的类胡萝卜素,具有广泛的应用价值。雨生红球藻是一种单细胞绿藻,在逆境胁迫条件下能够大量合成并迅速积累虾青素,其积累量最高可达细胞干重的4%,从而成为目前首选的天然虾青素合成工具。但是,虾青素的大量积累总是发生在不适于生物量积累的环境胁迫条件下,虾青素积累与生物量积累之间成为一对矛盾,制约着虾青素大量生产。 异戊烯焦磷酸异构酶(IPI)、β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素氧化酶(CRTO)是虾青素合成过程中的相关酶。已有研究结果表明,这些酶基因的表达调控至少是部分发生在转录水平上的,这就为我们从转录水平上研究虾青素生物合成关键酶基因的调控机制提供了重要线索。 本文研究结果如下: 1. 利用基因组步移的方法克隆了两条异戊烯焦磷酸异构酶基因(ipi)的5’上游侧翼序列(1.8kb和2.5kb),预示着ipi的转录由不止一个启动子调控。 2. 利用上述方法克隆了两条β-胡萝卜素氧化酶基因(crtO)5'上游侧翼序列(1kb和2kb)。以lacZ为报告基因的瞬间表达实验结果表明,长度为320bp(-682/-363)的crtO 5'上游侧翼序列具有很强的启动转录活性,提示这段序列包含了启动子的结构。 3. 利用凝胶阻滞的方法研究了雨生红球藻中bkt强启动转录活性区域,即 309bp(-617/-309)启动子区域的转录因子结合位点,并发现在-396/-338的59bp区域内存在特异的核蛋白结合位点。通过序列分析,发现此59bp区域并不包含TATA或者CAAT-box,而是存在对光、缺氧、p-香豆酸及激素反应的G-box。 4. 根据国外已经获得的ipi和crtO全长cDNA序列,利用长距离PCR法从红球藻基因组中扩增到基因组序列。发现ipi和crtO均包含6个外显子和5个内含子,内含子的剪切位点基本符合GU-AG规律。并通过似然比检验(Likelihood ratio test)的方法发现两基因在进化过程中存在着正选择现象。 这些工作为下一步继续寻找与上述特定DNA调控区域特异结合的反式作用因子(蛋白质因子)奠定了基础。

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Concentrations and ratios of nutrients in Jiaozhou Bay, China, have changed much in the past decades, with trends indicating an increase in nitrogen and a decrease in silicate. Statistical analysis has shown that the long-term variations of nutrients are associated with agricultural activities, precipitation, and anthropogenic factors. Stoichiometric calculations indicate that the nutrient structure has become more and more unbalanced. There has been almost no possibility for nitrogen limitation since the 1980s, the probability of P limitation has increased, and the probability of Si limitation has also increased markedly from the 1980s to the 1990s. As a consequence of changes in nutrient structure, a decrease in the abundance of net phytoplankton was evident, whereas total chlorophyll a levels have remained roughly unchanged at around 3.55 mu g/L. Thus, it is likely that smaller species have taken the niche vacated by the larger species. Changes in phytoplankton size and species composition may ultimately lead to various functional and structural changes at the system level.

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对青海禾本科一新种——扎曲鹅观草(Roegneria zaquensis Y.H.Wu et S.L.Lu)进行了形态描述和图解。该种与玉树鹅观草(R.yushuensisL.B.Cai)相近,但本种的叶鞘顶端两侧具叶耳,穗状花序灰绿色,长10~15 cm,基部被顶生叶鞘所包;颖稍短,第一颖长2~3 mm,第二颖长4~5 mm;外稃背部无毛,芒长15~30 mm,第一外稃长10~12 mm;花药黄色或带绿色,长2~2.5 mm,可以区别。

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利用涡度相关技术观测了青藏高原两个典型的生态系统即矮嵩草(Kobresia humilis)草甸和金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸的CO2通量,并就2003年8月份的数据,分析了生态系统通量变化与环境因子的关系。8月份是这两个生态系统的叶面积指数达到最高也是相对稳定的时期,在此期间矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸净碳吸收量分别达56.2和32.6g C•m^-2,日CO2吸收量最大值分别为12.7μmol•m^-2•s^-1和9.3μmol•m^-2•s^-1,排放量最大值分别为5.1μmol•m^-2•s^-1和5.7μmol•m^-2•s^-1。在相同光合有效光量子通量密度(PPFD)条件下,矮嵩草草甸CO2吸收速度大于金露梅灌丛草甸;在PPFD高于1200μmol•m^-2•s^-1。的条件下,随气温增加,两生态系统的CO2吸收速度都下降,但矮嵩草草甸的下降速度(-0.086)比金露梅灌丛草甸(-0.016)快。土壤水分影响土壤呼吸,并且影响差异因植被类型不同而不同。生态系统日CO2吸收量随昼夜温差增加而增大;较大的昼夜温差导致较高的净CO2交换量;植物反射率与CO2通量之间存在负相关关系。

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采用反相高效液相色谱法对川西獐牙菜中6种药用成分不同生长期的含量进行了测定.色谱柱为Kromasil C18(250 mm×4.60 mm,5 μm),流动相为甲醇-0.02%的磷酸水溶液,检测波长260 nm.该方法具有很好的线性关系和回收率.结果显示,川西獐牙菜全草的最佳采收期为9月中旬(花果期).