土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应

碳、氮不仅是生物体必需的营养元素，也是重要的生态元素。大气中温室气体C02、N2O等浓度的增加使得碳、氮的生物地球化学循环及其温室气体的减缓排放措施研究成为全球变化研究中的热点问题。 土壤是陆地生态系统的核心，是连接大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的纽带;它是陆生生物赖以生存的物质基础，是陆地生态系统中物质与能量交换的重要场所，其在全球碳、氮循环中起着十分重要的作用。一方面，土壤有机碳和氮的含量与分布直接关系到生态系统的生产力和生态系统的规模，同时土壤有机碳和氮的转化与迁移又直接影响到温室气体的组成与含量。而土壤本身又是生态系统中生物与环境相互作用的产物。因此，研究土壤有机碳和氮的分布、转化及其对全球变化的响应对于正确理解碳、氮的生物地球化学循环及其对全球变化的响应制定应对策略具有重要意义。 全球变化的陆地样带是从机理上理解陆地生态系统对全球变化的响应，预测全球变化对陆地生态系统的可能影响，实现预警、调节和减少全球变化不良影响，科学地规划和管理陆地生态系统的有效平台。目前，国际地圈一生物圈计划(IGBP)基于不同地区全球变化驱动因素的不同以及全球变化的潜在反馈作用强度的不同，在全球4个关键地区共启动了15条IG8P陆地样带。以水分为主要驱动力的中国东北样带(NECT：Northeast China Transect)即为IGBP的陆地样带之一。 本文以中国东北样带为平台，基于2001年对中国东北样带科学考察所采土壤样品的实测结果和气候资料分析了土壤有机碳和氮的梯度分布及其与土壤、气候等因子之间的关系;借助C02浓度升高和不同土壤湿度的模拟试验探讨了土壤有机碳和氮对气候变化的响应;根据作物残体还田的长期定位试验和盆栽试验研究了作物残体还田对土壤有机碳和氮转化的影响，讨论了农田生态系统通过作物残体还田对减缓温室气体排放的效应。主要结果和结论如下： (1).样带表层土壤有机碳平均为22.3土4.93 g．kg-1，下层土壤有机碳平均为8.9±1.20 g．kg-1。样带表层土壤活性有机碳平均为3.52±0.881 g.kg-1，占表层土壤有机碳的13.1±0.78%;下层土壤活性有机碳平均为1.14±0.250g.kg-l，占下层土壤有机碳的10.9±0.79%。样带土壤活性有机碳与土壤有机碳之间呈极显著正相关关系(相关系数r=0.993，P<0.001)。 (2).不同生态类型土壤有机碳和活性有机碳含量不同。中国东北样带东部(经度126°～131°)为温带针阔混交林山地，植被种类极其丰富，地带性土壤为暗棕壤，并且多为自然土壤，土壤有机碳和活性有机碳含量较高。但由于采样区局部地理环境、植被结构及人类干扰程度的不同，土壤有机碳和活性有机碳含量变异较大，平均为61.9±13.84 g．kg-1和10. 88±2.236g. kg-1。样带中部（经度119°～126°）为松辽平原栎林草原、农田区和大兴安岭山地草甸草原区，属半湿润向半干旱过渡的气候。该区域主要土壤类型为黑土、黑钙土、盐化或碱化草甸土及风沙土，土壤沙化、碱化严重，土壤有机碳和活性有机碳含量明显降低，平均为10.5±1.97 g．kg-l和1. 35±0.327 g．kg-1。样带中西部（经度113°～119°）为内蒙古高原草甸草原和典型草原区域，具有典型的半干旱气候特征。该区地带性土壤为栗钙土，局部丘陵区分布黑钙土，土壤有机碳和活性有机碳含量为14.6±1.65 g．kg-1和2.07±0.342g.kg-1。样带西部（经度111°～113°）为内蒙古高原荒漠草原区域，地带性土壤为棕钙土，土壤较为贫瘠，其有机碳和活性有机碳含量最低，平均为7.99±1.51 g．kg-1和0.51±0.216 g．kg-1。从总的趋势看，样带表层土壤有机碳和活性有机碳的梯度分布趋势一致，都呈现出随经度降低而下降的趋势，局部因土壤退化而出现波动。 (3).样带土壤有机碳和活性有机碳与土壤全量氮、磷、硫、锌及有效氮、磷、钾、锰、锌等均呈显著或极显著相关关系，与土壤PH、容重、持水量及孔隙度也呈显著或极显著相关关系。土壤表层有机碳和活性有机碳与降水量之间具有正的相关关系，其相关系数为r=0.677（P<0.001）和r=0.712（P<0.001）。但下层土壤有机碳和活性有机碳与降水量之间没有显著的相关关系。 (4).样带下层土壤有机碳和活性有机碳与经度之间仍具有显著的相关关系（r=0.454，P=0.026; r=0.473，P=0.020）。样带下层土壤有机碳和活性有机碳的变异小于表层。不同的生态系统，下层土壤有机碳和活性有机碳与表层土壤有机碳和活性有机碳的比率不同。总的来看，土壤活性有机碳含量随深度的增加而下降的幅度大于土壤有机碳。 (5).短期培养条件下，CO2浓度升高及干旱胁迫下，土壤有机碳的变化不大，其变异系数为1.28%;相比较之下，土壤活性有机碳对气候变化比较敏感，其变异系数为29.67%。不同土壤湿度，土壤活性有机碳含量发生变异的幅度因CO2浓度升高而降低。 (6).样带土壤全氮和有效氮与经度呈极显著正相关，其相关系数分别是r=0.695 (P<0.001)和0.636(P<0.001)。土壤表层全氮和有效氮的梯度分布与土壤有机碳的分布基本一致：沿经度呈现东高西低的趋势，局部由于土壤退化而出现低谷。样带除东部山区外，其它各部分土壤有效氮都很低，成为其植被生长的限制因子之一。样带下层土壤全氮和有效氮的含量低于表层，但样带不同部位下层土壤全氮和有效氮下降的幅度不同。总的来看，土壤全氮的剖面分布和土壤有机碳相似，而土壤有效氮则有所不同。 (7).土壤全氮和有效氮是土壤生化环境中两个重要的因子。样带土壤全氮和有效氮和土壤有机碳、全磷、全硫、全锌、土壤活性碳、有效磷、有效钾、有效锰、有效锌、土壤容重、田间持水量土壤总孔度等因子均呈显著或极显著的相关关系。 (8).样带表层土壤全氮和有效氮与降雨量之间呈极显著的正相关关系，相关系数分别是0.682(P<0.001)和0.688(P<0.001)。而下层土壤全氮和有效氮与降雨量之间的没有显著的相关关系（r=0.241，P=0.256; r=0.366，P=0.079）。土壤有效氮占全氮的比例与年均温呈显著正相关关系（相关系数r=0.390，p=0.044）。 (9).短期培养试验中，CO2浓度加倍和不同土壤湿度对土壤全氮和有效氮的影响没有达到显著水平。整个试验中土壤全氮和有效氮的变异较小（变异系数分别是5.55%和3.84%），但仍能反映一定的变化趋势。 (10)．玉米残体还田能够增加土壤氮素含量，减轻因其作为燃烧材料而造成的氮素损失和对大气的污染;玉米残体施入土壤，增加了土壤微生物氮含量，提高土壤氮活性，有利于土壤氮素养分的协调供应;玉米残体还田能够促进氮素从营养器官向籽粒中转移，提高氮素养分的利用效率。同时，玉米残体还田可以降低土壤NO3--N的累 积，减少肥料氮的损失4.7～5.6%。 (ll)．根据国内外文献和我们连续10年作物残体还田的肥料长期定位试验及盆栽试验结果，从减缓CO2排放、增加土壤碳固存、提高土壤生产力入手，分析了农业生态系统作物残体还田的必要性与可行性，讨论了农田作物残体还田，增加土壤碳固存对于减缓CO2排放、提高土壤生产力的作用与意义。提倡作物残体因地制宜地归还土壤，但作物残体还田后土壤固存与减缓温室气体排放的潜力还需要进一步进行研究。

黄河口滨岸潮滩湿地系统氮生物循环特征与循环模式研究

潮滩湿地处于海陆相互作用地带，是响应全球变化和人类活动较为敏感的生态系统 之一。潮滩湿地是海岸带一个非常重要的生态类型，作为陆地和海洋过渡区的重要组成 部分，承接来自陆地人类活动带来的大量含氮物质。潮滩湿地氮的生物循环特征不但影 响湿地系统自身的调节机制，而且其在环境介质中的特殊动力学过程也与一系列全球环 境问题息息相关。为了更深入的理解潮滩湿地氮的生物循环特征及其关键机制，论文以 黄河口滨岸潮滩翅碱蓬湿地为研究对象，通过野外样品采集、原位实验、微区试验，研 究了湿地土壤氮的时空分布与化学转化特征，探讨了湿地植物生物量与氮累积季节变化 特征以及湿地植物残体分解及分解过程氮动态特征，建立了湿地植物-土壤系统氮循环 分室模式，主要结论如下：（1）潮滩湿地土壤氮含量具有明显的水平变异和空间结构， TN、NO3 --N 和C/N 具有明显空间分布格局，其空间变异性均以向低潮滩延伸且受潮汐 涨落影响较大的方向最大；微地貌特征和潮汐微域物理扰动是导致空间异质性的两个重 要随机因素，水盐条件、土壤类型和潮汐物理扰动是三个重要结构因素；（2）潮滩湿地 土壤氮含量在不同时期的垂直分布均存在较高变异性，主要与有机质分布、潮汐影响、 水分条件以及陆源影响程度有关；潮滩湿地土壤的氮含量具有明显季节变化特征，主要 与水分状况及受潮汐影响的程度有关；（3）潮滩湿地土壤氮的净矿化/硝化速率均呈波动 变化，并受生物固持、反硝化、温度、水分、C/N 和pH 等因素影响；潮滩湿地0~15cm 土壤的净矿化量和净硝化量分别介于0.33~27.81kg·hm-2 和1.19~15.99kg·hm-2，高潮滩湿 地维持无机氮的能力明显强于中潮滩和低潮滩湿地；（4）两种表现型翅碱蓬的生物量 均具有明显季节变化和空间结构分形特征，二者的地上生物量具有自相似性，分别遵从 D=2.012 和2.366 的分形生长过程；（5）沉积强度显著影响翅碱蓬种子的出苗和幼苗存 活，适度沉积可刺激幼苗生长，重度沉积对幼苗生长则具有抑制作用；沉积可促使幼苗 被埋部分发育为根系，反映了其对潮滩较强沉积环境的特殊适应对策；（6）两种表现 型翅碱蓬根、茎和枯落物的TN 含量均呈递减变化，符合指数衰减模型，叶是二者重要 氮储库，分配比高达46.91±16.97%和55.21±9.79%；中潮滩植被的N/P 为9.87±3.47＜14， 其生长受N 限制，低潮滩植被的N/P 为15.73±5.00＜16，其生长同时受N、P 限制，但 更受P 限制；（7）潮滩湿地植物残体在水盐含量较高或沉积较强条件下的失重率和分解 速率一般较高，反之则较低；温度、水分、盐分和pH 是影响残体相对分解速率的重要 摘 要 II 因素；（8）当分解环境的养分状况不发生较大改变时，残体相对分解速率在很大程度上 取决于基质质量，当养分状况因潮汐养分交换、潮汐物理扰动、沉积物矿化等发生较大 改变时，残体相对分解速率在很大程度上取决于分解环境养分供给状况；（9）潮滩湿地 植物残体在不同水盐梯度和沉积强度下的氮含量、C/N 的变化模式整体较为一致，水盐 条件和沉积强度对残体氮绝对量的变化具有重要影响，C/N 对分解过程中氮养分的调控 作用更为重要；（

Molecular cloning, characterization and localization of chicken type II procollagen gene

Chicken type II procollagen (ccol2a1) has become as an important oral tolerance protein for effective treatment of rheumatoid arthritis. However, its molecular identity remains unclear. Here, we reported the full-length cDNA and nearly complete genomic DN

蝮亚科蛇线粒体细胞色素b基因序列分析及其系统发育

竹叶青蛇在全部受试物种中处于原始地位,分布于东北地区的蛇岛蝮、乌苏里蝮、黑眉蝮与浙江和陕西产的短尾蝮所组成的分枝与横断山区的高原蝮、雪山蝮聚集形成的分枝组成姐妹群,支持分布于中国境内的亚洲蝮属蛇种的两个起源及分化地的假说,同时探讨了蝮蛇的分类地位问题。

细胞色素b基因序列与11种熊蜂的系统进化

通过比较一段357bp的细胞色素b的序列,分析了熊蜂属5亚属11种熊蜂系统发育关系。5亚属包括Bombus(5种)、Thoracobombus(3种)、Mendacibombus(1种)、Fervidobombus(1种)和Pyrobombus(1种)。该序列有65个单变异多态位点和71个简约信息多态位点,翻译成119个氨基酸序列后有45个氨基酸变异位点。根据P-距离构建的邻接树(NJ tree)和最大简约树(MP tree)都显示同样的结果:Mendacibombus(B. avinovielllus)分化最早;Fervidobombus(B. pensylvanicus)次之;Pyrobombus(B. impatiens)和Bombus形成姊妹群;Bombus亚属是单系群,其中B. ignitus在所研究的5个种中分化最早。

Age-related effects of bilateral frontal eye fields lesions on rapid eye movements during REM sleep in rhesus monkeys

Rapid eye movement (REM) is one of the most characteristic features of REM sleep, but the mechanisms underlying its regulation remain unclear. The present study aims to investigate whether the frontal eye field (FEF) is involved in the regulation of the r