利用DSC和EPR技术研究杜仲种子的贮藏条件

种子贮藏稳定性对于种质资源的长期保存具有重要意义，目前关于种子贮藏的最新理论为玻璃态理论，该理论认为种子的玻璃化有利于种子的长期贮藏。当种子处于玻璃态时，玻璃化物质的高度粘滞性降低了种子细胞内分子流动性，阻止了细胞质中分子的扩散，从而减少老化过程中细胞结构的损伤和化学组分的变化，延缓种子老化劣变反应速率，延长贮藏寿命。评价玻璃态的一个重要指标是玻璃化转变温度，当种子贮藏于玻璃化温度或以下10℃～30℃范围内时，种子具有最佳的贮藏稳定性。因此，检测种子的玻璃化转变温度对于种子的长期有效贮藏具有重要指导意义。 本研究将差示量热扫描技术（DSC）与电子顺磁共振波谱仪技术（EPR）应用于杜仲种子玻璃化转变温度方面的研究。在DSC方法中，选用4.4%～31.6%含水量范围的杜仲种胚分别进行了DSC图谱扫描。EPR方法选用3-羧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧（3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidine-1-oxyl，CP）和2,2,6,6-四甲基哌啶（4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy，TEMPO）作为探针标记杜仲种胚， 利用EPR技术测定不同含水量杜仲种胚的分子运动，通过对EPR图谱参数的分析计算，最终确定不同含水量杜仲种胚的玻璃化转变温度。 DSC实验结果显示，含水量为22.3%、28.0%、31.6%的杜仲种胚在0℃ 左右出现了一个水的熔融峰。该熔融峰的面积代表了自由水含量的多少，随着种胚含水量的降低该熔融峰面积减小。4.4%～31.6%含水量范围的杜仲种胚在-28℃左右还出现了一个熔融峰，推测此峰为杜仲种胚中某类物质熔融所形成的熔融峰。然而在此曲线上我们未观察到标志玻璃化转变的“台阶”出现。 CP-EPR实验的结果表明，利用EPR测定得到含水量为4.4%～11.6%的杜仲种胚在-110℃～20℃温度范围内，同一含水量的杜仲种胚随着温度的升高，分子运动速率加快;在同一温度条件下，高含水量的种胚比低含水量种胚的分子运动速率快。通过CP-EPR波谱两外缘峰最大距离（2Azz）的测定和数据统计分析，得到含水量为4.4%、5.7%、8.6%、10.3%、11.6%杜仲种胚的玻璃化转变温度分别约为44℃、25℃、4℃、-31℃、-43℃。可以把测定的杜仲种胚的这几个含水量的玻璃化转变温度与杜仲种子贮藏相结合，用于指导杜仲种子的贮藏。 TEMPO-EPR实验测定分析得到含水量为2.1%、3.4%、4.8%、8.3%、11.2% 的杜仲种胚的玻璃化转变温度分别为-21℃、-18℃、-24℃、-20℃、-27℃，玻璃化转变温度随含水量升高其变化的规律不明显，这与CP-EPR实验测得的结果有着较明显的差别。通过分析，认为对于脂质含量较高的杜仲种胚，随着含水量的降低，作为标记化合物的TEMPO随着脱水进入脂相，从而不能真实反映出不同含水量种胚的分子运动情况。与TEMPO标记相比，CP标记可能能够更真实地反映不同含水量杜仲种胚细胞质分子运动的情况，根据其分子运动情况得到的玻璃化转变温度更准确。

内蒙古锡盟白音锡勒地区沙地植被的初步研究

内蒙古锡盟白音锡勒地区位于N43°26—44°08'、E116°04'—117°05'，属半干旱栗钙土草原区。区内有一东西绵亘40余公里宽10余公里的固定沙地。作者从沙地西段到沙地东段进行了植被调查。作样地60个，测定了各种立地条件下的土壤含水量。对沙地植被的区系组成、群落类型、分布规律和动态演替等方面做了具体分析： 1。沙地植被的植物种类组成丰富，计有162种，分属于37科108属。区系地理成分复杂，有13个类型。其中以达乌里—蒙古成分占优势，达26.9%。还包括一些华北种和东亚种如白扦云杉、虎榛子、山荆子和山杨等。生活型谱包括高位芽植物（12.7%）、地上芽植物（3.6%）、地面芽植物（58.8%）、地下芽植物（7.8%）和一年生植物（17.8%）等5种类型，其中高位芽植物是沙地植物群落中构成建群层片或优势层片。水分生态型包括旱地特有的，并在沙地植物群落中构成建群层片或优势层片。水分生态型包括旱生植物（40.8%）、中生植物（29.9%）、中旱生植物（19.1%）和旱生植物（10.2%）。 2。沙地植被呈疏林灌丛草原或森林灌丛草原相间分布的景观，沙地植被可分为5个植被型、17个群系。其中沙地羊草原和达乌里羊茅草原是地带性草原植被的沙生变体;而白扦云杉林、山杨林、白桦林、榆树疏林、爬地柏灌丛、山荆子灌丛、虎榛子灌丛、稠李十栒子木灌丛、西伯利亚杏灌丛、耧斗叶绣线菊灌丛、内蒙古沙蒿群落和林缘杂类草草甸等，则是超地带性或隐域性植被类型。 3。沙地植物群落多是复合分布景观。从沙地西段到东段随海拔高度升高构成一个生态系列。植被排序的结果表明沙地基质稳定性梯度和沙地环境水分梯度是控制沙地植物群落空间分布格局的二个主要环境因素。 4。描述了沙地原生植被演替的各个阶段。沙地植被演替阶段与沙地固定过程相一致，群落稳定性与沙地地貌稳定性相关。并且由于地形分异引起立地水热条件组合变化、植被演替系列分化为阴坡系列和阳坡系列。前者向森林化方向发展，后者向草原化方向发展。 5。就沙地植被资源的利用、保护和改造等问题提出了一些建议。

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。

濒危物种保护、生境破碎化及其恢复

保护区是否真的能起保护作用？保护区究竟如何布局？这是自然保护区的建设一直争论不休的课题。就大熊猫保护而言，目前面临的最紧迫问题可能不是保护区数量多少的问题，而是这些多个保护区组成的保护区群的配置或格局是否合理。因此，本研究以岷山大熊猫保护区群为研究对象，分析现有大熊猫及栖息地及其保护现状，指出目前保护区存在的问题，并对岷山大熊猫自然保护区群合理布局提出建议性设计，以期为大熊猫保护及自然保护区建设的理论提供借鉴。 到目前，为了保护大熊猫，在岷山地区已经建立了1 7个自然保护区，这些保护区的建立对大熊猫的保护起到了非常重要的重要。但是，大熊猫栖息地仍然持续下降。就其原因有两方面，即岷山地区人为活动的干扰，如旅游业的盲目发展。但，同时大熊猫自然保护区本身的布局存在一定的不合理性。最后，从景观尺度上提出岷山大熊猫保护区群合理建设的布局，即在分析现有保护布局基础上，找到优先保护的敏感地带建立廊道，将所有保护区连成布局合理的保护区群。 大熊猫受威胁的关键因子并不是竹子，而是森林．竹子复合系统的破碎化或质量的退化，故保护大熊猫应从保护森林、恢复森林．竹子复合生态系统的质量入手。但是，具体实践中究竞采取什么模式来恢复退化的大熊猫栖息地？选取不同模式的科学依据是什么？如何评判不同恢复模式的成本和效益？这些方面的工作到目前缺少系统研究。本研究在分析了岷山地区自然、社会与经济条件的基础上，从荒山荒地造林、天然林保护与低效林地改造主要植被恢复措施着手，全面分析各类植被恢复措施所形成植被的生态效益（保持水土、涵养水源、保持肥力等）、经济收益（木材、果品和林副特产品）、社会效益（种植结构、劳动力再分配等），总结出植被恢复成本和效益的构成要素，计算主要植被恢复模式的成本和效益，为选择适宜的植被恢复措施、典型植被恢复模式和合理确定植被恢复技术提供科学依据，从而推动岷山植被快速健康地恢复，为大熊猫提供适宜的生存空间。 三峡大坝的建设使其固有水域的人为改造导致水位上升，使原本连续的山地生态系统被分割成大小不等的岛屿。水位变化导致的这种生境岛屿化为栖息地破碎化和岛屿生物地理学提供了十分难得的实证研究的机会。然而，同时，这种栖息地的片段化无疑对三峡库区生物多样性保护和生态系统的完整性造成威胁。到目前，为了监测库区建设对生态环境的影响，已经建立了22个定位观测站，但没有一个是生境破碎化方面的，为此建议尽快建立生境破碎化方面的定位研究站。三峡库区生物多样性丰富，但保护区面积仅仅占库区面积的6.9%，而同期我国已经建立了1 999个自然保护区，占国土面积的15%，因此，非常迫切建立更多的保护区（至少达到全国平均水平）。为了从宏观尺度上加强对库区的综合保护，建议从景观生态学的角度出发，将库区作为一个自然、社会和经济复合生态系绕对待。

内蒙古温带典型草原土壤净氮 矿化作用

作为陆地植物生长和生态系统初级生产力的主要限制因子之一，土壤氮素矿化和可利用性对全球变化的响应决定着未来陆地生态系统的碳储量并对全球碳循环产生长远的深刻影响。众所周知，土壤中大部分氮以有机态存在，有机态氮必须经过转化成为无机态氮才能被植物吸收利用。土壤氮素矿化是将有机态氮转化为无机态氮的生物化学过程，决定着土壤中氮素的可利用性。理解氮素在草原生态系统中的转化（包括矿化，硝化作用）过程，有助于我们充分认识草地退化机理，为草地恢复和重建提供理论依据。在中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的典型羊草草原区，选取了1979年围封（没有割草和放牧利用）、1999年围封（没有割草和放牧利用）和长期自由放牧三种不同土地利用方式的羊草草地，分别代表人为干扰强度从小到大的梯度，利用室内和野外原状土培育实验两种方法，研究了人为干扰强度和环境因子（温度和水分）对土壤无机氮转化的影响。 室内实验：设置不同的温度梯度和水分梯度，在不同的时间段内在室内对原状土柱进行培养，观察这些因子对土壤净氮矿化的影响。结果表明：（1）土壤无机氮库（NH4+-N和NO3−-N）在不同土地利用变化情况下具有显著差异。但是，经过室内培养，净氮矿化速率和硝化速率之间差异不显著，只有铵化速率表现出显著差异。（2）温度对铵化、硝化和矿化速率有显著影响。但是当培养温度低于5℃时，无论培养时间多长净氮矿化的累积和净氮矿化速率之间差异皆不显著。温度高于15℃的三个温度之间净氮矿化的累积和净氮矿化速率差异极显著。（3）土壤湿度对净硝化和净矿化速率有显著影响，但是对铵化速率没有显著影响，表明当土壤水分限制硝化细菌的活性时，硝化速率对于水分的增加显得更加敏感。（4）培养时间对铵化、硝化和矿化量的积累有极显著影响。随着培养时间的延长铵态氮积累的量较少，但是硝态氮的量随着培养时间延长积累的量很多。（5）我们的研究表明温度、湿度和培养时间之间对净氮矿化的影响存在极显著的互作效应。 野外试验：在三种不同土地利用历史的草地，利用顶盖埋管原位培育法测定土壤的无机氮库、净硝化、铵化和净氮矿化的季节动态。2004年5月开始，每隔30天一次，到11月结束。结果表明：（1）三种不同土地利用方式的草地生态系统土壤中的NO3－-N和NH4+-N含量都表现出明显的季节变化趋势，自由放牧样地与围封25年样地季节趋势基本一致，围封5年样地各月间NO3－-N和NH4+-N含量的差异都达到显著水平。（2）三种不同土地利用方式的草地无机氮的季节动态两两比较发现，NO3－-N浓度在6、7和9月差异极显著;而在8月三个样地之间差异不显著;NH4+-N浓度在5月、7月和8月三个样地之间都达到显著水平，在6月、9月和10月情况有所不同，6月自由放牧地与围封25年间差异不显著，而这两个样地与围封5年的样地差异达显著水平，9月围封25年和围封5年两个样地之间差异不显著，而与自由放牧样地之间差异显著;10月情况又有变化，是自由放牧样地与围封5年的样地之间差异不显著，与围封25年样地之间差异达显著水平;（3）土壤无机氮库和氮素的矿化/硝化速率都存在明显且比较一致的季节动态，但是在个别月份也有较大差异，总的趋势是围封25年的样地硝化速率高于围封5年和自由放牧样地。上述结果表明：在温带典型草原，土地利用方式对土壤氮素库和矿化有着重要影响;各样地之间土壤氮素库和矿化速率的差异可能是由于土壤温度、水分、无机氮库和土壤基质的改变而引起的。

夏玉米不同生育期对干旱胁迫的响应与适应机制

干旱化问题将在全球环境变化下进一步加剧，并可能严重影响玉米。玉米是我国主要粮食和最重要的饲料作物，其重要性日益突出。水分是制约玉米产量的关键因子。为此，本研究利用大型活动遮雨棚对玉米进行了出苗后全程水分控制试验，研究大田条件下玉米不同生育期对不同土壤水分（包括水分充足well-watered, WW;适度干旱moderately stressed,MS;和严重干旱severely stressed,SS）的响应及适应机制。研究结果表明： 在吐丝和籽粒形成期，Ms对叶片相对含水量和相对电导率的影响没有达到显著或极显著水平，而SS则极其显著地降低叶片相对含水量和增加质膜透性。并且干旱胁迫下，夏玉米生育进程中保护酶SOD、POD和CAT活性基本呈现一致下降的态势，膜脂过氧化作用增强。短期干旱胁迫对SOD）和POD（在第十三叶期）保护酶有一定的激发效应，但此效应维持不长，其后骤降。 干旱会引起叶绿素a，b含量及总叶绿素含量的减少。MS下营养阶段的叶绿素含量没有明显变化，但随着MS的延续，叶绿素含量在生殖阶段显著降低。而SS的叶绿素含量最初就呈现降低并逐渐扩大。另外，在干旱胁迫下叶净光合速率(PN)和蒸腾速率(E)的降低因干旱强度和时间以及发育阶段而异，而且Ss所引起的不利影响更为凸现。SS显著降低营养和生殖阶段的水分利用效率( WUE)，然而MS基本导致前中期WUE增加，后期则减少。 土壤干旱胁迫下，绿色LAI明显降低，特别是生殖时期最高穗位叶面积显著降低：地上部生物量积累在各生育期均为减少。而且，干旱显著减少各生育期的根干重，但MS对第十八叶期(V18)的根干重有短期的促进作用。干旱胁迫下，根冠比在不同生育时期有增有减。MS对第十七叶期(V17)的叶面积、抽雄吐丝出现、叶片展开、最终叶片数以及收获指数影响不大，但其却显著减少各阶段株高、叶面积（第十七叶期除外）、茎粗和生物量积累。随着MS的延续，产量性状诸如穗粒数、百粒重均为降低，而SS对各生育阶段所有生长特性、产量性状及收获指数的影响都较MS更为不利。 生育前期遭遇干旱，可使叶片展开明显迟缓，并且最终叶片数减少。尤其SS减少最终叶片数1～2片，并且延迟抽雄4—5 d，吐丝4—5 d，从而可能导致成熟期推迟。 植物器官的营养吸收动态在短期干旱作用和长期作用之间有所不同。而且P和K元素的积累方式也有别。基本上，干旱胁迫显著降低植物器官在不同生育期的全P和K元素的吸收，尽管后期一些器官诸如叶、鞘和茎等的吸收有所增加，特别是干旱严重影响了根的吸收能力，而且SS较MS对全P.K吸收影响更甚。总之，干旱所导致的生物量减少与植物器官的全P、K吸收的减少是相伴而生的。 与WW相比较，MS和SS的产量两年内分别降低了20,4%—26,1%和59.2%～84.5%，穗粒数分别降低了12.1%～19.7%和39,8%～88.1%，以及百粒重分别降低了2.1%~2.7%和17.7%—46,9%。研究进一步表明，干旱胁迫对多数玉米籽粒的营养品质有利。与WW相较而言，N含量、可溶性总糖、可溶性还原糖、Zn. Ca. Cu. Mg和Mn元素在MS下分别提高了5.9%，39-0%，97.5%，12.1%，4.4%，7.5%，6.1%和2.9%，而在SS下则分别提高了8.6%，99.3%，300.0%，27.8%，24.0%，1 5.3%，9.8%和7.9%。但是，一些玉米籽粒的营养品质诸如淀粉、P和K含量却受到干旱胁迫的不利影响，与WW相比较，MS使籽粒淀粉、P和K含量分别降低了8.3%．12.6%和3.7%，而SS则分别降低了33.3%, 14.6%和18.6%。粗脂肪含量则表现有所不同，与WW比较而言，MS对之有利，2年平均增加9.2%，而SS对之不利，2年平均减少11.3%。 总之，玉米生理生态特征、地上部各部分干物质生产、根系生长、营养吸收、产量性状、营养品质对干旱胁迫的响应和适应不仅依赖于干旱的严重程度（包括强度和时间），而且也依赖于玉米发育阶段。本研究认为，在半湿润地区水分缺乏的条件下，有限灌溉（最低土壤相对含水量55%士5%）在营养阶段抽雄前实施可行。

不同氮肥管理措施对草坪生长和无机氮淋洗的影响

本研究采用室外盆栽试验，模拟运动场坪床结构，研究不同氮肥种类、不同施氮频率、施氮和降雨时间间隔对草地早熟禾草坪质量、草坪生长和无机氮淋洗的影响，并探讨在北京地区气候条件下，草坪在不同氮肥管理措施下的氮素去向及环境风险。主要结论如下： 1. 氮肥种类对草坪质量和草坪生长有显著影响。试验前期（春季），草坪颜色和密度质量、草坪草生长速度和草屑全氮含量的排序为尿素 > CU3M（自研包膜尿素）> IBDU（进口缓释肥），而试验后期（秋季）则为CU3M = IBDU > 尿素。草坪合格颜色质量持续时间和成坪速度的排序为尿素 > CU3M > IBDU。在新建草坪选择缓释肥进行早春施肥时，应混施一定比例的速效肥。 2. 施氮频率对草坪外观质量评分、草坪生长速度、草屑总生物量、草屑全氮含量和根系分布状况有显著影响。U6处理的草坪合格颜色质量持续时间最长，增加施氮频率没有降低新建草坪生长速度和草屑全氮含量的波动幅度。 3. 夏季（6~8月）渗漏液体积占全年的比例最高，为75.0%~82.4%。新建草坪初期的淋洗风险较大，渗漏液硝态氮浓度在第1次超过10 mg N•L-1，尿素分6次施用可降低这次的渗漏液硝态氮浓度。在合理施氮量内，草坪成熟后的无机氮淋洗量很小，且草坪对雨水中的无机氮有吸收和过滤作用。 4. 春季施用氮肥的吸收利用率为48.0%~72.6%，草屑吸收量最高，占38.5%~48.7%，地上部吸收量占19.6%~22.1%，根系吸收量在7.3%以下。施肥处理的无机氮淋洗损失量仅为0.23~0.42 g N•m-2，与CK无显著差异，草地早熟禾12 g N•m-2的年施氮量对环境的风险很小。 5. 初秋施氮5 g N•m-2，可以保持草地早熟禾秋季的良好颜色和密度质量，草坪草氮素吸收利用率高达87.4%~99.7%，其中草屑带走量占24.3%~34.2%，地上部吸收量占43.3%~59.6%，根系吸收量占14.2%~19.1%。 6. 施氮和模拟降雨的时间间隔对渗漏液硝态氮浓度有显著影响，间隔6 d和9 d模拟降雨后的渗漏液硝态氮浓度最高，显著高于间隔3 d和12 d模拟降雨的结果。初秋合理施氮的渗漏液硝态氮浓度在1.0 mg N•L-1 以下，环境风险较小。

毛乌素沙地四种关键植物幼苗出土及生长对沙埋和水分的响应

飞播是毛乌素沙地植被恢复与重建的重要手段。但此项技术仍存在一些问题，如飞播后成苗率较低等。柠条(Caragana korshinskii)、羊柴(Hedysarum laeve)、籽蒿(Artimisia sphaerocephala)与油蒿(Artimisia ordosica)是毛乌素沙地广泛分布的物种，也是飞播的主要物种。本文以飞播植被恢复技术为突破口，研究沙埋和土壤水分对种子萌发，幼苗出土和生长的影响，探讨幼苗出土和生长对沙生环境的适应对策。对采用合适的物种进行生态工程建设，提高生态工程的稳定性及可持续性具有重要意义。同时，本项研究有助于加深半干旱区植物对沙生环境适应机理的认识。 以上述4种植物为研究对象，设定7个沙埋深度和9个水分梯度，研究种子萌发和幼苗出土对沙埋和单次供水的响应。设定7个沙埋深度，选择3个沙丘部位，研究沙丘不同部位对植物种子萌发的影响。设定6个沙埋深度、4个水分梯度，研究两种蒿属植物幼苗生长对不同沙埋和供水的响应。得出如下主要结论： (1) 对于种子质量相对较大的柠条和羊柴而言，在一次性10-20 mm供水量条件下，幼苗主要在0.5-2 cm埋藏深度之间出土，但在埋藏深度为5 cm时这两个物种仍有少部分幼苗能够出土;对于种子质量相对较轻的油蒿和籽蒿而言，在一次性10-20 mm供水量时，幼苗主要在0.5 cm埋藏深度出土，油蒿和籽蒿幼苗在埋藏深度为1.5和2 cm时不能出苗。沙埋深度为0.5 cm时，4个物种出苗率较高、出苗时间较短、出苗速率较快。 (2) 实验期内(30天)在一次性供水量分别为5、7.5和7.5mm时，柠条、羊柴和油蒿出土幼苗全部死亡;在一次性供水量高于15-20 mm时，出土幼苗死亡率低于50%;籽蒿在供水量高于10 mm时出土幼苗死亡率低于50%;随供水量的增加4个物种出土幼苗的死亡率降低。 (3) 结合毛乌素沙地降雨特点与本文实验结果，0.5 cm的沙埋及7.5 mm以上的单次降雨量是上述4种植物自然条件下出苗较高的重要条件。 (4) 在沙丘顶部，2-7 cm沙埋深度之内各个物种不同沙埋深度的种子萌发率差异不显著。沙丘背风坡中部和底部，4个物种在沙埋深度为1 cm时的种子萌发率均显著高于5、7 cm时的萌发率。当沙埋深度为1-5 cm时，柠条和羊柴种子在坡面不同位置的萌发率均高于20%，且显著高于7 cm沙埋深度时的萌发率。在背风坡底部时，柠条、羊柴、油蒿和籽蒿的种子萌发率达到最大值，分别为45.2±3.27%、48.4±5.21%、20.8±4.63%和22.4±4.83%。4个物种的种子萌发率从沙丘顶部到背风坡中部到底部呈递增趋势，表明背风坡中部和底部的环境条件要比顶部更适合种子萌 发。 (5) 部分沙埋促进幼苗生长。2种蒿属植物幼苗在沙埋深度为0.25、0.5 H时比在0、0.75 H时具有更高的生物量、叶面积、相对生长速率（RGR）和净同化速率（NAR）。在75 mm/月供水量时，油蒿幼苗具有较高的生物量和叶面积，但当供水量达到100 mm/月时其幼苗生长受到抑制。油蒿幼苗在遭遇较深（0.5、0.75 H）沙埋时的根冠比要显著高于未沙埋幼苗的根冠比;籽蒿幼苗根冠比在不同沙埋条件下没有显著变化。籽蒿幼苗在50 mm供水量时具有较高的RGR。油蒿幼苗在75 mm供水量时具有较高的RGR和NAR。

谷子和甘蔗C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆及其转基因水稻光合效率的提高

水稻是我国重要的粮食作物之一，它是一种典型的C3植物。与其它C3作物不一样的是，水稻的生长需要相对较高的温度和充足的阳光照射。然而高温和高光强的生长环境更加适合于C4植物的生长，更加有利于发挥C4植物高光合效率的特点。因此本论文希望将C4植物中固定CO2的酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因导入水稻，获得一种更加适合高温和高光强生活环境的“C4型”水稻，这对于提高水稻的产量，满足人口增长对粮食需求具有重大意义。 本论文从C4植物谷子和甘蔗中克隆了其C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶cDNA基因，获得了具有自主知识产权的基因克隆，并将它们导入粳稻品种中花8号，进而对转基因材料的光合生理特性进行了研究。结果如下： 首次从谷子中得到了ppc基因两个cDNA克隆，分别命名为Mppc1和Mppc2。前者是一个C3型的ppc基因，它可能属于在根中特异表达的C3-2型ppc基因;后者是在绿色叶片中大量表达的C4型ppc基因。它们所编码的蛋白的氨基酸残基数分别为961和964，序列同源性为82.5%。C4型PEPC多出的3个氨基酸位于N末端。利用RACE的方法我们得到了谷子C4型ppc基因完整的cDNA序列，包括63bp的5'非编码区，2895bp的编码区和256bp的3'非编码区。 首次获得了甘蔗C4型ppc基因完整的cDNA序列的克隆，命名为Sppc。它包括95bp的5'非编码区、2886bp的编码区，和224bp的3'非编码区。 利用所克隆的基因，分别连上强组成型启动子Ubiquitin启动子和强光调控启动子Rubisco小亚基启动子后，再插入两个标记基因不同的表达载体pCB和pPCB的多克隆位点中，构建了八个含有外源ppc基因的植物表达载体pCB-Pubi-Mppc、pCB-Pubi-Sppc、pCB-PrbcS-Mppc、pCB-PrbcS-Sppc、pPCB-Pubi-Mppc、pPCB-Pubi-Sppc、pPCB-PrbcS-Mppc和pPCB-PrbcS-Sppc。再加上含有玉米完整的C4型ppc 核基因的载体pCB-ZMppc，共有9个载体。利用农杆菌介导法进行了水稻的转化，各个载体都获得了大量的转基因植株。对标记基因潮霉素磷酸转移酶基因hpt和磷酸甘露糖异构酶基因pmi以及导入的目的ppc基因的PCR扩增检测，结果显示绝大多数转基因植株都能扩增出目的片段，而未转化的植株则没有扩增产物。对部分转基因水稻的Southern和Western杂交以及RT-PCR分析都表明，无论从DNA水平、mRNA水平，还是从蛋白质水平上都证明外源ppc基因都成功地导入了水稻，并获得了正确的表达。 对各载体转基因植株PEPC活性大规模的测定表明，转入玉米完整C4型PEPC核基因（有内含子）的水稻表现出极大的表达效率，大多数转基因材料的PEPC活性为对照的10-20倍，其活性最高可达到对照的44倍。转入谷子和甘蔗PEPC基因cDNA的水稻，表达的效率很低，多数材料活性增加仅为对照的2-5倍，但也有极少数材料活性增加了10倍以上。用Rubisco小亚基启动子控制的ppc基因在水稻的表达活性要略高于Ubiquitin启动子控制的ppc基因。以上结果说明ppc基因的内含子在其转录或mRNA的稳定上起着重要作用。 对部分转基因材料气体交换特征的研究发现，随着转基因水稻PEPC活性的增加，净光合速率也有逐渐增加的趋势。其中PEPC活性最大的ZM24株系的三个单株净光合速率比对照增加了39.8%、13.7%和28.6%，而它们的PEPC活性比对照分别增加了21.2、21.9和23.6倍。 转PEPC水稻的净光合速率与气孔导度具有显著的相关性。这说明表达的外源ppc 基因产物PEPC参与了转基因水稻的气孔运动，使气孔开放程度增加。更有意义的是过表达PEPC的水稻具有更高的水分利用效率，这就增加了其耐旱能力。在光抑制条件下转基因水稻也具有更高的光合能力。这些特征表明转ppc基因的水稻比对照更加适合于水稻高温高光强和干旱的原生环境。

一种以海带（Laminaria japonica）为原料生产沼气的方法

本发明涉及一种以海带为原料生产沼气的方法。包括以下步骤： (1)用水对海带进行漂洗；(2)对步骤(1)所得的海带进行晾干、粉碎处理，粉碎至粒径为100～200目；(3)将步骤(2)所得的海带投入到发酵装置中，加入接种物，接种物TS与海带TS的重量比为1∶ 1～5；(4)加淡水调整发酵装置内总固形物含量为2.5％～10％；(5) 控制步骤(4)中混合物的初始pH值在6.5～7.5；(6)将发酵装置密封，置于恒温水浴中，控制发酵温度在35±3℃。本发明以非常低廉的成本在获取沼气这一能源，为海带提供了一种新的利用途径，可大力推动海带栽培业的发展，而海带栽培业可以促进海洋生态环境的改善。

珠江流域NDVI和气象因子的变化及相关分析

对于一个特定的区域特定的时间段来说影响植被覆盖变化的主要因素是气候因素，主要包括降水、温度和光照。珠江流域地形复杂，东西狭长，气象因子差异较大，地表植被覆盖较好，研究珠江流域植被覆盖变化与气象因子之间的关系具有重要意义。 本文利用1982-1999年月平均NDVI和气象因子资料，分析了珠江流域植被和气象因子的时空分布特征，采用奇异值分解（SVD）方法和联合EOF方法研究了珠江流域NDVI和降水在年和年际尺度上的异常关系，利用相关系数、多元线性回归方法分析了NDVI与降水及其他一些气象因子的年际相关及滞后相关。 研究发现，珠江流域植被和气象因子在空间分布上具有明显的东西差异性，除温度以外均具有较好的经度方向一致性、纬度方向差异性。植被和气象因子均存在较大的季节变化和明显的年际变化。在1982-1999年期间，流域整体的NDVI在春季和秋季呈增加趋势，夏季和冬季呈下降趋势，整体呈下降趋势。降水在夏季呈明显的增加趋势，其他季节呈下降趋势，整体呈增加趋势，温度夏季呈下降趋势，其他季节呈上升趋势，整体呈升高趋势，光照在春、秋两季呈增强趋势，夏、冬两季呈减弱趋势，整体呈增强趋势。 方差分析发现，珠江流域NDVI和气象因子的年际方差均呈明显东西差异性，在季节上也有较大差异，且NDVI方差较大的季节基本会对应出现一些气象因子方差较大的现象。6-7月NDVI变化较大，降水变化也较大，说明该流域6-7月的植被有可能受当地降水的变化较大影响。早春季节NDVI变化较大，而早春的温度及光照变化也较大，说明早春的植被生长有可能受温度及光照影响较大。 SVD分析发现，NDVI和降水在年内异常上具有较好的空间一致性，在时间上具有1—2个月的滞后；年际尺度上两者异常在空间上存在明显的差异，流域东部(下游)异常为负相关，西部（上游）异常为正相关。NDVI和温度年内异常呈空间一致性，时间上滞后温度一个月，年际异常也表现为空间一致性。NDVI和光照在年内异常具有空间差异性，西北高原地区NDVI和光照年内异常反向，其他地区年内异常同向。 NDVI和各气象因子在整个区域上的年际相关分析发现，NDVI和同期降水呈负相 I 珠江流域 NDVI 和气候因子的变化及相关分析 关，值为-0.2017，NDVI和温度及短波辐射强度呈正相关，相关系数分别为：0.45和0.4，但是在不同的时间段也有很大的不同。流域NDVI和各气象因子年际相关存在明显的空间和季节差异：空间上，流域东部NDVI和降水负相关明显，和温度及太阳短波辐射正相关明显；流域西部NDVI和降水呈弱的正相关，滞后正相关明显，和温度相关不明显；季节上，NDVI在夏季和降水呈显著负相关，在春、秋季节滞后降水、成明显正相关且滞后三个月正相关最为明显。

抚仙湖有机污染物化学背景值及人淋巴细胞体外致突变性评定

用 XAD－2树脂提取抚仙湖7个采样点的有机物质水样提取物, 用气相色谱/质谱 (GC/MS) 进行分析. 在每种水样品中发现有上百种有机污染物. 提取物用培养的人淋巴细胞系姐妹染色单体交换 (SCE) 试验作致突变潜力检查. 结果显示, 仅入湖口水样在高浓度组 (0.0625L/mL) 诱发 SCE 明显增加。

Molecular phylogeny of wood mice (Apodemus, Muridae) in East Asia

Sequences of the mitochondrial cytochrome b (1140 bp) and nuclear IRBP (1152 bp) genes were used to assess the evolutionary history of Apodemus, using the complete set of Asian species. Our results indicate that speciation in Asia involved three radiations, which supports an earlier study. The initial radiation yielded A. argenteus (Japanese endemic), A. gurkha (Nepalese endemic), and the ancestral lineage of the remaining Asian species. This lineage subsequently diverged into four groups: agrarius-chevrieri (agrarius group), draco-latronum-semotus (draco group), A. peninsulae, and A. speciosus (Japanese endemic). The final step consisted of divergence within two species groups as a consequence of the geography of the Yunnan-Guizhou plateau and Taiwan. The ecological ability of two Apodemus-species to inhabit one locality via niche partitioning likely drove the second radiation and shaped the basic geographical pattern seen today: A. argenteus and A. speciosus in Japan, A. agrarius and A. peninsulae in northern China, and the A. agrarius and A. draco groups in southern China. The three radiations are estimated to have occurred 7.5, 6.6, and 1.8-0.8 Mya respectively, using the IRBP clock, based on rat-mouse divergence 12 Mya. (C) 2003 The Linnean Society of London.

云南保种山羊线粒体DNA限制性酶切研究

　采用碱变性法,提取来自云南省不同地区4个保种山羊的13个个体的线粒体DNA(mtDNA),并用ApaⅠ,AvaⅠ,BamHⅠ,BclⅠ,BcIⅠ，BglⅡ,ClaⅠ,DraⅠ, EcoRⅠ,EcoRⅤ,HaeⅠ,HindⅢ,KpnⅠ,PstⅠ,PvuⅡ,SacⅠ,SalⅠ,SmaⅠ,StuⅠ和XhoⅠ等20种限制性内切酶进行酶切分析。结果发现它们的线粒体DNA的分子量大 小约为15.8Kb；不同限制性内切酶的酶切位点分别为：DraⅠ有7个酶切位点，AvaⅢ有6个酶切位点，EcoRⅤ和StuⅠ共有5个酶切位点，HindⅡ和HaeⅡ有4个酶 切位点，BamHⅠ,BglⅡ,PstⅠ和PvuⅡ有3个酶切位点，ApaⅠ，ClaⅠ有两个酶切位点，其余有1个酶切位点。各保种山羊间未发现变异，说明云南的4个保种山 羊极可能来自于共同的母性祖先。

脂肪酸钙对放牧肉牛超数排卵效果及雌二醇和孕酮水平的影响

以探讨添加脂肪酸钙对放牧肉牛(婆罗门和BMY)超数排卵效果及血中雌二醇(E2)和孕酮(P4)水平的影响为目的.将48头供体分为Ⅰ(放牧或对照组)、Ⅱ(放牧+浓缩饲料500 g/d)和Ⅲ(放牧+浓缩饲料500 g/d+脂肪酸钙100 g/d)3组,从同期发情处理开始到冲胚结束试验期32 d,并对供体牛在8个处理时段进行采血,用放射免疫分析法(RIA)分析E2和P4水平.试验结果表明:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ组供体牛超数排卵的排卵率分别为75.4%,74.4%和81.7%(P＞0.05),受精率分别为81.4%,55.6%和93.2%(P＞0.05);获胚(卵)数分别为7.0枚,6.3枚和7.3枚(P＞0.05),可用胚数分别为3.9枚,2.6枚和4.7枚,Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P＜0.05);E2平均水平分别为0.57 pg/mL,0.47 pg/mL和0.63 pg/mL(P＞0.05),P4平均水平分别为3.53 ng/mL,5.03 ng/mL和3.74 ng/mL,Ⅱ组高于Ⅰ,Ⅲ组(P＜0.01).表明适量添加脂肪酸钙能改善全放牧肉牛的营养、增强体质,促进排卵与受精,增加超数排卵的可用胚数;能使供体牛的E2和P4水平比对照组有所提高;添加效果冬、春季优于夏、秋季.