BRCA1对人乳腺癌细胞辐射敏感性的影响及其作用机制研究

目的：研究肿瘤抑制子BRCA1在人乳腺癌细胞辐射抗性中的作用，并探讨其作用机制。材料和方法：利用实时细胞分析系统检测辐射对细胞存活的影响；流式细胞术检测辐射对细胞周期分布的影响；RT-PCR检测辐射导致的BRCA1、Bax和Bcl-2在 mRNA水平变化；Western blot方法检测辐射诱导的蛋白表达水平的变化； In-cell western定量检测辐射引起的蛋白表达水平的变化； AO/EB染色法检测辐射导致的细胞死亡情况。结果：第一，分别用1Gy和4Gy x射线和碳离子束辐照人乳腺癌细胞MCF-7，研究MCF-7对不同LET射线的辐射敏感性差异。结果显示，x射线组1Gy辐射导致细胞存活显著下降，4Gy辐射对细胞存活影响不明显；而碳离子束辐射对细胞生长无抑制作用。与x射线组比较，碳离子辐射诱导了更低的亚“G1”期细胞百分数和更显著的G2期阻滞现象。同时碳离子束辐射诱导BRCA1磷酸化水平和p21表达上调，Bax表达下调。以上结果表明MCF-7对辐射的耐受性与凋亡功能相关，而BRCA1 Ser-1524磷酸化作用可能参与细胞周期和凋亡的信号调控。第二，研究BRCA1在咖啡因诱导的辐射增敏效应中作用。当2mM咖啡因联合4Gy的x射线或碳离子束辐射处理MCF-7细胞后，观察到细胞存活显著下降，辐射诱导的G2期阻滞被废除，BRCA1和p21蛋白表达被抑制，而p53表达水平无明显变化。结果表明咖啡因诱导的MCF-7细胞的辐射增敏作用可能与G2期阻滞被废除相关，BRCA1可能参与该过程的信号调节。第三， 利用BRCA1功能正常的MCF-7细胞和BRCA1功能缺失的HCC1937细胞进一步研究BRCA1对细胞辐射敏感性的影响。辐射显著抑制了HCC1937细胞存活，但对MCF-7细胞存活无明显影响。与HCC1937细胞相比，辐射诱导MCF-7细胞发生显著的G2期阻滞。辐射诱导HCC1937细胞发生晚期凋亡，而MCF-7细胞则多发生早期凋亡，且MCF-7细胞凋亡数明显少于HCC1937细胞。RT-PCR检测结果显示，辐射增强了MCF-7细胞中BRCA1的mRNA 水平，抑制了Bax的mRNA 水平，对Bcl-2的影响不明显；而HCC1937细胞中Bax的mRNA表达水平则被增强。同时辐射诱导MCF-7细胞中BRCA1和p21蛋白表达增强，Bax表达下降，Bcl-2水平略有增高。而HCC1937细胞Bax表达水平增强，但p21和Bcl-2的表达水平则检测不到。这些结果表明，正常的BRCA1功能对Bcl-2的转录表达是必须的，BRCA1通过上调p21水平，下调Bax/Bcl-2影响细胞的辐射敏感性。结论： BRCA1在人乳腺癌细胞的辐射抗性发生中发挥重要作用，BRCA1通过上调p21水平诱导G2期阻滞，下调Bax/Bcl-2抑制凋亡信号，使得细胞对辐射诱导的凋亡产生抗性，最终导致细胞对辐射产生耐受性

γ射线辐照M期细胞的辐射敏感性及A172神经胶质瘤细胞的生物学效应

目的：探讨γ射线辐照SMMC-7721细胞后，M期细胞的辐射敏感性；研究经Y射线车荡照后神经胶质瘤A172细胞的生物学效应，为重离子治癌临床应用提供最基本的f氏LET辐射实验数据。材料与方法：采用兰州医学院第一附属医院60Co γ射线辐照SMMC-7721细胞和A172神经胶质瘤细胞，使用流式细胞技术（FCM）检测辐照后细胞周期的改变，同时通过克隆形成率比较M期和混合时相的SMMC-7721肝癌细胞的辐射敏感性；以细胞存活率不口微核率、微核细胞率来研究A172细胞的生物学效应。结论：1．人肝癌SMMC-7721细胞在M期的受损DNA修复能力比较低，导致M期细胞的辐射敏感性高于混合时相的细胞。2．虽然获得的样品中M期细胞仅有总数的18.5%，但获得的样品经二次平方公式拟合后的Q／p值是混合时相样品的17.5倍。由此说明，M期细胞的辐射敏感性很强，这样才能在比例仅占细胞总数18.5％的情况下起到非常明显的作用。3．由实验数据的分析，ZGy照射后，混合时相细胞在11h，三个时相的辐射敏感性依次为G2/M期＞S期＞G0／G1期。4．A172细胞生物学效应的实验中，细胞存活率γ与剂量D之间呈显著负相关者性，细胞存活率与剂量之间符合回归方程lgY＝-0.07528X＋1.84839，其回归系数r＝-0.93965，其中，p（0.01可以证明细胞存活率与剂量的相关性明显。5．本实验结果表明，A172细胞经低剂量照射后，与对照组相比可形成较高的微核率和微核细胞率，并在较大的剂量辐照后缓慢下降，最后分别维持在42％和37％左右。这说明，低于IGY剂量时，γ射线可引起A172细胞染色体的损伤，进而产生的染色体片断使细胞表现出高的微核率和微核细胞率；在大于IGy的条件下，由于染色体严重受损，细胞分裂延迟。6．实验中，各个剂量点的微核率均比微核细胞率偏高，这个现象可能与细胞本身的特性有关。本实验使用的A172神经胶质瘤细胞，自发微核率比较高，与有关文献报道的不太一致。

过柱纯化-高效液相色谱法测定玉米黄曲霉毒素

通过硅镁净化柱纯化,利用高效液相色谱法测定了玉米(Zeamays)中的黄曲霉毒素,在短时间(10min)内实现了黄曲霉毒素主要组分B1、G1、B2和G2的分离,确定了它们的回归方程和检测限。并在此基础上,结合目前研究现状,分析了该方法在应用中存在的问题,讨论了B1、G1、B2和G24种主要组分的出峰顺序。该试验结果将有助于高效液相色谱法在检测黄曲霉毒素应用中的日臻完善。

黄土丘陵区林草景观界面土壤养分分布特征和空间变异性研究

通过对泾河流域林草景观界面的土壤养分测定,分析比较界面中养分的分布特征及空间变异性。结果表明:该流域内的土壤养分分布不平衡,除钾素含量(22.977～25.183 g.k-g1)富足外,其他养分含量都很低;林地内养分含量高于草地(有机质含量高16.310%;水解氮含量高19.570%),在界面上养分变化较大,林内和草地内养分变化较小;界面上养分时空差异不明显,而层次之间差异显著。无论是林地还是草地,土壤各养分的变化是确定性变异和随机性变异共同作用的结果,且确定性的变化规律往往控制一定范围内土壤养分的变化和分布。

Quantifying robustness and dissipation cost of yeast cell cycle network: The funneled energy landscape perspectives

We study the origin of robustness of yeast cell cycle cellular network through uncovering its underlying energy landscape. This is realized from the information of the steady-state probabilities by solving a discrete set of kinetic master equations for the network. We discovered that the potential landscape of yeast cell cycle network is funneled toward the global minimum, G1 state. The ratio of the energy gap between G1 and average versus roughness of the landscape termed as robustness ratio ( RR) becomes a quantitative measure of the robustness and stability for the network. The funneled landscape is quite robust against random perturbations from the inherent wiring or connections of the network. There exists a global phase transition between the more sensitive response or less self-degradation phase leading to underlying funneled global landscape with large RR, and insensitive response or more self-degradation phase leading to shallower underlying landscape of the network with small RR. Furthermore, we show that the more robust landscape also leads to less dissipation cost of the network. Least dissipation and robust landscape might be a realization of Darwinian principle of natural selection at cellular network level. It may provide an optimal criterion for network wiring connections and design.

电离辐射对Jurkat T细胞周期进程的影响

目的:探讨电离辐射诱导Jurkat T细胞损伤过程中细胞周期进程的变化规律。方法:采用流式细胞术(FCM)检测低剂量(0.075 Gy)和较大剂量(0.5、1.0、2.0、4.0及6.0 Gy)X射线照射后Jurkat T细胞周期进程变化的时间-效应关系和剂量-效应关系。结果:时间-效应关系研究发现,2.0 Gy X射线照射后JurkatT细胞相继发生S期延迟和G2期阻滞,S期细胞百分率于照射后立即增加(P<0.001),而G2+M期细胞百分率照射后8 h开始显著增加(P<0.001)。剂量-效应关系研究发现,75 mGy低剂量X射线照射即可诱导JurkatT细胞发生S期延迟(P<0.001)和G2期阻滞(P<0.05);0.5~6.0 Gy较大剂量X射线照射后,Jurkat T细胞发生S期延迟和G2期阻滞。与假照组相比较,G0/G1期细胞百分率显著降低(P<0.001),在0.5~6.0 Gy内具有剂量依赖性,而S期和G2+M期细胞百分率显著升高(P<0.05或P<0.001)。结论:X射线照射可以改变Jurkat T细胞周期进程,诱导其相继发生S期延迟和G2期阻滞,在0.5~6.0 Gy内具有剂量依赖性。

中心为氨基、末端为硝基的苯乙炔树枝状分子的合成

将固定相合成与“收敛 /发散”方法相结合 ,合成了第一、二代苯乙炔树枝状分子 .通过 Heck-Cassar-Sonogashira-Hagihara偶联反应 ,将其中心和末端分别修饰上供电子的氨基和拉电子的硝基 ,得到第一、二代中心为氨基、末端为硝基的苯乙炔树枝状分子 NH2 -G1 -( NO2 ) 2 和 NH2 -G2 -( NO2 ) 4.用傅里叶变换红外光谱跟踪了整个固定相合成过程 .苯乙炔树枝状分子的紫外 -可见吸收光谱呈现出规律性变化

人参四逆汤成分的研究

利用ESI/MS~n、LC/MS、MALDI-TOF/MS等技术,从人参四逆汤水煎液中分析和鉴定了10种二萜生物碱:苯甲酰中乌头碱benzoylmesaconitine、苯甲酰乌头碱henzoylaconitine、苯甲酰次乌头碱benzoylhypacoitine、尼奥灵neoline、附子灵fuziline、14-乙酰基塔拉地萨敏14-acetyl-talatisamine、苯甲酰次乌头碱亚油酸酯14-benzoylhypaconine-8-linoleate、苯甲酰去氧乌头碱亚油酸酯14-benzoydeoxyaconine-8-oleate、苯甲酰次乌头碱棕榈酸酯14-benzoylhypaconine-8-palmitate、塔拉地萨敏talatisamine和人参皂甙R_(a1)、R_(a2)、R_(b1)、R_(b2)、R_(b3)、R_c、R_d、R_e、R_(g1)、R_(g2)、R_(g3)、R_f等12种人参皂甙。脂肪酸酯型生物碱和苯甲酰类生物碱的提取组分有抗失血性休克作用和弱的正性肌力作用。人参皂甙的提取组分具有明显的负性肌力作用。

Dynamic mechanical studies of the sulfonated butyl rubber ionomers and their blends

Dynamic mechanical properties of sulfonated butyl rubber ionomers neutralized with different amine or metallic ion (zinc or barium) and their blends with polypropylene (PP), high-density polyethylene (HDPE), or styrene-butadiene-styrene (SBS) triblock copolymer were studied using viscoelastometry. The results showed that glass transition temperatures of ion pair-containing matrix and ionic domains (T-g1 and T-g2, respectively) of amine-neutralized ionomers were lower than those of ionomers neutralized with metallic ions, and the temperature range of the rubbery plateau on the storage modulus plot for amine-neutralized ionomers was narrower. The modulus of the rubbery plateau for amine-neutralized ionomers was lower than that of ionomers neutralized with zinc or barium ion. With increasing size of the amine, the temperature range for the rubbery plateau decreased, and the height of the loss peak at higher temperature increased. Dynamic mechanical properties of blends of the zinc ionomer with PP or HDPE showed that, with decreasing ionomer content, the T-m of PP or HDPE increased and T-g1 decreased, whereas T-g2 or the upper loss peak temperature changed only slightly. The T-g1 for the blend with SBS also decreased with decreasing ionomer content. The decrease of T-g1 is attributed to the enhanced compatibilization of the matrix of the ionomer-containing ion pairs with amorphous regions of PP or HDPE or the continuous phase of SBS due to the formation of thermoplastic interpenetrating polymer networks by ionic domains and crystalline or glassy domains.

MORPHOLOGY AND DYNAMIC-MECHANICAL PROPERTIES OF NYLON 66/POLY(ETHER IMIDE) BLENDS

The morphology and dynamic mechanical properties of blends of poly(ether imide) (PEI) and nylon 66 over the full composition range have been investigated. Torque changes during mixing were also measured. Lower torque values than those calculated by the log-additivity rule were obtained, resulting from the slip at the interface due to low interaction between the components. The particle size of the dispersed phase and morphology of the blends were examined by scanning electron microscopy. The composition of each phase was calculated. The blends of PEI and nylon 66 showed phase-separated structures with small spherical domains of 0.3 similar to 0.7 mu m. The glass transition temperatures (T(g)s) of the blends were shifted inward, compared with those of the homopolymers, which implied that the blends were partially miscible over a range of compositions. T-g1, corresponding to PEI-rich phase, was less affected by composition than T-g2, corresponding to nylon 66-rich phase. This indicated that the fraction of PEI mixed into nylon 66-rich phase increased with decreasing PEI content and that nylon 66 was rarely mixed into the PEI-rich phase. The effect of composition on the secondary relaxations was examined. Both T-beta, corresponding to the motion of amide groups in nylon 66, and T-gamma, corresponding to that of ether groups in PEI, were shifted to higher temperature, probably because of the formation of intermolecular interactions between the components.

海藻表面附着弧菌多样性分析及方法研究

对四种大型海藻：江篱(Gracilaria textorii)、孔石莼（Ulva pertusa）、海带苗（Laminaria japonica）和多管藻（Polysiphonia urceolata）表面附着弧菌的多样性进行了分析，同时对多样性分析中采用的不同方法进行了比较。 利用TCBS培养基从四种海藻表面总共分离到12株细菌：G1、G2分离自江篱，U3分离自孔石莼，L4、L5、L6分离自海带苗，P7、P8、P9、P10、P11、P12分离自多管藻。菌株G1，G2属于盐单胞菌(Halomonas)，其余10株细菌都属于弧菌(Vibrio)。 对12株细菌的酶学活性、抗生素抗性进行了研究。发现除G1、G2外，其余菌株都可产生淀粉酶和明胶酶。菌株G1、G2和U3对氨苄青霉素、链霉素和四环素有很强抗性。 采用多种分子生物学方法（16S rDNA、gyrB、RFLP、DGGE ）分析了上述12株菌的系统发育关系，对不同方法获得的结果进行了比较。 12株菌的16S rDNA系统发生树可分为4个明显分支。G1、G2与细菌H. meridiana构成一个分支。U3与V. lentus构成一个分支。L4、L5、L6、P9、P10、P11、P12与V. tasmaniesis形成一个分支。P7、P8与V. splendidus形成一个分支。 以gyrB基因序列为基础构建的系统发生树将G1、G2以外的10株弧菌分成4个较大分支，L4、P9属于同一分支，L6、P8、P10、P11和P12属于一个大的分支， U3、L5各自构成一个分支。菌株G1、G2没有得到gyrB基因序列扩增带。表明试验设计的引物是弧菌特异性引物。相对16S rDNA，不同菌株间gyrB基因序列差异性更大。 RFLP分析结果显示，12株细菌HinfI酶切后得到6种带型，SmaI酶切后得到4种带型。结合16S rDNA、gyrB基因的分析结果可知，RFLP可以在种的水平上有效进行细菌多样性分析。 12株细菌的DGGE分析结果显示，G1、G2与其它菌株电泳图谱有明显不同。菌株U3独自构成一种带型，L5、L6构成一种带型。表明DGGE技术在属的水平上分析细菌多样性效果较好，在种的水平上分析细菌多样性有一定的局限性。

黄海中华哲水蚤繁殖、种群补充与生活史研究

中华哲水蚤是黄、东海浮游动物关键种，连接初级生产与较高营养级，在海洋生态系统中占据核心地位。在以往研究基础上，依据2006年3月至2007年8月黄海9个航次、胶州湾11个航次现场调查数据以及大量室内实验数据，本文研究了中华哲水蚤的繁殖、种群补充以及油脂积累的季节变化，期望初步阐明中华哲水蚤在黄海的种群动态及驱动因素、并构建其生活史概念模型。 3、4月份，黄海与胶州湾中华哲水蚤的生殖腺普遍发育成熟、产卵率较高，中华哲水蚤种群进入繁殖、种群补充的活跃期，恰好可以利用此时较好的食物条件。5、6月份，中华哲水蚤在黄海近岸海区仍表现出较高的产卵率，而陆架海区的中华哲水蚤生殖腺成熟度、产卵率逐渐降低，种群逐渐表现出度夏特征—C5占优势、积累大量脂类。整个夏季，中华哲水蚤的繁殖率、种群补充率在整个黄海都较低，尤其在黄海冷水团区：中华哲水蚤生殖腺停滞于未成熟的GS1－GS2期，产卵率为零。10月，中华哲水蚤在冷水团边缘潮汐锋区的繁殖、种群补充活跃，或许可以解释秋、冬季近岸种群的恢复。11月之后，随着垂直混合的加强，黄海冷水团逐渐消失，此时陆架区的中华哲水蚤种群结束度夏过程，并以较低的繁殖率进行种群补充，直到次年3、4月份食物环境转好，中华哲水蚤种群出现新一轮繁殖、补充高峰。本文依据中华哲水蚤雌体密度、产卵率、孵化率等计算了中华哲水蚤的种群潜在补充率，我们发现，陆架区种群仅在3、4月份出现较强补充以及冬季的微弱补充，而近岸海区除夏季外，于各个季节均可进行比较活跃的种群补充，其中春季种群补充规模、强度最大；整体来看，春季是黄海中华哲水蚤种群补充的最重要时期。 本文详细研究了中华哲水蚤的繁殖与各种环境、雌体自身因素之间的关系：1、统计结果表明，中华哲水蚤的产卵率与海区食物条件（浮游植物生物量、纤毛虫丰度）之间具有紧密联系，而与油囊体积无关；在饥饿培养条件下，中华哲水蚤只能维持3－6天的产卵，而添加食物2－7天内，即可逐渐恢复产卵；体内积累油脂在饥饿过程中有所消耗，不过仍然不能阻止产卵率的下降；这些结果表明中华哲水蚤繁殖的能量所需主要来自于近期摄食，而体内储存脂类可能主要用于代谢所需，是应对不利条件的一种能量缓冲。2、统计分析表明：产卵率与雌体前体长间具有一定的正相关性，这可能由于体长较长的雌体往往具有较高的怀卵量；产卵率与温度之间没有显著的统计关系，温度可能通过调节中华哲水蚤的代谢率、体长等间接影响到产卵率。3、值得一提的是，本文发现中华哲水蚤的产卵率与其生殖腺成熟度之间具有非常紧密的统计关系，这为通过保存样品估算产卵率以及长期历史样品、数据间的比较提供了可能。 春季硅藻水华是黄海及其邻近海域的重要季节性特征。本文针对硅藻水华与中华哲水蚤繁殖的关系进行了多次现场研究，我们发现，硅藻水华因其发生海区、硅藻优势种类不同而对中华哲水蚤繁殖具有复杂多样的影响。2006年3月，胶州湾东部海区发生中肋骨条藻（Skeletonema costatum）水华，中华哲水蚤的产卵率显著增高，但其孵化率相对较低（50%左右）；2007年2月，胶州湾东部发生环纹劳德藻（Landeria annulata）水华，中华哲水蚤卵的孵化率在各种处理下均接近100%；2006年4月，黄海东北部发生太平洋海链藻（Thalassiosira pacifica）水华，产卵率与孵化率均处于调查海区的中等水平；2007年4月，黄海中部海区发生中肋骨条藻水华，中华哲水蚤在此次调查海区平均产卵率高达27.8 卵/雌体/天，远远高于以往同时期的调查结果，孵化率、幼体存活率也普遍较高；此次硅藻水华对于黄海陆架区中华哲水蚤的种群补充具有积极的促进作用。综上，硅藻水华对中华哲水蚤繁殖的影响表现出种类、海区特异性，其具体机理仍需进一步研究。 本文研究了黄海中华哲水蚤C5期油脂积累的区域、季节变化，并探讨了油脂积累对中华哲水蚤的生理、生活史的可能作用。黄海近岸区的C5期油囊体积常年较小，而陆架区则表现出明显的季节差异。在陆架区，C5期是中华哲水蚤度夏种群的主要组成部分，其油囊体积与度夏过程有密切联系：最大油囊体积（可占前体部体积的30%以上）出现于度夏准备期（5、6月），随着度夏过程的进行，油囊体积因代谢而不断消耗，至12月时，油囊体积降低到与近岸种群无异。次年4月以后，油脂积累可能随食物条件转好而再次开始积累。我们认为黄海中华哲水蚤所积累油脂除了可以为休眠提供能量以克服较长时期食物缺乏之外，还可能是休眠的诱导因素，对其生活史具有重要意义。 黄海近岸海区与陆架海区在水团特征、中华哲水蚤种群丰度与结构、繁殖特征、种群补充、油脂储存策略等方面具有显著差异，因此，本文分别讨论了这两个区域中华哲水蚤的生活史。黄海陆架海区中华哲水蚤在全年共有4－5个世代：11月末，中华哲水蚤结束度夏过程，种群中占优势的C5期个体开始蜕皮为成体、逐渐成熟、繁殖，由此产下的子代可称之为G0，此世代在食物条件较差的冬季发育成熟后可以产下G1；G1于3月初发育成熟，恰逢春季较好的食物条件，于是在3月初－5月中旬很可能发育G2、G3两个世代；假若陆架区食物环境适宜，5月中旬后很可能产生新的世代—G4；G3与G4两个世代的混合种群共同进入度夏过程，期间，一小部分C5蜕皮为成体，大部分C5保持滞育状态；至12月冷水团消退后，G3、G4世代C5蜕皮、成熟，开始新的生活周期。中华哲水蚤生殖腺成熟度、油囊体积的季节变化与上述概念模型具有较好的对应关系，另外，这两个参数简单易用、对环境变化敏感，可以尝试应用于气候变化与桡足类关系等长期研究中。 以往的研究更多的关注于黄海陆架区的中华哲水蚤种群，对近岸种群的关注较少，本文初步探讨了近岸种群的种群补充、世代情况。相对于陆架区，黄海近岸区中华哲水蚤的生活史更为复杂，区域差异较大。近岸海区中华哲水蚤产卵率、种群周转率较高；同时，近岸海区是多种鱼类的产卵场、索饵场，该区域的各营养级间的能量流动对黄海海洋生态系统的结构功能至关重要。因此，在将来的研究中，近岸海区中华哲水蚤种群的生态学、生活史应该受到同样的重视。

Effects of diet and body size on phosphorus utilization of Liza haematocheila T. & S.

A 21-d laboratory experiment was conducted to study, the phosphorus (P) utilization of two different diets by redlip mullet Liza haematocheila T. & S. Sand-filtered water in salinity 30 and temperature 25 degrees C was used. Twenty-nine fish individuals were divided into three groups: 11 to group 1 (G1) fed on diet 1, 11 to group 2 (G2) fed on diet 2, and 7 to contrast group. Diet 1 was a commercial feed, more valuable in nutrition than diet 2 that similar to natural detritus. The results show the intake phosphorus (IP) of G1 was significantly higher than that of G2, and both increased linearly with body size at a certain amount of diet. The retention phosphorus (RP) in fish of G1 was lower than G2. The relationship between retention phosphorus and body size was positive and stronger in G2. Significant difference in faecal phosphorus (FP) was found between G1 and G2. Body size significantly impacted the excretion phosphorus (EP) in G1 but G2. The loss of intake phosphor-us in G1 was 10.83-20.27 mg per g fish weight gain, higher than that in G2 for 6.63-9.56. Of the phosphor-us, about 10% was allocated into growth, 50% in faeces, and the rest lost in excretion. The main part of phosphorus was lost in faeces but excretion. The phosphorus budget of the fish could be described as 100IP = 7.40RP + 47.39FP + 36.63EP (Diet 1) or 100IP = 11.93RP + 56.64FP + 21.76EP (Diet 2).

气候变化对高纬度流域中汞和甲基汞迁移转化的影响——以降水量增加为例

全球变化的研究发现：19世纪以来全球平均气温大约上升了0.6℃，并预计在21世纪会升高更多。温室效应的直接结果是导致全球地面增温，温度的升高会增加下垫面的蒸发量。根据全球水平衡原理，蒸发量应该与降水量相等，因而降水量也会相应增加。气候变化的情景模式研究表明，世界各地雨量变异大，在高纬度地区，包括北欧地区，降水会增加。 流域是水生系统的一个重要的汞和甲基汞的输入源。欧洲淡水系统中，鱼体汞含量过高的湖泊主要局限于北方的高纬度森林地区。在斯堪的纳维亚半岛，就有上万湖泊中的鱼体汞含量超过了健康食用标准0.5 mg/kg。水生系统甲基汞输入源包括：水体或沉积物通过甲基化形成甲基汞，通过大气干、湿沉降输入的甲基汞和陆地生态系统的地表径流输入的甲基汞。 本研究的主要目标是搞清楚未来气候变化引起的大气降水量的增加对北方高纬度森林流域土壤中汞的迁移和形态转化有何影响。未来大气降水量的增加可能会增强森林地区流域土壤中汞的迁移，进而对水生系统的汞循环产生影响。一方面，如果地下水水位上涨，当水流过富含有机质结合含汞土壤层时，将会增加土壤中汞和甲基汞的迁移性，由此而导致流域向河流、湖泊等水生系统中汞输出通量的增加。另一方面，氧化还原电位改变、DOC和营养物质的释放会加剧汞在土壤中的释放过程，并且可能会促进汞的形态转化，可能增加毒性较强的甲基汞的产量，最终导致甲基汞从土壤向水生系统的输出通量的增加。 本研究选择瑞典西海岸花园湖（Gårdsjön）的G1流域作为研究对象，在流域内进行人工模拟增加降雨试验，模拟未来气候变化降水量增加的情景，观测流域地表径流中汞和甲基汞的变化。并在流域内选择四个点（1×1m²），进行汞同位素加入示踪试验。测定土壤剖面甲基汞和总汞及其同位素组成，来分析汞的迁移和形态转化。主要研究结果如下： 1. 通过对G1流域土壤中甲基汞分布的调查，发现甲基汞含量范围为0.020-3.1ng/g，甲基汞含量与TOC含量具有正相关的关系，表明土壤甲基汞的迁移受TOC迁移的影响。估算G1流域的甲基汞储库通量为123g/km2，G1流域甲基汞储库容为0.65g。 2. 通过甲基汞含量和甲基汞储库在土壤剖面的分布，可以看出表层腐殖质层甲基汞浓度最高，甲基汞最富集，而在较深的土壤层位甲基汞储库容量最大，表明甲基汞具有向下迁移的趋势。 3. 根据总汞同位素组成结果，汞同位素（198Hg(NO3)2）加入土壤中后，202Hg/198Hg比值迅速下降，然后随时间推移而上升，表明加入土壤中的汞与土壤中原始汞形态不同，具有不同的迁移方式，且加入土壤中二价汞的迁移性比土壤中的原始汞更强。计算表明，外界加入的汞，将有50-60%长期滞留在土壤中。 4. 根据甲基汞的同位素组成结果，Wet点的新加入的198Hg甲基汞分数要大于其它三点，表明湿润土壤中汞甲基化速率要快于较干燥的土壤中。另外，Wet点的甲基汞分数比以前无人工模拟增加降雨的同位素示踪结果高很多，表明降水量增加会导致汞的甲基化作用在土壤中的形态转化过程中占主导地位，最终导致甲基汞产率的提高。 5. 人工模拟增加降雨试验进行后，地表径流中总汞的浓度没有发生变化，而甲基汞的浓度增大了很多，从0.03ng/L增大到了1ng/L以上，表明降水的增加可以促进土壤中汞的甲基化作用。 6. 地表径流向流域外总汞和甲基汞的输出量的计算显示，受人工模拟增加降雨的影响，流域地表径流量也会增加，最终年地表径流中总汞和甲基汞的输出通量都变大。