Atmospheric cu and pb deposition and transport in lake sediments in a remote mountain area；northern China

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北京山区落叶阔叶林优势种水分生理生态研究

本文研究了北京山区落叶阀叶林优势种一辽东栎、大叶白蜡、北京丁香、核桃楸、山杏和荆条等乔灌木的稳定碳同位素比率，长期水分利用效率、植物蒸腾特性和土壤植物体的水分运动特点，并从植物解剖学的角度研究了这些植物叶片特点和其水分生理生态特性的关系。 对北京山区落叶阔叶林生态系统这几种乔、灌木植物叶片中的碳稳定性同位素比率(δ¹³C值)测定结果显示，这些植物叶片的δ¹³C值受多种因子的影响，具有较大的种间差异及时空异质性。主要表现在不同植物种叶片δ¹³C值不同，其排列顺序为山杏(- 24.75±0.85%。>大叶白蜡(- 25,94±1.52%。)=荆条(- 26.01±1.63%。)=辽东栎(一26.07±1.17%。)=北京丁香(-26.46±0.80c70。)>核桃楸(-28.11±1.52%。);生长初期叶片δ¹³C值较生长末期高，尤以核桃楸和辽东栎表现明显其生长初期和末期的叶片δ¹³C值皆相差达3‰;生境条件，特别是土壤水分含量和土层厚度，对植物叶片的813C值的高低有较大的影响，生长在于旱生境中的植物具有较高的δ¹³C值。另外，即使是同一株植物，叶片δ¹³C值也因其在冠层中所处的位置不同而异，冠层项部叶片的δ¹³C值高于林冠内部的叶片。北京山区落叶阔叶林优势种的长期水分利用效率与种的特点有关，山杏最高(4.950±0．l71mmolC0_2•mol-1H_2O)，核桃楸最低(3.760±0.203mmolC0_2•mol-1H_2O)，大叶白蜡、荆条、辽东栎和北京丁香居中(4.346- 4.530 mmolCO_2•mol-1H_2O)，大部分植物长期水分利用效率在春季（5月）较高，秋季较低，荆条由于物候期的特殊性在其生长季初期较低，而后逐渐增高。核桃楸在不存在水分亏缺情况下，树干液流速率受微气候因子的影响，液流速率的最大值达1600g•hour 左右。树干液流速率的日进程和大气相对湿度、温度的日进程具有相当好的生态学同步性。通过对核桃楸夜晚树干液流的分析可以得出其有根压存在的结论。 植物叶片和枝条中自由水和束缚水含量主要决定于植物种的特性，枝条的年龄、生境特点，特别是土壤水分特点。在落叶阔叶林I(样地2)中植物叶片自由水含量的排列顺序是：北京丁香>核桃楸>大叶白蜡>辽东栎;而杂灌丛（样地1）中植物叶片自由水含量的排列顺序是：核桃楸>大叶白蜡>山杏>荆条>北京丁香>辽东栎，可见群落类型对植物自由水含量影响是很大的，植物束缚水含量与其自由水含量的格局完全相反，荆条、山杏等植物含量高，核桃揪含量低。枝条水分含量有与叶片水分含量相类似的特点。 北京山区落叶阔叶林优势种的水分生理生态学特性和其叶片的特点有很大的关系，首先是植物叶片的特点总是和其种的特性相联系，主要表现在叶的类型、叶片上毛、气孔密度、着生方式等，如荆条叶片上下表面都密被披针形毛，气孔小，核桃楸气孔较大且凸出，大叶白蜡叶片上的气孔凹陷，辽东栎的气孔呈椭圆状，保卫细胞上有许多白色蜡质结晶。有一些种有环状的气孔外缘。生境的变化对叶片的形态特征有影响，在全光照条件下叶片小而犀，而在庇荫条件下叶片大而薄，在扫描电镜下可见全光照条件下北京丁香叶片基本无毛，庇荫条件下则有短微毛，全光条件下荆条叶片上毛有小乳头状凸起，庇荫条件下没有。本文所研究的植物种气孔都着生在叶片的下表面，气孔密度的大小排列顺序是：辽东栎>山杏>北京丁香>核桃楸>大叶白蜡。经方差分析显示种闷气孔密度存在极显著性差异。对所研究植物的气孔导度和环境因子、叶片解剖特点进行线性回归分析，得到了总体的和各个种的回归模型，结果表明光照强度、气孔密度等对气孔导度影响显著，但因种的不同相互之间存在差别。 植物的蒸腾速率受多因子的影响，主要有种的特点、微气候因子（光照强度、大气相对湿度、叶面温度、叶室温度等）和土壤水分特点。植物的蒸腾速率日进程和微气候因子日进程有相当好的生态学同步性。对辽东栎的蒸腾速率和光照强度的研究发现二者有很好的线性关系。这些植物蒸腾速率都表现出一定规律的日进程和季节进程，大多数植物蒸腾速率在一天中有数次波动，最高峰一般出现在中午12时之前;在整个生长季中，6月底至8月初的蒸腾速率高于其他月份。

暖温带典型森林生态系统未来碳平衡的LPJ-GUESS模型模拟与分析

森林作为陆地生态系统的主体，在全球陆地碳循环中起着决定性作用。实测和模型研究均表明北半球的森林是重要的大气CO2汇，在缓解全球碳收支失衡中发挥着关键作用。过去几十年北半球所经历的显著气候变化，已经很大地改变了陆地生态系统的碳平衡状况。随着未来100年气候变化继续增大，对未来气候变化下森林生态系统碳平衡的预测研究就尤为重要。 北京山区森林属于典型的暖温带森林生态系统，前人对本区森林的植被特征、生态系统结构和功能、养分循环以及长期动态变化等都进行了深入的研究。然而长期的人类活动已使本区原生的地带性植被破坏殆尽。因此，对该区域森林生态系统碳平衡的模拟研究可以帮助我们认识其生态系统碳平衡变化特点及未来气候变化对其潜在的影响。 本研究采用LPJ-GUESS植被动态机理模型，利用IPCC于2000年发布的《排放情景特别报告》(SRES)的A2和B2两种情景下不同气候模式对华北地区未来100年温度和降水预测的平均值以及相应大气CO2浓度变化情景进行驱动，模拟北京山区未来100年暖温带森林生态系统的净初级生产力和碳平衡，尽可能真实地反映未来百年的变化趋势。通过比较当前和未来气候情景下北京山区以辽东栎（Quercus liaotungensis）为优势种的落叶阔叶林、以白桦（Betula platyphylla）为主的落叶阔叶林和油松（Pinus tabulaeformis）为主的针阔混交林三种典型暖温带森林生态系统的碳平衡差异，了解未来北京山区这三种暖温带森林生态系统的碳源汇功能，认识气候变化和大气CO2浓度升高对净初级生产力（Net primary productivity, NPP）、净生态系统碳交换（Net ecosystem exchange, NEE）、土壤异养呼吸（Heterotrophic respiration, Rh）和碳储量（Carbon biomass, C biomass）的影响，以及不同生态系统碳平衡对气候变化响应的异质性。 结果表明，未来100年两种气候情景下三种森林生态系统的NPP和Rh均增加，并且A2情景下增加的程度更大。由于三种生态系统树种组成的不同，未来气候情景下各自NPP和Rh增加的比例不同，导致三者NEE的变化也相异：100年后辽东栎林由碳汇转变为弱碳源，白桦林仍保持为碳汇但功能减弱，油松林成为一个更大的碳汇。三种森林生态系统的碳生物量在未来气候情景下均增大，21世纪末与20世纪末相比：辽东栎林在A2情景下碳生物量增加的比例为27.6%，大于B2情景下的19.3%；白桦林和油松林在B2情景下碳生物量增加的比例分别为34.2%和52.2%，大于A2情景下的30.8%和28.4%。各森林类型碳平衡状况不同，原因除气候因素外，主要是由于树种组成的差异所导致。SRES A2和B2两种气候情景相比，相对较低的排放情景（B2）下，生态系统有更高的碳储量。

宁南山区施肥对马铃薯生长发育、产量及品质的影响

为探讨在宁南山区不同施肥处理下马铃薯生长发育和产量最佳施肥方式,采取随机区组设计进行田间试验,开展对马铃薯产量和品质影响的研究。结果表明,在当地条件下,处理10收获期干物质积累总量平均比对照增加30.97%,各施肥处理收获期的干物质累积量比对照增加7.35%~73.31%。马铃薯生长发育最佳施肥方式是N 300 kg/hm2、P2O5200 kg/hm2、K2O 200 kg/hm2、M 17.5 t/hm2,(氮肥基施和追肥各一半,磷肥和钾肥以及有机肥全部基施),能增加马铃薯产量并能增加淀粉含量,从而提高马铃薯产品品质。在宁南山区马铃薯生产中可以推广应用这种肥料组配方案。

草地植被恢复对次降雨土壤水分动态的影响分析

通过对宁南典型草原植被恢复过程次降雨土壤水分动态的研究,阐明植被恢复对次降雨后土壤水分的影响及机理。结果表明,次降雨提高了土壤含水率和贮水量,均表现出1 d>3 d>7 d。草地封育能够提高次降雨资源化效率,随封育时间延长,次降雨后0-60 cm土壤含水率和0-100 cm土壤贮水量不断提高。降雨对封育草地土壤水分的影响范围在100 cm土层内,100 cm以下不能得到降雨的补充。封育时间延长土壤水分活跃层加深,坡耕地仅为40 cm,封育17 a后达到60 cm。土壤持水能力越强,表层土壤饱和导水率越大,雨后1 d在0-100 cm土壤贮水量越大。地上生物量愈大,雨后1~7 d在0-200 cm土壤耗水量越大。

保水剂对宁南山区马铃薯产量及土壤水分利用的影响

在宁南半干旱黄土丘陵区探讨大田施用PAM、沃特保水剂对马铃薯产量和土壤水分利用的影响。结果表明:PAM、沃特均可促进马铃薯生长、提高块茎产量,其中PAM 9.0 kg/hm2(P3)和沃特15 kg/hm2(W1)、沃特30kg/hm2(W2)、沃特60 kg/hm2(W3)处理马铃薯生物量和块茎产量显著高于CK(P<0.05),增产效果最明显。幼苗期、块茎形成期和块茎生长期各处理耗水量无显著差异,淀粉积累期CK耗水量极显著高于施用保水剂处理(P>0.01)。保水剂处理耗水量随着马铃薯生物量的增加而增大,降雨对土壤水分的补充随生物量的增大而减少。利用有序聚类分析得出,淀粉积累期降雨对土壤0~60 cm的水分储量有明显的补充,施用PAM和沃特两种保水剂,0~140 cm各层土壤储水量恢复相近,而140 cm以下土层沃特的恢复能力优于PAM,平均每20 cm土层储水量较PAM高6.2 mm。随着PAM施用量的增加水分利用效率提高,沃特保水剂则相反。沃特15 kg/hm2和PAM 9 kg/hm2处理水分利用效率、水分产出效率最高。通过对马铃薯产量和水分利用特征得出,PAM的用量为9 kg/hm2、沃特15kg/h...

辽东山区森林生态系统服务评价－以本溪县为例

生态系统服务评价可清晰地揭示生态环境问题产生的经济根源。由于生态系统服务的复杂性、多样性、重叠性，需选择合适的研究尺度及方法才可使评价结果进入管理、决策过程。 本文以本溪县森林生态系统服务评价为例，确定适合县域尺度的评价方法，借助GIS技术，揭示森林生态系统提供林木生产、水源涵养、土壤保持、气体调节等四种服务的物质量、价值量及其空间分布规律。不同生态系统服务空间分布规律的研究对于维护和提高区域森林生态系统提供生态系统服务能力具有重要意义。主要研究结果如下： （1）研究区森林面积2.72×105ha，以天然次生林为主，中、幼龄林比重较大，森林郁闭度大。按优势树种可划分为蒙古栎、落叶松、色木、胡桃楸、红松、油松、千金榆、枫桦和杂木林等九种类型。 （2）研究区森林生态系统活立木生长量为2.56 m³•ha-1•a-1，森林水源涵养量为873m³•ha-2，土壤保持量为6.77 t•ha-1•a-1，固定CO2为5.15t•ha-1•a-1；活立木生产价值为200元•ha-1•a-1，水源涵养价值为611元•ha-1，土壤保持经济价值为663元•ha-1•a-1，固定CO2为6411元•ha-1•a-1；研究区总活立木生产价值为5.43×107元•a-1，水源涵养价值为1.66×108元，土壤保持价值为1.80×108元•a-1, CO2年固定价值1.74×109元•a-1。 （3）生态系统服务价值较高的区域在研究区中部偏南、偏北集中分布，在南部、东南部零星分布。

Aspergillus sp136抗细菌耐药活性成分研究

基于广谱抗细菌耐药性这一思路，本研究中心建立了一套抗细菌耐药性化合物的筛选方法。由此从3000多种西南地区特殊生境的微生物和植物样品提取物中筛选获得17个抗细菌耐药性活性样品。对其中一株来自峨嵋山土样的微生物（Aspergillus sp136）进行了深入研究。通过TLC自显影等方法从其发酵产物中追踪分离得到抗耐药有效成分，并鉴定为烟曲霉酸。 采用多种方法对烟曲霉酸的体外抗细菌耐药活性进行评价。在平板扩散法中，烟曲霉酸表现出对青霉素（β-内酰氨抗生素）的协同抗耐药能力，其活性大约3倍于克拉维酸。在MIC的测试实验中，烟曲霉酸表现出对青霉素（β-内酰氨抗生素）以及非β-内酰氨抗生素如红霉素、四环素、氯霉素、链霉素、卡那霉素、庆大霉素的抗耐药能力。在棋盘格杀菌以及时间致死曲线的研究中，烟曲霉酸也表现出对青霉素、红霉素、四环素的协同抗细菌耐药活性。 在广泛的活性筛选中发现烟曲霉酸对LDLR基因具有上调活性，表明烟曲霉酸可能具有降血脂的活性。 在研究中发现，同空白对照相比，烟曲霉酸使耐药菌（Bacillus cereus NCPF63509）细胞外β-内酰胺酶酶活大幅度下降，而细胞内β-内酰胺酶酶活仅略有上升，这表明烟曲霉酸对β-内酰胺酶分泌过程具有抑制作用。 综述了β-内酰胺酶的研究进展。 A two-step agar diffusion method was established to screen wide spectrum synergistic antibacterial agents. By using this method, 17 active samples against antibiotic resistance were discovered from more than 3000 plants and microbes, which were collected from southwest china. One isolate Aspergillus sp136 collected from E-mei mountain area was selected for further studies. From the metabolites of this strain, a synergistic antibacterial compound was isolated by bioautographic TLC assay-guided fractionation and identified as helvolic acid. The synergistic effect of helvolic acid was confirmed by several methods in vitro. The synergistic effect of helvolic acid with penicillin (β-lactam antibiotics) was about 3 times as that of clavulanic acid with penicillin in agar diffusion assay. In MIC studies, helvolic acid exhibited synergistic effects with β-lactam antibiotics such as penicillin and non β-lactam antibiotics such as erythromycin, tetracycline, kanamycin, streptomycin and gentamycin. In checkerboard and time-kill studies, helvolic acid also exhibited synergistic effects with penicillin, erythromycin and tetracycline. In general screen of bioactivities, helvolic acid upregulate LDLR gene, which was indirectly determined by the activity of fluorescent enzyme. Therefore, helvolic acid might have the ability to lower lipid in blood. Compared with blank control, the extracellular β-lactamase activity decrease significantly and the intracellular β-lactamase activity increase slightly in Bacillus cereus NCPF63509 in the presence of helvolic acid, indicating that the secretion of β-lactamase was inhibited by helvolic acid. The research of β-lactamase was reviewed.

秦巴山区中山地小流域土地持续利用模式探讨——以柞水县薛家沟流域为例

在分析薛家沟流域土地利用现状、持续利用条件和限制因素的基础上 ,依据流域立体分异特性 ,提出川平地以粮食种植、坡地以经济果木和防护林为主导的山地林果药菌立体开发的土地利用模式