中国麻黄属植物的分类——兼论麻黄属的演化

根据中国麻黄属植物分类及麻黄属起源和演化研究中存在的争论，本论文主要进行了分类学、形态学、微形态学、解剖学、形态发生学、孢粉学、古植物学、植物生态学和植物地理学等方面的研究。 1、分类学 从性状变异式样的分析入手，结合标本馆工作和野外调查，确认了中国麻黄属植物共有13个种;合并了丽江麻黄(Ephedra likiangensis)、雌雄麻黄(E. fedtschenkoae);澄清了前人在细子麻黄(E. regeliana)、灰麻黄(E. glauca)、草麻黄(E. sinica)和双穗麻黄(E. distachya)等种类鉴定中混乱的问题，并描述了一个新种——日土麻黄（Ephedra rituensis Y. Yang, D. Z. Fu et G. Zhu）。 2、形态学 提供了中国麻黄属种类的标本（包括模式标本）照片资料及中国麻黄属植物的雌球花和雄球花的照片资料，为麻黄属分类和系统学研究提供了证据。 3、微形态学 首次报道了中国麻黄属植物的种子表面微形态特征，聚合囊表面纹饰、小枝表面特征。 种子表面特征可分为4种类型。类型I：种子表面平滑，包括：中麻黄(Ephedra intermedia)、双穗麻黄、细子麻黄等;类型II：种子表面具疣状突起，仅发现木贼麻黄(E. equisetina)一种;类型III：种子表面具横向片层状突起，仅有斑子麻黄(E. rhytidosperma)一种;类型IV：种子表面具纵条纹，包括喜马拉雅特有的3个大种子的种类，即矮麻黄(E. minuta)、山岭麻黄(E. gerardiana)和藏麻黄(E. saxatilis)。 对小枝表面扫描电镜下的微形态构造的研究并没有发现前人报道的毛状体特征，而只有一些疣状角质突起和有变异的气孔，同时注意到，麻黄属植物的小枝表面特征受到生境、发育阶段的影响。 麻黄属聚合囊顶孔开口处具脑波状纹饰，而聚合囊表面纹饰具二级纹饰。麻黄属聚合囊表面纹饰非常独特，为该属在地层中雄性生殖构造的发现提供了可参考的性状。 4、孢粉学 补充了麻黄属中非常特化的种——斑子麻黄的孢粉资料，同时也对膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、中麻黄、细子麻黄和木贼麻黄的孢粉重新进行了研究。结果表明斑子麻黄的花粉形态也非常特殊，其纵肋数目5条左右，纵肋波状扭曲，肋间沟槽内透明线发达且分枝。膜果麻黄的花粉与前人描述的一致，但是，中麻黄、细子麻黄和木贼麻黄的花粉形态可能受到发育的影响而与前人报道中描述的有些差异。讨论了麻黄属4种花粉类型的演化趋势。 5、形态发生学 对麻黄属雌球花三种代表类型的个体发育研究表明，三胚珠球花发育早期球花主轴的顶芽发育，双胚珠球花的顶芽没有发育，而在单胚珠球花中，雌性生殖单位直接占据顶芽的位置发育。这三种类型也代表了麻黄属球花演化的三个阶段，三胚珠球花代表麻黄属雌球花的原始式样，而单胚珠雌球花则为麻黄属雌球花最为特化的式样。总之，麻黄属雌球花有简化的趋势，伴随着这种趋势，雌球花苞片数目减少、种子数目减少、种子体积增大、表面复杂度增加。 6、解剖学 对斑子麻黄种子表面微构造的形态发生及解剖研究表明，斑子麻黄雌性生殖单位发育早期，其表面为平滑型，因此，突起为次生的。这些突起是由雌性生殖单位外盖被表皮细胞的外壁向外突出形成，这种突出生长常常在相邻细胞之间同时发生，因此，出现片层状构造。石蜡切片显示，这些突起在发育早期有完整的细胞核、细胞质等结构，但在种子发育晚期和成熟后，这些外壁突起的细胞成为空腔隙，本文对这种构造的生态学意义进行了分析。 7、古植物学 本文描述了早白垩麻黄科的2个大化石种。 古斑子麻黄（Ephedra archaeorhytidosperma Y. Yang, B. Y. Geng et D. L. Dilcher et Z. D. Chen）发现于辽西义县组尖山沟层，时代为早白垩的芭雷姆期。该种的雌球花具2对苞片、1或2枚种子、珠孔管短直或顶部稍弯、种子表面具横列片层状纹饰等特征而与现存的斑子麻黄特征最为相近。二者之间如此多的相似之处只有一种解释，那就是它们曾经有过共同祖先。因此，该种应归属于麻黄属的肉苞组。古斑子麻黄雌球花特征的稳定性同时也表明，在麻黄属中也存在所谓的“形态演化停滞现象（morphological stasis）”，而这种现象也是首次在买麻藤类植物中报道。 星学异麻黄（Alloephedra xingxueii J. R. Tao et Y. Yang）产于吉林大拉子组，时代属早白垩的阿普特期——阿尔布期。该种雌球花具2对苞片、2枚种子，种子长椭圆形且具短的珠孔管与现存麻黄科植物最为相近，但是，其分枝式样与麻黄属不同，因此，本文在麻黄科中建立了一新属新种。此外，麻黄科植物常被看作是干旱区植被的代表，但是，对星学异麻黄当时所处的环境研究发现，大拉子组当时具有较明显的亚热带气候条件下的植被性质，因此，星学异麻黄即使需要干旱的条件，可能也只是局部小生境的条件。 8、生态学和植物地理学 本文首次对麻黄属植物生存环境中的水热条件进行了调查。从所选择的8个分布点来看，除了拉萨外，在麻黄属生殖生长期，其余7个分布点的湿度均是一年中最底的时期，而温度在这个时期逐渐升高。 对各地区内麻黄属种类的分布情况的分析发现，麻黄属的种类主要集中在三个地区，一是我国西北、前苏联的中亚地区及邻近地区，二是美国西南部、墨西哥西北部的地区，三是南美的智利、阿根廷等地。

浙江嵊州早上新世植物群重建和古气候定量研究

上新世时期是地球环境发展变化过程中由温暖的中新世向冰期-间冰期交替出现的更新世的过渡时期，研究上新世的气候有助于研究现代全球气候变化趋势。我国上新世植物群研究不多，尤其缺乏早上新世植物群的研究。在研究化石植物群的过程中，叶角质层的信息通常被忽视。迄今，我国古气候的定量研究主要集中在山东山旺和云南地区，研究的主要是中新世和晚上新世的古气候，早上新世气候的定量研究国内外都未见报道。 本论文以采自浙江中部嵊州地区硅藻土中的植物叶和果实为材料，通过光学显微镜、荧光显微镜和扫描电镜观察，对提取的化石叶角质层和叶结构进行研究，对比研究现代相关类群植物的叶片，确定了化石植物类群计15科24属（或亚科）34种。同时参照现代植物分布，恢复了早上新世嵊州地区古植被情况，进一步运用共存分析（Co-existence Approch）定量重建了当时的古气候，得到古年均温、古年较差和古年降水量等7个参数。 研究表明，叶结构和叶角质层可以应用于化石植物类群的鉴定。光学显微镜和荧光显微镜下可以获得的信息有：气孔、表皮细胞形状及大小、表皮细胞垂周壁、分泌结构、表皮毛或毛基等。扫描电镜观察的是叶表皮细胞表面的情况，如细胞外壁是否被蜡质以及蜡质的交结情况，气孔外壁是否增厚呈环等。 经化石植物类群鉴定，早上新世（约4Ma）嵊州地区植被属亚热带常绿阔叶林。推测：该地区当时存在一个较大的湖泊，湖泊边缘水中生长有菱角，湖泊周边可能有海拔超过1400m的山地。 常绿阔叶林主要成分是壳斗科植物，其中青冈属植物可能是建群植物。自低海拔到高海拔地区都有分布的是：栎属、栗属、桤木属植物，青杨梅。低海拔地区（<600m）分布的植物有：海南锥，樟。中低海拔地区（300-1000m）分布着：柯属、黄杨属植物，水青冈，海南油丹，江南油杉，福建柏。中高海拔地区（>700m）分布有：高山栎、黄肉楠属植物，米心水青冈，榉树，建始槭，天台鹅耳枥和昌化鹅耳枥。除了上述类群，林中还散布着鼠李属、杜鹃花属和冬青属的植物，豆科崖豆藤属植物则缠绕一些较大乔木生长。另外，在一些土壤、有机质易堆积的洼地生长有竹林，山地贫瘠的地方生长着柏属植物。 嵊州早上新世化石植物群反映的植被同浙江地区现代植被相似。第三纪浙江地区从针叶林或阔叶树为主的针-阔叶混交林过渡到常绿-落叶阔叶林，再发展为常绿阔叶林。 依据23个植物类群分析获得7个古气候参数：年均温17.7-21.4°C，最热月均温22.2-27°C，最冷月均温8.4-13.4°C，年较差12.1-15.3°C，年降水量1136-1869.9mm，最大月降水量211.8-283.3mm，最小月降水量20.3-36.8mm。 对比现代嵊州地区气候参数，早上新世嵊州地区年降水量略高于现代，年均温比现代高1.3-5°C，年较差为12.1-15.3°C。早上新世期嵊州地区四季气温比现代平稳。

槽舌兰属的分子系统学研究兼叶表皮研究

槽舌兰属为(Holcoglossum schltr.)兰科树兰亚科万代兰族指甲兰亚族植物，大部分种类为中国特有种，部分种类分布到越南、泰国、缅甸等国家和地区。本研究利用ITS、trnL-F和matK序列重建了槽舌兰属的系统树，在此基础上对其和植物地理进行了初步探讨并对该属植物的叶表皮特征演化进行了探讨。具体结果如下： 1．槽舌兰的分子系统学研究及分子植物地理学 对槽舌兰属的13个种的12个种进行了取样（H. quasipinifolium未包括），而横断山地区所有已知的槽舌兰属植物的居群进行了取样，共有25个取样代表了槽舌兰属。运用ITS、trnL-F和matK序列重建了槽舌兰属的系统树。槽舌兰属得到了很强的单系支持，并且分为了从南到北的三个分支，其中高山类群得到了很强的支持，尽管该类群内部系统关系没有得到解决。本研究推测槽舌兰属是从南部的热带地区向北部扩散，并在横断山地区辐射分化。槽舌兰高山类群的辐射分化和该地区的迅速隆起密切相关。 2．槽舌兰属的叶表皮演化 在光学显微镜下和电子显微镜下，观察了21个代表槽舌兰属8个种以及5个来自Vanda concolor和 Aerides ordorata的叶表皮样品的常规特征，包括表皮细胞的形状，密度，垂周壁式样，气孔类型，气孔指数，气孔长/宽（L/W）, 气孔大小等等。槽舌兰属的气孔除H. omeiense外，其它上、下表皮均有气孔分布，是比较进化的类型。表皮细胞为多边形，垂周壁平直或弓形。槽舌兰属的上表皮细胞都大于下表皮的细胞。与万代兰族的其它类群相似。结果表明，气孔类型和气孔指数与属的系统发育关系一致，可以作为一个很好的特征。 3．槽舌兰属高山组的物种形成初探 槽舌兰属高山组植物在形态上、传粉系统以及生境都有了很大的分化，但该类群在分子序列上却几乎没有区别，本文推测该类群是近期的辐射分化形成的。

雪莲细胞培养物中黄酮类物质代谢调控及其生物活性成份分析

水母雪莲（Saussurea medusa Maxim.）和新疆雪莲（Saussurea involucrata Karel. et Kir.）是我国珍稀的药用植物资源，具有清热解毒、止痉镇痛、敛伤、消肿及治疗热病、风湿等多种功效。雪莲的主要药用成份为紫丁香甙（Syringin）、芦丁(Rutin)、高车前素（Hispidulin）和Jaceosidin等苯基丙酸类（phenylpropanoid）和黄酮类（flavonoids）物质。最新的药理研究表明，上述物质还具有抗菌消炎、保肝降压、延缓衰老和抑制癌细胞增殖等重要的研发价值。 雪莲生境恶劣，生长缓慢，人工引种困难，加上长期掠夺性采挖，已使雪莲处于灭绝的边缘。为了保存国家珍稀植物品种，保护生态环境，满足临床上对雪莲药物的需求，本研究在雪莲组织培养的基础上，应用诱导子添加技术和毛状根培养技术对雪莲中具有重要药用价值的次生代谢物质进行调控，并对雪莲MYB类转录因子的功能进行了初步探索，为保护珍稀植物资源、维护生态环境、开发野生雪莲替代产品、缩短雪莲药用成份的生产周期奠定了基础。另外，分析了野生雪莲和雪莲培养物中主要生物活性成份的种类及含量，为今后雪莲药理药效研究及品质评价奠定了基础。 为了提高雪莲黄酮的产量，满足工业化生产的需要，在细胞培养水平上，通过添加茉莉酸甲酯（MJ），对雪莲黄酮类物质的代谢进行调控。研究了诱导子的添加时间、添加浓度对水母雪莲红色系悬浮细胞的生物量和总黄酮产量的影响。发现在细胞培养的指数期（第9天）添加5.0 µmol/L的MJ，可以使总黄酮产量提高2.4倍（1134.5 ± 63.86 mg/L），而雪莲细胞干重（dw）仅比对照提高23.8 %（20.4 ±0.27 g/L）。另外，细胞中苯丙氨酸裂解酶（PAL）的活性分析表明，MJ添加后PAL活性的增加与雪莲总黄酮含量增长之间存在相关性。 在器官培养水平上，对雪莲毛状根的诱导频率及其培养条件进行了研究。结果表明，选择发根农杆菌R1601侵染预培养2天的新疆雪莲根段外植体，毛状根的诱导效率可达到83 %。毛状根的冠瘿碱检测、PCR和Southern分析表明，Ri质粒中的T-DNA已整合到植物基因组中并稳定表达。以新疆雪莲毛状根为外植体，能够容易地获得再生芽。在含有1.0 mg/L 6-BA的MS固体培养基上，其再生频率高达91 ± 5.9 %，是其正常根的2.4倍。而水母雪莲在该培养条件下，仅有少量的畸形芽出现。进而对毛状根的培养条件进行初步研究，结果表明在无激素附加的MS液体培养基中，新疆雪莲的HR1601根系在一个培养周期内（32 天），其生物量能够达到接种量的16倍，而紫丁香甙含量（43.5 ± 1.13 mg/g dw）能够达到野生雪莲的83倍。从而显示了雪莲毛状根培养体系的优良特性。 在基因水平上，对雪莲黄酮类物质代谢调控的研究已经展开。玉米P基因编码的Myb类转录因子能够调节黄酮类物质代谢途径关键酶基因的表达。根据P基因的保守序列设计引物，从雪莲细胞培养物中获得了SmP基因。核酸序列分析表明，SmP基因与烟草中涉及苯丙素类物质代谢途径的LBM 1、LBM 3和MybAS 1基因具有较高的一致性，分别为66 %、60 %和61 %。因此为了研究雪莲SmP基因的功能，构建了正义表达载体，并与先前构建好的反义表达载体分别导入烟草，分析了转基因植株的形态特征及黄酮类物质的含量变化。其中，约有30 %转反义SmP基因的株系表现叶片皱缩、叶脉紊乱、主侧脉角度缩小、叶片、花瓣失去对称性以及花粉败育等性状。 另外，通过正交试验设计优化了雪莲提取工艺的条件，并对雪莲细胞提取物进行了分离纯化。正交试验设计结果表明，温度对雪莲黄酮提取效率的影响极为显著，而分批多次提取比一次性浸提，能够收到较好的提取效果。考虑到工业生产中的实际问题，推荐在60 ℃水浴条件下，采用50 %乙醇对雪莲样品连续浸提2次的方案。对雪莲提取物的纯化研究表明，雪莲成份复杂，仅依靠单一的分离手段，往往难以奏效。另外，野生雪莲及雪莲培养物中生物活性成份的比色法、HPLC（High Performance Liquid Chromatography）、LC-ESI-MS（Liquid Chromotagraphy Electrospray Ionization Mass Spectrometry）分析表明，传统的NaNO2-AlCl3 法测定雪莲总黄酮的含量，结果偏高，不利于雪莲黄酮的实验室研究分析与今后工业化生产的质量监控。而AlCl3 法的显色反应较为特异，今后有望取代NaNO2-AlCl3 法，作为雪莲类药材品质评价的标准。而HPLC-DAD结合LC-ESI-MS可以对雪莲中的主要生物活性成份进行较为准确的定性分析，从而解决了由于缺乏相应的雪莲化合物标准品而难以对雪莲中的成份进行定性定量分析及比较的难题。最后综合利用上述分析方法，对雪莲细胞培养物中的花素类物质进行了分析。结果表明，雪莲细胞中至少含有7种花色素类物质，分别为矢车菊素-3-O-葡萄糖甙及其衍生物、天竺葵素糖甙衍生物和芍药色素糖甙衍生物。

北京东灵山暖温带典型植被类型物种构成及物种多样性对氮素转化过程的影响

通过调查东灵山地区7个典型植被类型的物种多样性，并测定各林型中植物叶片养分特征，凋落物品质，土壤理化特性，豆科植物的生物固氮作用以及土壤有机质的净N矿化与硝化作用，研究了不同林型及其物种多样性对氮素转化过程的可能影响。结果表明： 1) 各林型乔灌草三层13个物种多样性指数之间都不同程度存在差异，且都表现基本一致的大小顺序，各样地乔灌草三层3个丰富度指数和5个多样性指数之间大都表现草本层>灌木层>乔木层的大小顺序。 2) 林型对植物叶片养分特征、叶片凋落物品质指标、土壤的大多数理化特性都有显著影响，其中，落叶阔叶林与针叶林之间的差异最为明显，优势种不同的针叶林之间也不同程度地存在差异。各林型物种多样性对植物叶片养分特征，凋落物品质和土壤理化特性也都不同程度存在显著影响，且乔灌草三层的物种多样性的影响不同。我们的结果支持物种多样性对生态系统过程存在显著影响的观点。 3) 胡枝子(Lespedeza bicolor)％FNDA值较低，在0～53.3％之间，与国外学者对某些木本豆科固氮植物的研究结果接近，但低于三叶草、野豌豆等草本豆科固氮植物。胡枝子生物固氮具有明显的季节差异，不同样地生境对胡枝子％FNDA值也存在显著影响，大都都表现铁塔辽东栎样地>重力点样地>站下灌丛样地>垭口样地的趋势。除胡枝子之外的其他豆科植物的％FNDA都高于胡枝子，且存在种间差异，以三籽两型豆(Amphicarpaea capillipes)最高(100％)，歪头菜(Vicia unijuga)最低(平均66.4％)，这些结果与国外相关研究接近。不同林型之间和同一林型不同样地之间也影响豆科植物的％FNDA。东灵山地区有相当数量的植物种具有和固氮植物相近的δ15N值和全N含量，具有潜在的生物固氮能力。6个林型中所有豆科植物的％FNDA平均值主要受乔木层和草本层物种多样性的影响，乔木层和草本层物种多样性提高，豆科植物的％FNDA将随之显著降低。 4) 气温、土壤温度和降水量显著影响各林型净氮硝化速率的季节动态，都表现为温度升高，降水量增加，净氮硝化速率也随之增大。 5) 在不同取样时间，不同林型在土壤NH4+、N03-含量，矿化、硝化速率以及年度总净矿化、硝化量之间均不同程度存在显著差异，其中，以辽东栎落叶阔叶林与针叶林之间，常绿针叶林与落叶针叶林之间，纯林与混交林之间的差异最为明显。 6) 土壤初始N0_3含量与年度总净硝化量，年度总净矿化量及其占TKN的百分比呈显著正相关关系;植物叶片全N浓度与净氮矿化、硝化作用呈显著负相关：植物叶片凋落物的品质指标与净氮矿化、硝化作用没有显著相关。 7) 胡枝子固氮作用(％FNDA值)越强，土壤有机氮的净硝化量就越大，胡枝子在从大气中获取大量N，的同时，很可能会增加氮素的淋溶损失量。胡枝子固氮作用(％FNDA值)与净氮矿化量不存在显著相关关系。 8) 只有乔木层和草本层部分种多样性指数对净氮矿化、硝化量存在显著影响。乔木层均匀度提高，土壤净氮碳化量将随之增大;而草本层物种多样性提高，均匀度提高，净氮矿化、硝化作用将随之降低，草本层植物对土壤氮素矿化作用具有显著抑制作用。 9) 落叶阔叶林与针叶林的供氮能力和维持无机氮素的能力之间存在比较明显的差异，而不同针叶林的矿化／硝化作用也有所差别。其中，辽东栎落叶阔叶林的供氮能力和维持氮素能力均高于针叶林和山杏灌丛;油松林的供氮能力与防止氮素损失的能力显然要强于落叶松林和山杏灌丛。 10) 尽管箭叶锦鸡儿灌丛植物叶片与凋落物中全N、全P浓度在大多数取样点上都低于硕桦(高于草甸)，但表层土中全N浓度高于硕桦和草甸，且其土壤有机质的供氮能力以及维持氮素能力都高于硕桦林和草甸，表明，锦鸡儿灌丛为侵入草甸和硕桦入侵提供了良好的养分条件，在该演替序列的发展过程中起了一定的推动作用。

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。

Field application of anabolic steroids in carp seed production. II. Rearing of spawn to fry stage.

Two synthetic androgenic steroids, Ethylestrenol (17 β - Hydroxy - 17 α ethyl - estr - 4 - en - 3 - one) and Stanozolal (17 β - Hydroxy- 17 α - methyl - 5 a - androstano - 3, 2 - C - pyrazole) were fed via diet at 3 ppm to the spawn of Rohu and Mrigal which were reared up to fry stage over a period of 15 days in earthen carp nurseries. Both hormones enhanced growth of spawn. A maximum of 25.78% increase in length and 25.69% increase in weight as compared to the controls has been recorded. Growth rate was recorded to be 0.8 mm & 2.48 mg/day (control), and 1.13 mm & 2.67 mg/day (Stanozolol treated) in case of Mrigal spawn; and 0.91 mm & 2.39 mg/day (control), 1.12 mm & 2.90 mg/day (Ethylestrenol treated), and 1.10 mm & 2.57 mg/day (Stanozolol treated) in case of Rohu spawn. A decrease in the values of Relative Condition Factor upon hormone administration was also noticed.

莱州湾区域表层沉积物中多氯化萘、多溴联苯醚和氯化石蜡的研究

本研究建立了沉积物中氯化石蜡（CPs）的分析方法，对莱州湾和该区域主要河流的表层沉积物中多氯萘（PCNs），多溴联苯醚（PBDEs）和CPs进行了分析，获得了他们在研究区域的含量水平、空间分布和单体分布模式，并初步探讨了它们在环境中的来源和迁移规律，估算了这三类污染物在莱州湾表层沉积物中的储量，初步评估了莱州湾沿岸的工业排放与人类活动对海洋生态环境的影响。 莱州湾海洋和河流沉积物PCNs的含量分别为65-470 pg/g dw，52-5100 pg/g dw，平均值分别为260 pg/g dw，1100 pg/g dw。莱州湾沉积物中PCNs的含量较低，与发达国家的背景值相当，主要河流沉积物与其他地区的近海、海湾、湖泊沉积物的含量相当。该区域的PCNs主要以5-Cl和6-Cl为主，为工业来源，主要受化工行业的影响。石化工厂热过程产生的低氯组分可能也是该区域PCNs的一个重要来源。莱州湾的PCNs主要来自水体颗粒的输入，而大气沉降来源的贡献不明显。 河流沉积物ΣPBDEs（不包括BDE-209）的含量分别为0.01- 53 ng/g dw，BDE-209的含量为0.74- 280 ng/g dw，平均值分别为4.4 ng/g dw，51 ng/g dw。在组成上，BDE-209占绝对优势，比低溴代BDEs高1-2个数量级，这是由于我国市场上十溴联苯醚是最主要的溴代阻燃剂。ΣPBDEs与亚洲一些地区含量相当，比北美和欧洲一些地区要低；BDE-209含量含量高出北美和欧洲一些地区，处于较高的水平。河流沉积物中BDE-47与-99，BDE-183与-153、-154具有很好的相关性，而且这几种单体质量分数相当，说明莱州湾区域存在五溴和八溴两种工业BDE阻燃剂来源。海洋沉积物中ΣPBDEs的含量为nd- 0.66 ng/g dw，平均值为0.32 ng/g dw，处于较低水平，BDE-209的含量为0.66- 12 ng/g dw，平均值为5.1 ng/g dw，与欧美一些地区相当，主要来自水体颗粒的输入。 本研究用电子捕获低分辨质谱（ECNI-LRMS）建立了沉积物中CPs的分析方法。该方法基于ECNI质谱对SCCP的响应与其氯含量在一定范围内呈线性关系的特性，建立SCCP的总响应因子与氯含量的工作曲线，从而建立定量方法。重点改进了传统方法中由于SCCP标准品和样品中氯含量不同所造成的响应因子的差别，不再要求标准品的含氯量与样品一致，从而提高了SCCP的分析效率与方法准确性。实验发现，当SCCP的实际氯含量在51%-63%之间时，二者线性关系良好（r2>0.96）。用不同氯含量的标准参考品测试，误差为8%-43%。仪器检测限和方法检测限分别为25-400 μg/L，20 ng/g。类似地，建立了中链氯化石蜡（MCCP）的分析方法，工作曲线的实际氯含量范围为44-57%，仪器检测限40-600 μg/L，方法检测限为6 ng/g。通过对比样品与标准品的峰形特征，严格控制保留时间来辨别SCCP与MCCP，实验证明由于二者叠加导致的误差：SCCP为8%，MCCP为14%，总体来说，用该方法得到的CPs数据是可靠的。本文所使用的净化方法能实现CPs与大部分有机氯化合物的分离。 用该方法对莱州湾的沉积物的CPs进行定量，除了两个河流样品MCCP的计算含氯量低于工作曲线以外，其他样品的SCCP和MCCP的计算氯含量都在工作曲线的范围之内。河流沉积物中SCCP和MCCP的含量分别为1-1200 ng/g dw，1-3300 ng/g dw，MCCP/SCCP均值为1.2；含量分布变化较大，一些河段受到工业排放的影响，CPs浓度高出均值1-2个数量级，MCCP/SCCP值也显著高出平均值。莱州湾区域大部分河流的CPs含量与欧洲、北美和日本一些地区相当，而一些受到点源污染的河段则处于较高的水平。河流中SCCP的质量分布在不同的站位不一样，在受到点源影响的样品中，C13的质量分数明显增大，占优势地位，可能是由MCCP携带的SCCP组分所致。MCCP的质量分布在河流和海洋中没有区别，都是C14占绝对优势。从氯取代的组分来讲，所有样品都是以6-8氯取代为主。海洋沉积物中SCCP和MCCP的含量分别为3-18 ng/g dw，1-13 ng/g dw， MCCP/SCCP均值为0.68，显著低于河流沉积物；SCCP的质量分布较为一致，都是以C10和C11为主。研究发现莱州湾区域SCCP与MCCP来源相似，但迁移规律有的不同。海洋环境中的MCCP可能主要来自水体颗粒的输入，而溶解态输入也是海洋环境中SCCP的重要来源。 对这三类污染物在莱州湾表层沉积物中的储量估算得到PCNs、ΣPBDEs、BDE-209、SCCP和MCCP在莱州湾表层0-10 cm沉积物中的储量分别为0.20t，0.25t，3.95t，6.52t，4.30t。拥有10%的渤海海域面积的莱州湾ΣPBDEs和BDE-209的储量分别占渤海海区总量的18-23%，18-32%，远远超过渤海的平均值。

Dol net fishery off Nawabunder (Gujarat)

Extimated catch of 6,484.9; 3,505.6 and 4,797.7 t of fishes were landed at Nawabunder in 'dol.' net during 1976-77, 1977-78 and 1978-1979 respectively. There has been an increasing trend in effort and decline in catch and catch rate. The catch rate came down from 174.8 kg in 1976-77 to 84 kg in 1978-79. The detailed studies on the catch composition revealed that the Bombay duck formed about 68.6-77% of the total catch. The other important constituents being Coilia dussumieri 1.5-9.2%, ribbon fish 3.0-6.5%, non-penaeid prawn, namely, Acetus indicus, Nematopalaemon tenuipes and Hippolysmata ensirostris together formed about 6.1-13.7% and penaied prawns 1.5-3.1% of the total dol net landings. In addition, quality fishes such as ghol, warn, pomfret and catfishes were also landed in considerable quantities. The landings of ghol are on the increase from 4.9 t in 1976-77 to 59 t in 1978-79. Large number of juveniles of economically important fishes namely, Harpodon nehereus, Pampus argenteus, Trichiurus lepturus and Ilisha filigera have been observed in the catch particularly during February-May. The destructive nature of the gear has been commented along with the suggestions for regulation of the fishery.

The propagation of the mud crab Scylla serrata (F.) de Haan

The mud crab Scylla serrata is an important commercial species found in many brackish areas in the Philippines. During spawning and hatching, the berried females migrate to the sea. Seeds for pond stocking are obtained from the wild. Because of the unpredictability of seed supply, there is a need to propagate the species artificially. Thus, spawning, larval rearing, maturation, and rematuration of the species are being studied. The first attempts at hatching S. serrata were successful with rates varying between 75% and 90%. Two out of three trials on larval rearing yielded a few megalops. The first zoeal stages were fed diatoms, rotifers, Artemia salina, and bread yeast. Overfeeding programs were implemented during the critical premolting periods to prevent weakening of the larvae and lessen cannibalism. Larval weakening during the premolt makes them susceptible to attacks by fungi like Lagenidium and ciliates like Vorticella. S. serrata larvae survived salinity levels as low as 15 ppt until the 14th day of rearing. Other larvae were able to survive in salinities of 30-32 ppt for 8 to 13 days. Zoeal molting was hastened by lowering the salinity to 25-27 ppt. Artificial broodstocking of juveniles and adult crabs has been made possible using a simple refuge system made of three-compartmented hollow blocks. This system has been helpful in minimizing fighting among crabs. Remarkable growth rates have been observed with feeds like mussel meat and trash fish. Average growth increments of 11 mm carapace length and 20 . 35 g body weight have been observed every fortnight. A newly spent spawner could gain additional weight of 22 . 5 g in only 6 days. Feeding rates of juveniles and adult crabs have been established based on the average body weight from an experiment using mussel meat. Crabs feed more at night. In another experiment, eyestalk ablation was found to be effective in inducing growth and mating. Aside from hastening the molting process, copulation is induced even among the small crabs (average carapace length = 55 mm). Natural mating lasts about 26 hr. A copulation which lasted for seven days with a break in between was observed.

Anti-HIV Activities of the Compounds Isolated from Polygonum cuspidatum and Polygonum multiflorum

The 70% EtOH extract of Polygonum cuspidatum showed inhibitory action against HIV-1-induced syncytium formation at non-cytotoxic concentrations in vitro with a 50% effective concentration (EC50) of 13.94 +/- 3.41 mu g/mL. Through bioactivity-guided fractionation, 20 phenolic compounds, including eight stilbenoids, were isolated from the roots of Polygonum cuspidatum, and their anti-HIV-1 activities were evaluated. Results showed that compounds 1, 13, 14, and 16 demonstrated fairly strong antiviral activity against HIV-1-induced cytopathic effects in C8166 lymphocytes at non-cytotoxic concentrations, with EC50 values of 4.37 +/- 1.96 mu g/mL, 19.97 +/- 5.09, 14.4 +/- 1.34 mu g/mL, and 11.29 +/- 6.26 mu g/mL and therapeutic index (TI) values of 8.12, > 10.02, > 13.89, and > 17.71, respectively. Other compounds showed either weak or no effects. Compound 6 also showed weak inhibition (153.42 +/- 19.25 mu g/mL); however, it possesses very good water solubility and showed almost no cytotoxicity (> 2000 mu g/mL), therefore achieving a fairly good TI (13.04). The activities of the two compounds (3 and 18) from Polygonum multiflorum were also assayed. The relationship between molecular structures and their bioactivities was also discussed.

猪-猕猴延迟性异种移植排斥反应的发生机制

　目的:探讨猪2猕猴延迟性异种移植排斥反应(DXR) 的发生机制。方法:建立湖北白猪2云南猕猴的腹腔异位心 脏移植模型,应用中华眼镜蛇毒因子(Y2CVF) 完全清除受者体内补体,并应用环孢素A(CsA) 、环磷酰胺(CTX) 和甲泼尼龙(M. P) 三联免疫抑制治疗。检测血清C3、C4、抗猪内皮细胞天然抗体,免疫组化方法染色检测移植物中C3、C5b29、IgG、IgM、细胞间 黏附分子21 ( ICAM21) 、肿瘤坏死因子2α(TNF2α) 、单核巨噬细胞(CD68) 、NK细胞(CD57) 、CD4 + T 细胞和CD8 + T 细胞的表达。 结果:移植心存活时间分别为8、10、13 和13 天,血清C3 和补体总活性均下降为0 ,抗猪内皮细胞天然抗体水平在移植后则有 一个更为明显的下降,在移植心失功前2～4 天开始天然抗体稍有回升,但较术前正常时仍明显偏低。移植心有程度不等的 C3、C4、C5b29、IgG及IgM 沉积,大量的单核细胞(50 %) ,少量的NK细胞(8 %～10 %) 、CD4 + T 细胞(15 %) 和CD8 + T 细胞 (25 %) 。移植物血管内皮细胞表面出现ICAM21 的表达上调,移植物间质中出现TNF2α的表达增加。结论:体液免疫和细胞免 疫参与猪2猕猴DXR 排斥反应的发生。

湖南尖吻吻蝮蛇毒两个出血毒素的纯化和理化性质

经Sephadex G-75凝胶过滤, QAE-Sephadex A-50和CM-Sephadex C-25离子交换层析, 从尖吻蝮蛇毒中纯化出两个出血毒素(DaHT-1和DaHT-2)。SDS-PAGE测得分子量均为23.5kD,IEF-PAGE测得等电点分别为5.6和5.2, DaHT-1和DaHT-2的最小出血剂量分别为0.5#mu#g和0.8#mu#g。都具蛋白水解酶活性, DaHT-1和DaHT-2的最适温度分别为35℃和40℃, 最 适pH为6-9, 对热均不稳定, 温度高于60℃活性完全丧失。图7表1参13

Improved suppression of circulating complement does not block acute vascular rejection of pig-to-rhesus monkey cardiac transplants

At present, acute vascular rejection (AVR) remains a primary obstacle inhibiting long-term graft survival in the pig-to-non-human primate transplant model. The present study was undertaken to determine whether repetitive injection of low dose Yunnan-cobra venom factor (Y-CVF), a potent complement inhibitor derived from the venom of Naja kaouthia can completely abrogate hemolytic complement activity and subsequently improve the results in a pig-to-rhesus monkey heterotopic heart transplant model. Nine adult rhesus monkeys received a heterotopic heart transplant from wild-type pigs and the recipients were allocated into two groups: group 1 (n = 4) received repetitive injection of low dose Y-CVF until the end of the study and group 2 (n = 5) did not receive Y-CVF. All recipients were treated with cyclosporine A (CsA), cyclophosphamide (CyP) and steroids. Repetitive Y-CVF treatment led to very dramatic fall in CH50 and serum C3 levels (CH50 < 3 units/C3 remained undetectable throughout the experiment) and successfully prevented hyperacute rejection (HAR), while three of five animals in group 2 underwent HAR. However, the continuous suppression of circulating complement did not prevent AVR and the grafts in group 1 survived from 8 to 13 days. Despite undetectable C3 in circulating blood, C3 deposition was present in these grafts. The venular thrombosis was the predominant histopathologic feature of AVR. We conclude that repetitive injection of low dose Y-CVF can be used to continuously suppress circulating complement in a very potent manner and successfully prevent HAR. However, this therapy did not inhibit complement deposition in the graft and failed to prevent AVR. These data suggest that using alternative pig donors [i.e. human decay accelerating factor (hDAF)-transgenic] in combination with the systemic use of complement inhibitors may be necessary to further control complement activation and improve survival in pig-to-non-human primate xenotransplant model.

异源精子在银鲫雌核发育子代中的生物学效应

黑龙江省方正县双凤水库的两性型银鲫群体是三倍体雌核发育种群。异源精子不仅能刺激银鲫卵雌核发育,而且还能影响雌核发育子代的某些性状,如对于子代的生长、性比、体色和肝脏LDH同工酶等都产生了影响。为区别于原有术语“雌核发育gynogenesis”,我们把这种表现了异源精子生物学效应的雌核发育称之为“异精雌核发育allogynogenesis”,发育的子代称之为“异育银鲫”。异育银鲫已以其明显的生长优势在生产上显示了优良的经济性状。