栉孔扇贝对急性病毒性坏死症病毒的生理和免疫应答

栉孔扇贝（Chlamys farreri）是我国北方重要养殖扇贝种类，在海湾扇贝和虾夷扇贝引进以前，其年产量占我国扇贝总产量的80%。但自1997 年以来，我国北方大部分养殖区连续发生养殖栉孔扇贝大批死亡事件，严重影响和损害了栉孔扇贝养殖业的发展。我国栉孔扇贝大规模死亡是多种因素综合作用的结果。大致可分为生物因素与非生物因素：非生物的因素有夏季水温过高、养殖密度过高、养殖环境退化等。生物因素有流行性病原生物的侵害和扇贝种质的退化等。其中，急性病毒性坏死症（Acute Viral Necrobiotic Disease, AVND）病毒造成栉孔扇贝大规模死亡现象的研究已经开展。本研究通过生理学、免疫学技术和手段研究栉孔扇贝对急性病毒性坏死症病毒的生理和免疫应答，以期更好的了解栉孔扇贝对这一病毒的防御机制，为扇贝病害防治提供资料。 本研究对不同温度下栉孔扇贝感染AVND 病毒后的耗氧率和排氨率进行了测定。结果显示，在17℃下，病毒组和注射生理盐水组栉孔扇贝的耗氧率逐渐升高，但两者无显著差异；方差分析显示，各组间排氨率的变化无显著差异。在25℃下，栉孔扇贝闭壳肌注射AVND 病毒和注射生理盐水组栉孔扇贝的耗氧率逐渐升高，在12 小时取得最大值，对照组则变化不大。方差分析显示，注射病毒组与注射生理盐水组和对照组之间有显著差异（P<0.05）。同时，对栉孔扇贝感染AVND 病毒的致病剂量进行了研究，在25℃水温下，栉孔扇贝肌肉注射感染AVND 病毒后，只有150 μl 组表现出明显患病症状并在第三天开始出现死亡现象，注射50、100 μl 组则无明显症状；17℃下栉孔扇贝感染AVND 病毒后无明显患病症状，表明AVND 病毒对栉孔扇贝的感染致病具有剂量和温度依赖性。 对于25℃水温下栉孔扇贝感染AVND 病毒后血清中相关免疫酶类活力变化进行了测定。栉孔扇贝感染AVND 病毒后血清中SOD 的活性逐渐升高，在48小时达到最大值，方差分析显示不同时间点之间的SOD 活性有显著差异（P<0.05），在48 小时，病毒组和生理盐水组间的SOD 活性有显著差异（P<0.05），在其它时间点无显著差异。酸性磷酸酶（ACP）的活力在感染病毒2 小时后升高，在12 小时下降，然后又升高，在48 小时达到最大值。方差分析显示不同时间点之间的ACP 活性有显著差异（P<0.05），在2 小时和48 小时，病毒组和生理盐水组间的ACP 活性有显著差异（P<0.05）。碱性磷酸酶（AKP）的活力变化趋势与ACP 相同，在24 小时达到最大值。方差分析显示不同时间点之间的AKP 活性有显著差异（P<0.05）。在2 小时、12 小时、24 小时病毒组和生理盐水组间有显著差异（P<0.05）。栉孔扇贝酚氧化酶的活性最大值在48 小时，但与生理盐水对照组之间无显著差异。溶菌酶（Lysozyme）活性在病毒组和生理盐水对照组间无显著差异，病毒组最大值在2 小时取得，对照组在24 小时取得。结果表明栉孔扇贝通过升高或调节自身免疫相关蛋白酶类合成应对AVND 病毒侵染。 采用荧光实时定量PCR 技术，对栉孔扇贝感染AVND 病毒后免疫相关基因的时空表达规律进行了研究。水温17℃下，栉孔扇贝肌肉注射感染AVND 病毒后超氧化物歧化酶（SOD）基因mRNA 的表达量逐渐上升，在注射后24 小时达到最大值，约为空白对照组的1.8 倍，方差分析显示，病毒组SOD 的表达量不同时间点之间有显著变化（P<0.05）；但与生理盐水对照组相比较，病毒组SOD表达量无显著差异。在水温25℃下SOD 基因mRNA 的表达量逐渐上升，在注射后6 小时达到最大值，约为对照组的1.5 倍，空白对照组的2.2 倍。病毒组SOD的表达量不同时间点之间有显著差异（P<0.05）；在感染后2、6、12、24 小时病毒组SOD 表达量比对照组有显著升高（P<0.05）。溶菌酶基因在肝胰脏中的表达升高，在6 小时达到最大值，约为生理盐水对照组的1.5 倍，空白对照组的2.7倍，在48 小时取得最小值（低于空白对照组）。病毒感染后不同时间之间溶菌酶基因表达有显著差异（P<0.05），感染后6、24 和48 小时病毒组溶菌酶基因表达比对照组有显著升高（P<0.05）。在AVND 病毒感染后6 小时，在肝胰脏、性腺、肌肉、鳃中溶菌酶mRNA 量急剧增加，分别达到了空白对照组的4.7 倍、3.8 倍、13.43 倍和25.15 倍。方差分析显示在不同组织部位的表达有显著差异（P<0.05）。表明AVND 病毒感染后栉孔扇贝免疫相关基因的表达具有时序性和组织部位特异性。

几种非营养无公害添加剂对大菱鲆的效应和机理研究

在基础饲料中分别添加0.04％低聚木糖、0.13％酵母细胞壁、0.08％胆汁酸和同量组合添加，形成5个处理组。采用随机区组试验设计，将体重151.3±15.2 g 的健康大菱鲆鱼165尾平均分配到5个处理组(A～E)中（每组3重复），经72天试验，进行了生长、水质、消化、免疫等试验和测定，结果如下： 组合组的生长效果和饲料利用率最好，酵母细胞壁或低聚木糖单独添加，表现出优良的促生长和饲料利用率；单独添加胆汁酸也有良好效果。4试验组（组合组、酵母细胞壁组、低聚木糖组、胆汁酸组）与对照组比较，增重率分别提高15.4％、13.9％、12.4％（p<0.05）和7.4％(P>0.05)，饲料系数分别降低6.9％、6.2％、5.4％（p<0.05）和3.8％(P>0.05)。 不同添加剂及组合对试验鱼所处水环境因子变化仅有小幅影响，统计差异不显著（p>0.05）。4试验组比对照组的水体氨氮含量分别提高4.0％、3.2％、3.0％和0.8％(P>0.05)，COD含量分别提高2.8％、-2.2％、-3.4％和0.8％(P>0.05)。根据试验结果，建议水环境因子（氨氮、磷酸盐、COD等）作为水产动物营养与饲料研究的主要衡量指标之一。 3种添加剂组合后达到提高生长大菱鲆非特异性免疫功能的最优效果，对补体C3和C4、细胞吞噬活力和SOD的提高作用尤为显著；酵母细胞壁单独添加对补体C3和细胞吞噬活力的作用更加显著；低聚木糖单独添加对补体C4和细胞吞噬活力的作用显著；单独添加胆汁酸提高免疫力的作用相对较弱。 4试验组比对照组的蛋白质消化酶活力在胃和前肠，分别提高20％和24％、17％和19％、16％和15％（p<0.05）、11％和3％(P>0.05)；脂肪消化酶活力在前肠和中肠，分别提高22％和19％、19％和17％（p<0.05）、7％和12％（p>0.05）、19％和18％（p<0.05）。 4试验组比对照组的蛋白质消化率分别提高了3.6％、2.9％、3.7％（p<0.05）和1.5％（p>0.05）；粪蛋白质排出量减少12.7％、7.1％、13.4％和2.4％（p>0.05）。说明，3种添加剂显著提高了生长大菱鲆蛋白质消化率，使粪蛋白质排出量不同程度降低，显示了试验使用添加剂的无公害效应。 权衡不同添加剂及其组合对大菱鲆生长期生长性能、饲料利用率、水生态因子、消化酶活力、非特异性免疫、蛋白质消化与粪蛋白质排出的综合影响，本研究从生态与环保角度得出：3种添加剂组合的效果最好，酵母细胞壁或低聚木糖单独添加表现出优良效果；单独添加胆汁酸也有良好作用。

南沙珊瑚礁生态系的营养动力学过程

本论文首次报道了在珊瑚礁向海坡上投放沉积物捕捉器的结果和若干非生源要素如Mo、W、Re、Os、Ni、Ir等在泻湖内外的垂直通量，并在国内首次报道了珊瑚活体培养的结果。将海水、沉降颗粒物、生物和泻湖表层沉积物统一进行系统的研究，重点讨论了珊瑚礁营养动力学过程和维持高生产力的机制等问题。主要的研究内容和结果包括：1. 物理动力过程对营养物质的循环有重要影响物理因素尤其是海水的动力过程更可能是珊瑚礁生长的限制性因素。南沙珊瑚礁的形态及其相关的沉积环境明显受本海区物理过程（海洋和大气）的控制。与此相适应，珊瑚礁生态系统造就了有效保持和快速吸收营养盐的特性。泻湖海水中营养盐分布明显受到泻湖水运动方式的影响，尤其是PO_4-P。2. 营养物质的循环具有快速高效和不均衡的特点 对渚碧礁生源要素的生物地球化学循环研究表明，快速分解、高效再利用是珊瑚礁总生产力很高，净生产力却较低的主要原因。渚碧礁泻湖内两个站的POC分别有93.55%和95.83%在进入沉积物前被消耗，能真正进入沉积物中的却很少。其中99%左右的生物碎屑POC通过生物捕食或腐解作用转变为无机碳重新进入循环。珊瑚礁生态系的高生产力主要是依靠其系统内部快速而高效的再生循环过程维持的。营养盐的原位再生是珊瑚礁营养盐的主要来源，泻湖内PTN和PON释放率分别超过90%和86%；PTP释放率为58.7%～85.2%，多数站位POP的释放率在90%以上。泻湖水中N:P摩尔比平均值仅为8.1，可能存在着氮限制。而在礁坪区，N:P摩尔比的日平均值为26.7，磷的限制作用非常明显。整体来看，氮在泻湖内进入再循环的速度和效率要高于磷2.5～12.8 倍，由于磷缺乏类似于生物固氮作用的持续的供氮机制，磷在珊瑚礁生态系中的限制作用更为明显，至少在礁坪区是如此。珊瑚活体培养的实验表明，珊瑚也存在着短时间里大量消耗营养盐的“奢侈消费”现象。珊瑚对营养盐的吸收速度与营养盐的浓度和珊瑚的种类均有关系。添加营养盐起始浓度高的组营养盐消耗的速度快，与之相适应，其它的各种溶解性营养盐浓度也产生复杂的变化，对迅速稳定水体营养盐浓度产生协同作用，这一过程有助于珊瑚充分吸收突然输入的营养盐。在此实验条件下，珊瑚对含氮盐类的浓度变化要比对磷酸盐更为敏感，可以认为NH_4-N是珊瑚生长的限制性营养盐。在自然界中，这种情况常发生在有大量营养盐输入之后。实验中还发现，对营养盐的吸收速度比营养盐水平更为重要。吸收速度快于某种形态限制性营养盐的输入速度也会导致珊瑚的死亡。反过来讲，珊瑚礁系统可以通过降低对营养盐的消费速度而摆脱营养盐的限制。3. 非生源要素的循环也与生物过种密切相关 非生源要素在海洋颗粒物、生物和沉积物中的分布主要受两种作用的影响，一是颗粒物在生产、沉降和分解过程中的吸附释放作用，另一种是生物的直接利用。颗粒物对IIA族、过渡族的大部分和La系元素都是分布的制约性因素。而IA族、过渡族的一部分和部分非金属元素分布上属于营养盐型，主要受浮游生物直接吸收溶解的盐类（浮游植物）和捕食作用（浮游动物）的影响。轻元素、第四周期的过渡族元素在含量和性质上往往有别于重元素和其它周期的同族过渡元素，更多的参与生物过程。元素分析进一步显示珊瑚礁泻湖内沉降颗粒物主要是自生碎屑，而礁外沉降颗粒物包含了一部分再悬浮的碎屑矿物，但元素在泻湖内外的转移机制是类似的，造成颗粒物来源差别的主要原因是动力学因素。水动力始终是颗粒物中元素垂直转移的主要的、关键性的因素。对于营养盐型的元素，生物的捕食富集是另一个主要控制因素。4. 多种机制的协同作用维持了珊瑚礁生态系的高生产力 考虑到珊瑚礁营养盐的收支并非总是平衡的，珊瑚礁的高生产力的维持可能是通过以珊瑚礁发育位置的选择为基础，“流网”策略、快速吸收营养盐、营养盐的快速循环和高效利用以及“休渔”策略等的协同作用实现的。“休渔”策略是指捕食因素决定的食物链上游生物迁出和初级生产力的恢复过程，当捕食作用高于生产者的生产速度或营养盐供应严重不足时，许多处于食物链上游的游泳动物将迁徙到生产力更高的珊瑚礁中去。大量的生物碎屑和代谢产物中的营养成分重新释放利用。一段时间后又能够重新繁荣起来。由于生物对磷和金属元素等的富集作用，食物链上游生物及其代谢产物作为营养物质输入的一个经常性来源的作用不可忽视。

滤食性贝类筏式养殖对浅海生态环境影响的基础研究

近年来，由于对海区不合理的开发，我国浅海贝类筏式养殖接连遭受重创，这亟需从理论上和实践中确定养殖容量和养殖模式。本文在我国北方典型养殖海湾四十里湾对筏式养殖的贝类开展了现场生理生态学研究，对贝类对浮游植物等悬浮颗粒物的处理过程即贝类对颗粒有机物及营养元素C、N、P的摄食、吸收、排泄、排粪和生长进行了剖析，分析了贝类在沿岸养殖生态系中的物质和营养循环中所扮演的角色，为海区贝类养殖容量和养殖模式的最终确定提供了基础数据。另外，本文还对海水、沉积物及生物体中磷的分析方法进行了大量的实验工作。主要结果如下：① 比较系统地评述了双壳贝类的生物沉积(biodeposition)的原理、测定方法及其生态效应。贝类通过生物沉积在沿岸生态系中的物质和营养循环中扮演着重要的角色。国际上已有不少研究专门报道了贝类在海区现场的生物沉积。而在我国，这方面的研究却罕见。② 综述了双壳贝类各种形态的 N 和 P 排泄及其生态效应。对于我国广泛养殖 的栉孔扇贝、海湾扇贝和牡蛎等双壳贝类的TDN、TP排泄尚未见报道。 ③ 在6～7月，在四十里湾的不同养殖海区(8个站位)对扇贝的生物沉积进行了现场测定。在整个四十里湾海区，一龄栉孔扇贝(壳高 41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10 g/ind))每个每天所产生生物沉积物干重平均为59.9mg，对颗粒有机质(POM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)和颗粒有机磷(POP)的生物沉积速率范围及平均值分别为： 6.88、3.09、0.392 和 0.022mg/ind·d。还在一个站位测定了海湾扇贝(壳高 24.6±2.3mm；软体干重 O.14g/ind)的生物沉积速率为 24.3mg/ind·d，或179.2mg/g·d。不同站位一龄栉孔扇贝的生物沉积速率有较大变化，这主要与饵料浓度不同有关。二龄栉孔扇贝(壳高60.9±8.2mm；软体干重1.91±0.32 g/ind)的生物沉积速率平均为 112.7mg/ind·d，对POM、POC、PON和POP的沉积速率分别是一龄扇贝的1.85倍、1.68倍、1.77倍和2.33倍。养殖海区与非养殖海区比较，前者近海底沉积速率是后者的 1.51～3.47 倍。根据以上数据，作者计算了中等规格栉孔扇贝(用壳高 41.1±4.8mm 扇贝估算)在四十里湾在夏季每天的生物沉积量达 162 吨(干重)，或18.6tPOM、8.37tPOC、1.06tPON和60kgPP。在四十里湾的贝类筏式养殖海区，可以估计贝类每年因生物沉积的生产而循环427tN和98.OtP(包括20.0t OP的贡献)，它们能分别满足浮游藻类生产所需求N和P的17.0％和28.3％(其中OP贡献 6.9％)。可见，贝类在养殖生态系的物质和营养盐循环中扮演着重要的角色。高密度、大面积的贝类养殖使大量的生物沉积物聚集于海底，可能对海区环境产生冲击。作者分析，98年8月份烟台养殖区赤潮的发生很可能与海底生物沉积物营养盐的快速释放以及栉孔扇贝大面积死亡而使浮游藻类失去了摄食控制有关，而风平浪静和养殖笼对水流的阻挡也为赤潮的发生提供了有利条件。④ 采用半现场流水系统法测定了栉孔扇贝在不同养殖密度、不同养殖模式(扇贝单养、贝藻混养、贝藻参混养)中的生物沉积。实验时间尺度大，前后计80天。结果说明扇贝的生物沉积速率与其养殖密度呈反比关系。养殖密度的高低影响饵料浓度的变化(两者呈负相关的对数函数关系)，而饵料浓度的高低直接决定着扇贝的生物沉积速率的高低，两者呈正相关关系(生物沉积速率与POC和叶绿 a 分别呈对数和指数函数关系)。不仅生物沉积物的数量与养殖密度(或饵料浓度)有关，生物沉积物的质量同样与养殖密度(或饵料浓度)有关。栉孔扇贝的养殖使沉积物的有机质含量及C、N 和 P 含量降低，且密度越高，它们的含量越低。这反映了扇贝对环境的适应能力。在海带和扇贝的混养模式中，海带对扇贝生物沉积物的数量和质量不构成影响，当然这是在海带不影响浮游植物数量的前提下得出的结果。而实际上在自然海区两者可能是竞争关系。⑤ 对从海区取回到实验室的多种滤食性动物，包括经济双壳贝类(栉孔扇贝、海湾扇贝、长牡蛎、贻贝、菲律宾蛤仔等)和养殖中的污损动物(栖海鞘、玻璃海鞘、藤壶、玟斑稜蛤)的 N 和 P 排泄进行了测定，包括排泄成分和排泄速率。在N排泄中，NH_4-H 占主要部分，如笼式养殖的双壳贝类 NH_4-N 占总N排泄的70％以上，平均值范围为70.8～80.1％。氨基酸是第二大排泄成分，平均占总N排泄的10～25％。其它形态的N，如尿素、亚硝酸盐和硝酸盐也有检出，如双壳贝类尿素氮在总氮排泄中占 2～5％。但在双壳贝类中未检出尿酸氮。比较而言，海鞘、藤壶的尿素氮相对高一些。在P排泄中，OP约占TDP排泄的15～27％。栉孔扇贝TDP排泄速率为0.281μmol/h·ind。作者以实验室测定结果计算，在整个四十里湾的夏季，所养殖的双壳贝类每天将排泄4.54t总溶解氮，其中NH_4-N 3.36t、Amino-N 0.69t、Urea-N 0.2t。 同时每天磷的排泄为0.57t TDP，其中OP O.15t。对面积为1.3 * 10~4hm~2的海区而言，贝类的N、P排泄分别能满足浮游植物生产所需N、P的44％和40％。尽管Urea-N所占比例有限，但也能满足海区浮游植物所需 N 的 2％左右。以上说二月高密度的贝类养殖对海区生态系统营养盐循环的影响是很显著的。附着动物(柄海鞘等)的N、P 排泄也不容忽视，它们分别能满足浮游藻类生产所需 N、P 的 ll％和 12％。它们一方面通过排泄和排粪加速营养盐和物质的循环对浮游植物的生长产生刺激作用；另一方面，对藻类产生摄食控制，如果海区中滤食性动物太多，即使营养盐再丰富也难以使浮游植物大量繁殖，这无疑将影响滤食性动物的生长速率。⑥ 运用近年来发展起来的生物沉积法对四十里湾半现场流水系统中贝类的滤水率、吸收率、生长率、生态效率等生理生态学参数进行了测定。栉孔扇贝(收获时规格0.194～0.412g软体干重/ind)滤水率平均为3.65 1/ind·h。扇贝放养密度和饵料浓度没有显著关系。扇贝的总摄食率平均为3.98mg/ind·h，对POM、POC、PON的 摄食率范围为0.84～1.87、0.335～0.748、0.0515～O.1293mg/ind·h。扇贝的摄食率随放养密度的升高而降低，与POM呈正相关关系。扇贝的吸收速率受密度和饵料浓度的影响不明显。扇贝对N的吸收效率较C、P稍高，对总有机质的吸收效率为75.9±4.1％，如此高的吸收效率与低饵料浓度有关。扇贝氨基酸泄漏所损失的能量高于排氨的能量损失。代谢能与吸收能呈明显的正相关关系。SFG与饵料浓度呈正相关关系。总生长效率K1(* 100)变化较大，范围为20～49；净生长效率K，K_2(* 100)随POM的升高而升高。扇贝对N的总生态效率范围为6.2～12.8％(平均9.9％)，这高于对C(平均5.9％)和P(平均4.1％)的总生态效率。扇贝对POC、PON和PP的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)平均分别为197、46.8和6.2μg/ind·h，它们分别与POC、PON和PP呈正比关系。扇贝对N的净生长率高于对C和P的净生长率。在N的预算中，如果仅考虑NH_4-N的排泄而忽视其它形态氮的排泄，将会产生很大偏差(平均约20％)。扇贝贝壳生长所需的能量在整个扇贝生长所需能量的9.0～15.1％(平均 11.2％)；贝壳C、N和P在扇贝生长中所占的比例分别为10.5～17.8％、9.4～16.1％和8.7～15.O％。可见，贝壳不管在能量预算还是在元素预算中都不应该被忽视。理论计算而得到的SFG和SFG_C、SFG_N、SFG_P与扇贝的实际生长和扇贝C、N、P的实际增长量之间呈正相关关系，但前者明显过高地估计了扇贝的生长。⑦ 运用生物沉积法在四十里湾养殖海区现场对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。不同海区扇贝的滤水率有变化，一龄扇贝(41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10g/ind)滤水率变化范围为 0.72～2.54(平均 1.27)1/ind·h 或 1.65～5.97(平均 2.61)1/g·h。与半现场研究结果一致，滤水率与TPM没有明显关系，而摄食率却与TPM呈正相关关系。二龄扇贝(软体干重 1.91±0.32g/ind)滤水率为 2.09～3.99(平均 3.10)1/ind·h。吸收速率与POM(或TDM)呈正相关关系，与饵料质量(POM/TPM)无明显的相关关系。吸收效率AE_(POM)与TPM(或POM)没有相关关系，却与饵料质量呈明显 的正相关关系。扇贝对POC、PON和PP的吸收效率平均分别为68.9％、64.0％和63.6％。不同海区SFG差别很大。一龄扇贝SFG范围为-O.174～24.08 J/ind·h，SFG与饵料浓度POM呈正相关关系。SFG负值的出现主要与低饵料浓度有关。SFG_C、SFG_N、SFG_P分别与POC、PON和PP呈正相关关系。在N的生长余力计算中，如果仅考虑NH_4-N排泄，而不考虑其它形态N的排泄，就可能产生相当大的偏差，偏差范围为11～360％，这高于半现场的偏差值，显然SFG_N越低，产生的偏差就越大。这说明在饵料不足、扇贝生长受到限制的环境下进行N生长余力的计算时必须考虑其它形态N的排泄。⑧ 对四十里湾养殖海区一些双壳贝类和藻类的化学组成和有机净生产量进行了讨论。不同双壳贝类的软体有机碳含量差别不大，而N含量差异较大。栉孔扇贝N含量最高(占软体干重的12.36％)，而牡蛎、毛蚶软体N含量相对较低，为 8～9％。从双壳贝类贝壳的组成来看，贻贝和菲律宾蛤仔贝壳中N含量最高，分别为 0.55％ 和 0.56％；而栉孔扇贝贝壳N含量相对较低，在 O.1％左右。贻贝贝壳有机磷含量 (308ppm) 也明显高于栉孔扇贝贝壳(62.1 ppm)。不同海区海带的 C/N 比值较高，变化明显，范围为17.36～30.23。石莼与此相似。大型藻类高 C/N 比值说明海区营养元素N的不足。海带的不同部位N含量差别很大，中带部和边叶在不同海区有较大变化，即对环境的营养状况比较敏感。紫贻贝贝壳中C、H、N 和 P 的含量在整个贻贝中占有相对大的比例，分别为 30.4％、30.2％、31.8％和 29．6％。

海带、裙带菜和羊栖菜的遗传分析

利用AFLP标记对海带在太平洋西北沿岸的6个主要栽培品系和6个野生地理隔离种群进行遗传多样性和亲缘关系分析。通过10对选择性引物总共检测到547个位点。在品系和种群水平，多态性位点比例（P），基因多样性（H）和香农指数（I）在大连野生种群中最高（P: 59.05%; H: 0.2057; I: 0.3062），而在连江栽培品系中最低（P: 9.87%; H: 0.0331; I: 0.0497）。在物种水平（即对所有品系和种群来说），P, H 和I 的值分别是85.01%，0.1948和0.3096。以个体间的相似系数（Dice）和种群间的遗传距离为基础，用非加权类平均法（UPGMA）分别构建个体和种群间的系统树图。AMOVA分析显示，大部分的遗传变异（60.21%）存在于品系和种群间，少部分（39.79%）存在于品系或种群内。遗传分化系数GST的值是0.6226，与FST的值（0.6021）非常接近，基因流（Nm）的值是0.1515，这三个值表明种群（品系）间存在高度的遗传分化。Mantel检验发现6个野生种群的遗传距离或遗传分化与地理距离呈正相关性（相关系数分别是r=0.8870, P=0.007 和 r=0.7962, P=0.011），符合“距离隔离（isolation by distance, IBD）”模型。总体来说，种群（品系）内的遗传多样性处于低到中等水平（大连种群除外），而它们之间的遗传分化程度非常高。 用AFLP和微卫星标记对裙带菜配子体克隆单一交配组合的孢子体后代的遗传一致性进行分析。在这项研究中，建立了2个配子体克隆单一交配系（M1和M2），2个自交系（S1和S2）并采集1个野生种群（W）。11组AFLP引物总共检测到318个位点。M1, M2, S1, S2 和W的多态性位点比例分别是4.7%，0.3%，17.9%，16.4%和36.5%。M1和M2个体间的遗传相似度（95.6-100%）要高于S1和S2（87.7-98.4%）以及W（81.5-92.1%）。在微卫星分析中，用了6个位点。M1在其中的5个位点基因型一致，而在Up-AC-2B2位点显示出不同的基因型。M2在所有6个微卫星位点的基因型都一致。而S1, S2和W都在2个以上的位点检测到不同的基因型。总之，AFLP与微卫星的分析结果一致，即配子体克隆单一交配组合的孢子体后代呈现高度遗传相似性，但也存在细微的差异。 对中国羊栖菜主产区浙江省洞头县的12个羊栖菜养殖品系的重要形态特征进行了比较研究，并利用AFLP技术对一个典型养殖种群的遗传多样性进行了分析。结果显示，这12个品系在全长、全湿质量、侧枝长、侧枝湿质量、侧枝密度等方面存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）。8组AFLP引物在这个典型养殖种群中扩增出198个片段，其中多态性片段为166个，多态性位点比例为83.8%。根据个体间的遗传距离，以UPGMA法构建了个体间的系统树图，27个羊栖菜个体聚为一枝，作为对照的铜藻为另一枝。本研究从形态和DNA分子水平说明了浙江洞头羊栖菜养殖种群具有高度遗传多样性。

中国若干典型海域作用于浮游植物上、下行效应的研究

在胶州湾内、东海与南海通过现场实验(营养盐添加实验与稀释实验)的方法，对N(N0_3~--N、NH_4~+-N)、P、Fe、Si营养盐以及小型浮游动物对浮游植物生长的调控机制进行了初步研究。同时还在胶州湾内开展了上、下行效应的比较研究，主要结果如下：1 在胶州湾内共进行了25次富营养现场实验与12次稀释实验，网采浮游植物(20-200μm)与微型浮游植物(2-20μm)是叶绿素a生物量的主要组成部分，比较而言，在周年的水平上，微型浮游植物比网采浮游植物更多的支配着浮游植物群落的叶绿素a生物量。在营养盐添加实验中，培养后期浮游植物群落也都是网采浮游植物与微型浮游植物占叶绿素a生物量的优势地位。胶州湾是营养盐含量较高，且营养盐变化不规律的海区，但胶州湾各季节的DIN／P基本都大于16:1的Redfield比值。营养盐添加实验的结果显示，在湾内，似乎在秋季无营养盐限制浮游植物生长的情况发生；而在冬、春季发生Si限制的可能性很大；除Fe外，在夏季似乎N(NO_3~--N、NH_4~+-N)、P、Si营养盐限制都有可能发生，但无明显的规律性。在周年的水平上，Si似乎是最主要的限制性营养盐，而P与N都可能产生次级营养盐限制。营养盐添加实验中分级叶绿素的结果显示，网采浮游植物与微型浮游植物在冬、春季一般会经历较显著的Si限制作用，在夏季N似乎对网采浮游植物与微型浮游植物的生长有更重要的调控作用。超微型浮游植物的生长似乎主要受到P的调控。在胶州湾内，网采浮游植物的生长似主要受到上行效应的调控，而下行效应似是控制超微型浮游植物生长的主要机制。从整个浮游植物群落(<200μm)的周年变化情况来看，在控制浮游植物的生物量上，似乎下行效应比上行效应更有效。 2在东海，除402站(122°33'E、30°45'N)位于长江口，受到显著的陆源输入影响外(特别是该站有相当高的SiO_3~(2-)-Si含量)，418站(127°30'E、27°55'N)、Y136站(128°、30°27')与E064(125°14'E、25°48'N)站都位于开放海区，营养盐含量都很低。1999年的航次，表层的硝酸盐与铵盐含量都比1998年的航次高，但另外三种常量营养盐含量都低。402站有较高比例的网采浮游植物与微型浮游植物叶绿素a生物量，相应的超微型浮游植物占总叶绿素a生物量的比例则显著低于其它三站。位于陆架区的Y136站，其微型浮游植物叶绿素a生物量则显著低于沿岸海区，但超微型浮游植物叶绿素a生物量则显著增加，占总叶绿素a的50％以上。处于开放海区的418站与E064站，网采浮游植物叶绿素a生物量所占的比例已经很低，而无一例外的是超微型浮游植物叶绿素a生物量贡献了总叶绿素a生物量的大部分。但在培养后期，各组处理中网采浮游植物占总叶绿素a生物量的比例都高于初始值。营养盐添加实验的结果显示，沿岸海水中，从比例上看，浮游植物的生长似乎更需要N而不是P，但是太高的N／P添加对浮游植物生长的促进作用反不如适中的N／P的添加；在418站，各种营养盐的添加对浮游植物的生长都有促进作用(Fe除外)，但P的作用更显著一些，在添加的两种N源中，NH_4~+-N的作用比NO_3~--N的作用更显著；在E064站，培养中各实验组的总叶绿素a生物量都有不同程度的增加，但NH_4~+-N与NO_3~--N的作用更显著；Y136站的实验结果与E064站相似，也是NH_4~+-N与NO_3~--N的作用更显著，而且该站Si的作用还比较显著(强于P)。在开放海区，1998年夏季，似乎是P限制着浮游植物群落的生长，但在1999年春季则可能是N限制着浮游植物的生物量。稀释实验的结果显示，在长江口附近的402站与开放海区的E064站浮游植物的生长率都显著高于大陆架的Y136站。小型浮游动物的摄食率则无明显的空间变化趋势，除开放海区的E064站显著高外，其它三站摄食率接近。这一结果与浮游物的群落组成，浮游植物的群落组成以及光照、温度等条件有关。营养盐添加实验与稀释实验的结果都证实，更可能是营养盐通过上行效应，而不是小型浮游动物实施下行效应控制着网采浮游植物的的生长；在东海的实验区域似乎是上行效应控制着微型浮游植物的种群数量变动，从营养盐添加实验的结果看，由于时间的不同，似乎有春季N限制与夏季P限制的季节交替；超微型浮游植物的生长也主要受到营养盐的控制，似乎也有春季N限制与夏季P限制的季节交替；摄食对微型浮游植物的生长有一定的调控作用，但这一调控机制并不是十分有效。3　在南海的航次中，表层硝酸盐的平均浓度较低，经常检测不出，但表层磷酸盐、铵盐与硅酸盐的浓度要比东热带太平洋等贫营养海区高。4 断面沿经度横跨大洋，其表层各种营养盐的平均浓度均低于2断面与5断面，（硝酸盐一般都在检测限之下，铵盐与磷酸盐的平均值分别为0.20与0.12 μM)，属于营养盐较低的海区；2断面表层各种营养盐的平均浓度最高(硝酸盐、铵盐与磷酸盐分别为0.29、1.17与O.19μM)；5断面表层平均的营养盐含量介于2断面与4断面之间，但硝酸盐含量经常在检测限之下。K206与K508站在培养实验的初始时刻都是超微型浮游植物占总叶绿素a生物量的大部分，但K409站网采浮游植物、微型浮游植物与超微型浮游植物的叶绿素a生物量分别占总叶绿素a生物量的30％左右。培养中，各组处理中网采浮游植物叶绿素a生物量占总叶绿素a生物量的比例都增加。K409站位于南海中央，该站浮游植物对各种营养盐的添加都有显著的响应效果；K206站位于2断面中部巴士海峡处，本站除P的添加效果较明显外，另外几种营养盐的富营养效果都不显著；K508站磷酸盐与硝酸盐的添加效果较明显。总的来说，各种营养盐的添加对浮游植物的生长都有促进作用，但磷酸盐的作用似乎更显著一些。实验结果可能更反应了N、P、Fe这几种营养盐的共同限制作用。Si限制不如其它几种营养盐显著。南海Fe的限制情况也不严重。各站浮游植物摄食率(g)与生长率(u)的空间变化都不显著。各站的g／u都在0.4左右，说明在南海小型浮游动物的摄食压力比较一致。K409站与K508站浮游植物的生长率显著高于K206站。小型浮游动物的摄食率与浮游植物生长率的变化趋势一致，都是中部的K409站与南边的K508站高于北边的K206站。这可能是各采样站点浮游动物种类组成不同的结果。网采浮游植物似乎主要受到各种营养盐的限制，其中P的作用最显著，N也较显著，随地域不同，间或有Fe的限制作用发生。在南海的中部，可能存在N、P、Fe营养盐对微型浮游植物的共同限制作用，但在北部，可能有微弱的P限制作用，而在大洋的南部，几乎无营养盐限制微型浮游植物的生长，摄食在控制微型浮游植物的生物量上并不是十分有效。超微型浮游植物的生长似乎同时受到营养盐与小型浮游动物摄食的控制，营养盐添加实验的结果显示可能P对超微型浮游植物的生长促进作用最大，同时进行的稀释实验证实，小型浮游动物的摄食活动在调节超微型浮游植物的生长上也相当有效。

硬粒小麦-节节麦人工合成种HMW-GS组成及1.5＋10亚基的遗传分析

对CIMMYT的99份硬粒小麦-节节麦人工合成种（简称合成种）的HMW-GS组成分析发现，Glu-B1和Glu-D1位点的变异类型比普通小麦丰富，分别有9种和12种亚基类型；筛选出含有比5＋10亚基更优质的1．5＋10和5＋12亚基的合成种分别有8份和1份；含有优质亚基1．5＋10的合成种与普通小麦杂交结实正常；对2个合成种与2个普通小麦品种的8个止反交组合F1种子电泳发现，优质亚基1．5＋10在F1代能正常表达，双亲所有亚基任F1代都得到表达，表现共显性遗传。本研究为优质亚基1．5＋10和5＋12转育到普通小麦中奠定了基础。

Determination of free fatty acids in soil and bryophyte plants by precolumn derivatization via HPLC with fluorescence detection and tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS)

A sensitive method for the determination of 30 kinds of free fatty acids (FFAs, C-1-C-30) with 1-[2-(p-toluenesulfonate)-ethyl]-2-phenylimidazole-[4,5-f] 9,10-phenan- threne (TSPP) as labeling reagent and using high performance liquid chromatography with fluorescence detection and identification by online postcolumn mass spectrometry with atmospheric pressure chemical ionization (APCI) source in positive-ion mode (HPLC/MS/APCI) has been developed. TSPP could easily and quickly label FFAs in the presence of K2CO3 catalyst at 90 degrees C for 30 min in N,N-dimethylformamide (DMF) solvent, and maximal labeling yields close to 100% were observed with a 5-fold excess of molar reagent. Derivatives were stable enough to be efficiently analyzed by high performance liquid chromatography. TSPP was introduced into fatty acid molecules and effectively augmented MS ionization of fatty acid derivatives and led to regular MS and MS/MS information. The collision induced cleavage of protonated molecular ions formed specific fragment ions at m/z [MH](+)(molecular ion), m/z [M'+CH2CH2](+)(M' was molecular mass of the corresponding FFA) and m/z 295.0 (the, mass of protonated molecular core structure of TSPP). Fatty acid derivatives were separated on a reversed-phase Eclipse XDB-C-8 column (4.6 x 150 mm, 5 mu m, Agilent) with a good baseline resolution in combination with a gradient elution. Linear ranges of 30 FFAs are 2.441 x 10(-3) to 20 mu mol/L, detection limits are 3.24 similar to 36.97 fmol (injection volume 10 mu L, at a signal-to-noise ratio of 3, S/N 3:1). The mean interday precision ranged from 93.4 to 106.2% with the largest mean coefficients of variation (R.S.D.) < 7,5%. The mean intraday precision for all standards was < 6.4% of the expected concentration. Excellent linear responses were observed with correlation coefficients of > 0.9991. Good compositional data could be obtained from the analysis of extracted fatty acids from as little as 200 mg of bryophyte plant samples.Therefore, the facile TSPP derivatization coupled with HPLC/MS/APCI analysis allowed the development of a highly sensitive method for the quantitation of trace levels of short and long chain fatty acids from biological and natural environmental samples.

卡拉麦里山有蹄类自然保护区蒙古野驴(Equus hemionus)和鹅喉羚(Gazella subgutturosa)食性、种群和栖息地研究

卡拉麦里山有蹄类自然保护区是世界著名的荒漠有蹄类自然保护区, 区内有蒙古野驴(E. hemionus)、鹅喉羚(G. subgutturosa)、盘羊(Ovis ammon)以及近期野放的普氏野马(E. przewalski)。经过多年有效保护和管理，区内蒙古野驴及鹅喉羚种群得到恢复并有较大增长。从2006年开始，我们在该保护区开展了蒙古野驴和鹅喉羚的食性构成、社群结构、种群密度、卧息及采食生境利用、季节性栖息地利用等方面的研究。主要结果如下： 采用粪样显微分析技术研究了蒙古野驴、鹅喉羚与家羊、家马和家骆驼3种家养动物春季、秋季和冬季食性组成及食物生态位。结果发现：(1) 该区域的蒙古野驴、鹅喉羚和家畜所采食的植物科数和种数都不相同，针茅、驼绒藜、蒿和梭梭在各自食谱中所占的比例不同, 但蒙古野驴、鹅喉羚和家畜主要采食针茅、驼绒藜、蒿和梭梭；(2) 春季、秋季和冬季这些野生与家养草食动物两两之间的食物生态位重叠均在0.8以上，最低为0.832(冬季：鹅喉羚和家马)，最高达到0.986(秋季：蒙古野驴和家羊；秋季：家马和家羊)。五种有蹄类之间的食物生态位重叠度也达到了0.3以上。表明在卡拉麦里山有蹄类自然保护区，上述野生动物及季节性进入该自然保护区的家畜之间均存在食物竞争。冬季积雪深，食物短缺, 荒漠有蹄类易因冻饿及疾病等造成死亡。因此，应采取限制秋冬季进入该自然保护区家畜数量及调整放牧区域等保护管理措施，对该区域荒漠有蹄类实施有效保护。 对蒙古野驴和鹅喉羚的集群行为进行了初步研究。将鹅喉羚或蒙古野驴集群划分为雌性群、雄性群、母仔群、雌雄混群和独羚或独驴5种类型。共统计蒙古野驴556群次，计8235匹次。其中，雌雄混群223群次, 占40%, 为最多的集群类型；其余为雄性群(24%)、独驴(19%)、雌性群(11%)和母仔群(6% )。不同集群大小的比例差异极显著 (P=0.000)。其中2-30匹的集群占69%，独驴占18%，其余为13%。最大集群为266匹。除独驴外，其余4种集群类型的集群大小存在极显著差异。独驴作为一种特殊的集群类型，其占雄性个体的比例达63%，说明雄性个体比雌性更容易形成独驴。观察记录到鹅喉羚1286群次，计9148只次。其中，雌雄混群459群次, 占35%,为最多的集群类型；其余为独羚(18%)、母仔群(18%)、雄性群(17%)和雌性群(12%)。不同大小集群的比例差异极显著(P=0.000)，其中2一15头的集群占73%， 16头以上集群占42%，独羚仅占3%，不同集群大小差异也极为显著(P=0.000)。除独羚外，其余4种集群类型的集群大小存在极显著差异。独羚作为一种特殊的集群类型，其雌性个体的比例占到55%，因此, 不能说明雄性比雌性更容易形成独羚。 分四个季节采用截线取样法，用DISTANCE5.0估计了蒙古野驴、鹅喉羚的密度和遇见率。根据DISTANCE5.0计算，该区域春季蒙古野驴种群密度为0.55±0.14匹/km2 (平均数±标准差,下同)，夏季为0.60±0.13匹/km2，秋季为0.78±0.19匹/km2和冬季为0.54±0.14匹/km2。春季、夏季、秋季和冬季的鹅喉羚种群密度分别为1.14± 0.18头/km2，0.95±0.12头/km2，1.08±0.18头/km2和1.54±0.31头/km2。将这些结果与本区域不同时期及不同地域的蒙古野驴、鹅喉羚密度和遇见率数据进行了比较对比。截线取样法为研究干旱地区的有蹄类动物提供了一种标准方法，本研究结果为卡拉麦里自然保护区蒙古野驴和鹅喉羚的长期监测提供了基础数据。 采用样方法研究了鹅喉羚夏季和冬季卧息生境选择。夏季测定了49个卧迹样方，36个对照样方；冬季测定了75个卧迹样方，75个对照样方。研究发现，春季鹅喉羚主要选择平滩、下坡位和无坡位、海拔高度910米以上、与水源距离较远、远离道路、远离居民点、隐蔽级高、中低植被密度和中高草本密度的区域作为卧息生境；而冬季则主要选择山坡、阳坡和半阴半阳坡、中上坡位和下坡位、海拔900～1000m范围、离道路501～1000m以及大于2000m的距离、靠近居民点、中低隐蔽级、中厚度(1.1-3cm)雪深、中高植被密度和中高草本密度的区域作为卧息生境。主成分分析表明，卡拉麦里山鹅喉羚夏季季卧息样方前4个主成分的累积贡献率达到86.57％，第1主成分主要反映卧迹样方的植物密度、草本密度、针茅密度、至最近居民点距离、至永久水源最近距离和海拔。冬季该区域鹅喉羚卧息样方前4个主成分的累积贡献率达到73.88％，第1主成分主要反映卧迹样方的植物密度、草本密度、针茅密度和坡度。 通过设立样方研究了蒙古野驴的采食生境。研究发现，夏季和秋季两个季节蒙古野驴主要在平滩和山沟采食。集中在无坡向的平滩、1001m以上的海拔高度、与水源距离较近、远离道路、远离矿区等人类活动点、植被盖度高、草本盖度高、植物多样性高、草本多样性高(P＜0.05)的区域采食。主成分分析表明，夏季影响蒙古野驴采食生境选择的环境因子是植物盖度、草本盖度、针茅盖度、植物密度、草本密度、针茅密度、植物种类、草本种类和禾本科种类。秋季影响蒙古野驴采食生境选择的环境因子是海拔、植物盖度、草本盖度、针茅盖度、植物密度、草本密度、针茅密度、植物种类、草本种类和禾本科种类。 利用卡山保护区不同季节野外种群调查数据，以3S技术为手段，评价了蒙古野驴和鹅喉羚季节性栖息地适宜性。首先把各季节蒙古野驴和鹅喉羚分布点图层，分别和固定水源点图层、道路图层、固定冬牧点图层和矿点图层进行叠加和距离查询，用Vanderploeg & Scavia’s选择指数(Ei*)分析了蒙古野驴和鹅喉羚季节性栖息地选择及其主要影响因素，建立了固定水源点、植被、道路、固定冬牧点和矿点对蒙古野驴和鹅喉羚栖息地影响强度的评价标准。通过缓冲区分析，分别研究了固定水源点、道路、固定冬牧点、矿点对蒙古野驴和鹅喉羚季节性栖息地的影响。通过缓冲区分析，综合研究了与人类活动有关的道路、固定冬牧点和矿点因子对蒙古野驴和鹅喉羚季节性栖息地的影响。最后将固定水源点、植被、道路、固定冬牧点和矿点等5个因子结合起来通过地图综合查询研究分析了这些因子对蒙古野驴和鹅喉羚季节性栖息地的综合影响，在固定水源点较适宜以上范围给出了该保护区蒙古野驴和鹅喉羚季节性不同适宜等级的生境面积。 我们建议采取以下积极措施来保护卡山保护区荒漠生态系统多样性以有效保护该区域内栖息的蒙古野驴和鹅喉羚：提高保护区周边社区政府的认识，提高公众参与自然资源和生物多样性保护的意识；加强水源地建设，积极采取飞播等措施,恢复植被，提高栖息生境质量；逐步限制进入卡拉麦里山越冬渡春的家畜数量；严格进入卡山保护区采矿制度，取缔非法矿业；加强草原围栏生态通道建设；与蒙古国合作建立跨国界的国际自然保护区；建立卡山自然保护区自然资源有偿使用机制；开展长期蒙古野驴和鹅喉羚种群监测。

渭南地区末次冰期以来的蜗牛化石记录及古气候古环境研究

In this study, 172 mollusk assemblages from the Weinan loess section in the southeast of Loess Plateau, China, were identified quantitatively at relative high resolution. The results show: 1) the history and processes of paleoclimatic and paleoenvironmental changes in Weinan since the last 70 ka; 2) the characteristics of climatic changes during the period of the last glacial maximum (LGM); 3) the spatial pattern of paleoclimate variations at the south and middle parts of the Loess Plateau during the LGM period; 4) the timing of the last deglaciation and the return event of rapid climate change during the last deglaciation. The main conclusions are as follows: 1) 172 mollusk samples taken from the uppermost 9 m deposits cover the past 70 ka, which were sampled at the internals of 5 cm for S_0, 3 cm for L_(1-1) and L_(1-2), and 10 cm for L_(1-3), L_(1-4) and L_(1-5). Author analyzed quantitatively all individuals including broken pieces of snail shells, percentages of 15 species identified from 172 samples. Three main groups were determined according to the ecological requirement of each taxon. Based on the variations of three ecological groups and typical ecological species, The author intended to reconstruct the history of and processes of climate and environment since the last 70 ka in the Weinan region. The climate and environment in this region experienced the following changes: relative warm and humid stage from 67.5-20.3 cal. ka B.P., a period of forest-steppe or steppe developed; cold and arid stage from 20.3-15.5 cal. ka B.P., a dry steppe period, later wetter and colder; cold and humid period once time from 15.5 to 12.3 cal. ka B.P., a typical steppe or forest-steppe stage; cold and humid again from 12.3 cal. ka B.P. to 8.2 cal. ka B.P., a tropical steppe stage; warm and humid climate, a forest-steppe developed. 2) The climate during the period of the last glacial maximum (LGM) in Weinan was characterized by a general cold-humid condition, represented by occurrence of a number of the cool-humidiphilous mollusk species such as Gastocopta amigerella and Vallonia cf. pulchella in the section. 3) Comparison of the variations in abundance of Puncture orphana at Weinan with those at Luochuan and Changwu sections suggests that the summer monsoon intensity influenced differently at the three regions during the LGM period. The Weinan was weaker summer monsoon impact during all the period, the Luochuan was influenced occasionally, and Changwu was only a very short time affected, which indicated it might be located at the western margin of the summer monsoon influence during that period. 4) The ratio of thermo-humidiphilous mollusk group to cold-aridiphilous one shows an increase tendency at about 15 cal. ka B.P., reflecting the climate warming after the deglaciation in Weinan, which is approximately corresponding to the timing of warming period of the last deglaciation, found in the East Atlantic Ocean, the South China Sea and the Loess Plateau (indicated by the phytolith study). 5) A remarkable decrease in the number of thermo-humidiphilous and cool-humidiphilous mollusk species from 12.7 - 11.6 cal. ka B.P. indicates a cooling in climate and might be the reflection of the Younger Dryas event in Weinan. 6) Variations in the ratios of thermo-humidiphilous mollusk species to cold-aridiphilous ones reflect the climate instability in Holocene. There were four warm-humid periods (10-8.1 cal. ka B.P., 6.9-6.1 cal. ka B.P., 5.2-2.6cal. ka B.P., 1.6cal. ka B.P. to the present ) and three relative cold-arid periods (8.1-6.9 cal. ka B.P., 6.1-5.2 cal. ka B.P., 2.6-1.6 cal. ka B.P.), showing about a 1,000 year climatic oscillation.

喀斯特石灰土-灌丛系统主要养分含量分布特征研究---以贵阳花溪杨中石灰土-灌丛系统Ca、Mg、 K 、P为例

本论文通过对贵州贵阳花溪杨中喀斯特山区的植被调查与土壤样品分析, 研究土壤-植被中Ca、Mg、 K、P分布特征、变化规律及其影响因素，并在此基础上尝试Ca同位素的预处理研究，以期为喀斯特地区土壤-植被中Ca、Mg、 K、P（尤其是Ca）的生物地球化学循环研究奠定基础，同时为植被演替、物质循环研究和退耕还林还草的人工恢复提供植物自身的营养依据。本次研究取得如下认识： 1.受石灰岩母岩控制，土壤样品元素含量的特征为：CaO>MgO>K2O> P2O5。同一元素沿海拔变化有一定的相关性，并且相关性随元素的不同存在差异：随海拔高度的增加CaO含量有升高的趋势，而MgO 、K2O、Na2O含量都有所降低。表层土壤中K2O-Na2O含量正相关变化，CaO-K2O含量负相关变化。并且从土壤表层到底层在剖面-1中随深度增加，CaO、MgO、K2O含量升高，而P2O5的含量则有上升的趋势。土壤中元素的上述分布特征主要与石灰岩的风化成土作用过程中不同分化程度土壤Ca的淋失和来自高处的富钙雨水输入有关。 2.喀斯特生态环境富钙的这一特点对喀斯特灌丛植物的种类成分和营养元素含量有很大影响。地貌部位、海拔高度对植物Ca、Mg 、K、P含量也有不同程度的影响。植物Ca、Mg 、K、P含量由高到低依次为：Ca > K > Mg >P。苔藓与其它植物比较， Ca、Mg、 K、P的含量都小于其它三类较高等的植物，这一现象与其自身的生物学特性有关：苔藓植物组织结构简单，不具备发达的输导组织，不具备真正的根系，不利于从土壤等基质中吸收营养。在、灌草、灌木、藤本三类植物营养元素之间Ca –P含量具有负相关变化，Mg –P含量具有正相关变化；在所分析的植物种，P- K含量变化呈正相关，并且植物叶片Ca/K比值随着P含量的增加而显著地以指数形式减小。这是因为植物体内的K和P对于Ca来说起着平衡离子（counter ion）的作用。 3. 生境中基岩裸露和土体浅薄的特点，极大地制约了喀斯特灌丛的发育，喀斯特生境的富含钙的特点对喀斯特灌丛植物的种类成分和元素含量有很大的影响。但是杨中灌丛群落植物Ca、Mg、K、P含量和对应土壤CaO、MgO、K2O和P2O5含量相关性不明显。植物Ca、Mg、K、P元素虽主要来源于土壤，但因其含量受元素地球化学性质、植物种类、土壤元素对植物有效态的含量等因素的制约，而使植物元素含量和土壤元素的含量没有明显的相关性． 4.从Ca同位素的预处理研究来看，离子交换分离法对去除样品中的杂质效果较好。在以后测定过程中，有利于增强离子流稳定性和强度, 提高测量精度和准确度，与沉淀法相比较，此法适宜作为钙同位素样品的前处理方法。 关键词： 喀斯特 石灰土-灌丛系统 Ca、Mg、K、P含量分布 钙同位素 环境地球化学

喀斯特石漠化区植物水分利用的时空变化研究----以贵州清镇王家寨小流域为例

本研究以西南喀斯特地区的王家寨小流域为研究对象，以植物叶片δ13C值为植物水分利用效率的指示值，结合利用氢氧同位素对植物的水分来源进行确认，通过研究小流域中不同土壤类型石漠化样地、不同季节、不同等级石漠化样地及喀斯特不同小生境中常见植物种水分利用效率及水分来源的差异，旨在从小生境、植物种、植物群落等不同尺度上探讨石漠化发生过程对植物长期水分利用的影响，了解不同水源的利用对植物水分利用效率的影响，了解喀斯特生态系统特有生境中植物对水分的竞争和利用策略，以加深对生态系统水分平衡的认识。通过研究，得出了以下几点认识： 1 喀斯特石漠化区植物叶片δ13C值的时空变化 （1）在本研究区，不同土壤类型区域植物群落δ13C值均随着石漠化的进行趋正，方差分析结果显示黄壤序列植物群落叶片δ13C值存在显著差异（F（3，80）0.01=2.720.05)。整个生长季中，常见种叶片δ13C值与土壤含水量的相关关系研究表明大多数种在大多数时间随土壤水分的减少其WUE提高。 （4）本研究区小生境类型主要有石面、石沟、石缝、及土面。各小生境内植物叶片δ13C值基本上随石漠化进行趋正，即小生境尺度上植物叶片δ13C值随石漠化进行趋正。基于石漠化梯度和小生境类别的双因素方差分析表明，生长于不同石漠化等级及不同小生境的植物叶片δ13C 值总体差异显著。土面上生长的植株叶片δ13C值最负，说明较厚的土层、较多的土量能供给植物较为充足的水分、养分，避免或减小了植物的水分胁迫。对各小生境植物叶片δ13C值与各小生境主要环境因子进行相关分析，结果表明植物叶片δ13C值与小生境土壤厚度、0-10cm土壤平均含水量以及日均大气相对湿度呈显著负相关，而与日均光照强度呈显著正相关。 （5）石漠化过程中常见植物种叶片解剖结构中的栅栏组织厚度、上角质层厚度、下角质层厚度、最大导管直径均呈现逐渐增大的趋势，而海绵组织厚度则呈现逐渐减少的趋势，方差分析结果显示各解剖结构均呈现显著性差异（p<0.05）。另外，对叶片解剖结构指标与叶片δ13C值的相关分析表明，所研究的植物种叶片上述解剖形态结构中除下角质层厚度与叶片δ13C值相关关系不显著（p>0.05）外，其余指标均与其叶片δ13C值呈现显著的正相关关系（p<0.05），说明植物的WUE与植物叶片解剖结构的变化存在着内在的相关关系。 2 喀斯特石漠化区植物水分来源的时空变化 （1）由于07年降雨丰富，其喀斯特皮下水显著低于06年，但是06年喀斯特皮下水的季节变化却不大，这是由于06年为特大欠水年，观测期内降雨仅721mm，为正常年份的60%，“活塞效应”不明显。2006年对各等级石漠化样地植物水分来源研究结果表明：（12月）土壤水及小枝木质部水分的δD及δ18O值明显高于夏季（7、9月）。降雨较多的7月，强、中度石漠化大多数植物主要利用土壤水，轻、无石漠化样地植物则利用土壤水和喀斯特皮下水。9月，由于干旱严重，各石漠化样地大多数植物均不同程度的利用了喀斯特皮下水。 （2）对研究区各小生境植物水分来源的研究表明：各小生境土壤水分δD、δ18O各不相同，石缝小生境土壤水分δD、δ18O最负，石面土壤水分δD、δ18O最正，土面、石沟居中。强度石漠化土壤剖面水分δD、δ18O值>中度石漠化样地>轻度石漠化样地>无石漠化样地，显示随着石漠化的进行，样地蒸发越强烈。整体上，石缝中植物比其他生境更容易利用喀斯特皮下水，无石漠化样地的植物比石漠化样地的植物更容易利用喀斯特皮下水，常绿植物比落叶植物利用更多的喀斯特皮下水，乔木比灌木利用更多的喀斯特皮下水。 3 植物稳定性氢氧同位素与碳同位素耦合 通过对研究区植物叶片δ13C值和不同水源和植物木质部δD、δ18O值的测定，结果表明无石漠化样地植物具有更负的δ13C值，即其水分利用效率（WUE）低于石漠化样地，这是由于无石漠化样地喀斯特水赋存的二元结构，植物除了可以利用浅薄土层的水分，还拥有稳定的浅层地下水即喀斯特皮下水，这已通过植物木质部水分δD、δ18O值的测定得到佐证。落叶种具有比常绿种更正的δ13C值，即其水分利用效率（WUE）高于常绿种，这是由于常绿种比较稳定的利用了浅层地下水，具有稳定的水分来源，使得常绿种的水分利用效率（WUE）较低。土面生境植物具有比其他生境更负的δ13C值，是因为较大的土面面积、较厚的土厚，较多的土量提够给植物较多的水分，养分，土壤水分较充足，避免或减少了植物的水分胁迫，植物WUE较低。

Effect of pore ring number of zeolites on catalytic performance of Mo/Zeolite in methane aromatization under non-oxygen condition

The catalytic behavior of Mo-based zeolite catalysts with different pore structure and size, particularly with 8 membered ring ( M R), 10 M R, coexisted 10 and 12 M R, and 12 M R, was studied in methane aromatization under the conditions of SV=1500 ml/(g.h), p=0.1 MPa and T = 973 K. It was found that the catalytic performance is correlated with the pore structure of the zeolite supports. The zeolites that possess 10 MR or 10 and 12 MR pore structure with a pore diameter equal to or slightly larger than the dynamic diameter of benzene molecule, such as ZSM-5, ZSM-11, ZRP-1 and MCM-22, are fine supports. Among the tested zeolite supports, MCM-22 exhibits the highest activity and selectivity for benzene. A methane conversion of 10.5% with benzene selectivity of 80% was achieved over Mo/MCM-22 catalyst. The Mo/ERS-7 catalyst with 8 MR (0.45 nm) does not show any activity in methane dehydro-aromatization, while Mo/JQX-1 and Mo/SBA-15 catalysts with 12 MR pore exhibit little activity in the reaction. It can be concluded that the zeolites with 10 MR pore or coexisted 10 and 12 MR, having pore size equal to or slightly larger than the dynamic diameter of benzene molecule, are fine supports for methane activation and aromatization.

中老年危机热线来电者的应激源与自杀危险性

Objective: Psychosocial crisis and psychiatric disorders are two stressors for suicide action. This study will explore the differences on demographic characteristics, severity of depression, and suicidality of middle-aged and elder crisis line callers under the influences of psychosocial crisis or psychiatric disorders or two simultaneously-mixed stressors, in order to develop effective intervention strategies for crisis line. Methods: Analysis data of 1,092 cases selected from national crisis line callers aged 45 and over who were assessed with “Suicide risk assessment” during the period from December, 2002 to December, 2008. The sample were divided into three groups of psychosocial crisis, mental health problems, and mixed-stressors of three types of general callers (48.2%, 32.3%, 19.5%), callers with current suicide ideation (43.7%, 33.0%, 23.3%) and callers attempted suicide 2 weeks prior to the call (33.6%, 42.3%, 24.1%) respectively according to the operators’ judgments of the callers’ claimed difficult situations and classification system of crisis line database. X2 test and Tukey-type and Multinomial Logistic Regression multiple comparison methods are applied to analysis the differences of the three groups. Results: In agreement with previous studies, more females (71.3%, X2=13.45, P<0.001), especially females influenced by relationship stressors (76.8%, X2=25.12, P<0.001) made the call for crisis. Among general callers, the check-out rates of Major Depression Episode of mixed-stressor callers (78.5%, P<0.001) and problem callers (68.7%, P<0.05) were significantly higher than that of crisis callers (57.1%). The check-out rates of suicide ideation of mixed-stressor callers (71.4%) were significantly higher than that in crisis callers (53.8%, P<0.001) and problem callers (60.9%, P<0.05). The check-out rates of prior suicide attempts of mixed-stressor (16.6%, P<0.05) and problem callers (18.5%, P<0.01) were significantly higher than that of crisis callers (9.8%). More than half of the mixed-stressor callers (51.8%) reported over 50% degree of hopelessness, which was significantly higher than that of crisis callers (35.6%, P<0.01) and problem callers (38.2%, P<0.05). Fewer crisis callers sought medical help than problem and mixed-stressor callers among three types of callers (X2=241.35, 146.56, 50.87; P<0.001). Compare to non-compound crisis callers, the proportion of minor, severe depression and prior depression diagnosis (14.0% vs. 17.4%; 54.9% vs. 65.2%; 0 vs. 2.2%; X2=14.35，P<0.01), suicide ideation (51.1% vs. 64.0%, P<0.05) and prior suicide attempts (8.4% vs. 15.0%, P<0.05) in compound crisis callers were significantly higher. There were more compound crisis callers with over 50% hopelessness (51.9% vs. 31.0%，X2=11.96，P<0.01). Conclusion: As predicted, among middle-aged and elderly participants, mixed-stressor and compound crisis callers were higher in degree of severity of depression and suicidality. Intervention strategies should be developed addressing to specific stressor or stressors. The promotions of crisis callers’ medical help seeking behavior need to be emphasized.