苔藓动物线粒体基因组的测定及系统发生分析

苔藓动物为一类底栖、滤食性、营附着生活的小型水生群体动物。苔藓动物作为重要的海洋无脊椎动物，在生态上具有重要意义，同时在生物活性物质分离等方面也有重要的应用价值。然而目前对于苔藓动物门的分子系统发生研究还相对较少，对于本门的进化地位尚存在许多争议。本门在后生动物中的进化地位尚未得到确定，它同腕足动物门、帚虫动物门、内肛动物门间的进化关系仍然悬而未决，门内部的系统发生关系也未达成一致。 本研究采用Long-PCR技术扩增了管孔目苔虫扇形管孔苔虫（Tubulipora flabellaris）和唇口目苔虫颈链血苔虫（Watersipora subtorquata）的线粒体基因组，然后利用DNA文库构建结合引物步移的策略获得了它们的线粒体基因组序列。结果显示它们的线粒体基因组具有一些显著的特点：1. T. flabellaris与W. subtorquata线粒体基因组全长分别为13,763 bp和14,144 bp，与其它后生动物相比较小；2. 两个基因组的最大的非编码区都较小，分别为230 bp和100 bp；3. 两个基因组都编码36个基因，包括12个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因。与典型的动物线粒体基因组相比，它们都缺失了atp8基因；4. 通过对基因排列顺序的比较分析发现，T. flabellaris与W. subtorquata的线粒体基因组基因排列顺序与其它后生动物显著不同，相同的基因块（不包括转运RNA基因）最长分别为4个和3个基因。目前已知的四个苔藓动物线粒体基因组的基因排列顺序也非常不同，说明苔藓动物的线粒体基因组经历了大规模的基因重排过程。 为了探讨苔藓动物门的进化地位，基于26个后生动物线粒体基因组的11个蛋白质编码基因（不包括atp6和atp8）的氨基酸序列，分别采用最大似然法与贝叶斯法构建分子系统发生树。本研究的结果支持冠轮动物为单系群，触手冠动物位于冠轮动物内部。结果显示毛颚动物与苔藓动物亲缘关系接近，然而这需要更多的证据的支持。最大似然法与贝叶斯分析的结果都支持触手冠动物为多系群，却不支持腕足动物门与帚虫动物门亲缘关系接近构成一个单系群的观点。

几种对虾染色体及多倍体诱导研究

本文利用染色体制片、流式细胞术、显微荧光、组织学切片、透射电镜、及荧光原位杂交等技术，从细胞遗传学角度，研究了对虾的染色体和多倍体诱导等问题。以胚胎、无节幼体、卵巢、精巢等为材料，采用空气干燥法制片，获得了刀额新对虾、凡纳对虾和细角对虾的体细胞和减数分裂染色体中期分裂相。结果表明，刀额新对虾的染色体数目为2n = 78, n = 39，核型为2n = 78 = 40M + 10SM + 14ST + 14T。凡纳对虾和细角对虾染色体数目相同，为2n = 88, n = 44。以鸡血细胞为对照，用流式细胞仪（Partec CCAII)对刀额新对虾的细胞核DNA含量进行了测定，其值为鸡血细胞的1.75倍，绝对含量为4.025pg/2c。对细角对虾、日本对虾、刀额新对虾和中国对虾的基因组大小进行了比较，发现四种对虾基因组由大到小的顺序为细角对虾、日本对虾、刀额新对虾、中国对虾，由此推导出对虾科在进化过程中DNA发生丢失的假设。应用荧光原位杂交技术研究了中国对虾18SrDNA序列和（AG）n微卫星序列在染色体上的定位。初步研究的结果发现18SrDNA序列和（AG）n序列分布在中国对虾一对染色体的端粒区域；（AG）n微卫生序列分布在5对染色体上，着丝粒和端粒区域都有分布。本文对分布在热带和亚热带的日本对虾，斑节对虾及刀额新对虾的多倍体诱导进行了研究，成功地诱导出了三种对虾的三倍体幼体，诱导率最高分别达到68.52%、59.99%、49.70%。并进一步探讨了热带对虾多倍体诱导的特点，认为对产卵温度较市制热带和亚热带对虾，冷休克的诱导效果较好。采用热休克、冷休克、CB、6-DMAP、秋水仙素及咖啡因等方法，进行了中国对虾四倍体诱导研究。通过抑制第一极体排放或抑制第一次卵裂等途径，上述方法都获得了四倍体胚胎，最高诱导率达100%。实验中优化了诱导条件，筛选了诱导方法，认为热休克方法最佳。利用显微荧光技术研究精子入卵，原核形成、移动、结合以及再分离的过程，微管、微丝的活动及纺锤体等的动态变化，有助于深入了解多倍体的诱导机理。本文在中国对虾三倍体、四倍体诱导过程中，观察了诱导处理后染色体行为的变化，进一步分析了多倍体的形成过程。实验中发现四倍体诱导中存在细胞形态的特殊变化，认为是由于诱导处理导致的中心体复制异常所致，这也是诱导率降低的主要原因。文中讨论了四倍体诱导的最佳时机的选择即选择染色体已经分开，中心体尚未复制的时刻，并由此讨论了中心体的复制事件。利用组织学切片和透射电镜观察了三倍体成虾不同时期的性腺。结果表明，中国对虾三倍体的卵巢外观上退化明显，在组织学上可分为增殖期、阻滞期和退化期，卵巢细胞的发育大多停滞在卵原细胞阶段，尚未观察到有形态成熟的卵子形成，除少数生殖细胞进入卵黄形成前期，大多数为不定性细胞。三倍体精巢形态发育和组织学结构与二倍体相近，但产生的精子数明显少于二倍体。且输精管、贮精囊也呈退化趋势。精巢中所发现的染色体数在60-80、100-120和230-250区间的非整倍体细胞所占比例很大，其原因可能是减数分裂过程中，染色体发生了丢失。在超微结构上，观察到三倍体卵巢内的卵原细胞线粒体退休。核糖体较少，内质网和高尔期体比较发达，在晚期少数卵母细胞有卵黄颗粒存在。三倍体精巢中精原细胞和精母细胞的细胞器不发达，线粒体少，高尔基体较多；滤泡腔和输精管内精子很少，大小不一。

六种重组别藻蓝蛋白的抗氧化活性研究

藻胆蛋白（ phycobiliprotein ）是某些藻类中一类重要的捕光色素蛋白，由脱辅基蛋白（ apoprotein ）和四吡咯结构的藻胆素（ phycocyanobilin ）共价结合组成，具有抗氧化和抗肿瘤等多种生物活性。本实验室利用两种载体pMAL-p2X和pET28a对APC及其亚基分别进行重组表达，产生了MBP-APC、MBP-αAPC（Mα）、MBP-βAPC（Mβ）、6×His-αAPC（Hα）、6×His-βAPC（Hβ）和6×His-APC（HAPC）六种重组别藻蓝蛋白。本研究将表达产物和天然APC一起进行抗氧化活性研究，以期筛选出分子量更小、活性更强的组分。 本研究通过以下模型比较了六种重组别藻蓝蛋白和天然别藻蓝蛋白在体外不同抗氧化模型中的活性氧清除作用： 1. 通过比较对体外纯化学体系产生的羟自由基的清除作用，发现MBP系列的重组别藻蓝蛋白组分对体外化学体系产生的羟自由基均有一定的清除能力，清除活性大小依次为：MαAPC、rAPC、MβAPC、HβAPC、HαAPC、HAPC、Native APC。 2. 通过比较对体外纯化学体系产生的氢过氧自由基的清除作用，发现带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白组分除MβAPC 有很低的抗氧化活性外，MαAPC和rAPC均无明显的抗氧化活性；而带有His标签的HβAPC和HAPC均高于天然APC，且随着浓度的提高，清除能力随之提高，呈现良好的量效关系。 3. 通过比较对体外纯化学体系产生的超氧阴离子自由基的清除作用，发现除MβAPC和MαAPC外，不同浓度的天然及重组别藻蓝蛋白组分对超氧阴离子自由基均有一定程度的清除作用，且随着浓度的增加清除率随之增加。其中，rAPC和HβAPC对超氧阴离子自由基的清除效果最强，IC50值分别达到36.98和42.27μg/mL。 4. 通过比较对O2-损伤红细胞膜的保护作用发现，天然及6种重组别藻蓝蛋白及其亚基对O2-损伤红细胞膜的作用均无显著的抑制作用。 5. 通过比较对•OH诱导的脂质过氧化的保护作用发现，，在100~500μg/mL的剂量范围内， rAPC和HβAPC有显著的抑制脂质过氧化的作用，IC50值分别为230.50和217.35μg/mL；HAPC 和Native APC有弱抑制作用；而MαAPC、MβAPC和HαAPC则无明显抑制脂质过氧化的作用。 我们又对其中各组分在不同体系中的抗氧化效果进行比较后发现：不同的抗氧化体系中，各种重组别藻蓝蛋白组分的抗氧化活性虽然各不相同，但带有His标签的重组别藻蓝蛋白组分明显高于带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白组分；其中，HβAPC对体外羟自由基、氢过氧自由基、超氧阴离子自由基以及生物互作产生的•OH均有较强的清除作用，有望开发成为新一代抗氧化剂。 本研究筛选出了具有高效抗氧化活性的新型重组别藻蓝蛋白HβAPC（海普克），分子量小，且抗氧化活性比雷普克显著，这为进一步探讨雷普克和海普克的抗肿瘤作用机理提供了资料。

南黄海浮游植物的固碳强度与污染物胁迫下海水碳源/汇格局的变化

本论文在解析了南黄海生态环境的基础上，首次研究揭示了浮游植物固碳强度的年际变化及生态反馈机制，获得了东中国近海浮游植物固碳强度及对海域源/汇格局的影响程度；同时，用室内模拟实验探讨了重金属和有机污染物胁迫下海水无机碳体系和源汇格局的变化过程，获得了一些新的认识。主要结论如下： 1. 南黄海浮游植物固碳强度具有明显的时空变化特征，与海域光照、流系和水团变化、海水磷的浓度等因素密切相关，并在一定程度上决定海区碳源/汇的性质。2005年秋季浮游植物日固碳量达9.5万吨，1983-2005年间，南黄海浮游植物固碳强度有降低的趋势，与海水关键营养盐－磷的限制有关。东中国近海浮游植物年总固碳量约为2.2亿吨，约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 在综合分析秋季南黄海水文、化学、生物背景的基础上，系统阐明了海域浮游植物固碳体系的生物地球化学机制。结果表明，2005年秋季南黄海浮游植物固碳强度，即初级生产力变化在 97−701 mgC m-2 d-1之间，平均为307 mg C m-2 d-1；与其关系比较密切的环境因子为海水透明度、盐度、pH、氨氮 (NH4-N)、磷酸盐 (PO4-P) 以及Chl a。在这些因素中，PO4-P对初级生产力的影响最大，显然11月份南黄海的磷是浮游植物生长的限制因子，次之的影响因素是Chl a和NH4-N。 对南黄海源汇格局的研究发现，如果除去涌升流较为活跃的站位（A9、B7、B8、B9、C8、C9、 D9和A1），2005年秋季表层海水pCO2与浮游植物固碳强度明显负相关（r=-0.8，n=23, p<0.001）。在南黄海东部浮游植物固碳强度较高，pCO2值较低；而在西部海区浮游植物固碳强度较低的区域，其pCO2值较高。碳源/汇转折点浮游植物固碳强度为230 mgC m-2 d-1，即小于此值，海区为大气二氧化碳的源，反之为汇，并且CO2汇区浮游植物固碳强度平均值约是CO2源区的2倍多；浮游植物固碳作用，在某一时间和空间尺度内，基本决定了海区的源汇格局。估算结果显示，东中国近海浮游植物固碳量约为222×106t a-1，约为东中国近海通过海－气界面总表观碳汇强度每年1369万吨的16.2倍，仅就浮游植物的年固碳量而言，东中国近海约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 研究揭示了近年来南黄海浮游植物固碳强度具有区域与年际变化明显这一显著特点。一般，近岸区（由黄海沿岸水和表层水控制）内，光照是浮游植物固碳的主要限制因子；从2001年后的大多数年份中，中央区（黄海冷水团控制）的浮游植物固碳强度均与磷酸盐浓度显著正相关，但与氮浓度的相关性不大，说明南黄海生态系统普遍存在着磷限制而非氮限制；混合区终年受黄、东海混合水控制，受到光照条件和营养盐浓度同时影响。根据本次观测所获数据，结合以前研究者的调查资料，我们发现从1983年到2005年，南黄海浮游植物优势种由Bacillariophyta变为Pyrrophyta，浮游植物细胞丰度和Chl a明显下降，浮游植物固碳强度几乎下降了二分之一 （由569.50 mgC m-2 d-1下降至306.83 mgC m-2 d-1），说明南黄海在世界边缘海固碳过程中的作用在降低。经过相关水质参数及生态环境变化的分析，以上现象是对关键营养盐磷的限制以及光限制响应的缘故。此外，研究还发现，由于南黄海初级生产者产量下降所引起的一些生态反馈信息，如浮游动物固碳量的下降和鱼类产量的锐减。 2. 室内模拟实验显示，重金属（铅、铜、镉和锌）及有机污染物（乙醇、丙酮、尿素和多灭磷）对水体生物固碳体系有重要影响，较低浓度时可提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3-和 Pco2 与对照组相比都明显下降 (P<0.01)；当污染物达到一定浓度后，水体生物的固碳能力明显下降，其有机碳可降解转化为无机碳。当污染物小于转折浓度水体为大气二氧化碳的汇，反之为源。 水体固碳体系对于不同种类、不同浓度的污染物质所表现的受胁迫情况不同，低浓度各污染物（包括重金属和有机污染物）添加组中（对于重金属为0.1和1µmol•L-1，醇和酮分别为<0.5 mol L-1和<0.75 mol L-1），藻干重及固碳量均要大于初始值，说明适量的外源污染可能会促进藻类生长，提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3- 和PCO2与对照组相比都明显下降 (P<0.01)。当污染物达到一定浓度后，由于其毒害作用，使得水体内生物的固碳能力下降，甚至分解并转化为无机碳，从会引起DIC、HCO3- 和PCO2含量的升高，其含量上升幅度会因固碳体系对不同种类污染物耐受程度的差异而不同。对于尿素和多灭磷，二者浓度分别达到80和20mgL-1时，水体中二氧化碳各参数仍呈现下降趋势，说明在该浓度范围内，大型藻类（如石莼）仍可利用添加物中的氮和磷，将其做为氮源或磷源，促进水体总固碳量的增加。 污染物胁迫对水体碳源汇能力及格局可起到一定的调控作用，与污染物的浓度密切相关，污染物存在着一转折浓度，分别为5µmol L-1（铜）、20µmol L-1（镉） 0.75mol L-1（酮），当污染物添加小于转折浓度并排除其他影响因素时，水体表现为大气CO2的汇，并且适量的增加污染物浓度会使海洋碳汇能力有所增强；而当污染物超出转折浓度时，水体成为CO2的源，其CO2的释放量是随着污染物浓度的增加而增大。对与研究中其他种类的污染物，在实验室设计范围内，水体始终表现为大气CO2的汇。

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究

生物质燃料乙醇和沼气都属于发展潜力巨大的生物质能源，大力发展生物质燃料乙醇和沼气对解决当今能源危机、环境污染问题和促进我国经济发展具有重要意义。 本文就海带化工废弃物——海带渣糖化技术、浒苔糖化技术及初步酒精发酵技术、海带沼气发酵技术、浒苔沼气发酵技术进行了可行性研究。 1、海带渣总糖含量为52.6%，海带渣总糖中葡萄糖含量占90.9%，另外还有少量的半乳糖、甘露糖和木糖，这说明海带渣是非常优良的能源生物质。 2、海带渣糖化工艺采取稀硫酸预处理后纤维素酶酶解产糖工艺。海带渣最佳稀硫酸预处理条件为预处理温度121℃、硫酸浓度0.6%、预处理时间60 min，此时海带渣纤维素酶解产糖可达187.8 mg/g干藻。 3、优化了预处理海带渣纤维素酶酶解产糖工艺。各因素对海带渣酶解产糖的影响依次为：pH>温度>时间>酶用量，海带渣纤维素酶解产糖的最佳条件为温度45℃、pH5.2、时间48小时、酶用量16 mg/g干藻，此时糖产量为238.9 mg/g干藻。 4、浒苔总糖含量为67.2%，浒苔总糖主要有葡萄糖、木糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖组成，其中葡萄糖和木糖可以做为酒精发酵的原料，这两种糖占总糖含量的51%。 5、以鲜浒苔为原料研究了浒苔稀硫酸水解工艺和纤维素酶酶解工艺。发现浒苔酸水解产糖效果明显优于纤维素酶酶解。 6、以干浒苔为原料研究了浒苔酸解工艺。硫酸水解干浒苔产糖能力优于盐酸、磷酸和马来酸，水解时间为60 min、硫酸浓度为1.8%的时候可用于酒精发酵的糖（葡萄糖和木糖）总产量达到最大值为230.5 mg/g干浒苔，占此条件下总还原糖产量的48.6%。同时发现干浒苔比鲜浒苔更易被硫酸水解产糖。 7、初步研究了浒苔酒精发酵工艺。初步工艺中酒精产量较低、测得酒精在发酵液中浓度为0.23%（v/v），后续工作中需要对酒精发酵工艺进行优化。 8、海带与牛粪比例为4:1（w/w）是海带与牛粪联合厌氧消化的最佳比例，此时产气时间最长，达到37天，总产气量最高，达到13600 mL。 9、在海带与牛粪联合厌氧消化中，增加接种量到15 g（干重）时发酵周期为39天，总产气量为14630 mL，TS产气量为152.4 mL/gTS，接种量为21 g（干重）时发酵周期为36天，总产气量为14090 mL，TS产气量为138.1 mL/gTS，可见适当增加接种量可促进产气量的增加。 10、浒苔与牛粪比例为4:2（w/w）是浒苔与牛粪联合厌氧消化的最佳比例，此时产气时间为33天，总产气量最高达到6785 mL。 11、在浒苔与牛粪联合厌氧消化中，增加接种量到7.5 g（干重）时发酵周期为38天，总产气量为7470 mL，TS产气量为155.6 mL/gTS，接种量为10.5 g（干重）时发酵周期也为38天，总产气量为7020 mL，TS产气量为137.6 mL/gTS，可见增加接种量可促进产气量的增加。

Fluorescence Characterization of Dissolved Organic Matter in the East China Sea after Diatom Red Tide Dispersion

Fluorescence excitation-emission spectroscopy (EEMS) was employed to analyze the 3-dimensional fluorescence of dissolved organic matter in the East China Sea after diatom red tide dispersion. The relationships between fluorescence peak intensity, and salinity and chlorophyll-a were discussed. The centers of protein-like fluorescence peaks dispersed at Ex(max)/Em(max) = 270-280/290-315 nm (Peak B), 220-230/290-305 nm (Peak D), 230-240/335-350 nm(Peak S)and 280/320 nm(Peak T). Two humic-like peaks appeared at 255-270/435-480 nm (Peak A) and 330-350/420-480 nm(Peak C). High tyrosine-like intensity was observed in diatom red tide dispersion area, and tryptophan-like fluorescence was also found which was lower. High FIB/FIS showed that diatom red tide produced much tyrosine-like matter during dispersion. Peaks S, A and C had positive correlation with one another, and their distributions were similar, which decreased with distance increasing away from the shore. Good negative correlations between peaks S, A and C and salinity suggested that Jiangsu-Zhejiang coastal water was the same source of then-L Correlations between fluorescence peak intensity and chlorophyll-a were not remarkable enough to clear the relationship between fluorescence and living algal matter. It was supposed that the living algal matter contributed little to the fluorescence intensity of algal dispersion seawater.

Response of integrated biomarkers of fish (Lateolabrax japonicus) exposed to benzo[a]pyrene and sodium dodecylbenzene sulfonate

Fish Lateolabrax japonicus were exposed to 0.1 and 1 mg/L of anion surfactant sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and to 2 and 20 mu g/L of benzo[a]pyrene (B[a]P) for 6, 12, and 18 days, with control and solvent control groups. Liver antioxidant enzymes, including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), reduced glutathione (GSH), and glutathione S-transferase (GST), were determined; brain acetyleholinesterase (AChE) and liver inducible nitric oxide synthase (iNOS) activities were also measured. The results indicated that (1) L. japonicus avoided oxidative damage through antioxidant systems; (2) SOD, GPx, and GSH were induced, and GST was inhibited and then induced by B[a]P exposure; and (3) CAT, GPx, and AChE were induced while NOS was inhibited, and GST was induced and then inhibited by SDBS stress in experimental period. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Low-temperature molten salt synthesis and characterization of CoWO4 nano-particles

CoWO4 nano-particles were successfully synthesized at a low temperature of 270 degrees C by a molten salt method, and effects of such processing parameters as holding time and salt quantity on the crystallization and development Of CoWO4 crystallites were initially studied. The products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM). and photoluminescent spectra techniques (PL), respectively. Experimental results showed that the well-crystallized CoWO4 nano-particles with ca. 45 nm in diameter could be obtained at 270 degrees C for a holding time of 8 h with 6:1 mass ratio of the salt to CoWO4 precursor, and XRD analysis evidenced that the as-prepared sample was a pure monoclinic phase Of CoWO4 with wolframite structure. Their PL spectra revealed that the CoWO4 nano-particles displayed a very strong PL peak at 453 nm with the excitation wavelength of 230 nm, and PL properties of CoWO4 crystallites relied on their crystalline state, especially on their particle size. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Spatial variations of size-fractionated chlorophyll, cyanobacteria and heterotrophic bacteria in the Central and Western Pacific

Geographic and vertical variations of size-fractionated (0.2-1 mu m, 1-10 mu m, and >10 mu m) Chlorophyll a (Chl.a) concentration, cyanobacteria abundance and heterotrophic bacteria abundance were investigated at 13 stations from 4 degrees S, 160 degrees W to 30 degrees N, 140 degrees E in November 1993. The results indicated a geographic distribution pattern of these parameters with instances of high values occurring in the equatorial region and offshore areas, and with instance of low values occurring in the oligotrophic regions where nutrients were almost undetectable. Cyanobacteria showed the highest geographic variation (ranging from 27x10(3) to 16,582x10(3) cell l(-1)), followed by Chl.a (ranging from 0.048 to 0.178 mu g l(-1)), and heterotrophic bacteria (ranging from 2.84x10(3) to 6.50 x 10(5) cell l(-1)). Positive correlations were observed between nutrients and Chl.a abundance. Correspondences of cyanobacteria and heterotrophic bacteria abundances to nutrients were less significant than that of Chl.a. The total Chl.a was accounted for 1.0-30.9%, 35.9-53.7%, and 28.1-57.3% by the >10 mu m, 1-10 mu m and 0.2-1 mu m fractions respectively. Correlation between size-fractionated Chl.a and nutrients suggest that the larger the cell size, the more nutrient-dependent growth and production of the organism. The ratio of pheophytin to chlorophyll implys that more than half of the > 10 mu m and about one third of the 1-10 mu m pigment-containing particles in the oligotrophic region were non-living fragments, while most of the 1-10 mu m fraction was living cells. In the depth profiles, cyanobacteria were distributed mainly in the surface layer, whereas heterotrophic bacteria were abundant from surface to below the euphotic zone. Chl.a peaked at the surface layer (0-20 m) in the equatorial area and at the nitracline (75-100 m) in the oligotrophic regions. Cyanobacteria were not the principle component of the picoplankton. The carbon biomass ratio of heterotroph to phytoplankton was greater than 1 in the eutrophic area and lower than 1 in oligotrophic waters.

三江源区高寒草甸不同退化演替阶段土壤有机碳和微生物量碳的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了三江源区高寒小嵩草草甸不同退化演替阶段群落中土壤有机碳和微生物量碳的变化.结果表明,放牧活动明显地影响了土壤有机碳和微生物量碳的含量.不同退化演替阶段期间,高寒小嵩草草甸土壤有机碳、微生物量碳含量在0～10 cm土层明显较高,且随着退化程度的加剧,分布在0～40 cm土层的土壤有机碳、微生物量碳含量明显降低;不同退化演替阶段,高寒小嵩草草甸由于家畜过度的啃食与践踏,不仅使得植物群落发生了逆向演替,而且土壤的肥力水平显著地下降,土壤向退化方向发展;高寒草甸的退化将使土壤有机质大量流失,氮素损失严重.随着退化演替过程的进行,高寒草甸土壤质量和土壤营养的持续供给能力逐渐退化,土壤有机碳和土壤微生物量碳含量也随放牧强度增加而迅速降低;相关分析表明,土壤有机碳和土壤微生物量碳与土壤含水量、土壤有机质、土壤速效氮呈显著正相关关系(P<0.05),说明土壤微生物量碳可作为衡量土壤有机碳变化的敏感指标,而土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标.

青藏高原高寒湿地生态系统CO_2通量

依据涡度相关系统连续观测的2005年CO_2通量数据,对青藏高原东北隅的高寒湿地生态系统源/汇功能及其部分环境影响因素进行了分析。结果表明,高寒湿地生态系统为明显的碳源,在植物生长季（5-9月份）吸收230.16 gCO_2•m~(-2),非生长季（1-4月份及10-12月份）释放546.18 gCO_2•m~(-2),其中净排放最高在5月份,为181.49 gCO_2•m~(-2),净吸收最高在8月份,为189.69 g CO_2•m~(-2),年释放量为316.02 gCO_2•m~(-2)。在平均日变化中,最大吸收值出现在7月份12：00,为（0.45±0.0012）mgCO_2•m~(-2)•s~(-1),最大排放速率出现在8月份0：00,为（0.22±0.0090）mgCO_2•m~(-2)•s~(-1)。生长季中6-9月份表现为明显的单峰型日变化,非生长季的变化幅度较小。净生态系统交换量（NEE）和生态系统总初级生产力（GPP）与气温、空气水气饱和亏和地表反射率等环境因素呈现相似的相关性,与地上生物量和群落叶面积指数则为线性负相关,生态系统呼吸（Res）则与上述因子的相关性呈现相反的趋势。

海北高寒湿地地气长、短波辐射的季节变化特征

利用2004年微气象观测资料，分析了海北高寒湿地长、短波辐射以及地表反射率（A）和光合有效辐射（PAR）占太阳总辐射（DR）比例（η）的变化特征。结果表明，海北高寒湿地长、短波辐射均具有明显的季节变化。DR在12月最低，4月最高。PAR在12月最低，7月最高。受下垫面性质影响，反射辐射（UR）和A在1～2月明显大于其他季节，7～10月小，A在植物生长季节的5～9月平均值为0．172，年平均值为0．299。地面长波辐射（DLR）、大气逆辐射（ULR）和净辐射（Rn）的最低值均出现在1月，最大值出现时期则不同，DLR与Rn均出现在6月，而ULR出现在8月。地面有效辐射（ELR）无明显的季节变化。叩的季节变化比较弱，7月最高值为0．434，1月最低值为0．316，年平均值为0．40。

海北高寒草甸的季节冻土及在植被生产力形成过程中的作用

海北高寒矮嵩草草甸区植被下的草毡寒冻雏形土属季节性冻土, 因温度低, 冻土在年内的每个月均可发生. 一般在11月中旬可形成稳定的季节冻结层, 至翌年3～4月冻土层厚度最大可达230 cm. 从3月下旬到4月中旬开始, 土壤开始消融, 至6月下旬到7月上旬冻土全部消失. 分析发现, 季节冻土在高寒草甸植被生产力形成过程中有着积极的影响作用, 主要表现在: 1)季节冻土的存在和维持将给高寒植物生长提供良好的土壤水分, 对植物初期营养生长发育有利, 可弥补春夏之交时降水不足所引起的干旱胁迫影响; 2)季节冻土的长时间维持, 有利于植物残体和土壤有机质留存于土壤, 并随土壤冻结和融化过程发生迁移, 可提高土壤肥力; 3)较高的土壤水分有利于土壤胡敏酸的形成, 可保证植物生长所需的其它有机元素的供给; 4)冻土层所形成较高的土壤水分使土体热容量加大, 从而调节因气候异常波动引起的土壤温度变化; 5)季节冻土的变化对植物地上年生产量形成有一定的影响作用, 表现出从10月或11月开始, 土壤冻结速率快, 对提高植物地上年生产量有利. 这也证实, 在未来气候变暖的趋势下, 土壤有机质将加快分解速度, 土壤水分因受温度升高 , 冻结期缩短, 其贮存能力降低; 受温度升高的影响, 地表蒸发能力加大, 若降水仍保持目前的水平, 土壤水分将明显减少, 将导致高寒草甸植被生产力有下降的可能.

雄性根田鼠的同胞竞争及其对同性个体的气味识别

采用两两互作实验并以尿标记来确定共居至成年的2雄性根田鼠同胞在行为竞争上的差异,之后在行为选择箱中分别观察它们对来自熟悉和陌生同性个体的新鲜尿气味的行为反应,以确定气味识别差异.结果表明:①雄性根田鼠两两互作时,尿标记的多少可以作为判断其社会等级的标准;②从属鼠对熟悉气味存在明显偏好,其对熟悉气味的访问时间、接近频次和自我修饰频次都显著高于陌生气味;③优势鼠则优先访问陌生气味,其对陌生气味的访问时间、嗅舔频次、嗅舔时间、自我修饰及反标记均显著高于熟悉气味;④对于陌生气味,优势鼠和从属鼠之间存在明显不同的行为反应模式.本实验结果提示,雄性根田鼠对同性尿气味识别的差异以及对陌生气味的行为反应,可能暗含着其领域防卫的信息.

矮嵩草草甸植被-土壤系统CO2的释放特征

采用静态箱-气相色谱法,对高寒矮嵩草草甸植被-土壤系统CO2释放特征研究结果表明:3个处理(FC、FJ、FL)CO2释放速率具有明显的日变化规律,日最大释放速率出现在13:00左右,最小释放速率在4:00前后,且白天的释放速率均大于夜间;CO2释放速率也具有明显的季节变化特征,植物生长期释放速率明显高于枯黄期,且均表现为正排放;在整个观测期间(6月30日～1月28日)CO2平均释放速率依次为FC>FJ>FL,矮嵩草草甸植物-土壤系统CO2释放速率为438.34±264.12mg/(m2•h)(FC),土壤呼吸速率为313.20±189.74 mg/(m2•h)(FJ),土壤微生物呼吸速率为230.34±145.46mg/(m2•h)(FL),植物根系呼吸占土壤呼吸的26.5%.植物、植物根系以及土壤微生物CO2释放速率与土壤5 cm温度呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.858、0.628和0.672(P<0.01).整个系统呼吸、土壤呼吸与土壤5 cm温度可拟和为一指数方程,方程为y=168.03e0.10x86x(R2=0.8783)和y=149.69e0.0745x(R2=0.8189).