氮沉降对森林土壤碳收支机制的影响

森林土壤储存着全球陆地生态系统大约45%的碳,在维持全球碳平衡方面具有重要的作用。不断加剧的全球氮沉降对森林生态系统碳循环和碳吸存产生了深刻的影响,进而改变了森林生态系统的生产力和生物量积累。本文以欧洲和北美温带地区开展的有关氮沉降对森林生态系统影响的研究为基础,提炼出最可能决定加氮影响碳输入、输出效应方向和大小的因素：凋落物分解、细根周转、外生菌根真菌、土壤呼吸及可溶性有机碳淋失,并探讨了森林生态系统碳动态对氮沉降响应的不确定性。陆地生态系统碳氮循环密切相关,由于氮循环的复杂性,尽管以往碳循环研究都考虑了氮对碳循环的限制作用,但在碳氮循环耦合机理方面的研究还比较少见。在未来研究中,应通过探寻森林土壤碳氮相互作用特征,及土壤微生物、土壤酶等与土壤碳氮过程的互动机制,来增进氮沉降对森林碳储量和碳通量的理解。     

离子交换树脂袋法研究森林土壤硝态氮及其对氮沉降增加的响应

用离子交换树脂袋法，研究了鼎湖山三种森林（马尾松林、马尾松针叶阔叶混交林和季风常绿阔叶林）土壤硝态氮对外加氮的响应特征。结果表明，土壤硝态氮显著地受森林类型、季节和氮处理的影响。整体而言，阔叶林土壤硝态氮极显著高于马尾松林和混交林，而马尾松林和混交林之间的差异则不显著。三种森林土壤硝态氮的季节变化均表现为春季和夏季极显著高于冬季和秋季，而冬季又显著高于秋季。外加氮处理提高土壤硝态氮水平，其中在马尾松林和阔叶林氮处理效应显著。所得结果与直接采集土壤或土壤水测定的硝态氮含量的结果一致，表明离子交换树脂袋法是评价土壤硝态氮水平行之有效的手段之一。     

不同氮磷水平下中肋骨条藻对营养盐的吸收及光合特性

研究了不同氮、磷水平下中肋骨条藻(Skeletonema costatum)对营养盐的吸收动力学、生长和光合作用特性，结果表明，培养基中氮或磷浓度的改变对中肋骨条藻比生长速率影响不大，各种条件下藻细胞的比生长速率约为1．51—1．60d^-1，其中，藻细胞在低氮条件下的比生长速率略高，为1．60d^-1；低氮和低磷条件下藻细胞稳定期的生物量明显下降，分别比中氮和高氮下减少了27％和41％，而比中磷和高磷减少了64％和65％,低营养源(低氮或低磷)状态下生长的藻细胞具有较低的单位细胞表示的光饱和的光合作用速率(Pm^cell)和光合效率(α^crll)。尽管在低氮或低磷条件下生长的藻细胞单位叶绿素a的含量较低，但具有较高的活性，以单位叶绿素a表示的光饱和的光合作用速率(Pm^chla)和光合效率(α^chla)均与高氮或高磷条件下生长的藻细胞相当，这可能是不同氮、磷水平下比生长速率差异不大的原因．中肋骨条藻细胞对氮和磷吸收的适当比值(N／P)为0．8-2．6．图3表4参17     

京津冀地区森林土壤酚含量及其关键调控因子

由于酚的难分解性和对养分循环有抑制效应,土壤酚含量对森林生态系统具有重要调控作用和指示意义;然而,由于高氮沉降下森林土壤酚观测数据缺乏,土壤酚含量变化及其响应氮沉降或气候因子的敏感性和机制并不清楚.因此,选取全球氮沉降热点区域京津冀地区,对27个不同氮沉降和气候条件下的森林土壤酚含量进行取样测试,探究该地区森林土壤酚含量水平及其影响因子.京津冀地区土壤酚含量点位均值范围在0.09-0.67 mg/g,区域平均水平0.32mg/g,显著低于全球其他地区的观测值（点位均值范围为0.79-5.00mg/g）.在研究区内,土壤酚含量因土壤和主要植被类型存在明显差异,总体上针叶树种与棕壤发育导致较高土壤酚含量;并且研究区中森林土壤pH是调节土壤酚含量的主要负面因子.总之,氮沉降热点区域京津冀地区土壤酚含量水平较低,且土壤pH是土壤酚含量的主要调控因子.上述结果和发现对于理解氮污染区森林碳氮循环过程及其对全球变化的响应以及森林资源管理具有重要科学意义.（图4表3参38）     

马达加斯加森林开发

砍伐森林不是一种新现象．在这项研究中，一些数据用来表示马达加斯加在不同方面对森林开发和利用．基于本文研究的目的，我们定义了主要开发用法，譬如非法木材业，灌木火，耕种和燃料采伐．结果表明，那些测量的数据非常重要以致于引起我们足够的重视，而且数据表明在今后几年中森林砍伐量将达到最大值．     

活性氮增加:一个威胁环境的问题

活性氮增加是当前全球变化的重要现象之一,已经对全球氮素循环产生了严重的影响。人类活动,如燃料燃烧、氮肥生产、固氮植物的培育和畜牧业的集约经营等是引起全球活性氮增加的主要原因。活性氮增加正在引起大气污染、N2O等温室气体增加、森林退化、土壤和淡水酸化、海水富营养化、陆地和水体生态系统物种组成变化和生物多样性减少等诸多环境问题。该文综述了活性氮及其对环境的影响,主要包括:⑴活性氮的来源;⑵活性氮生产的历史与现状;⑶活性氮对大气、水体、森林、土壤等多种生态系统的影响等,并提出了减少活性氮产量和降低其环境危害的一些思路。     

模拟氮沉降对温带森林凋落物分解的影响

森林凋落物的分解是生态系统养分循环的重要过程,以北京西山地带性植被栎树林（辽东栎：Quercus liaotungensis）为对象,主要研究温带森林植物凋落物分解对模拟氮沉降的响应,为更好地了解氮沉降对温带森林地区凋落物的分解过程提供参考.通过模拟氮沉降,研究不同形态氮（硝态氮、铵态氮和混合态氮）和不同水平氮沉降（对照0 kg·hm^-2·a^-1、低氮处理50 kg·hm^-2·a^-1 和高氮处理150 kg·hm^-2·a^-1）对凋落物分解的影响,在2 年的时间内调查分析了凋落物分解过程中质量损失动态和碳（C）、N 含量及w（C）/w（N）比值的变化.研究结果表明,氮沉降均使凋落物分解速率减缓,且随氮沉降剂量增加,凋落物分解速率相比对照分别减慢了9.88%（硝态氮低氮）、15.02%（硝态氮高氮）、11.46%（铵态氮低氮）、14.62%（铵态氮高氮）、13.04%（混合态氮低氮）和16.20%（混合态氮高氮）.且不同氮沉降类型、不同氮沉降水平间差异显著.不同形态、不同水平的氮沉降显著地增加了凋落物N 含量（P=0.061,P=0.087）,其中混合态氮沉降对凋落物中N 素含量增加最显著（P=0.044）.但在分解过程中,各处理均未对凋落物C 含量产生显著影响.不同水平的氮沉降显著降低了凋落物的w（C）/w（N）比值,而且不同类型不同水平氮沉降对凋落物w（C）/w（N）比值具有显著的交互作用（P=0.011）.综上所述,通过对模拟氮沉降后凋落物残留率等的变化分析,得出氮沉降对温带森林凋落物的分解产生了抑制作用.     

松科植物对干旱胁迫的反应

水分亏缺是制约树木生长的重要环境因子，植物通过形态、生理以及分子水平来适应水分亏缺．渗透调节使植物在低水势下维持正常生理活动，是植物忍耐水分亏缺的重要生理机制．干旱胁迫下，植物形态结构变化有利于水分吸收和传导，从而提高水分利用效率；同时，生物量向根部的分配增加，叶面积/边材面积比发生变化，这种生物量分配转移提高了根和茎向叶片输水能力，从而防止气穴现象；干旱胁迫容易引起光能过剩，过剩的光能会对光合器官产生潜在的危害．依赖于叶黄素循环的热耗散是光保护的主要途径；同时酶促及非酶促系统也是防止光合器官破坏的重要途径；脱落酸作为一种激素逆境信号，活化了与抗旱诱导有关的基因．本文从形态变化、渗透调节、气穴现象、光合作用、水分利用效率、脱落酸以及分子机理等方面阐述了松科植物对干旱胁迫的响应，并对耐旱指标的筛选进行了讨论，干旱胁迫下，各耐旱机理相互制约，需要联合各个方面的因素来考虑整个植物对干旱的反应．参99。     

全球环境变化对农作物影响的研究进展

从CO2浓度升高、CO2浓度与温度升高以及CO2浓度与水分变化的协同作用、CO2浓度升高与环境盐胁迫的协同作用和作物产量预测模拟及其适应对策4个方面总结了近年来国内外关于农业生产对全球环境变化的响应与适应及其变化趋势的研究进展，指出目前人类关于农业生产对未来全球环境变化响应机理的理解与预测很有限，提出中国未来需要拟加强的研究领域．参38     

川西亚高山针叶林土壤酶及其化学计量比对模拟氮沉降的响应

大气氮沉降的明显增加将有可能显著影响我国西部地区受氮限制的亚高山森林生态系统的物质循环.为了解模拟氮沉降会不会改变土壤酶活性及其化学计量比并缓解该区域土壤微生物生长代谢对氮的限制,选择川西亚高山60年生的四川红杉(Larix mastersiana)人工林为研究对象,通过4个水平梯度的土壤模拟氮沉降控制试验(CK:0 g m-~2a-~1;N1:2 g m-~(2 )a-~1;N2:5 g m-~(2 )a-~1;N3:10 g m-~(2 )a-~1_),检测7种土壤酶活性及其化学计量比.结果表明:N-乙酰葡萄糖苷酶、过氧化物酶、C:NEEA、N:PEEA对一个生长季模拟氮沉降有显著响应,特别在模拟氮沉降后期表现为中氮显著促进N-乙酰葡萄糖苷酶活性(56.40%-204.78%)、过氧化物酶活性(42.28%-54.87%);酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维二糖酶、亮氨酸酶、多酚氧化酶、土壤酶化学计量碳磷比(C:PEEA)对一个生长季施氮无显著响应,但都具有极显著月动态.相关分析和逐步回归分析表明,土壤温度和含水率是土壤酶活性及其化学计量比的决定性因子.综上所述,研究区域亚高山森林土壤微生物的碳氮磷代谢对模拟氮沉降响应显著,微生物代谢呈现出一定的氮限制,模拟氮沉降中氮水平后期微生物代谢呈现出由氮限制向磷限制转化的趋势.(图5表3参47)     

Beta-normal distribution in dose–response modeling and risk assessment for quantitative responses

To establish allowable daily intakes for humans from animal bioassay experiments, benchmark doses corresponding to low levels of risk have been proposed to replace the no-observed-adverse-effect level for non-cancer endpoints. When the experimental outcomes are quantal, each animal can be classified with or without the disease. The proportion of affected animals is observed as a function of dose and calculation of the benchmark dose is relatively simple. For quantitative responses, on the other hand, one method is to convert the continuous data to quantal data and proceed with benchmark dose estimation. Another method which has found more popularity (Crump, Risk Anal 15:79–89; 1995) is to fit an appropriate dose–response model to the continuous data, and directly estimate the risk and benchmark doses. The normal distribution has often been used in the past as a dose–response model. However, for non-symmetric data, the normal distribution can lead to erroneous results. Here, we propose the use of the class of beta-normal distribution and demonstrate its application in risk assessment for quantitative responses. The most important feature of this class of distributions is its generality, encompassing a wide range of distributional shapes including the normal distribution as a special case. The properties of the model are briefly discussed and risk estimates are derived based on the asymptotic properties of the maximum likelihood estimates. An example is used for illustration.

Hematological responses of broiler chickens exposed to simulated crude petroleum emissions

Hematological responses of broiler chicken exposed to simulated crude petroleum emissions at varying distances over a period of 16 h daily were evaluated for 56 days in a poultry house. The burning of crude petroleum was simulated with a specially designed burner. The measured distances were 4, 8, or 12 m from the flame point. Control birds were located in a separate poultry building without the flame treatment. Gaseous emissions from the burning crude oil were monitored. Proprietory broiler starter and finisher diets were fed ad libitum. Blood samples were taken at the fourth and eighth weeks for hematological assay from each treatment. The hematological parameters assayed were hemoglobin (Hb), packed cell volume (PCV), white blood cells (WBC), neutrophils, and lymphocytes. Results indicated that the treatment did not significantly affect the Hb, PCV, and WBC constituents. Neutrophils significantly decreased while lymphocytes increased. The age of birds significantly increased Hb, PCV, and WBC levels in the blood.     

几种天敌对麦蚜蜜露的行为反应

麦长管蚜和禾谷缢管蚜蜜露的主要糖分为果糖、葡萄糖、蔗糖及两种未知糖分．其中前者以蔗糖含量最高，后者则不含蔗糖．其游离氨基酸种类基本相同，但后者蜜露中未鉴定出苏氨酸；除丙氨酸和组氨酸外，麦长管蚜中各类氨基酸的含量明显高于禾谷缢管蚜，其中单头麦长管蚜日分泌氨基酸量以亮氨酸和丙氨酸最高，分别达到了0．204 7ng和0．137 7ng，而禾谷缢管蚜以丙氨酸和亮氨酸最高，分别达到了0．154 3ng和0．102 5ng．随着蜜露含量的增加，各天敌的搜索与滞留时间显著延长，但逐渐趋于平缓，基本符合逻辑斯蒂增长．燕麦蚜茧蜂在两种蚜虫蜜露上的搜索与滞留时间差异显著，而瓢虫与草蛉类的搜索与滞留时间差异不显著，说明蜜露对捕食性和寄生性天敌的影响不同．图3表1参13     

Hormonal responses of broiler chickens to simulated crude petroleum flame and fumes

Hormonal responses of broiler chickens exposed to crude petroleum flame and fumes at varying distances over a period of 16 h daily were evaluated for 56 days in a poultry house. The burning of crude petroleum was simulated in a designed burner. The measured distances were 4, 8, or 12 m from the flame point. The experimental design was a two-factor factorial in a completely randomized design (CRD) with factor A as distance from the crude petroleum flame and factor B was the age of birds in weeks. One hundred and eighty Anak day-old broiler chickens were divided into four groups of 45 birds each, replicated thrice at 15 birds per replicate. Control birds were located in a separate poultry building without the flame treatment. Gaseous emissions from the burning crude oil were monitored. Proprietary broiler starter and finisher diets were fed ad libitum. Blood samples were taken at the fourth and eighth week for hormone radioimmunoassay from each treatment. The hormones assayed were growth hormone (GH), thyroxine (T₄,), and adrenaline. Results indicated that treatments did not significantly alter hormonal levels. The age of birds significantly affected the levels of all three hormones measured.     

氰戊菊酯和氯化镉暴露下日本青鳉的行为反应差异

以天然河流中的日本青鳉(Oryzias latipes)行为变化规律为基础,采用水质安全在线生物预警系统(BEWs-1.1)对氰戊菊酯和氯化镉暴露下日本青鳉的行为反应进行了探讨.结果表明:1)在源水中,日本青鳉行为反应具有明显规律性,并表现出生物钟现象;2)氰戊菊酯和氯化镉连续暴露和间断暴露中,日本青鳉行为反应与污染物浓度和暴露时间均直接相关,并表现出相似的行为变化规律性,行为变化均符合生物行为的环境胁迫阈模型;3)高浓度(10mg·L-1)氯化镉间断暴露下的日本青鳉行为强度变化与低浓度(2mg·L-1)连续暴露下的行为强度变化差别不明显,而高浓度(10mg·L-1)氰戊菊酯间断暴露下的日本青鳉行为强度变化与低浓度(2mg·L-1)连续暴露时具有明显差异,高浓度暴露时产生了明显的行为毒性效应;4)器官损伤性污染物(如镉)引起的行为毒性效应在重新加入源水后可以得到部分恢复,而神经损伤性污染物(如氰戊菊酯)不可恢复,污染物不同的作用机理会影响水生生物的行为反应.     

Responses to threat by female bobucks,<Emphasis Type="Italic"> Trichosurus caninus</Emphasis>, during different stages of offspring development

The costs of reproduction are widely recognised as a major selective force in the evolution of various behavioural and life-history characteristics. In particular, the behaviour of reproductively active animals is likely to change when breeding increases risk of predation. We investigated the effect of an experimentally derived threat on the vigilance and escape behaviour of female Trichosurus caninus with and without dependent offspring and at different stages of offspring development. Females with offspring showed a heightened response to the threat in comparison to females without offspring. In addition, females with offspring displayed a stronger response at earlier stages of their offsprings development.Communicated by P. Bednekoff     

小麦铝抗性和敏感品系对铝胁迫的生理生化反应

研究了冬小麦Triticum aestivvum L.铝抗性品系T202和铝敏感品系T105幼苗经0，50μmol L^-1，75μmol L^-1，100μmol L^-1和150μmol L^-1铝处理后根部的生理生化变化．结果表明：小麦根生长被严重抑制；酸性磷酸酶活性增强，磷代谢激活；硝酸还原酶受到一定程度的抑制；葡萄糖-6-磷酸脱氢酶对铝浓度极其敏感；葡萄糖含量下降；而膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量上升，超氧化物歧化酶(SOD)的活性升高和还原型谷胱甘肽(GSH)的含量下降．证实：铝胁迫造成了氧化伤害，激活了植物体内的抗氧化系统．分析还表明，T202耐铝的各项指标优于T105，前者的代谢酶活性对铝胁迫的反应更为迅捷，并有良好的能量储备和调动机制来抵御铝胁迫及由此产生的胁迫．图8参14     

镉胁迫对拟南芥中氨基酸及其衍生物的影响

研究拟南芥对镉胁迫的氨基酸及其衍生物响应.结果表明,镉胁迫使大部分检测到的化合物发生变化,并且在不同镉浓度情况下(Cd5和Cd50)显示了共同的响应,只是响应幅度不同.同一代谢途径中的化合物含量变化具有相关性:α-酮戊二酸衍生类型(谷氨酸和谷氨酰胺)和草酰乙酸衍生类型(天冬氨酸和天冬酰胺)氨基酸含量都降低,除脯氨酸外;3-磷酸甘油酸衍生类型(丝氨酸和甘氨酸)氨基酸含量都增加;丙酮酸衍生类型的氨基酸(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)含量几乎没有变化;由莽草酸转化而来的酪氨酸含量降低,另外,镉胁迫诱导胺类(β-丙氨酸、4-氨基丁酸、腐胺和酪胺)化合物含量显著增加.     

PFOA对斑马鱼胚胎发育、行为和DNA损伤的毒性研究

全氟辛酸(PFOA)是一种分布广泛的环境持久性有机污染物,在野生动物与人体内普遍被检出。目前PFOA发育毒性的特点和机制尚未阐明,已有的研究显示,PFOA毒性与受试物种及性别密切相关。因此,利用不同物种进行PFOA毒性研究对阐明其毒性机制十分重要。本研究选用了斑马鱼这种理想的脊椎动物模型,考察了PFOA暴露对其胚胎发育的自主运动、心跳、行为、细胞凋亡和DNA损伤的影响。研究发现,始于6hpf的PFOA暴露会导致斑马鱼胚胎自主运动异常,心率降低,且具有一定的剂量依赖性;6～24hpf的高浓度的PFOA暴露(>414.0mg·L-1)会导致胚胎发生显著的细胞凋亡,凋亡主要出现在眼部、头部、心脏和尾部。较高浓度的PFOA暴露(165.6mg·L-1)会使仔鱼的光刺激应激行为模式发生变化。此外,PFOA暴露会致使斑马鱼发生DNA损伤,且损伤程度随PFOA浓度的升高而加重,表明PFOA具有一定的基因毒性。上述结果表明,PFOA对斑马鱼胚胎具有发育毒性,具体表现为自主运动异常,心率降低和行为反应能力变弱,同时伴随畸形、细胞凋亡和DNA损伤。