祁连山中部四种典型生态系统土壤氮矿化的研究

水热因素对土壤氮矿化的影响直接关系到陆地生态系统功能对气候变化的响应趋势。祁连山是青藏高原北沿的典型山地,对气候变化影响十分敏感和脆弱,为了定量确定祁连山土壤氮分解对水热因素变化的响应趋势,在人工气候箱内以正交试验设计方法培养土壤,分析了祁连山高寒草甸、山地森林、荒漠草原和干草原土壤氮矿化及其与温度、湿度和土层的关系。结果显示:以土壤氮矿化量极差计,海拔高度影响最大,其次是温度和湿度;以土壤氮矿化比例极差计,温度和海拔高度影响较大。海拔高度对土壤氮矿化量的影响显著(p<0.05)。除湿度外,其它因素对土壤氮矿化比例影响也达到显著程度(p<0.10)。35℃下土壤氮矿化比例显著比5℃下高,而不同湿度下土壤氮矿化及其矿化比例差异不显著(p<0.05)。海拔高度3000m和3300m处土壤氮矿化量比2800m和2200m处高,2800m处比2200m处高,3000m处土壤氮矿化比例显著比2200m和3300m处高(p<0.05)。森林和干旱草原土壤中氮矿化比例较高,荒漠草原和高寒草甸中较低。以土壤氮矿化速率计,5℃升高到15℃下和15℃升到25℃,Q10较低;以土壤氮矿化比例计,5℃升高到15℃下,Q10较高,15℃到25℃较低。研究结果说明高寒草甸和山地森林土壤氮矿化量较高,干旱草原和荒漠草原土壤氮矿化量较低;森林和干旱草原中土壤氮矿化比例较高,荒漠草原和高寒草甸中较低。     

高寒沙区两种典型固沙植物改良土壤的策略

植被恢复与重建是退化土地生态修复的重要途径,植物与土壤环境的关系一直是热点科学问题,但对高寒沙区尚缺乏系统性的研究。为探明不同沙生植物对高寒沙地土壤的改良策略,以青海共和盆地中间锦鸡儿(Caragana intermedia)和乌柳(Salix cheilophila)两种典型固沙植物为研究对象,通过对比细根分布规律分析其环境适应性,结合林地土壤物理性质、有机碳含量和土壤含水量等要素,分析两种植物对土壤的改良作用。结果表明,(1)两种植物的细根主要集中在0-60 cm土层,中间锦鸡儿水平方向分布更多,且细根平均生物量密度和有机碳含量都高于乌柳。(2)乌柳人工林各深度土壤有机碳密度均高于中间锦鸡儿,其累计百分比在0-40 cm土层较高,中间锦鸡儿在40-120 cm较高。(3)两种人工林的土壤容重、最大持水量和毛管持水量均值差异不显著。中间锦鸡儿林地土壤容重在0-40 cm土层大于乌柳,在40-120 cm小于乌柳;其最大持水量和毛管持水量在0-60 cm小于乌柳,在60-120 cm大于乌柳。(4)两种人工林土壤含水量和土壤温度都呈表层高,随土壤深度递减趋势。乌柳林地各深度土壤含水量均高于中间锦鸡儿,土壤温度均低于中间锦鸡儿。研究表明,中间锦鸡儿的环境适应性和固沙能力较强,倾向于深层土壤改良和固碳策略;乌柳人工林的固碳作用和涵养水源能力较强,倾向于表层土壤改良和固碳策略;同时,两种人工林都倾向于表层保水的策略。该文通过对比分析不同沙生植物改良土壤的策略,为长期研究高寒沙区生态修复与优良固沙植物筛选等工作提供理论依据。     

植物中的褪黑激素:含量、检测方法与功能

近年来发现褪黑激素不仅存在于动物中,而且在植物尤其是药用植物和食用植物中也普遍存在.目前国外对植物中的褪黑激素研究比较关注,国内仅有个别报道.本文综述了截止目前国内外对植物中褪黑激素含量与功能的研究进展,同时也介绍了褪黑激索的测量方法等.检测褪黑激素的方法有HPLC(高效液相法),RIA(放射免疫测定),LC-MS(液相色谱-质谱),GC-MS(气相色谱-质谱)等方法.褪黑激素在植物中有许多重要功能,如抗自由基抗氧化,促进植物生长和影响短日照植物开花,促进果实成熟以及抑制细胞程序性死亡等.因此研究褪黑激素在植物中的含量和功能对人们的生产生活具有较大的实际意义.最后讨论了植物中褪黑激素研究及其在农业生产中应用的前景.表1参41     

西藏高原高寒草甸能量平衡闭合研究

运用OLS线性回归和计算EBR能量平衡比率的方法,以当雄草原站2003~2005年的通量数据为基础,对西藏高寒草原的能量平衡闭合状况进行了研究。研究结果表明,当雄草原站存在着能量不完全闭合的现象,OLS线型回归斜率偏低。生长季能量闭合状况好于非生长季,白天好于夜晚,晴天好于阴天和雨雪天气。随后对能量不闭合的原因进行了初步分析。将潜热通量、显热通量以及土壤热通量的时间提前后,能量闭合程度提高。得出结论,由于热量传输速率的差别,在很大程度上影响了能量的闭合。其他原因如采样的误差与仪器的误差、高频和低频的损失、其他能量项的忽略、平流的损失,也造成了部分能量的不闭合。     

The Melting Himalayas: Cascading Effects of Climate Change on Water, Biodiversity, and Livelihoods

Abstract:  The Greater Himalayas hold the largest mass of ice outside polar regions and are the source of the 10 largest rivers in Asia. Rapid reduction in the volume of Himalayan glaciers due to climate change is occurring. The cascading effects of rising temperatures and loss of ice and snow in the region are affecting, for example, water availability (amounts, seasonality), biodiversity (endemic species, predator–prey relations), ecosystem boundary shifts (tree-line movements, high-elevation ecosystem changes), and global feedbacks (monsoonal shifts, loss of soil carbon). Climate change will also have environmental and social impacts that will likely increase uncertainty in water supplies and agricultural production for human populations across Asia. A common understanding of climate change needs to be developed through regional and local-scale research so that mitigation and adaptation strategies can be identified and implemented. The challenges brought about by climate change in the Greater Himalayas can only be addressed through increased regional collaboration in scientific research and policy making.     

长白山高山冻原氮素生物循环及与北极冻原的对比

利用分室模型对长白山高山冻原系统氮素生物循环进行了研究;利用植物属种共有率对长白山高山冻原与北极冻原进行了对比研究.结果表明,长白山高山冻原植物区系中有89.3%的属和58.6%的种与北极冻原共有,其中地衣、苔藓和维管束植物与北极冻原相似类群属和种的共有率分别为95.5%和58.7%、82.1%和76.3%、93.1%和40.5%.这种高度的共有率决定了长白山高山冻原和北极冻原的植物区系和植被外貌具有高度相似性.长白山高山冻原植被-土壤系统总氮净储存为 65 220.6 t,其中土壤库占99.3%.长白山高山冻原系统中氮在各个分室的储存量分别是:植被库237.4 t;凋落物库145.3 t;土壤库64 837.9 t.地上植物活体、地下根系、凋落物中氮素年转移量分别为: 131.7 t·a^-1, 58 t·a^-1和73.7 t·a^-1.     

不同生境产脂肪酶菌株的筛选及多样性

为发掘不同特性脂肪酶微生物资源,采用纯培养方法从青海高寒草地、雅安山区、成都平原分离得到产脂肪酶菌株54株.通过对菌株的DNA进行ERIC-PCR指纹图谱分析,按聚类树划分为5个操作分类单元.16S rDNA序列测定和聚类分析显示,分离菌株分布于芽孢杆菌属(Bacillus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter).多样性分析表明,与青海高寒草地、雅安山区相比,成都平原产脂肪酶菌株遗传多样性更为丰富.在54株菌中都出现了300 bp和1 300 bp两个特异且稳定出现的条带,这两个特异条带可能是产脂肪酶菌株的SCAR标记条带.     

玉龙雪山牦牛坪高山草甸的干扰格局分析

近几年玉龙雪山生态旅游热升温,对该区域生态环境和植被资源的影响日趋显著,研究该区域高山草甸所受干扰对制定该区域的生态保护、可持续发展对策具有重要意义。为明晰人类活动对玉龙雪山高山草甸的影响,选取该区域典型高山草甸分布区域作为研究区,分析其草甸退化格局,通过干扰强度模型量化研究区的干扰格局,并利用方差分解确定不同干扰对高山草甸退化的贡献率。结果表明：（1）放牧干扰主要集中在牲畜饮水点附近,旅游干扰更多作用于景区观景台和寺庙附近,干扰活动分布与路径体系相吻合,游径布设和游客行为扩散模式决定了旅游干扰的格局;（2）草甸退化程度随干扰程度的增加而升高,干扰强度最大的区域与草甸的重度退化区域重合;（3）总体上旅游较放牧对草甸退化的贡献作用更大,但存在空间差异。在玉龙雪山牦牛坪景区,旅游干扰已逐渐取代放牧干扰成为主要干扰因素,且路径体系与旅游干扰格局具有较高的吻合度,对草甸退化格局的影响在逐渐增加。综上,建议选取使用率高的非正式路径修建为正式路径,保护和恢复分布在使用率低的非正式路径旁的植被和土壤,以降低旅游干扰对高山草甸的影响。     

海拔梯度上川西高山土壤溶解性有机质(DOM)光谱特征

采用三维激发发射矩阵荧光光谱、平行因子分析（EEM-PARAFAC）和荧光区域积分方法（FRI）,研究川西高原3200~4000m高寒土壤DOM特征及其在海拔梯度上变化规律.结果表明,高寒土壤DOC含量为0.47~0.81g/kg,随着海拔梯度的升高而呈增加趋势,表层土中含量多高于亚表层土;土壤中DOM组分均呈5个组分,即芳香蛋白类物质I（酪氨酸类,Peak I）、芳香蛋白类物质II（BOD₅,Peak II）、富里酸类（Peak III）、微生物代谢产物（色氨酸类,Peak IV）和腐殖酸类（大分子腐殖酸,Peak V）;高山土壤DOM中以富里酸类有机质和腐殖酸类有机质组分为主,FRI值均随着海拔的升高而降低..川西高山土壤DOM荧光特征参数（荧光指数FI、自生源指数BIX、腐殖化指数HIX、新鲜度指数β：α）表明,土壤DOM的稳定性随着海拔升高而降低,生物有效性随着海拔升高而升高.因此,气候变暖可能将导致高海拔土壤DOM分解加剧而含量降低,但稳定性升高.     

高山植物对全球气候变暖的响应研究进展

高山地区被认为是对全球气候变化最敏感的区域之一,气候变暖导致高山生境内生物与非生物环境因子发生不同程度的改变,从而引起高山植物从不同层面作出不同的变化或响应.综述了高山及亚高山高海拔生境内,植物从宏观生态系统层面到微观个体生理层面对全球气候变化进行响应的研究进展.植物由个体自身的生理及形态上产生不同响应,逐步经过"瀑布式上升效应(Cascade effects)",最后引起整个高山生态系统的转变.受局地差异性及物种差异性影响,生物多样性在不同高山地区呈现出或是增加或是减少的趋势;林线及植被向高纬度、高海拔地区扩张;植物间相互关系由协作转向中性乃至竞争;植物物候、繁殖、生物量生产、光合作用、年轮生长、营养结构等方面均呈现出不同的响应模式.这些从微观到宏观的不同响应模式,最终将引起高山生态系统在结构、功能上的改变,进而在很大范围上威胁到高山植物的生存与发展.最后提出该领域未来的研究重点.参147