南美蟛蜞菊改变资源分配应对CO_(2)升高对其竞争力的负影响

大气二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))浓度正随着人类活动向着前所未有的浓度积累。作为光合作用的重要底物,CO_(2)的增加会对植物生长及竞争能力产生影响,因此,研究未来CO_(2)浓度升高背景下植物竞争力的变化对预测未来全球变化背景下植物群落演替及外来植物入侵具有重要意义。本研究以人工气候培养箱控制CO_(2)浓度,探究了入侵克隆植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)与本地蟛蜞菊(W.chinensis)的生长和竞争对CO_(2)浓度增加的响应。结果表明,相比于本地蟛蜞菊而言,升高CO_(2)浓度减少了南美蟛蜞菊的生物量积累,并显著影响了茎的伸长(P=0.042),虽然混合种植中南美蟛蜞菊的茎长未表现明显差异,但竞争消除了CO_(2)浓度升高引起的茎长缩短。综合来看,尽管升高CO_(2)浓度减弱了南美蟛蜞菊对本地蟛蜞菊的竞争力,但南美蟛蜞菊可以通过改变在竞争中资源分配策略,使其将更多的资源用于茎段的伸长,主动向外拓张以占领更多的空间。

直旋混合射流钻头结构参数优化

煤层水力喷射穿层钻孔技术的核心部件为水射流钻头,而直旋混合射流钻头因其穿层钻孔效率高、稳定性好等优势成为一种常用的水射流钻头。为了得到直旋混合射流钻头的最优结构参数,选择影响钻孔能力的主要参数,先运用Fluent数值模拟分析不同叶轮槽倾角、混合腔长度、叶轮厚度的速度云图,然后通过试验对数值模拟分析结果进行验证,最终得出钻头最优结构参数为混合腔长度6 mm、叶轮厚度4 mm、叶轮槽倾角40°。分析表明:合理地匹配各组参数,可以有效提高钻孔能力。

固氮菌缓解氮限制环境中丛枝菌根真菌对加拿大一枝黄花的营养竞争

丛枝菌根真菌(AMF)能与大多数陆生植物的根系形成共生体,有助于宿主植物吸收养分。但营养胁迫下,根系微生物对AMF与宿主植物间关系的影响少见报道。该研究假设:在营养极度匮乏(如氮胁迫)环境下,AMF与宿主植物可能产生营养竞争,而固氮菌的介入能够缓解两者对营养的竞争关系。为了验证这一假设,该文探究了加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)生长受限的氮浓度,并在氮受限条件下检验了AMF、加拿大一枝黄花及固氮菌三者间的关系。结果表明:低氮处理明显抑制了加拿大一枝黄花的地上生物量和总生物量,尤其以0.025mmol·L–1N的氨态氮对加拿大一枝黄花的负影响更甚。在此氮浓度下,单独添加AMF总体上都进一步抑制了加拿大一枝黄花的生长,而固氮菌的添加在一定程度上提高了氮受限条件下AMF对宿主的根部侵染率及宿主植物生物量。这表明固氮菌能够缓和氮受限条件下AMF和加拿大一枝黄花间的营养竞争关系。研究结果加深了对外来植物在极度营养胁迫环境下与多种微生物互作的入侵机制的理解。