丛枝菌根真菌和不同形态氮对杉木幼苗根际土壤氮磷养分含量及其相关酶化学计量比的影响

[目的]探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响,为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。[方法]本研究以1年生杉木幼苗为研究对象,采用盆栽实验,研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G.mosseae,Gm)和添加不同形态N(NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。[结果](1)AMF接种提高了土壤有效P含量,降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量,与NH_(4)^(+)-N处理相比,NO_(3)^(-)-N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p<0.05);(2)AMF和不同形态N添加提高了土壤中酸性磷酸酶(AP)、脲酶(URE)、N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性,其中,NH_(4)^(+)-N处理下AMF更有利于提高URE活性,NO_(3)^(-)-N处理下AMF更有利于提高NAG活性。(3)接种AMF降低了土壤URE:AP、PRO:AP以及NAG:AP的比值(p<0.05),且在NO_(3)^(-)-N处理下土壤URE:AP、PRO:AP的化学计量比的下降幅度高于NH_(4)^(+)-N处理。[结论]AMF接种通过提高土壤中氮磷相关转化酶的活性,降低氮磷转化酶的化学计量比来提高杉木土壤P有效性,促进土壤中有效N、P向植物体内的转移,维持土壤N、P平衡,且NO_(3)^(-)-N处理下AMF对土壤N、P平衡的调节效果强于NH_(4)^(+)-N处理。

pH/还原双敏感型PCL-PDEA-ss-PMPC胶束--链段组成与载药性能的关系

pH/还原双敏感的聚合物胶束已经成为抗癌药物的重要载体。文中设计并合成了聚己内酯-聚[2-(二乙氨基)甲基丙烯酸乙酯]-ss-聚(2-甲基丙烯酰氧基磷酰胆碱)(PCL-PDEA-ss-PMPC),采用核磁、红外和元素分析对聚合物结构进行了表征,用差示扫描量热法测试了聚合物热力学性能;采用透射电镜对共聚物制备胶束的结构进行观察;对胶束的pH与还原响应性、载药量、体外释放、细胞毒性、细胞摄取和溶血性等性质进行了测定,阐明了PDEA的单元数与胶束特性之间的关系。结果表明,胶束的体外释放、细胞毒性、细胞摄取与PDEA的单元数密切相关;在3种组成中,PCL_(20)-PDEA_5-ss-PMPC_(12)胶束没有细胞毒性、不发生溶血,能够满足药物载体的性质要求。若将敏感基团引入药物载体中,需要考虑敏感基团的单元数对药物载体性能的影响。因此,将pH/还原双敏感的高分子胶束用作为药物载体,需仔细考察高分子组成与载体性能之间的关系。

载Ce6的双敏感胶束嵌合到载DOX·HCl的温敏凝胶中用于肿瘤的光动与化疗联合治疗

将双敏感胶束(PCL_(20)-PDEA_(15)-ss-PMPC_(12))包载疏水光敏剂(Ce6),再将该胶束嵌入载有化疗药物盐酸阿霉素(DOX·HCl)的普朗尼克F-127水凝胶,制得胶束-温敏水凝胶双载药复合体系Ce6-micelle/DOX·HCl-G。扫描电镜显示,Ce6-micelle成功嵌入水凝胶的层状结构中且呈分散均匀的颗粒。复合体系具有温敏性质,在37℃能快速转变为凝胶。体系中Ce6和DOX·HCl的释放及水凝胶的溶蚀符合零级动力学特征,药物累积释放对凝胶溶蚀量线性拟合较好。活性氧测定表明,660 nm激光器辐照使Ce6-micelle/DOX·HCl-G中的Ce6产生了单线态氧。细胞毒性测定显示,共培养的4T1癌细胞在受辐照的Ce6-micelle/DOX·HCl-G中细胞存活率最低,同时也明显低于没有辐照的情况。动物体内实验表明,采用肿瘤两侧给药的方式给药1次、并在给药后30 min,6 h,24 h,48 h用660 nm的激光器辐照肿瘤,8 d后Ce6-micelle/DOX·HCl-G组的肿瘤大小不到空白组肿瘤大小的1/5。因此,Ce6-micelle/DOX·HCl-G具有实现光动治疗与化疗联合治疗肿瘤潜能。

丛枝菌根真菌和施加不同形态氮肥对杉木幼苗养分吸收的影响

为了解丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮对杉木(Cunninghamia lanceolata)生长和养分吸收的影响,以1 a生杉木幼苗接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和添加不同形态氮(NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N),对其养分元素和生长状况的变化进行研究。结果表明,AMF显著提高了杉木的苗高和生物量,促进了杉木对N、P、K、Ca、Mg、Fe和Na的吸收,AMF对微量元素Fe、Na的促进作用总体上要强于大量元素K、Ca。与NO_(3)^(-)-N相比,AMF显著提高了NH_(4)^(+)-N处理杉木的生物量、总C和N、Ca、Mg、Mn含量,而且这种显著性在叶中普遍高于根和茎。接种AMF可以促进杉木幼苗的生长和对养分元素的吸收,且添加NH_(4)^(+)-N处理的促进作用要强于NO_(3)^(-)-N。

亚热带森林不同植物及器官来源的可溶性有机质输入对土壤激发效应的影响及其作用机理

外源有机物的输入可以通过正负激发效应影响土壤有机碳(SOC)的矿化。然而,当前的研究较少考虑不同植物及器官来源可溶性有机质(DOM)输入对土壤激发效应的影响及其作用机理。该研究以武夷山森林土壤为研究对象,以室内培养的方式向土壤中添加13C标记青冈(Cyclobalanopsis glauca)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、木莲(Manglietia fordiana)和相思(Acacia confusa)这4种植物的根和叶来源DOM,研究不同植物及器官来源DOM输入对土壤激发效应的影响及其作用机理。主要结果:不同植物及器官来源DOM添加初期加快了SOC的矿化,呈现正激发效应,随后转为负激发效应。从整个培养期(90天)的累积激发效应来看,DOM的输入均抑制了SOC的矿化,使其矿化量减少22%–49%,其中青冈根DOM输入使SOC的矿化量减少最多,而由木莲叶DOM输入减少的SOC矿化量最少。DOM输入引起的土壤激发效应强度受不同植物器官影响明显,具体表现在植物根来源DOM输入所引起的土壤激发效应强度显著高于植物叶来源DOM输入所引起的激发效应强度(相思除外)。DOM的输入总体上提高了土壤微生物生物量碳(MBC)含量、土壤β-葡萄糖苷酶活性、纤维素酶活性以及土壤有效氮含量,而对微生物群落组成无明显影响。从结构方程模型来看,DOM输入所引起的土壤激发效应主要受土壤微生物对外源碳的利用(13C-MBC)、纤维素酶活性以及土壤有效氮含量的影响,这些因子的变化可解释植物叶来源DOM和根来源DOM添加处理下土壤激发效应变化的68%和86%。该研究结果表明在土壤氮充足的条件下,DOM的输入可以通过提高微生物生物量、土壤酶活性来加快分解所添加的外源有机物,从而减少了对SOC的分解。因此,在该研究中“底物优先利用”是土壤激发效应的主要作用机理。

间伐和施肥对杉木人工林土壤温室气体排放的影响

明确间伐强度和施肥对人工林土壤温室气体排放的影响,是准确评估人工林土壤温室气体排放能力的重要基础。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,通过设置3种间伐强度(轻度、中度和重度)和2种施肥处理(不施肥和施肥)来研究间伐和施肥对杉木人工林土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O排放通量以及全球增温潜势的影响,并结合土壤理化性质阐明影响温室气体排放的主要因素。结果表明:与中度间伐相比,轻度间伐显著促进了土壤CO_(2)的排放和CH_(4)的吸收,施肥显著提高了轻度间伐土壤的Q_(10)值,施肥显著抑制了中度间伐土壤N_(2)O的排放,施肥与重度间伐共同处理显著促进了土壤CO_(2)与N_(2)O的排放以及CH_(4)的吸收;从全球增温潜势来看,重度间伐与施肥共同处理下的全球增温潜势最大,其次为轻度间伐处理,中度间伐处理最低。从整个观测期来看,杉木人工林土壤是大气CO_(2)和N_(2)O的源,是CH_(4)的汇;土壤湿度是影响CO_(2)排放和CH_(4)吸收的主导因素,其次为土壤N素有效性,而土壤N_(2)O的排放主要受土壤温度的调控;不同间伐强度和施肥处理通过改变土壤水热条件和N素有效性对杉木人工林土壤温室气体排放产生显著影响,中度间伐土壤具有良好的减排限排能力。