长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草(Carex meyeriana)地上生物量与土壤有机质和氮素相关性分析

通过对长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草群落的乌拉苔草生物量与该土壤有机质和氮素进行统计分析,揭示了该湿地上生物量与土壤有机质及氮素在土壤空间的异质性。相关分析结果表明,地上生物量和土壤有机质的相关系数各层均为不显著,但相关系数逐渐由小到最大,存在明显的空间差异;地上生物量与氮素之间的相关差异明显,但相关性均不显著;与硝态氮呈极显著和显著相关,但差异不大;与土壤中铵态氮的相关性均不显著,随着土壤剖面的加深相关系数增加。与全氮和速氮的相关性空间差异性很大。地上生物量和有机质、全氮、铵态氮、硝态氮相关性最大的是土壤剖面的C层,和速氮相关性最大的是表层。乌拉苔草生物量与土壤有机质和氮素在不同土壤剖面的相关性不同,揭示出该湿地有机质和氮素的空间异质性。

遮荫条件下乌拉苔草(Carex meyeriana)蒸腾特性及其与环境因子的关系

通过对不同遮荫下条件乌拉苔草蒸腾特性的研究表明 ,乌拉苔草蒸腾速率日变化规律是 ,上午 8h出现次峰 ,18h出现高峰 ,日变化有“午休”现象 ,其中光1和光3 出现在中午 12h ,对照和光2 出现在下午 14h。在上午8h ,蒸腾速率的变化不受气孔开闭的影响 ,是由于时间和环境因子的综合影响所致 ;中午出现的“午休”现象 ,是由于气孔关闭所至。不同遮荫处理下蒸腾速率变化规律基本一致 ,遮荫 5 0 %对蒸腾速率影响较大 ,其他处理对蒸腾速率的影响较小 ,说明乌拉苔草的蒸腾特性不仅由本身的生理特性所决定 ,并受环境因子综合的影响 ;另外 ,不同遮荫对气孔也有直接的影响 ,遮荫是影响气孔阻力的直接因素。

长白山区沟谷乌拉苔草Carex meyeriana沼泽湿地气候效应

通过对长白山区沟谷沼泽典型乌拉苔草湿地土壤温度、乌拉苔草群落相对湿度、叶片温度、风速、光量子通量密度以及蒸腾速率的日变化和蒸腾速率的季节变化的研究，初步揭示沟谷乌拉苔草沼泽湿地的气候效应。结果表明长白山沟谷沼泽湿地具有三江平原沼泽同样的冷湿效应。土壤化通时间比三江平原化通时间提前1个多月，蒸腾速率日变化不同季节趋势基本一致，不同层次叶片的蒸腾速率日变化趋势基本一致，最大值在7至8月份蒸腾速率（H2O）达到100～140mol·m^-2·S^-1。光量子通量密度与温度成正比，与湿度成反比，大气温度日变化和叶片温度日变化趋势基本相同，相对湿度的日变化趋势和大气温度的变化趋势正好相反，和光量子通量密度的变化趋势相反。沟谷湿地的同样具有小气候效应。

长白山区沟谷沼泽乌拉苔草(Carex meyeriana)湿地土壤酶活性与氮素、土壤微生物相关性研究

通过现场采样及室内分析,研究了长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤酶活性及其与氮素、土壤微生物的相关性。结果表明,土壤脲酶活性在时空变化中,表层最高,且最大值出现在6月份,为2.57;C层最小,最小值出现在7月份,为0.3;土壤纤维素酶活性表层最高出现在6月份,为1.35;B层最小,最低点出现在6月份,为0.18,土壤蛋白酶活性在时空变化中变化规律基本一致,最高值是6月份B层,为8.5;最低点是C层的5月,为0.9;与氮素的相关性分析结果为:土壤脲酶在8月份最大,为0.91,B层最大为0.76;土壤纤维素酶在5月份最大,为0.41;C层最大,为0.52;土壤蛋白酶在4月份最大,为0.83;A层最大,为0.67,均不呈显著相关。与微生物相关结果为:土壤脲酶与8月份微生物呈极显著的正相关;蛋白酶与B层的细菌呈显著的正相关;脲酶与7、8月份的放线菌呈极显著的正相关。本文揭示了土壤不同酶活性受制于不同的微生物影响。

长白山区沟谷乌拉苔草(Carex.meyeriana)沼泽湿地水文物理效应

通过对长白山区沟谷乌拉苔草（C.meyeriana）沼泽湿地和三江平原乌拉苔草沼泽湿地土壤物理性质和乌拉苔草根系生物量的测定，对水文物理效应进行了分析，结果表明：长白山区沟谷乌拉苔草沼泽湿地的土壤孔隙度小于三汀平原乌拉苔草沼泽湿地，容重和体积质量则高于三江平原乌拉苔草沼泽湿地。土壤蓄水能力低于三江平原乌拉苔草沼泽湿地；乌拉苔草发达的根系具有强大的蓄水能力．尤以根鞘的蓄水能力最强，蓄水可以占鲜质量的91．1％-93．72％，比根系蓄水能力高出2．54％-33．94％。由此得知乌拉苔草沼泽湿地的具有巨大的蓄水能力。是天然的水调节器。通过分析可知其水文物理过程对沼泽湿地对其上游河流具有调节作用，同时还可以保存上游河流生物多样性，以及严重的影响着水面以下化学过程的发生。

Transpiration Rates of Carex Meyeriana in Relation to Micrometerological Factors in a Mountain Valley Wetland

In order to reveal transpiration rates of wetland plants and its relationships to micro-meterological factors in a mountain valley wetland, relative humidity, air temperature, leaf temperature, soil temperature, photo flux density and transpiration rates were measured once two hours in a Carex meyeriana wetland of the Changbai Mountain valley in dry (July) and wet (September) of 2003, respectively. Results showed that the tendency of "decreasing after increasing" was obvious in wet season. However, a relatively stable trend was observed for the transpiration in dry season.. Generally, the photon flux density of Carex meyeriana was higher in wet season than that in dry season. However, the variabilities of leaf temperature, air temperature and relative humidity were similar in both seasons. Higher transpiration rates of Carex meyeriana leaves were observed in July (varied from 40 to 150 mol·m-2·s-1) compared to those (varied from 7 to 14 mol·m-2·s-1) in September. Transpiration rates were significantly correlated with air temperature (P<0.01), leaf temperature (P<0.01), and wind speed (P<0.05), but correlationship between relative humidity and photo flux density was not significant (P<0.05).

乌拉草提取物对大鼠皮肤烫伤后金黄色葡萄球菌感染的抑菌作用

目的:探讨乌拉草提取物黄酮类成分对大鼠皮肤烫伤后金黄色葡萄球菌(S.aureus)感染的抑菌作用,为新型抗感染中药的研发提供新思路。方法:采用水醇提取法提取乌拉草有效成分并利用紫外分光光度法测定其黄酮含量,采用牛津杯法抑菌试验检测乌拉草有效成分对细菌的抑菌活性,试管稀释法测定其最低抑菌浓度(MIC)。24只SD大鼠采用自制烫伤仪构建Ⅱ度烫伤模型,随机分为生理盐水对照组、青霉素钠(NaBP)对照组和乌拉草提取物CM-70治疗组,每组8只。3组大鼠创面皮内多点注射接种20μL(1.0×10^(8)CFU·mL^(-1))S.aureus,次日3组大鼠分别涂抹无菌生理盐水(0.5 g无菌脱脂棉吸附生理盐水0.5 mL·cm^(-2))、NaBP(0.5 g无菌脱脂棉吸附NaBP,5000 U·kg^(-1)体质量)和10 g·L^(-1)乌拉草CM-70提取物稀释液(0.5 g无菌脱脂棉吸附0.5 mL·cm^(-2)乌拉草CM-70提取液)。观察各组大鼠创面感染情况,采用创面痂下细菌定量实验检测各组大鼠烫伤后第1、2、3、4、5、6和7天创面细菌数(CFU·g^(-1)),酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组大鼠烫伤前和烫伤后第1、3、7及14天血清白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素10(IL-10)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平。结果:体外抑菌活性检测,不同稀释浓度乌拉草CM-70提取物稀释液针对金黄色葡萄球菌形成不同大小抑菌圈,针对大肠埃希菌和白色念珠菌未形成抑菌圈。MIC检测,乌拉草有效成分对S.aureus的MIC值为2.5 g·L^(-1)。各组大鼠烫伤创面感染和愈合情况观察,与生理盐水对照组比较,感染后第3天,乌拉草CM-70提取物治疗组大鼠伤口浆液渗出较少;感染后第7天,伤口浆液渗出减少;红肿减轻,伤口面积缩小;感染后第14天,伤口创面已完全干燥,无浆液渗出,表面形成痂皮,伤口愈合良好,与NaBP对照组相近。烫伤创面痂下细菌定量,与生理盐水对照组比较,同一时间点乌拉草CM-70提取物治疗组大鼠创面痂下细菌数明显减少(P<0.01)。ELISA法检测,与生理盐水对照组比较,乌拉草CM-70提取物治疗组大鼠血清中IL-10水平在烫伤后第1和3天明显升高(P<0.05),在第7和14天明显降低(P<0.05);乌拉草CM-70提取物治疗组大鼠血清中IL-1β和TNF-α水平在烫伤后第1、3、7和14天明显降低(P<0.05)。结论:乌拉草有效成分可明显抑制大鼠皮肤烫伤后S.aureus感染,通过调控血清IL-1β、IL-10和TNF-α水平发挥抗炎和抑菌作用。

长白山沟谷湿地乌拉苔草沼泽湿地土壤微生物动态及环境效应研究

实验主要研究了乌拉苔草湿地土壤微生物不同季节在不同土壤剖面上的动态变化,结果表明:不同季节、不同土壤剖面细菌数量最大,其次是真菌,最少的是放线菌;细菌数量在表层和A层土壤中随着季节(6～9月份)变化不断增加,B层和C层7月份较低,从8月份开始上升直到9月份;放线菌在不同的剖面变化较大,在C层仅9月份有,数量极少;真菌在不同剖面变化一致,随着季节变化(6～9月份)不断增加。研究表明:乌拉苔草湿地土壤微生物数量的变化反映了该湿地本身特有的环境效应。

洪河自然保护区乌拉苔草生物量高光谱遥感估算模型

尝试用不同方法构建洪河自然保护区湿地植被乌拉苔草（Carex meyeriana）的高光谱植被指数，建立水上鲜／干生物量高光谱估算模型，并比较了不同模型的反演精度。通过实测不同覆盖度和水深状况下乌拉苔草的冠层高光谱反射率与水上生物量的数据，采用高光谱可见光-近红外波段及其微分光谱波段（350—1050nm）逐波段构建FNDVI、FRVI、FDVI、FDNDVI、FDRVI、FDDVI植被指数，分别找出与水上鲜生物量和干生物量具有最佳相关性波段组合的植被指数，建立乌拉苔草水上生物量的最佳估算模型，并对比分析了反射率光谱植被指数（FNDVI、FRVI、FDVI）模型和微分光谱植被指数（FDNDVI、FDRVI、FDDVI）模型的反演精度。结果显示，微分光谱与乌拉苔草水上生物量的相关性比反射率光谱好；微分光谱植被指数与乌拉苔草水上生物量的相关性比反射率光谱植被指数好，尤其以微分光谱植被指数FDRVI与FDNDVI建立的二次函数模型反演乌拉苔草的水上鲜生物量和干生物量的效果最好，精度分别达74．9％、71．4％，其均方根误差分别为0．0744和0．0262，通过了P〈0．01极显著验证。这表明，采用微分光谱植被指数FDRVI、FDNDVI对乌拉苔草水上鲜生物量和干生物量的估算可以取得较高的预测精度。

长白山区乌拉苔草蒸腾规律及环境因子间关系的研究

通过对长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草蒸腾特性的研究得知:乌拉苔草蒸腾速率日变化在不同月份所表现的波动趋势基本相似,但最高峰的时间不同,7月份最高峰是100(H20)μmol/m2.s,8月份最高峰是105.1(H20)μmol/m2.s,时间在下午16∶00时,9月份最高峰的时间在上午10∶00时,其他月份均在中午12∶00时。不同层面叶片的蒸腾速率波动基本相似,蒸腾速率不同月份日变化规律基本一致,日变化不受生长期的影响。导致蒸腾速率变化的直接原因是环境因子综合变化影响了气孔的开闭。

不同积水处理下乌拉苔草蒸腾速率日变化及其与环境因子的关系

在相同的光照、相对湿度、温度和风速等自然环境下,对相同土壤条件下的乌拉苔草湿地进行不同水分的处理,以桶(高50cm、直径40cm)中水分为基准,设为满水(干1)、半水(干2)、干旱(干3)3个处理,以自然状态下的土壤为对照。对乌拉苔草叶片的蒸腾速率、气孔阻力、光合有效辐射、空气温度、叶片温度、相对湿度、风速及大气中CO2的体积分数等指标进行了测定。结果表明:不同积水条件下,蒸腾速率的日变化与正弦曲线相似;气孔阻力的日变化呈现单峰形变化,但峰值不同,干2峰值最小,不同处理的峰值出现的时间相同。从时间上看,气孔阻力受水分的影响,与对照相比提前达到最大值。干1、干2、干3处理的蒸腾速率和气孔阻力呈显著的负相关,风速和蒸腾速率呈显著的正相关;干2、干3处理的光量子通量密度和大气温度呈显著的正相关;干3处理的蒸腾速率和光量子通量密度呈显著的正相关。

遮荫条件下乌拉苔草叶片气孔阻力与脯氨酸、叶绿素含量的研究

通过对不同遮荫条件下乌拉苔草某些生理特性的研究表明,乌拉苔草叶片气孔阻力受遮荫的影响较大,遮荫直接影响气孔开闭,气孔阻力对环境的响应比较大。其中对气孔阻力影响最大的是叶温,随着遮荫度的增加而增加,风速和气孔阻力呈负相关;光量子通量密度对气孔阻力的影响较大,遮荫大其影响也大,体现出气孔阻力对环境的适应性强。遮荫条件下乌拉苔草叶片的脯氨酸含量比对照增加,说明遮光对脯氨酸积累有一定的影响;乌拉苔草叶片叶绿素含量受遮荫的影响很大,遮荫大叶绿素的积累也大,并随着季节的推移而增加。说明乌拉苔草在逆境下具有生态适应性。表3,参12。

自活化乌拉草基多孔碳的制备和电化学性质

以乌拉草为原料,采用直接碳化方法,通过热解过程中前驱体自活化(即利用自身包含的活化剂实现分子内的化学活化),并经过必要的除杂过程制备了多孔碳材料Ula C-950-HF.测试了该多孔碳的电化学性质,并与以几种常见的生物质为原料制备的多孔碳材料及商用活性炭的电化学性质进行对比.结果表明,乌拉草基多孔碳材料Ula C-950-HF的电容值为113 F/g,经过4000次循环后,材料的电容值仅降低了4 F/g,显示出用作超级电容器电极材料的潜力.

乌拉苔草光合速率日变化及日同化量

乌拉苔草沼泽是长白山沟谷湿地的重要类型 ,对其光合速率研究的结果表明 ,乌拉苔草光合速率日变化呈单峰曲线 ,最高峰出现在 1 0时 ,最大值是 1 8.0 7μmol(CO2 ) / (m2 ·s) ;与其该群落伴生的修氏苔草光合速率日变化出现“午休”现象。影响光合速率最大的环境因素是光量子通量密度和叶温 ,呈极显著的正相关 ,其他因素亦多呈正相关 ,环境因子综合影响了乌拉苔草的光合日进程。乌拉苔草光合作用的日总同化量为 1 896 0 1 .2 μmol(CO2 ) /m2 。

长白山区沟谷湿地乌拉苔草沼泽土壤环境效应

采用现场采样及室内培养分析的方法研究了长白山区沟谷乌拉苔草沼泽湿地土壤的环境效应。结果表明,土壤表层微生物量最高,随着土壤剖面的加深而逐渐减少;长白山区沟谷乌拉苔草沼泽湿地土壤比三江平原乌拉苔草沼泽湿地土壤有机质分解、土壤腐殖质合成及土壤养分的转化能力强。土壤磷酸酶在春季对金属元素影响较大,在夏季对非金属元素影响较大;在乌拉苔草衰老过程中土壤脲酶主要影响土壤氮素和钙离子;乌拉苔草的地上部分枯萎之后主要影响土壤重金属元素。乌拉苔草湿地还具有防止土壤侵蚀的作用。

乌拉草提取液中木犀草素含量的测定及其抗菌性能

为充分开发乌拉草的应用价值,探究其抗菌性能,采用水醇提取法制备了乌拉草提取液,研究了不同醇水比提取液的基本性能。利用紫外分光光度法和高效液相色谱法测试乌拉草提取液中抗菌物质木犀草素的含量,并对2种测试结果进行比较,采用体外抗菌法测试其抑菌率。结果表明:随着提取溶剂中水的比例的增加,提取液的电导率逐渐增大,pH值逐渐减小且均呈现酸性;紫外分光光度法及高效液相色谱法得出的木犀草素含量变化趋势一致,随着提取溶剂中水的比例的增大,木犀草素的含量均逐渐减少;不同醇水比的4种样品对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于70%,表明乌拉草提取液具有良好的抗菌性。

乌拉草纤维的漆酶处理工艺优化

为了提取出性能更加优异的乌拉草(Carex meyeriana)纤维,利于其在纺织加工中的应用。本研究采用漆酶对乌拉草纤维进行处理,以漆酶用量、pH、温度为因素,以纤维木质素含量、直径、断裂强度为评价指标,采用响应曲面法进行工艺优化。并对最优工艺处理前后的乌拉草纤维进行超景深、扫描电镜、傅里叶红外光谱仪(FTIR)及X射线衍射仪(XRD)测试。结果表明,最优处理工艺为漆酶用量14%,pH 5.5,温度47℃。得到的乌拉草纤维木质素含量为7.71%,较处理前降低了60.86%;纤维直径为40.06μm,较处理前减小了48.24%;断裂强度为203.46 MPa,较处理前提升了53.71%。通过超景深三维系统观察到漆酶处理后的乌拉草纤维更细、更均匀、更柔软;扫描电镜照片及FTIR图谱表明,乌拉草纤维的胶质得到了进一步的去除;XRD图谱表明漆酶处理后乌拉草纤维的结晶度由57.09%提升到64.53%。说明漆酶处理可以改善乌拉草纤维的性能,有利于乌拉草纤维在纺织加工中的应用。

贫营养泥炭沼泽高鞘苔草无性系种群更新机制

高鞘苔草是多年生根茎型无性系莎草,主要分布于贫营养泥炭沼泽中。在生长季中期的小兴安岭贫营养泥炭沼泽中,高鞘苔草无性系种群分株数量以营养株占优势(2次取样平均占94.09%)。分株分蘖节可营养繁殖3代,并由3个龄级组成,呈稳定型年龄结构。根茎最大存活年限为12年,共划分为8个龄级,呈衰退型年龄结构。活动芽由4个龄级组成,呈稳定型年龄结构,分株分蘖节对活动芽的贡献远大于根茎。7,8月2次取样间,3种构件的年龄结构类型无变化,全体分株数量和根茎的累积长度与生物量均无显著差异(P>0.05),但8月份的分株平均单重和1龄级根茎单位长度生物量显著降低21.50%和20.26%(P<0.05),各龄级活动芽数量均显著增加1倍以上(P<0.05)。在生长季中期,高鞘苔草向活动芽和根茎转移营养物质,通过降低单位长度干物质的投入来加速1龄级根茎的生长,扩展空间生态位。同时,通过大量增加活动芽的数量,实现种群的持续更新。

不同pH值处理下乌拉苔草蒸腾速率日变化及其与环境的关系

通过对乌拉苔草水体土壤酸碱度处理,进行蒸腾特性及其环境因子关系的研究。结果发现:不同酸碱度处理下的乌拉苔草蒸腾速率规律基本一致,只是数值发生了变化。说明乌拉苔草蒸腾速率的变化规律主要由该植物本身的生长期来决定,在不同的pH值处理下蒸腾速率大小受环境条件的影响:在pH值为5、6时主要影响因子是大气温度,其极显著相关系数是-0.889;pH值为7、8时主要影响因子是叶片温度;其显著相关系数是-0.829;pH值为9、10时主要影响因子是光量子通量密度,其显著相关系数是-0.841。说明不同pH值下乌拉苔草蒸腾速率日变化主要受环境条件的影响,水体的酸碱度对其影响不大。

交联改性对静电纺乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜性能的影响

为了优化用于医用敷料的乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜的耐水性,对制备好的纤维膜进行气相交联改性。选用戊二醛和浓盐酸作为交联剂和催化剂,在满足医用敷料性能的基础上提高膜的耐水性,进而提高抗菌性,并研究交联时间对膜的影响,确定最优交联时间。采用扫描电子显微镜、电子单纤强力仪及红外光谱仪对改性前后膜的微观形貌、力学性能及分子结构进行表征,并对膜的透气性和孔隙率、接触角和吸水性以及抗菌性进行测试。结果表明,经戊二醛交联改性后,纳米纤维膜的接触角从16°逐渐增大到78°,耐水性显著提高;其形貌、水蒸气透过率及孔隙率均能满足医用敷料的要求。随着交联时间的延长,其力学性能和吸水倍率先增强后减弱,在交联4 h时分别达到最大值(7.34±0.80)MPa和857%;其抗菌性在交联2 h时达到最优,此时大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为3.0 mm和1.1 mm。由以上结论得出,交联2 h和4 h的纳米纤维膜的综合性能最好。