用^13C脉冲标记法研究玉米光合碳分配及其向地下的输入

研究玉米生长对土壤有机碳的贡献对了解农田碳平衡与农业生产之间的关系具有重要意义.应用4次13C脉冲标记对不同生育时期(苗期、拔节、抽雄和灌浆期)玉米光合碳在玉米-土壤系统中的分配特征进行了为期1个生长季的研究.结果表明,留在地上部的13C占玉米净吸收13C的百分含量,在灌浆期标记时最大,为80.01%.在不同生育时期,玉米向地下转移的13C比例分别为43.24%、46.46%、30.30%和19.99%;此部分13C中有34.68%~77.56%被根际呼吸消耗,16.63%~57.02%存在于根部,5.05%~8.30%通过根际沉积转化为土壤有机碳.整个生育期内,玉米分配到地上部、根部、根际呼吸和土壤有机碳中的光合碳量,分别占净吸收碳量的62.39%、17.88%、17.07%和2.67%.在拔节、抽雄和灌浆期,玉米的根际呼吸分别占土壤呼吸总量的67.07%、63.31%和28.82%;同时其根际激发效应使土壤原有有机碳分解分别增加了31.11%、79.09%和120.83%.以大田玉米地上部干重18 t.hm-2、含碳量42%计算,玉米在其生育期内输入到地下的总碳量为4.6 t.hm-2,其中有2.1 t.hm-2通过根际呼吸进入大气,2.2 t.hm-2存在于根中,0.33 t.hm-2转化为土壤有机碳.

^(13)C脉冲标记定量研究施氮量对光合碳在水稻-土壤系统中分布的影响

通过盆栽试验,设置两种施氮水平(50 mg kg-1和100 mg kg-1)处理(分别记为N50和N100),采用四次13C脉冲标记对不同生育期(分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期)水稻光合产物碳在水稻-根际土壤系统中的分配特征进行定量研究。结果表明,不同施氮水平下,N100处理的水稻地上部生物量显著高于N50处理(p<0.05);生长后期N50处理促进根的生长,根冠比增加。N100处理四次脉冲标记总累积13C量达265.5 mg,较N50处理高出39%,分配到土壤中的13C量高出46%,说明适当增施氮肥,不仅可以提高作物产量,还能增加作物输入土壤的有机碳量。水稻早期光合碳主要运往地下部(21.7%~52.7%),灌浆期地下部分配比例大大降低(7.50%~8.90%)。两种施氮水平下,四次脉冲标记累积吸收的光合13C在植株和土壤中的分配比例大致相同,累积吸收的光合碳约72%在植株地上部,28%分配到地下部(根系7.21%~7.71%和根际土壤20.3%~21.2%)。

基于^(13)C脉冲标记法探究种植密度对侧柏幼苗生长及光合碳分配的影响

【目的】通过盆栽试验定量研究侧柏光合碳在地上部分、地下部分及土壤中的分配规律,探索人工林生态系统中植物-土壤的碳周转情况。【方法】以树龄1 a的侧柏幼苗为研究对象,设置3个种植密度水平(低密:1株/盆,中密:3株/盆,高密:5株/盆),两个处理(^(13)C脉冲标记处理和未标记处理),采集地上部分、地下部分及根际土壤样品,对比分析植株生物量、^(13)C、全碳(TC)和全氮(TN)含量以及根际土壤理化性质的变化。【结果】随种植密度的提高,侧柏幼苗地上部分生物量、地下部分生物量和总生物量均呈递增的趋势,高种植密度显著提高了根际土壤溶解性有机碳和硝态氮的含量(P<0.05)。3个种植密度下植物-土壤系统各组分固定的^(13)C含量均表现为地上部分>地下部分>根际土壤(P<0.05)。种植密度显著影响了光合^(13)C含量在各组分的分配比例,且随种植密度的提高,分配在地上部分的比例呈递增趋势,变化范围为61.95%~64.92%;分配在地下部分的比例呈递减趋势,变化范围为38.04%~35.07%;而分配在土壤中的比例无显著差异(0.01%~0.02%)。【结论】种植密度显著影响侧柏幼苗的生长及光合碳在地上部分、地下部分和土壤中的分配比例,高密度种植提高了植株及土壤的碳固定,但也可能造成了种间竞争作用,使光合碳优先分配在植株的地上部分,而减少了向地下部分的转运。

罗兰C脉冲色散的理论预测

本文简要介绍了罗兰 C 脉冲色散的一种理论预测方法。对最具代表性的四种典型地面计算了以下各种色散效应:脉冲频谱的畸变,载波过零时刻的超前,载波周期的展宽和载波正向过零点后前峰值幅度比的变化等。这些效应对导航精度的影响在文中也进行了讨论。计算结果表明,海水在2000km 以内,良导电地在1500km 以内,中等导电地在720km 以内和差导电地在250km 以内可以忽略色散效应。

^(13)C脉冲标记法定量冬小麦光合碳分配及其向地下的输入

研究冬小麦生长向地下部分的输入对于土壤固碳和作物生产具有重要意义.分别在分蘖期、拔节期、花期和灌浆期,用^(13)CO2对冬小麦进行脉冲标记7 h,标记结束后28 d(示踪期)破坏性取样,测定冬小麦地上部、根、土壤和土壤呼吸中的^(13)C含量等指标.研究结果表明,在各标记时期,冬小麦光合固定的^(13)C大部分保留在地上部(51.6%~90.8%),且随小麦生长的进行而逐渐向地上部分配,向地下部分(根系、土壤和根际呼吸)的转移随生长进程的延续而降低.转移到地下部的^(13)C中,有22.9%~65.3%被根际呼吸消耗,24.3%~59.3%在根部保存,10.4%~17.8%通过根际沉积转化为土壤有机碳.示踪期28d内最后2 d呼吸产生的^(13)C只占整个示踪期根际呼吸^(13)C量的0.7%~2.7%,说明28 d的示踪期可以确保光合碳在各系统分配完全.在整个生育期内,冬小麦净吸收的光合碳分配到地上部、根部、土壤有机碳和根际呼吸的比例分别为78.5%、6.0%、3.1%和12.4%.结合当地生产方式估算,冬小麦在整个生育期内输入到地下的总碳量为1.72 t·hm^(-2),其中有0.99t·hm^(-2)被根际呼吸消耗,根部固持碳量为0.48 t·hm^(-2),0.25 t·hm^(-2)以有机碳沉积的形式进入土壤.

基于^(13)C同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响

以1年龄盆栽丹参为研究对象,设置^(13)C脉冲标记处理与^(12)C正常处理,应用^(13)C脉冲标记法研究连作与非连作丹参光合碳分配规律,比较植株标记40 d后的形态学与理化指标差异,分析丹参地上部、根部以及根际土壤碳的^(13)C丰度、碳同位素比率、^(13)C原子百分比以及单位干重样品的^(13)C总量,以明确连作对丹参生长与光合作用的影响机理。结果表明,连作条件下,丹参各部分生物量与叶绿素含量明显下降,抗氧化酶活性升高;有效成分中的丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅱ_(A)、二氢丹参酮Ⅰ以及迷迭香酸含量均降低;连作显著影响^(13)C-光合碳分配比例,非连作丹参地上部、根部以及根际土壤中^(13)C-光合碳比率分别为27.14%、72.80%和0.06%,连作丹参为59.38%、40.59%和0.03%。综上,连作后,丹参生长发育与次生代谢受到明显影响;光合产物向地下部的转移能力降低,导致连作丹参根部生长发育受到明显抑制;丹参光合作用的强弱是反映丹参生长状况的重要指标。

Splb～200c型脉冲激光治疗138例0～1岁婴幼儿草莓状血管瘤疗效观察

目的:观察Splb^200c型脉冲激光治疗0~1岁婴幼儿草莓状血管瘤的治疗效果。方法:采用Splb^200c型脉冲激光器,治疗138例0~1岁婴幼儿草莓状血管瘤患儿,并分成3个治疗组:0~3个月,4~6个月,7~12个月进行疗效评定对照。结果:总治愈率为92.75%,3个治疗组的总治愈率比较显示,年龄越小治愈率越高。结论:Splb^200c型脉冲激光是治疗婴幼儿草莓状血管瘤有效的治疗方法;婴幼儿草莓状血管瘤须早治疗早有利。

高能脉冲CO_2激光心肌钻孔血运重建的实验研究

目的 探讨自行研制的高能脉冲CO2 激光器的性能和心肌钻孔血运重建术 (TMLR)对缺血心肌组织血供改善的效果。方法 采用有机玻璃 ,离体猪心和羊急性心肌梗塞模型激光钻孔 ,通过测量孔径 ,孔深 ,病理检查孔道的形态学变化和心肌组织ATP含量的测定 ,分析其间的关系和作用。结果 有机玻璃和离体猪心的实验验证了激光器的汽化穿透效应 ,孔道口径及热损伤情况和仪器的稳定性。羊急性心肌梗塞模型 3组样品ATP含量的测定结果正常对照组 76 16 μmol/g ,TMLR组 6 6 70 1μmol/g ,心肌缺血组 2 9 5 9μmol/g,组间差异显著 (F =16 6 6 2 ,P <0 0 1) ,两组间比较有显著差异 (P <0 0 1,SUK法 )。结论 该仪器的各项技术指标和性能及稳定性符合实验要求。TMLR可以明显改善缺血心肌组织的血供情况。

VARIAN2100C加速器枪驱动栅脉冲故障维修

故障现象:治疗中突然出现GFIL连锁。 故障分析:GFIL连锁所包含的内容很多,枪灯丝电压、枪灯丝电流、高压发生器、AFC、微波源、真空、栅脉冲、甚至枪驱动电源等等,均会造成在操作台上显示该连锁。

δ^(13)C值在羊草草原植物体中的差异和变化及其影响因素分析

为了解稳定同位素^(13)C在草原植物体中的分配和变化以及水分和温度对^(13)C组成(δ^(13)C)的影响,在内蒙古羊草草原的生长盛期(7-9月),应用^(13)C脉冲标记技术,测定了^(13)C脉冲标记处理和对照处理下羊草草原植物活体和活根中的δ^(13)C,分析了土壤水分、气温和地温对植物体中δ^(13)C的影响。结果表明:对照处理中羊草草原植物活根δ^(13)C值比活体高1～2‰,标记处理中活体δ^(13)C值显著高于活根,标记处理中活体和活根的δ^(13)C均显著高于对照处理。生长盛期,标记和对照处理中植物活体和活根的δ^(13)C值均表现为先减小再增加,随后再减小的趋势。对照处理中活体和活根以及标记处理中活根的δ^(13)C与0～20cm土壤水分含量之间线性负相关,而标记处理中活体δ^(13)C与0～20cm土壤水分之间存在二次函数关系。标记、对照两处理中羊草草原活体、活根δ^(13)C与温度均呈线性正相关。

不同供水下白羊草(Bothriochloa ischaemum)离体根呼吸特征——基于稳定碳同位素示踪技术

植物根呼吸是土壤呼吸的主要组成,研究根呼吸对生态系统碳收支及碳平衡有重要意义。采用^(13)C脉冲标记技术,在3种供水条件下,对比不同根离体时间(标记后0,6,24,48,216,360 h)的白羊草离体根呼吸速率和根呼吸释放的δ^(13)C同位素比值变化,分析根参数与离体根呼吸相关性。结果表明:1)不同离体时间的离体根呼吸速率变化趋势一致,3种供水条件下无显著差异,均在0—20 min急剧下降,下降范围为32%—39%。2)测定离体根呼吸释放的δ^(13)C在不同离体时间的变化,为实时监测转移到白羊草根系的^(13)CO_2在根部释放的过程提供了新思路;不同离体时间,3种供水条件下根呼吸释放的δ^(13)C在2 h内均值大小呈:供水充分>轻度胁迫>重度胁迫。随离体时间(0—360 h)推移根呼吸释放的δ^(13)C均值先增大后减小,在216 h达到峰值31.46‰;3)离体根呼吸速率和根呼吸释放的δ^(13)C受根系根面积、比根面积、N含量、C/N及根组织δ^(13)C的影响显著。4)轻度水分胁迫可促使根系生长(C固定)和根呼吸(C代谢)同时增加。

利用^(13)C标记和自然丰度三源区分玉米根际CO_(2)释放

石灰性土壤中,根际土壤释放的CO_(2)有三个来源,即根源呼吸、土壤有机碳(SOC)分解和土壤无机碳(SIC)溶解,三源区分土壤释放的CO_(2)是量化土壤碳平衡的前提。分别在玉米拔节期、抽穗期和灌浆期进行7 h的^(13)O_(2)脉冲标记,经过27 d示踪期后破坏性取样,测定^(13)标记与自然丰度处理中,玉米地上部、根系、土壤和土壤CO_(2)的碳含量和δ^(13)值,利用^(13)示踪并结合自然丰度法区分玉米土壤CO_(2)的来源。研究结果显示,随着玉米生长,根源呼吸对土壤CO_(2)的贡献呈降低趋势,从拔节期的66.7%降低至灌浆期的25.8%。整个玉米旺盛生育期内(从拔节期到生育期末),根源呼吸和土壤总碳释放对土壤CO_(2)具有同等贡献,SOC和SIC释放对土壤总碳释放的贡献率分别为30%和20%。玉米生长对土壤的碳输入(根系+根际沉积物)超过土壤总碳(SIC+SOC)的释放,总体表现为土壤碳汇。研究表明,SIC溶解对全球碳库稳定性和调节CO_(2)浓度的影响非常重要,若忽视石灰性土壤中SIC溶解,则会高估SOC的分解,进而影响SOC激发效应以及土壤碳平衡的评估。

应用13C同位素标记法区分羊草草原生态系统呼吸

草原生态系统呼吸在碳循环和气候变化过程中发挥重要作用,它包括土壤呼吸和地上部植物体呼吸,且不同的生态系统呼吸组分对于环境变化有不同的响应机制。为区分生态系统呼吸,探讨草原呼吸对温室气体排放的贡献,研究利用稳定同位素13C自然标记法和13C脉冲标记法,并结合静态箱-Keeling plot方法对内蒙古锡林河流域羊草草原生态系统呼吸进行了区分,并分析比较2种方法的区分结果。结果表明:1)实验中13C自然标记样方和13C脉冲标记样方生境一致,两者土壤温度和土壤含水量无显著差异,13C自然标记法和13C脉冲标记法的区分结果具有可比性。2)对比自然标记法,脉冲标记法显著提高了生态系统呼吸、土壤呼吸和地上部植物呼吸的δ13C值(P<0.05)。3)13C自然标记法和13C脉冲标记法区分结果Fs/Feco(土壤呼吸通量/生态系统呼吸通量)在2011年分别是(75.2±4.3)%和(73.8±2.9)%,在2012年分别是(89.2±2.0)%和(89.1±1.4%)。统计分析结果表明,2种方法获得的区分结果无显著差异(2011:P=0.567;2012:P=0.674),表明自然状态下,羊草草原生态系统呼吸、地上部植物体呼吸和土壤呼吸之间的δ13C值差异足够用来区分生态系统呼吸,这一发现能够提高同位素标记法区分生态系统呼吸的效率,进而为生态系统碳循环过程的精细研究提供参考。

高州油茶果实膨大期光合产物的运输和分配特征

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_(2)气体2 h,在标记后0、6、24、48、72 h分别测定叶、枝、果皮和种仁的^(13)C含量,同时测定其叶片、种仁和果皮中的糖组分特征和非结构性碳水化合物(NSC)。【结果】1)^(13)C光合产物在叶中合成后,在标记结束后0~6 h向各库器官的运输速率最大,6~48 h光合产物运输趋于稳定。2)光合产物运输趋于稳定后,在各器官的分配比从大到小依次为叶>种仁>果皮>枝。高州油茶光合作用固定的^(13)C光合产物在标记结束后0~72 h消耗了95.07%。3)光合产物主要以果糖的形式在各器官存储,叶与果实之间存在着较高的蔗糖质量浓度梯度。4)各器官非结构性碳水化合物(NSC)积累量为果皮>叶>种仁。可溶性糖/淀粉比值为种仁最大,果皮次之,叶最小。【结论】果实膨大期高州油茶叶中合成的光合产物在合成后的24 h内向各库器官快速运输,大多光合产物被植物呼吸消耗。近期合成的光合产物在各器官中分配比以叶最高,不利于高州油茶果实发育。叶与果皮中较高的蔗糖质量浓度是高州油茶果皮较厚的原因之一。果实快速膨大期果皮发育、脂肪酸合成和油脂积累是种仁与果皮中可溶性糖/淀粉比值较高的原因。

环钻联合CO2点阵激光及药物治疗瘢痕的疗效观察

探析对瘢痕患者实施环钻联合C02点阵激光及药物治疗发挥的作用。方法 选取80例瘢痕患者,均来自2020.01-2021.01我院收治的患者,按照随机数字表法分组,并分别实施C02点阵激光治疗和环钻联合C02点阵激光及药物治疗。将C02点阵激光治疗纳为本次研究中的对照组,环钻联合C02点阵激光及药物治疗纳为本次研究中的实验组。对比瘢痕评分、生活质量以及不良事件占比。结果 两组疼痛评分结果显示,实验组较低,P<0.05。实施治疗前,两组瘢痕评分无差异,P>0.05。实施治疗后,实验组得分较低,P<0.05。实施治疗前,两组生活质量评分无差异,P>0.05。治疗后,实验组对比于对照组得分较高,P<0.05。两组不良事件占比结果显示,实验组占比低,P<0.05。结论 对于瘢痕患者而言,接受环钻联合C02点阵激光及药物治疗可取得显著价值,能够存进改善患者生活质量,减少不良事件发生,同时在瘢痕评分和疼痛评分上均有良好表现。

高州油茶糖积累及其代谢相关酶活性

[目的]研究高州油茶生长发育过程中各源库器官糖积累特征及其与糖代谢相关酶活性的关系,为进一步完善华南地区特色油茶品种糖积累理论提供依据。[方法]以高州油茶为研究对象,利用13C同位素脉冲标记法测定不同发育时期各源库器官的13C含量,同时测定对应时期各器官非结构性碳水化合物(NSC)含量、糖组分特征及相关酶活性的变化。[结果]1)13C标记的光合产物在运输趋于稳定后,在发育前期主要积累在叶片中,后期种仁逐渐成为了同化物分配积累的中心。2)各器官可溶性糖含量基本表现为果皮>种仁>叶片,淀粉含量表现为叶片>种仁>果皮。3)SPS和SS-Ⅱ与叶片、果皮和种仁的可溶性糖含量都呈正相关关系;B-AI主要在发育后期起着作用,种仁中B-AI活性分别在8月和10月存在峰值;在叶片中,NI为主要的糖转化酶,活性在50~60 U·g^(−1)之间;种仁中,S-AI与NI的活性大致相同,S-AI主要在发育前期起作用,而NI在发育后期起作用。[结论]高州油茶发育前期光合产物主要积累在源器官叶片之中,随着果实生长发育种仁逐渐成为了同化物分配的中心;在糖积累情况上,种仁在发育前期主要积累果糖和葡萄糖,发育后期则主要积累蔗糖。在发育后期运输到果皮的蔗糖会分解为果糖和葡萄糖,果皮依旧会进行增厚和延伸,继续完成木质化,此时果皮与种仁会对养分进行激烈竞争,最终呈现出果大皮厚的现象。SPS和SS-Ⅱ功能互补,同时影响着高州油茶糖分的积累,且SS-Ⅱ是糖分积累的关键酶;可能是引起各源库器官糖含量差异的主要原因,高州油茶糖积累受糖代谢相关酶的综合调控,NI为叶片的主要转化酶,S-AI与NI分别在种仁发育前后期发挥作用,果皮中蔗糖转化主要依靠S-AI;B-AI主要在发育后期起作用,但活性相对较低,转化能力有限。

不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配及输入效率

为了研究不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配与输入效率,通过盆栽试验,采用13C-CO2脉冲标记法,定量研究水稻不同生育期（分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期）内光合碳在水稻-（根际/非根际）土壤系统中的分配及其对根际、非根际土壤有机碳的贡献.结果表明：13C-CO2脉冲标记6 h后,水稻地上部、根系和根际土中13C的丰度最大值均出现在分蘖期,分别达到1 864.7‰、842.6‰和-8.2‰,显著高于后3个生育期.分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期这4个生育期水稻光合13C在地上部的分配比例依次增加,而在根部和根际土中的分配比例逐渐减小;不同生育期水稻光合13C在水稻-土壤系统中的总回收率为72.0%-81.0%,在籽粒中的回收率由1.8%逐渐增至40.3%,在根部和土壤中的回收率逐渐下降,表明水稻生育前期光合作用更强,能够向地下部快速输入＂新碳＂.水稻生长至成熟后,茎叶中光合13C的分配比例由61.0%-93.1%降至32.8%-74.1%,而在籽粒、根部和根际土中的分配比例分别增加了1-2倍,表明水稻植株在生长过程中光合碳向籽粒和地下部传输.根际沉积效率随水稻的生长逐渐由分蘖期的11.0%降至灌浆期的4.1%;光合碳对土壤有机质的贡献也逐渐减低,而且对根际土的贡献显著大于非根际土,表明水稻生长速率决定了光合碳对土壤有机碳的贡献率,而水稻根际沉积效应是根际土壤有机质获得较高光合碳贡献率的主要原因.该研究进一步量化了水稻生长期间光合碳的分配及其对土壤有机碳库的贡献,有助于深入开展水稻土有机质积累持续机制与固碳潜力研究.

不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配

通过盆栽试验方法,采用13C脉冲标记技术和稳定同位素质谱分析技术,研究了三个生育期(返青期、分蘖期和抽穗期)光合碳在"水稻-土壤"系统中的同化率、分配比率及其在土壤中增加率的动态变化,探讨三个生育期光合碳在"水稻-土壤"系统中的运转、分配规律,为明确稻田生态系统中碳素循环过程提供理论依据。结果表明,分别在返青期、分蘖期和抽穗期进行一次13C脉冲标记(持续5 h)后,光合碳在"水稻-土壤"系统中的总同化率均随标记后天数的延长呈逐渐下降趋势,从标记后2 d至收获时,总同化率分别为75.92%~39.53%、70.01%~52.02%、86.38%~69.60%,且收获时与2 d时的同化率差异均达显著水平(p<0.05),其被同化光合碳的损失率分别为47.93%、25.70%和19.43%;抽穗期光合碳同化率明显高于返青期和分蘖期,被同化光合碳的损失也明显低于返青期和分蘖期。三个生育期被同化的光合碳向水稻地上部分和地下部分(包括根和土壤)的运转呈互相消长关系,但向水稻地上部分的分配比率(平均为85.04%~73.10%)远大于向根的分配比率(平均为12.50%~22.04%)和土壤的分配比率(平均为1.70%~5.04%),且抽穗期光合碳向水稻地上部分中的分配比率大于分蘖期和返青期,向地下部分的分配比率则正好相反;此外,三个生育期被同化的光合碳在土壤中的增加率分别为0.08%~0.21%、0.09%~0.17%和0.19%~0.27%,抽穗期土壤中光合碳的增加率要大于返青期和分蘖期,且光合碳在土壤中也相对稳定。

中苜一号紫花苜蓿碳同化分配与转移速率的研究

对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)(中苜一号)的生长条件进行控制,并在分枝期对其进行13 C脉冲标记,收集标记后第6,12,18,24,30d的叶、茎、根以及土壤样品,测定各样品中13 C含量,以此来探讨苜蓿光合碳的吸收与转移。结果表明:苜蓿各组分光合产物的分配顺序为茎>叶>根;13 C转移速率为叶>茎>根,随着时间的延长,苜蓿各组分13 C含量逐渐减少,最终达到稳定状态;渗漏到土壤中的13 C含量在0～10cm土壤层显著高于10～20cm,但10～20cm的13 C含量比较稳定。