杜仲叶活性部位Ⅰ调控骨代谢平衡作用研究

目的研究杜仲叶活性部位Ⅰ对人体骨代谢平衡的多靶位双重调控作用。为补肾壮骨中药临床防治骨质疏松症(OP)提供理论依据。方法从杜仲叶5个极性不同的提取部位(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)中选取对骨代谢平衡调节最有效部位Ⅰ;建立体外大鼠成骨细胞培养、肾细胞培养以及两种细胞共培养实验模型,加入高、中、低剂量杜仲叶活性部位Ⅰ培养;生物化学法测定成骨细胞早期特异性分泌的ALP活性,ABC-ELISA法测定肾细胞OPG和成骨细胞OPG与ODF的分泌量;RT-PCR技术检测OPG基因mRNA转录量。结果杜仲叶活性部位Ⅰ促成骨作用表现剂量依赖性。对成骨细胞作用明显的剂量是10-5g.ml-1(P<0.001),对肾细胞作用明显的剂量是10-4g.ml-1(P<0.05)。成骨细胞与肾细胞共培养的最佳比例是2∶1。结论杜仲叶活性部位Ⅰ在成骨细胞、肾细胞不同靶部位对人体骨代谢平衡具有双重调控作用。

草原生态系统植物地下生物量分配及对全球变化的响应

草原生态系统植物生物量在地上和地下器官之间的分配是联系地上生产力与地下碳固持的枢轴环节。由于地下生物量的准确测定是正确分析生物量分配的基础,该文首先系统分析了植物地下生物量的测定方法及其优缺点;在此基础上,综述了当前草地生态系统地下生物量分配对全球气候变化主要驱动因子(降水、CO_2浓度、温度和氮沉降)的响应,并提出了今后相关研究中需解决的主要问题,以期为开展全球变化背景下草地生态系统碳循环的研究提供参考。

鄱阳湖湿地四种植物群落土壤碳含量和酶活性

于2014年11月10日、2015年1月17日和4月12日,在鄱阳湖区南矶山湿地和常湖池湿地,采集芦苇(Phragmites australis)群落、南荻(Triarrhena lutarioriparia)群落、茭白(Zizania caduciflora)群落、灰化薹草(Carex cinerascens)群落土壤和光滩土壤样品,测定土壤样品中各形态的碳含量和过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性。研究结果表明,在南叽山湿地,2015年1月17日,南荻群落土壤微生物呼吸CO2量最大,2014年11月10日和2015年4月12日,茭白群落土壤微生物呼吸CO2量最大;2015年1月17日和4月12日,南荻群落土壤微生物生物量碳含量最大,2014年11月10日,茭白群落土壤微生物生物量碳含量最大;2015年1月17日,南荻群落土壤可溶性有机碳含量最大,2014年11月10日和2015年4月12日,灰化薹草群落土壤可溶性有机碳含量最大。在常湖池湿地,2015年1月17日,南荻群落土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳含量都最大;2014年11月10日和2015年4月12日,各群落土壤微生物生物量碳含量差异不显著;2015年4月12日,灰化薹草群落土壤可溶性有机碳含量最高。2015年1月17日,土壤过氧化氢酶活性最低,且显著低于4月12日(p<0.05);2015年1月17日,土壤脲酶和蔗糖酶活性最高;在南矶山湿地,2015年1月17日土壤脲酶和蔗糖酶活性都显著高于2014年11月10日(p<0.05),在常湖池湿地,脲酶活性差异不明显,2015年1月17日土壤蔗糖酶活性显著高于4月12日。相关分析结果表明,土壤过氧化氢酶活性与土壤含水量显著正相关,土壤脲酶和蔗糖酶活性分别与土壤p H显著相关,微生物生物量碳含量与土壤脲酶和蔗糖酶活性显著正相关。

凋落物去除和添加处理对典型草原生态系统碳通量的影响

为揭示凋落物去除和添加处理对草原生态系统碳通量的影响,2013和2014年连续两年在成熟群落围封样地进行凋落物去除实验、在退化群落放牧样地进行凋落物添加实验,并运用静态箱法探讨碳通量变化规律并分析其主要影响因子。结果表明:两种群落的净生态系统CO_2交换(NEE)有明显的季节性变化。对成熟群落而言,去除50%凋落物显著增加了NEE,去除100%凋落物显著降低了NEE,而对生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)均无显著影响;对退化群落而言,凋落物添加显著增加了GEP和NEE,而对ER无显著影响。两种群落的GEP与10 cm土壤温度显著正相关,但NEE和GEP的变化规律与土壤温度相反,与10 cm土壤湿度相同。由此可见,凋落物去除和添加处理对生态系统碳通量的影响主要是改变土壤湿度和地上生物量,而不是改变土壤温度。该研究为合理利用凋落物改善草地生态系统管理和促进草地恢复提供了理论依据。

水位波动下火烧干扰对南荻土壤碳组分、微生物固碳能力的影响

火烧对湿地生态系统的影响是国内外火生态学和湿地生态系统研究中的一个热点,而水位波动下,火烧对鄱阳湖湿地南荻土壤碳组分及微生物固碳潜力的影响仍不是很清楚。因此,选择火烧后的南荻土壤为研究对象,分别从火烧后的第三天2015年1月18日(枯水期)、2015年4月12日(涨水期)和2015年11月10日(退水期)3个水位时期,各采集0~10 cm表层土壤,对比分析火烧和未火烧南荻土壤碳组分(微生物生物量碳、可溶性有机碳和易氧化活性有机碳)、微生物固碳潜力(土壤RubisCO酶活和固碳功能基因cbbL丰度)的差异,以期阐明水位波动下火烧干扰对土壤碳库及微生物固碳能力的影响。结果表明,枯水期火烧干扰土壤中易氧化活性有机碳含量(4.12±0.30 mg/g)显著低于未火烧的土壤(16.14±0.17 mg/g)(p<0.05),土壤微生物生物量碳含量(2359±535 mg/kg)和cbbL基因拷贝数(1.68±0.17×10^(5)copies/g)显著高于未火烧的土壤(1095±110 mg/kg和4.61±3.12×10^(4)copies/g)(p<0.05),而土壤中的可溶性有机碳和土壤RubisCO酶活没有显著差异(p>0.05)。在随后的涨水期和退水期,火烧和未火烧对土壤碳组分、cbbL基因拷贝数、RubisCO酶活影响无显著差异。另外,从3个水位时期来分析,火烧后水位时期对土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳含量影响显著(p<0.05),且表现为枯水期>涨水期>平水期。相关性分析结果表明,土壤温度和土壤碳组分显著负相关,cbbL基因丰度和碳组分含量为负相关关系,土壤碳组分(易氧化活性有机碳、可溶性有机碳)和土壤呼吸和羧化酶活性的关系表现为正相关。说明土壤温度升高,不利于土壤有机碳的积累;另外,土壤羧化酶活性的提高,有助于微生物同化CO_(2),从而提高土壤有机碳组分含量。