不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用的影响

土壤微生物碳源利用能力是退化湿地修复过程中的重要评判指标,但在高寒退化湿地修复过程中,养分添加对土壤微生物碳源利用的影响仍不明确。为探究不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用能力的影响,本研究对黄河源区退化高寒湿地进行了氮、磷添加和有机掺混肥添加处理,采用常规实验室分析法和Biolog-Eco法,分析了不同养分添加处理对湿地不同退化阶段植被特征、土壤理化性质和土壤微生物碳源利用的影响。结果表明:氮添加可以显著提高中度退化阶段土壤微生物碳源利用能力,磷添加和有机掺混肥添加后退化湿地土壤微生物碳源利用能力没有显著提高。不同养分添加处理可以影响土壤微生物对不同种类碳源的利用能力,其中氮添加和有机掺混肥添加可以提高退化湿地土壤微生物脂类和醇类碳源的利用占比,降低酸类碳源的利用占比。不同养分添加下退化高寒湿地土壤微生物总体碳源利用能力主要取决于土壤微生物对酯类、醇类和胺类碳源的利用。结构方程模型分析显示,退化高寒湿地氮添加和有机掺混肥添加都可以通过提升植被地上生物量促进土壤微生物碳源利用,但有机掺混肥对土壤微生物碳源利用的提升作用受土壤水分含量降低的限制。该结果可为高寒退化湿地修复技术研发和退化高寒湿地修复效果评判提供科学依据。

西南地区一次典型冰冻雨雪复合极端灾害天气事件的环流特征及降水相态差异分析

在全球变暖气候背景下,复合型极端灾害天气事件频发。2008年以来我国南方冬季频发的雨雪冰冻,就是一种典型的复合型致灾极端天气事件。因此,本研究分析了西南地区一次典型大雪冻雨复合天气事件的大雪与冻雨期环流特征及降水相态差异,揭示了二者的关联特征。冻雨发生在贵州境内的云贵准静止锋锋面强斜压环境中,降雪主要发生在四川北部,位于静止锋以北的冷区。降雪区和冻雨区的垂直环流存在显著差异:降雪区以上升运动为主,温度基本随高度递减;冻雨区大气中低层存在逆温层,导致温度层结出现冷—暖—冷的分布,垂直运动呈两层环流模态,低层的上升运动受到中层下沉运动抑制,强上升运动不易发展。借助可综合表征环流特征和水汽相变的广义湿位涡理论,分别诊断大雪和冻雨发生发展时期的广义湿位涡分布特点,发现其斜压项的异常能更好体现准静止锋附近的大气斜压性,也可指示出大雪冻雨降水的落区及变化,可作为大雪冻雨区的动力识别特征量之一。通过气压扰动方程的计算分析,表明向下的扰动气压梯度力与浮力的平衡差异,是降雪与冻雨垂直环流特征差异的主要原因。本研究从环流特征入手开展雨雪冰冻复合极端灾害天气分析,可为复合降水相态预报和发电企业电力运行保障提供参考。

非生物胁迫下黄缨菊实时荧光定量PCR内参基因的筛选与验证

为了筛选基因分析中黄缨菊(Xanthopappus subacaulis)稳定表达的内参基因,本研究以冷、盐和干旱胁迫下黄缨菊的根、茎和叶为材料,依据三代转录组数据选取8个常用内参基因(18S rRNA,GAPDH,PAL,UBQ,TIP,RPS,SAND,TUA)作为候选基因,利用qRT-PCR技术并结合geNorm,NormFinder,BestKeeper和RefFinder软件综合评价候选内参基因的表达稳定性。结果表明,冷胁迫下黄缨菊根、茎、叶中最佳稳定性的内参基因分别为SAND,TIP和GAPDH;干旱胁迫下最稳定的内参基因分别是SAND,TUA和UBQ;盐胁迫下稳定性最好的内参基因分别为RPS,RPS和SAND。此外,分别以干旱胁迫处理下黄缨菊根、茎、叶中2个稳定性最佳和1个稳定性最差的基因作为内参基因,衡量耐逆基因WRKY表达量的准确性,表明不同胁迫下筛选出的黄缨菊不同组织中内参基因的稳定性结果均是可靠的。研究结果为今后黄缨菊耐逆基因的表达分析提供了基因资源和理论依据。

不同比例EMC/EA改善LiCoO2电池电解液低温性能

低温时电解液的离子电导率是锂离子电池(LIBs)低温性能的重要影响因素。适量乙酸乙酯(EA)的加入,能够提高电解液的离子电导率,降低电池极化,从而使得电池具有较高的放电比容量以及循环稳定性。因此,通过调节电解液溶剂EMC/EA比例,考察LiCoO2电池在不同比例电解液中的25和-20℃下的电化学性能。结果表明,使用0.5 mol/LLiBF4/0.5 mol/LLiODFB-PC/EC/EMC/EA(体积比为1∶1∶1∶2)的电解液所组装的LCO/Li半电池在25和-20℃循环100次后,其放电比容量分别为130.2和112 mAh/g,容量保持率分别为96.30%和92.33%;未加EA体系在25和-20℃循环100次后放电比容量分别为122.9和103.2 mAh/g。采用电化学交流阻抗谱测试电池的阻抗行为,有EA的溶剂体系阻抗都低于未加EA体系;用SEM对电极表面进行分析,发现溶剂体系中EA的加入,在正极材料与电解液之间形成较为稳定的电化学界面(CEI)膜,可防止电解液中的物质进一步反应和溶解正极材料,从而有效阻碍电解液的持续分解,提高常温/低温LCO/Li半电池的放电比容量及循环稳定性。

“土著”细菌浸种对禾本科牧草不同生长期的影响

为筛选促进禾本科牧草生长的菌株,本研究选用分离自青藏高原细菌3属(芽孢杆菌属、假单胞菌属和沙雷氏菌)的10株“土著”菌株制备菌液,浸种牧草种子(同德短芒披碱草、青海中华羊茅、青海草地早熟禾与青海冷地早熟禾),研究不同生长期细菌对牧草生长、生理及生化指标的影响。结果表明:枯草芽孢杆菌B1在4种牧草萌发期不同程度提高了萌发率、萌发势、根长、芽长,在盆栽幼苗期提高了根长、株高、鲜重及干重;假单胞菌B16对4种牧草萌发期根长、芽长和盆栽期根长、株高具有显著促进作用。返青期结果表明:假单胞菌B16显著促进青海草地早熟禾与青海冷地早熟禾返青期的自然高度(18.97%~31.25%)与盖度(11.11%~14.63%)。因此,Bacillus subtilisB1和Pseudomonassp.L1-44-08 B16为最具有促生抗逆潜能与应用前景的菌株。该结果为青藏高原草业及草场退化治理提供新思路。

植物吸附大气颗粒物的影响因素及响应机制的研究进展

植物有效吸附和移除空气中的颗粒物的同时也遭受着由颗粒物带来的不利影响,探明植物与大气颗粒物的互作效应是深入理解生态平衡、微环境气候及改善环境质量的关键。目前系统阐述植物对大气颗粒物的吸附作用及响应机制的综述性文献较少。基于此,本文梳理和归纳了大气颗粒物的成因和组成,以及植物对大气颗粒物的吸附方式和影响因素,并阐述了植物响应大气颗粒物胁迫的表型特征、生理特性和分子机制。最后,针对现存问题展望了未来研究方向:1)选择适应能力强、滞尘量大的植物物种,综合考虑植物群落结构、街道形态、栽种空间等因素,提出普适性强的绿化滞尘方案;2)未来应该将研究范围从城市延伸到农牧区的多种复层植物群落结构,系统分析不同植物配置群落的综合滞尘能力;3)应将植物滞尘量与其自身抗性有效结合,探索植物响应大气颗粒物胁迫的生理、分子机制,建立完善的评价体系和评判标准;4)利用原位标记检测技术从细胞水平上灵敏地示踪、量化大气颗粒物在植物有机体内的动态过程。