氮和水分添加对内蒙古荒漠草原放牧生态系统土壤呼吸的影响

土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分, 同时也是评价生态系统健康状况的重要指标, 对于评估退化草地恢复过程中生态系统功能具有重要意义。该研究在内蒙古四子王旗短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原长期放牧实验平台上进行, 该平台设置对照(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG) 4个放牧强度。通过在4个放牧处理区设置氮、水添加实验处理, 探讨不同放牧强度背景下, 氮、水补充对荒漠草原土壤呼吸过程的影响。结果表明: (1)历史放牧强度除2015年对土壤呼吸无显著影响, 2016和2017年都有显著影响, 放牧区3年平均土壤呼吸速率基本都高于对照区。此外, 氮和水分添加显著增加了MG区土壤呼吸速率, HG区氮、水同时添加对土壤呼吸速率有显著增加作用; (2)无论是历史放牧强度, 还是氮、水添加处理, 都没有改变荒漠草原生长季土壤呼吸速率的季节动态变化趋势, 土壤呼吸速率基本表现为单峰曲线模式, 峰值出现在水热同期的7月份; (3)不同年份生长季土壤呼吸速率对氮、水处理的响应并不相同, 氮添加至第3年产生显著影响。水分添加在平水年份(2015和2017年)对土壤呼吸产生显著影响, 但在丰水年份(2016年)无显著影响。氮、水共同添加分别在CK、LG和HG区3年平均土壤呼吸速率显著高于单独加水处理, 说明氮添加的有效性依赖于水分条件, 两者表现为协同作用; (4)不同处理下荒漠草原土壤呼吸的温度敏感性(Q₁₀)值介于1.13-2.41之间, 平均值为1.71。在无氮、水添加时, 放牧区的Q₁₀值都小于CK区, 总体表现为CK 大于 MG 大于 LG 大于 HG; 加水和氮水共同添加处理后, Q₁₀值都有明显增加, 其中NW处理下Q₁₀值都增加到2.0以上。上述结果说明在过去受不同放牧强度影响的荒漠草原在停止放牧后的恢复过程中, 土壤水分仍是影响土壤呼吸的主导环境因子, 外源氮添加只有在满足一定水分供给的基础上才起作用, 尤其是过去的重度放牧区土壤呼吸速率对氮、水补充的响应最为强烈。该研究结果可以为评估荒漠草原恢复过程中土壤呼吸速率受养分和水分影响提供基础资料和依据。     

RNA干扰肝细胞肝癌中PECAM-1的表达对肿瘤细胞侵袭及增殖的影响

目的:探讨PECAM-1在肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)组织中的表达及意义。方法:选择2013年5月-2015年6月在我院接受治疗的HCC患者100例,收集肝癌患者HCC组织及癌旁组织,另选取100例正常肝脏组织作为对照组。应用免疫组织化学法检测PECAM-1在肝癌组织、癌旁组织以及正常肝脏组织中的阳性表达。利用小分子干扰RNA技术(si RNA)构建低表达的PECAM-1,并转染至肝癌细胞中抑制PECAM-1的表达。应用Transwell小室法检测肝癌细胞的侵袭能力,CCK-8法检测肝癌细胞的增殖能力。结果:PECAM-1在肝癌组织、癌旁组织及正常肝脏组织中呈不同程度阳性表达(P0.05);PECAM-1在肝癌组织及癌旁组织中的表达显著高于正常肝脏组织,差异具有统计学意义(P0.05);PECAM-1在肝癌组织中的表达显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义(P0.05);转染si RNA PECAM-1后,肝癌细胞中PECAM-1 m RNA的表达水平明显下降,PECAM-1蛋白表达也明显降低,差异具有统计学意义(P0.05);转染si RNA PECAM-1后,肝癌细胞侵袭及增殖能力明显降低,差异具有统计学意义(P0.001)。结论:PECAM-1在肝癌患者血清中高表达,PECAM-1 si RNA能够抑制肝癌细胞的侵袭及增殖能力,提示PECAM-1可作为预测肝癌发生及发展的临床指标。     

短期连续剪切对光生物反应器内海带配子体细胞生长及其恢复能力的影响

以不同搅拌速率（0～1000r/min）对海带（Laminaria japonica）配子体细胞施加短期（0～60h）连续剪切,卸载剪切力之后细胞静止恢复23.5d,在此期间研究不同搅拌速率分别在连续剪切和恢复期间对细胞生长及其恢复能力的影响。研究结果表明,连续剪切期间,90r/min下细胞叶绿素浓度积累达到最大值2.36mg/L;中高速搅拌速率（270～1000r/min）下叶绿素浓度迅速下降,胞内氮磷池释放,1000r/min下细胞损伤率为静止对照样的18倍。恢复期间,所有组别细胞均呈现较强的恢复能力。此外,在连续剪切实验中,海带配子体细胞内叶绿素浓度比干重更能有效的表达生物量浓度,除细胞损伤率外,磷源释放可以作为判别细胞受损的参考指标之一。     

开放式空气二氧化碳浓度增高对小麦氮素吸收利用的影响

2001—2003年,利用我国唯一的农田开放式空气CO₂浓度增高 (free-air carbon dioxide enrichment,FACE) 技术平台,研究了FACE条件下冬小麦宁麦9号不同生育期N含量、吸收、分配和N效率的响应.结果表明：与对照相比,FACE处理使不同生育时期植株含N率显著降低,降幅达4.4%～13.4%;不同生育时期吸N量显著增加(7.4%～25.4%),生育中期的增幅明显大于生育前、后期;不同生育时期茎鞘的N积累能力相对增强,叶片N积累能力相对减弱,而对麦穗N积累能力的影响因生育进程而异;FACE处理使小麦不同生育时期N物质生产效率(5.5%～10.3%)、成熟期N收获指数(16.3%)和N籽粒生产效率(9.3%)均显著或极显著增加;增施N肥,使小麦不同生育时期N含量和吸收量呈增加趋势,使N效率呈下降趋势,而对N在各器官中分配的影响较小.     

FACE水稻生育期模拟

利用农田开放式空气CO2浓度增高（FACE）技术平台,设置大气CO2浓度比对照高200μmol mol^-1的FACE处理和不同的施N量水平,以水稻钟模型为基础,构建了FACE水稻生育期模拟模型。通过不同年度试验数据的检验,表明模型对CK及FACE条件下水稻不同生育期天数的预测性能好。不同生育期预测误差的根均方差（RMSE）最大为2．64d,最小只有0．15d,且相关系数均达到了极显著水平。说明FACE水稻生育期模型具有较高的预测性和适用性。     

疏肝补肾法对疲劳大鼠的学习和记忆力之影响

目的：探讨疏肝补肾法对疲劳大鼠学习和记忆力及对海马CA1区神经颗粒素（Neurogranin,Ng）的mRNA表达变化的影响。方法：成年雄性Spargue-Dawley大鼠36只,随机分为模型组（MG）、对照组（CG）、和疏肝补肾组（LK）。采用复合模型：运动疲劳模型与睡眠剥夺法造疲劳大鼠模型。运用Y迷宫进行学习和记忆力的测试。以Real-timePCR技术分析海马CA1区神经颗粒素的mRNA表达。结果：Y迷宫实验显示用药后大鼠的学习和记忆能力优于模型组,而疏肝补肾组大鼠在正确反应率、错误反应次数、达标所需训练次数和总反应时间皆与模型组有差异（分别为P〈0.01、P〈0.01、P〈0.05和P〈0.05）,其NgmRNA在海马CA1区的表达也显着高于模型组（P〈0.01）。结论：复合模型会造成大鼠学习和记忆能力受损。疏肝补肾法能显着影响疲劳大鼠的学习记忆能力及海马CA1区Ng的mRNA表达。     

稻米品质性状对开放式空气二氧化碳浓度增高的响应

利用开放式空气CO2浓度增高(FACE)系统平台。研究大田栽培条件下粳稻武香粳14号稻米品质性状对CO2浓度增高200μmol·mol^-1的响应。结果表明．FACE处理稻谷的出糙率平均比CK高1．4个百分点,整精米率平均比CK低12．3个百分点,较低的供N水平有利于提高FACE条件下的出糙率．较高的供N水平有利于提高FACE条件下的整精米率;FACE处理的稻米垩白略有增加。垩白粒率平均比CK高11．9个百分点,垩白度平均比CK平均高2．8个百分点,较高的供N和供P水平有利于降低FACE条件下垩白大小、垩白粒率和垩白度;FACE处理稻米糊化温度平均比CK平均高0．52℃,胶稠度有提高的趋势,但对稻米直链淀粉含量影响较小,较高的供N和供P水平有利于降低FACE条件下稻米的直链淀粉含量,较低的供N和较高的供P水平有利于降低FACE条件下稻米胶稠度,较低的供N水平有利于降低FACE条件下稻米糊化温度;FACE处理使稻米蛋白质含量比CK平均低0．6个百分点,较低的供N和供P水平有利于降低FACE条件下稻米蛋白质含量。     

开放式空气CO2浓度增高对水稻颖花分化和退化的影响

在大田栽培条件下,研究开放式空气CO₂浓度增加(FACE)200μmol·mol^-1的处理对水稻每穗1、2次枝梗及其颖花的分化数、退化数、现存数及退化率的影响.结果表明,FACE处理对每穗1、2次枝梗的分化数及1次枝梗的退化数、退化率均无显著影响,但使2次枝梗的退化数、退化率显著提高,使2次枝梗现存数明显减少;FACE处理对每穗1、2次颖花的分化数和1次颖花的退化数、现存数、退化率均无显著影响,但使每穗2次颖花的退化数和退化率显著提高;FACE处理使每穗颖花现存数显著减少主要是因为FACE处理使现存1次枝梗上2次枝梗大量退化引起2次颖花退化所致;FACE处理使1次颖花现存数占全穗的比率显著增加,使2次颖花现存数占全穗的比率显著降低.     

开放式空气CO2浓度增高对水稻N素吸收利用的影响

在大田栽培条件下,研究空气中CO₂浓度增高(FACE)200μmol·mol^-1对水稻N素吸收及其利用效率的影响.结果表明,FACE处理使水稻不同生育时期的植株含N率显著下降;由于干物质生产量显著增大,FACE处理使水稻不同生育时期的N素累积量有所提高,但无显著影响;FACE处理能够显著提高移栽后28d、抽穗期以及成熟期单位N素的干物质生产效率、单位N素的籽粒生产效率和显著提高水稻的N素收获指数.高N处理的植株含N率、N素累积量均有所增加,但使N素生产效率呈现下降趋势.     

氮水添加对放牧背景下荒漠草原生产力的影响

水分与氮素作为干旱和半干旱草原生产力的共同限制性因子在退化草原的生态快速修复过程中备受关注。以不同放牧强度背景下的短花针茅荒漠草原为研究对象,开展围封模拟放牧利用实验,同时添加氮素和水分。通过分析历史放牧强度与年份对生产力的影响,以及添加氮素和水分对不同功能群植物生物量的作用,探讨放牧强度对短花针茅草原生产力的内在作用机制,以及如何实现荒漠草原资源合理开发和可持续利用。研究结果显示,降雨量与放牧强度决定着短花针茅草原的植物群落结构。氮素和水分添加可分别提升11%-29%和12%-32%的群落地上生物量,且二者存在显著的交互作用。不同功能群植物的地上生物量对氮素与水分添加的响应存在差异,多年生丛生禾草对氮素和水分添加响应最敏感。氮素与水分添加可显著提高多年生丛生禾草的地上生物量,但与自然降水量相关。氮素添加对地上生物量的影响在正常降雨和稍旱年份作用显著,而水分添加在干旱年份作用显著。在正常降雨年份,以半灌木植物为优势种的轻度放牧背景以添加水分对提升生产力最宜,以多年生丛生禾草和半灌木为共优种的中度放牧背景和以多年生丛生禾草为优势种的重度放牧以同时添加水分和氮素对提升生产力最为宜;在干旱年份不同放牧强度背景下均以同时添加水分和氮素对提升生产力最为宜。我们的结果表明了养分与资源的改善有利于退化短花针茅草原的快速恢复和可持续生产。