中国科学院亚热带农业生态研究所

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中国南方3种主要人工林生物量和生产力的动态变化

中国南方3种主要人工林生物量和生产力的动态变化杜虎;曾馥平;王克林;宋同清;温远光;李春干;彭晚霞;梁宏温;朱宏光【摘要】基于中国南方杉木、马尾松、桉树3种主要人工林的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林5个不同年龄各3块1000 m2样地(共计45块)的建立和调查,采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林型不同林龄径级样木和其它基本数据,探讨了3种人工林各组分各层次林分生物量和生产力的分配特征及随林龄的变化规律,结果表明,林分生物量和生产力与林龄密切相关,增长模型的拟合度均较高,相关显著;杉木、马尾松、桉树人工林的生物量随林龄的增长呈增加趋势,成熟林的生物量分别为192.30、191.53、105.77 Mg/hm2,其中活体植物分别占95.76％-98.39％、75.01％-99.14％、85.60％-97.61％;生物量的层次分配乔木层占绝对优势,并随年龄而增加,其它层次所占比例较小,总体趋势为凋落物＞草本层＞灌木层;乔木层的器官分配以干所占比例最高,杉木、马尾松、桉树分别占54.89％-75.97％、49.93％-83.10％、51.07％-98.48％,随年龄的增加而增加,根的比例次之,枝叶所占比例较小,随林龄而下降;灌木层器官分配以枝的相对生物量较大,草本层的地上和地下分配规律不明显;与其它森林类型相比,杉木和马尾松的生物量处于中上游水平,桉树的生物量较低,但3种人工林的生产力均很高,分别为12.37、8.98、21.10 Mg hm-2 a-1,均是光合效率高、固碳潜力大的中国南方速生丰产优良造林树种.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)010【总页数】13页(P2712-2724)【关键词】生物量;生产力;林龄;人工林;中国南方【作者】杜虎;曾馥平;王克林;宋同清;温远光;李春干;彭晚霞;梁宏温;朱宏光【作者单位】中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院大学,北京100049;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;广西大学林学院,南宁530004;广西林业勘测设计院,南宁530011;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,环江547100;广西大学林学院,南宁530004;广西大学林学院,南宁530004【正文语种】中文森林生态系统作为陆地生态系统的主体，在维护全球气候系统、调节全球碳平衡、减缓大气温室气体浓度上升等方面具有不可替代的作用［1］。

中国科学院亚热带农业生态研究所2020年硕士研究生招生简章(湖南)

中国科学院亚热带农业生态研究所2020年硕士研究生招生简章（湖南）目前对于研究生招生简章想必大家都非常关注，为方便大家及时了解全国各省市院校2020年硕士研究生招生简章，下面由出国留学网小编为你精心准备了“中国科学院亚热带农业生态研究所2020年硕士研究生招生简章（湖南）”，持续关注本站将可以持续获取更多的考试资讯!中国科学院亚热带农业生态研究所2020年硕士研究生招生简章（湖南）一、培养目标培养德智体全面发展、在本门学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究工作能力，富有创新精神的高级专门人才。

二、报考条件学术型硕士研究生和全日制专业学位硕士研究生采取“分列招生计划、分开报名考试、分别确定录取标准”的招生考试模式。

(一)报名参加硕士研究生全国统一考试(含学术型硕士和全日制专业学位硕士)，须符合下列条件： 1.中华人民共和国公民。

2.拥护中国共产党的领导，具有正确的政治方向，热爱祖国，愿意为社会主义现代化建设服务，遵纪守法，品行端正。

3.考生的学历必须符合下列条件之一： (1)国家承认学历的应届本科毕业生(2020年9月1日前须取得国家承认的本科毕业证书。

含普通高校、成人高校、普通高校举办的成人高等学历教育应届本科毕业生，及自学考试和网络教育届时可毕业本科生); (2)已取得国家承认的大学本科毕业证书的人员; (3)已获硕士、博士学位的人员; (4)达到与大学本科毕业生同等学力的人员。

其中同等学力人员是指： ①国家承认的高职高专毕业学历后，满2年(从高职高专毕业到2020年9月1日)，且达到报考单位根据培养目标提出的具体业务要求的人员; ②国家承认学历的本科结业生; ③成人高校(含普通高校举办的成人高等学历教育)应届本科毕业生; ④自学考试和网络教育届时可毕业本科生(录取当年9月1日前须取得国家承认的本科毕业证书)。

4.身体健康状况符合规定的体检标准。

国家野外科学观测研究站名单

中国科学院南京土壤研究所
中国科学院
江西鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院南京土壤研究所
中国科学院
辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院沈阳应用生态研究所
中国科学院
内蒙古鄂尔多斯草地生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院植物研究所
中国科学院
内蒙古奈曼农田生态系统国家野外科学观测研究站
国家林业局
甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站
甘肃省治沙研究所
甘肃省政府
国家林业局
中国气象局
浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站
浙江省气象局
中国气象局
南极中山雪冰和空间特殊环境与灾害国家野外科学观测研究站
中国极地研究中心
国家海洋局
内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站
内蒙古农业大学
内蒙古自治区政府
国家林业局
西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站
西藏大学
西藏自治区政府
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
中国科学院
水利部
西藏拉萨农田生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院地理科学与资源研究所
中国科学院
新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院新疆生态与地理研究所
中国科学院
新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院新疆生态与地理研究所
附件1：
2005年批准建设国家野外科学观测研究站名单
野外站名称
依托单位
主管部门
河北沽源草地生态系统国家野外科学观测研究站
中国农业大学
教育部
湖北梁子湖湖泊生态系统国家野外科学观测研究站

中科院科技成果简介

中科院科技成果简介前言中国科学院广州分院在广州和长沙共有8个研究机构，分别是南海海洋研究所、华南植物园、广州能源研究所、广州地球化学研究所、亚热带农业生态研究所、广州生物医药与健康研究院、中科院广州化学有限公司、中科院广州电子技术有限公司；广东省科学院管理省属5个研究所，分别是广州地理研究所、广东省昆虫研究所、广东省微生物研究所、广东省生态环境与土壤研究所、广东省科学院自动化工程研制中心。

目前"两院"职工总数为2600多人，拥有中高级专业技术职称1400多人，其中具有博士学位的有150余人，硕士学位450余人，在研课题约1300项/年，2004年技工贸总收入为8.2亿元，是华南地区最具实力的科研与开发机构。

主要研究开发领域：1、热带海洋资源、环境与生物海洋资源勘探新方法、新技术；海洋矿物资源开发利用技术；海洋环境评价；海水养殖名优品种的育种育苗、病害防治等。

并建立了中科院南方海洋科学创新基地。

2、热带亚热带植物、动物与微生物新品种选育；农产品加工、保鲜；新型肥料开发；农业病害虫防治；野生资源调查、评估；微生物育种、发酵和基因工程；微生物检测与诊断等。

3、华南生态建设、污染治理与可持续发展生态系统的恢复与重建；土壤改良与水土保持；生态农业工程；环保技术；区域规划；自然灾害预报；旅游发展规划等。

4、新能源与可再生能源生物质能气化发电；太阳能利用；节能技术；海浪能发电；城市垃圾资源化利用集成技术等。

5、新材料与新药物化学灌浆材料；分离膜材料；纳米复合材料；可降解塑料、淀粉、变性松香、各类粘合剂；各种新药、中间体开发等。

6、信息工程与技术信息网络建设与软件开发；工业过程控制系统、光机电一体化、智能仪器；多媒体语言学习系统和电化教学平台；门禁控制器；高速公路隧道监控系统。

合作形式：技术转让、解决技术难题、受托开发预研、共建工程研发中心、高科技产业园区、现代化农业示范区、技术人才培养基地等。

中科院各大研究所

中国科学院数学与系统科学研究院*中国科学院数学研究所*中国科学院应用数学研究所*中国科学院系统科学研究所*中国科学院计算数学与科学工程计算研究所中国科学院物理研究所中国科学院理论物理研究所中国科学院高能物理研究所中国科学院力学研究所中国科学院声学研究所中国科学院理化技术研究所中国科学院化学研究所中国科学院生态环境研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院国家天文台*中国科学院云南天文台*中国科学院乌鲁木齐天文工作站*中国科学院长春人造卫星观测站*中国科学院南京天文光学技术研究所中国科学院遥感应用研究所中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院大气物理研究所中国科学院植物研究所中国科学院动物研究所中国科学院心理研究所中国科学院微生物研究所中国科学院生物物理研究所中国科学院遗传与发育生物学研究所*中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心（原中国科学院石家庄农业资源研究所）中国科学院计算技术研究所中国科学院软件研究所中国科学院半导体研究所中国科学院微电子研究所中国科学院电子学研究所中国科学院自动化研究所中国科学院电工研究所中国科学院工程热物理研究所中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院自然科学史研究所中国科学院科技政策与管理科学研究所中国科学院光电研究院北京基因组研究所中国科学院青藏高原研究所国家纳米科学中心院直属事业单位（京外）中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院沈阳分院中国科学院大连化学物理研究所中国科学院金属研究所中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院沈阳自动化研究所中国科学院海洋研究所青岛生物能源与过程研究所(筹)烟台海岸带可持续发展研究所（筹）中国科学院长春分院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院长春应用化学研究所中国科学院东北地理与农业生态研究所*中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心（原中国科学院黑龙江农业现代化研究所）中国科学院上海分院中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院上海技术物理研究所中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海有机化学研究所中国科学院上海应用物理研究所（原子核研究所）中国科学院上海天文台中国科学院上海生命科学院*生物化学与细胞生物学研究所*神经科学研究所*药物研究所*植物生理生态研究所*国家基因研究中心*健康科学研究中心*中国科学院上海生命科学信息中心*营养科学研究所*中国科学院上海生物工程研究中心中国科学院上海巴斯德研究所（筹）中国科学院福建物质结构研究所中国科学院城市环境研究所中国科学院宁波材料技术与工程研究所(筹)中国科学院南京分院中国科学院紫金山天文台中国科学院南京地质古生物研究所中国科学院南京土壤研究所中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(筹)中国科学院合肥物质科学研究院*中国科学院安徽光学精密机械研究所*中国科学院等离子体物理研究所*固体物理研究所*中国科学院合肥智能机械研究所中国科学院武汉分院中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院武汉病毒研究所中国科学院测量与地球物理研究所中国科学院水生生物研究所中国科学院武汉植物园( 原武汉植物研究所)中国科学院广州分院中国科学院南海海洋研究所中国科学院华南植物园（原华南植物研究所）中国科学院广州能源研究所中国科学院广州地球化学研究所*中国科学院广州地球化学研究所长沙矿产资源勘查中心（原中国科学院长沙大地构造研究所）中国科学院亚热带农业生态研究所（长沙农业现代化研究所）中国科学院深圳先进技术研究院广州生物医药与健康研究院中国科学院成都分院中国科学院成都生物研究所中国科学院成都山地灾害与环境研究所中国科学院光电技术研究所中国科学院昆明分院中国科学院昆明动物研究所中国科学院昆明植物研究所中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院贵阳地球化学研究所中国科学院西安分院中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院地球环境研究所中国科学院兰州分院中国科学院近代物理研究所中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院兰州地质研究所中国科学院青海盐湖研究所中国科学院西北高原生物研究所中国科学院新疆分院中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院新疆生态与地理研究所。

基于流式细胞术分选绵羊分泌型IgA包裹的消化道细菌

畜牧兽医学报 2023,54(7):2924-2931A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.07.023开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):基于流式细胞术分选绵羊分泌型I gA 包裹的消化道细菌米慧1,彭灿1*,贺志雄1,2*,谭支良1,2(1.中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室中国科学院亚热带农业生态研究所公共技术中心,长沙410125;2.中国科学院大学,北京100049)摘要:本研究旨在建立1种基于流式细胞术(f l o w c y t o m e t r y,F C M )的反刍动物消化道内容物中分泌型免疫球蛋白A (s e c r e t o r y i mm u n o g l o b u l i n A ,s I gA )包裹细菌的分选方法㊂随机选用4只健康㊁体况良好的成年肉用绵羊,采集回肠内容物制备菌液㊂对菌液上样浓度㊁细菌染料4 ,6-二脒基-2-苯基吲哚(4 ,6-d i a m i d i n o -2-p h e n yl i n d o l e ,D A -P I )最佳工作浓度和抗I g A 抗体最佳使用浓度等进行优化㊂结果表明,内容物菌液最佳浓度为2.5~5m g ㊃m L -1,D A P I 最佳工作浓度为5μg ㊃m L -1,抗I g A 抗体最佳使用量为5μg㊂重复性试验表明,该方法相对偏差小于5%,具有良好的稳定性和可重复性㊂本试验建立的s I g A 包裹细菌分选方法选择性强㊁样品用量少㊁操作简单,可为反刍动物消化道s I gA 包裹细菌的组成及功能等相关研究提供技术支撑㊂关键词:分泌型免疫球蛋白A ;分泌型免疫球蛋白A 包裹细菌;微生物;流式细胞仪中图分类号:S 826.5 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)07-2924-08收稿日期:2022-09-13基金项目:国家自然科学基金(32072760);湖南创新省份建设专项(2019R S 3021)作者简介:米慧(1997-),女,湖南邵阳人,硕士生,主要从事反刍动物营养研究,E -m a i l :183********@163.c o m*通信作者:彭灿,主要从事细胞生物学研究;E -m a i l :p e n gc a n @i s a .a c .c n ;贺志雄,主要从事幼龄反刍动物营养与免疫研究,E -m a i l :z x h e @i s a .a c .c nS e p a r a t i o n o f S h e e p S e c r e t o r y I m m u n o g l o b u l i n A C o a t e d B a c t e r i a b y F l o w C y t o m e t r yM I H u i 1,P E N G C a n 1*,H E Z h i x i o n g 1,2*,T A N Z h i l i a n g1,2(1.I n s t i t u t i o n a l C e n t e r f o r S h a r e d T e c h n o l o g i e s a n d F a c i l i t i e s o f I n s t i t u t e o f S u b t r o pi c a l A g r i c u l t u r e ,H u n a n P r o v i n c i a l K e y L a b o r a t o r y o f N u t r i t i o n a l P h y s i o l o g y an d M e t a b o l i c P r o c e s s ,S o u t h C e n t r a l E x p e r i m e n t a l S t a t i o n o f A n i m a l N u t r i t i o n a n d F e e d S c i e n c e i n t h e M i n i s t r y o fA g r i c u l t u r e ,H u n a n R e s e a r c h C e n t e r o f L i v e s t o c k &P o u l t r y S c i e n c e s ,N a t i o n a l E n g i n e e r i n gL a b o r a t o r y f o r P o l l u t i o n C o n t r o l a n d W a s t e U t i l i z a t i o n i n L i v e s t o c k a n d P o u l t r y P r o d u c t i o n ,K e yL a b o r a t o r y f o r A g r o -E c o l o g i c a l P r o c e s s e s i n S u b t r o p i c a l R e g i o n ,I n s t i t u t e o f S u b t r o p i c a l A g r i c u l t u r e ,C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,C h a n g s h a 410125,C h i n a ;2.U n i v e r s i t y o f Ch i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,B e i j i n g 100049,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s s t u d y a i m e d t o e s t a b l i s h a f l o w c y t o m e t r y (F C M )m e t h o d f o r s o r t i n g s e c r e t o r y i mm u n o g l o b u l i n A (s I g A )c o a t e d b a c t e r i a f r o m t h e d i ge s t i v e t r a c t c o n t e n t s of r u m i n a n t s .F o u r h e a l t h y a d u l t m e a t s h e e p i ng o o d ph y si c a l c o n d i t i o n w e r e r a n d o m l y se l e c t e d a n d t h e i r i l e a l c o n -t e n t s w e r e c o l l e c t e d t o p r e p a r e t h e b a c t e r i a l s o l u t i o n .T h e l o a d i n g co n c e n t r a t i o n o f t h e b a c t e r i a l7期米慧等:基于流式细胞术分选绵羊分泌型I g A包裹的消化道细菌s o l u t i o n,t h e w o r k i n g c o n c e n t r a t i o n o f t h e b a c t e r i a l d y e4 ,6-d i a m i d i n o-2-p h e n y l i n d o l e(D A P I) a n d t h e a n t i-I g A a n t i b o d y w e r e o p t i m i z e d.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e o p t i m a l l o a d i n g c o n c e n-t r a t i o n o f t h e b a c t e r i a l s o l u t i o n o f t h e c o n t e n t s w a s f r o m2.5t o5m g㊃m L-1,t h e b e s t s t a i n i n g c o n c e n t r a t i o n o f D A P I w a s5μg㊃m L-1,a n d t h e o p t i m u m a m o u n t o f a n t i-I g A a n t i b o d y w a s5μg. T h e r e p r o d u c i b i l i t y t e s t r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r e l a t i v e b i a s o f t h e p r o p o s e d m e t h o d i s l e s s t h a n 5%a n d t h a t i t i s s t a b l e a n d r e p r o d u c i b l e.T h e s o r t i n g m e t h o d o f s I g A-c o a t e d b a c t e r i a e s t a b l i s h e d i n t h i s s t u d y i s h i g h s e l e c t i v i t y,l e s s s a m p l e c o n s u m p t i o n a n d e a s y o p e r a t i o n a n d c a n p r o v i d e t e c h-n i c a l s u p p o r t f o r r e l a t e d s t u d i e s o f t h e c o m p o s i t i o n a n d f u n c t i o n o f s I g A-c o a t e d b a c t e r i a i n r u m i-n a n t d i g e s t i v e t r a c t s.K e y w o r d s:s e c r e t o r y i mm u n o g l o b u l i n A;s e c r e t o r y i mm u n o g l o b u l i n A c o a t e d b a c t e r i a;m i c r o b e;f l o w c y t o m e t e r*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r s:P E N G C a n,E-m a i l:p e n g c a n@i s a.a c.c n;H E Z h i x i o n g,E-m a i l:z x h e@ i s a.a c.c n动物消化道定居着数量庞大的㊁动态的㊁高度复杂的微生物群落[1]㊂消化道微生物对宿主体内的营养代谢和免疫稳态具有重要的调节作用,影响着宿主健康和疾病生理的各个方面[2]㊂分泌型免疫球蛋白A(s e c r e t o r y i mm u n o g l o b u l i n A,s I g A)是动物消化道内主要的免疫球蛋白,具有保护宿主免受病原体和毒素侵袭㊁塑造肠道菌群结构㊁调控细菌行为等功能,在消化道内宿主-细菌稳态维持中发挥着重要作用[3]㊂s I g A可以通过经典抗原特异性识别㊁非抗原特异性聚糖介导的相互作用以及微生物编码超抗原结合等多种机制结合并包裹微生物[4-7]㊂研究表明,s I g A可同时包裹有益共生菌和病原菌,针对不同菌种和菌株表现出不同的包裹水平,例如与疾病相关的致病菌表现为高水平的s I g A包裹,而有益共生菌表现为较低水平的包裹[8-10]㊂同时, s I g A包裹对不同菌种和菌株的定植具有相反的影响:s I g A包裹能够通过调节共生菌基因表达㊁增强黏膜适应能力以及提供微生物所需聚糖的方式增强有益共生菌的定植和生长,而通过中和作用㊁免疫排斥㊁调节代谢等途径限制病原菌的定植或扩张[5,11-15]㊂s I g A缺乏或功能障碍可导致消化道微生物群落结构的改变,并与多种肠道疾病的发生发展密切相关[16-17]㊂因此,对动物消化道内s I g A包裹细菌进行分选,利于对其中组成和功能的研究,从而有助于提升宿主-消化道微生物互作的理论认知㊂目前,文献报道的s I g A包裹细菌分选方法主要有流式细胞术[18]和免疫磁珠分离技术[19]㊂免疫磁珠分离技术具有操作简单㊁且能有效消除脂肪和蛋白质等杂质干扰等特点[20-21],但分离过程需要准确把握磁响应时间,对人员操作要求高且磁珠捕获率不稳定[22]㊂流式细胞术(f l o w c y t o m e t r y,F C M)是一种依托流式细胞仪,综合了流体力学㊁免疫学㊁荧光化学技术和计算机技术的多学科的定量分析和分选方法㊂早期由于微生物细胞体积过小,细胞信号难以捕捉,F C M主要应用于动物细胞的分析检测㊂近几年,随着荧光染料的发展,通过检测染料放大的分子信号,F C M逐渐在微生物分析和分选中得以应用[18,23]㊂目前,基于不同种类细菌展现出的菌体大小㊁营养需求㊁菌体内特异抗原等特定生物学特性通过F C M进行分选,已成为微生物学的重要研究手段㊂已有研究在小鼠和人类中利用F C M成功描述了总体细菌㊁s I g A包裹细菌以及未包裹细菌之间的差异[8-9],但在反刍动物中相关研究较少㊂因此,基于目前成熟的抗I g A抗体体系,本研究旨在开发一种有效且能从反刍动物消化道内容物样本中分离s I g A包裹细菌的分选方法,以期为深入理解宿主s I g A如何影响消化道微生物,提升人们对反刍动物宿主-消化道微生物互作方面的理论认知㊂1材料与方法1.1试验材料试验用绵羊回肠内容物由中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖研究中心提供㊂选取4只健康成年绵羊,经颈静脉放血致死后剖开腹部,迅速结扎食管和直肠,待胃肠道与胴体分离后,在各个部位分界点两段结扎,分离胃肠道,取回肠中适量内容物样品,分别迅速投入液氮中,之后存入-80ħ冰箱保存备用㊂5292畜牧兽医学报54卷1.2试验试剂及仪器主要试剂:生物素标记兔抗山羊抗I g A抗体(N o v u s i b i o,美国),A l e x a F l u o r488标记链霉亲和素(A l e x a F l u o r488-S t r e p t a v i d i n)染料(B i o s s,北京),蛋白酶抑制剂(S o l a r b i o,北京),兔血清(S o l a r-b i o,北京)㊁牛血清白蛋白(B S A)(S o l a r b i o,北京), D A P I(S o l a r b i o,北京),超纯水为中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室自制㊂主要仪器:流式细胞仪(B e c k m a n C o u l t e r,M o-f l o X D P,美国);多功能台式离心机(E p p e n d o r f, 5804R,德国);涡旋仪(S c i e n t i f i c I n d u s t r i e s,V o r t e x-G e n i e2,美国)㊂1.3菌液制备将回肠内容物以100m g㊃m L-1的浓度悬浮于蛋白酶抑制剂溶液,并置于涡旋仪剧烈涡旋5m i n 进行均质化处理㊂均质化后在4ħ条件下以400ˑg 离心5m i n,收集上清液并通过40μm细胞过滤器转入新离心管,随后在4ħ条件下以10000ˑg离心10m i n,收集细菌沉淀重新悬浮于染色缓冲液(1%B S A-P B S),获得细菌悬液㊂1.4s I g A包裹细菌染色取100μL 1.3 中制备的细菌悬浮菌液在4ħ条件下用5%兔血清封闭1h;封闭结束加入生物素标记的兔抗山羊抗I g A抗体,在4ħ条件下孵育20m i n;抗体孵育结束,使用染色缓冲液洗涤细菌2~3次,加入A l e x a F l u o r488-S t r e p t a v i d i n染料,在4ħ条件下避光孵育20m i n;染色完成的菌液使用染色缓冲液洗涤细菌3次,重悬于D A P I溶液中,避光保存,30m i n内待上机检测㊂1.5试验条件优化1.5.1门的设定在流式分选过程中,首先要在流式图谱中区分生物活性颗粒和非生物颗粒,因此设置P B S溶液作为阴性对照,以获得背景信号,随后通过前向散射光(f o r w a r d s c a t t e r,F S C)和侧向散射光(s i d e s c a t t e r,S S C)建立F S C/S S C图,将阈值设在S S C(0.04%)上,剔除背景噪音干扰和杂质(图1A);随后,利用核酸染料D A P I的荧光信号设门,建立D A P I/S S C图(图1B),区分样品中的细菌颗粒和非生物颗粒,剔除非细菌颗粒,确定细菌群落信号;最后,利用兔抗山羊抗I g A抗体和A l e x a F l u-o r488-S t r e p t a v i d i n染料特异结合所产生的荧光信号设门,建立F I T C/S S C图(图1C),圈出s I g A阳性信号即s I g A包裹菌群㊂A.F S C/S S C圈门剔除杂质信号;B.D A P I/S S C圈门确定细菌信号;C.F I T C/S S C圈门确定s I g A包裹细菌信号A.F S C/S S C g a t e t o r e m o v e d f r o m t h e i m p u r i t i e s s i g n a l;B.D A P I/S S C g a t e t o d e t e r m i n e t h e b a c t e r i a l s i g n a l;C.F I T C/ S S C g a t e t o d e t e r m i n e t h e s I g A-c o a t e d b a c t e r i a s i g n a l图1流式检测图谱获取s I g A包裹菌群流程F i g.1T h e f l o w c h a r t o f s I g A-c o a t e d b a c t e r i a w a s o b t a i n e d b y f l o w c y t o m e t r y1.5.2样品上样浓度的确定将采集的4份回肠内容物采用 1.3 描述方法制备菌液,将菌液分别进行0㊁1ʒ10㊁1ʒ20㊁1ʒ50㊁1ʒ100以及1ʒ1000倍稀释,保持其他试验条件一致,按照 1.5.1 方法操作,根据F S C/S S C图㊁D A P I/S S C图和F I T C/S S C分别检测各稀释比例下的总信号颗粒数(T S)㊁细菌信号颗粒数(B S)和s I g A包裹细菌信号颗粒数(S S),计算细菌信号百分比与s I g A细菌包裹率,明确菌液最佳上样浓度㊂同时,根据F I T C/S S C图谱确定不同稀释比例下s I g A阳性细菌信号区位置㊂细菌信号百分比=细菌信号颗粒数/总信号颗粒数ˑ100%(B S/T Sˑ100%)s I g A细菌包裹率=s I g A包裹细菌数量/总细菌数量ˑ100%(S S/B Sˑ100%)1.5.3 D A P I最佳工作浓度的确定将采集的4份回肠内容物选用 1.5.2 确定的最佳样本上样浓62927期米慧等:基于流式细胞术分选绵羊分泌型I g A包裹的消化道细菌度制备菌液,保持其他试验条件一致,每份菌液平行取样4次,分别加入1㊁5㊁10㊁20μg㊃m L-1的D A P I溶液,上机将样品依次选至F S C/S S C和D A P I/S S C图谱,检测细菌信号分布范围及细菌信号百分比,评估D A P I细菌染色效率,选定D A P I最佳工作浓度㊂1.5.4抗体最佳使用量的确定将采集的4份回肠内容物选用 1.5.2 确定的最佳样本上样浓度制备菌液,保持其他条件一致,每份菌液平行取样4次,分别加入1㊁2.5㊁5㊁7.5μL浓度为1m g㊃m L-1的生物素标记的兔抗山羊抗I g A抗体,检测s I g A 阳性信号和s I g A细菌包裹率,评估抗体最佳用量㊂1.6方法的稳定性和可重现性取3份回肠内容物,分别平行取样3次,根据 1.3 制备菌液,选用 1.5.2 ㊁ 1.5.3 和 1.5.4 确定的试验条件,测定每个样本的s I g A细菌包裹率,计算变异系数(C V),比较其重复性㊂C V(%)=标准误差/平均值ˑ100㊂1.7数据统计与分析所有数据采用E x c e l2019进行初步统计后,采用S P S S22.0软件的单因素A N O V A进行差异显著性分析㊂试验结果以平均值和均值标准误表示,统计差异显著性定义为P<0.05㊂2结果2.1样品上样浓度如图2所示,除原液和10倍稀释菌液外,其余样本s I g A阳性细菌信号与阴性信号区分明显;超过50倍稀释菌液的s I g A阳性信号超出图谱分析范围,存在结果偏差㊂由表1可知,原液的T S㊁B S和S S显著高于其余稀释菌液(P<0.05),但20倍稀释和40倍稀释显著提高了B S/T S和S S/B S比值(P<0.05)㊂上述结果表明,配制菌液时,可将浓度为100m g㊃m L-1的原液稀释20至40倍,即为2.5~5.0m g㊃m L-1进行上样㊂图2s I g A阳性细菌信号区随菌液浓度变化F i g.2C h a n g e s o f s I g A-c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l w i t h i n c r e a s i n g b a c t e r i a l c o n c e n t r a t i o n i n a s a m p l e2.2D A P I最佳工作浓度优化结果如图3所示,D A P I浓度为5μg㊃m L-1时检测出的细菌比例最高(图3B),同时细菌信号与非细菌信号区分明显(图3A)㊂因此,D A P I最佳工作浓度5μg㊃m L-1㊂2.3抗体最佳使用量优化结果如图4所示,s I g A阳性信号与阴性信号分群随着抗体用量的增加而更加清晰(图4A)㊂当抗体用量为5μg时,可观察到s I g A细菌包裹率显著高于1和2.5μg(P<0.05),同时s I g A细菌包裹率不再随着抗体量增加提高(图4B)㊂因此,抗体的最佳使用量为5μg㊂2.4方法的稳定性和可重现性如表2表明,在同等试验条件下,3个回肠样品的C V值均在5%以内,表明F A C S稳定性和重现性较好㊂7292畜牧兽医学报54卷表1 不同菌液浓度对流式图谱总信号颗粒数㊁细菌信号颗粒数和s I gA 阳性细菌信号颗粒数的影响T a b l e 1 E f f e c t s o f d i f f e r e n t b a c t e r i a l s a m p l e c o n c e n t r a t i o n o n t h e t o t a l n u m b e r o f s i g n a l p a r t i c l e s ,t h e n u m b e r o f b a c t e r i a l s i gn a l p a r t i c l e s a n d t h e n u m b e r o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l p a r t i c l e s i n f l o w c h r o m a t o gr a m 项目I t e m 菌液浓度C o n c e n t r a t i o n o f b a c t e r i a l s a m pl e 原液S t o c k s o l u t i o n10倍稀释10t i m e s d i l u t i o n 20倍稀释20t i m e s d i l u t i o n 40倍稀释40t i m e s d i l u t i o n标准误S E MP 值P -v a l u e T S951213a 314752b231831b213714b115732.557<0.01B S 152967a61058b56576b50268b16111.319<0.01S S4949a2299.5b2522.5b2080b462.0080.02B S /T S 16.11b19.415b24.27a24.92a1.415<0.01S S /B S3.24b3.78b4.40a4.15a0.1860.08T S .总信号颗粒数;B S .细菌信号颗粒数;S S .s I g A 包裹细菌信号颗粒数;B S /T S .细菌信号百分比;S S /B S .s I gA 细菌包裹率;同行数据肩标不同字母表示差异显著(P <0.05),肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P >0.05),下表同T S .T o t a l n u m b e r o f s i g n a l p a r t i c l e s ;B S .N u m b e r o f b a c t e r i a l s i g n a l p a r t i c l e s ;S S .N u m b e r o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i gn a l p a r t i c l e s ;B S /T S .P e r c e n t a g e o f b a c t e r i a l s i g n a l ;S S /B S .P e r c e n t a g e o f s I gA -c o a t e d b a c t e r i a ;M e a n s i n a r o w w i t h d i f f e r e n t s m a l l l e t t e r s u p e r s c r i p t s i n d i c a t e a s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e (P <0.05),s a m e l e t t e r s u p e r s c r i p t s p r e s e n t n o s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e (P >0.05).T h e s a m e a s b e l owA.细菌信号分布范围;B .细菌比例A.B a c t e r i a l s i g n a l d i s t r i b u t i o n ;B .P r o po r t i o n o f b a c t e r i a 图3 D A P I 最佳工作浓度的确定F i g .3 D e t e r m i n a t i o n o f o p t i m a l w o r k i n g co n c e n t r a t i o n o f D A P I 表2 方法的稳定性和可重现性T a b l e 2 S t a b i l i t y a n d r e p r o d u c i b i l i t y of t h e m e t h o d 项目I t e m样1S a m pl e 1样2S a m pl e 2样3S a m pl e 3S S -1/%9.9410.469.14S S -2/%10.0110.89.38S S -3/%9.6510.689.43平均值/%M e a n9.86710.6479.317标准差S t a n d a r d d e v i a t i o n0.1910.1720.155C V/%1.931.621.66S S -1.平行样1中的s I g A 细菌包裹率;S S -2.平行样2中的s I g A 细菌包裹率;S S -3.平行样3中的s I g A 细菌包裹率S S -1.N u m b e r o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l p a r t i c l e s i n p a r a l l e l s a m p l e 1;S S -2.N u m b e r o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l p a r t i -c l e s i n p a r a l l e l s a m p l e 2;S S -3.N u m b e r o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l p a r t i c l e s i n p a r a l l e l s a m pl e 382927期米慧等:基于流式细胞术分选绵羊分泌型I gA包裹的消化道细菌A.s I g A 阳性信号分布;B .s I gA 细菌包裹率㊂柱上不同字母表示差异显著(P <0.05),相同字母或无字母标注表示差异不显著(P >0.05)A.D i s t r i b u t i o n o f s I g A -c o a t e d b a c t e r i a l s i g n a l a r e a ;B .T h e p e r c e n t a g e o f s I gA -c o a t e d b a c t e r i a .B a r s w i t h d i f f e r e n t l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s (P <0.05),w h i l e w i t h t h e s a m e l e t t e r o r n o l e t t e r m a r k m e a n s n o s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e (P >0.05)图4 抗体最佳使用量确定F i g .4 D e t e r m i n a t i o n o f t h e o p t i m a l a m o u n t o f a n t i b o d y3 讨论动物出生后随着与母体和外界环境的接触,各类微生物逐渐在动物消化道内定植,并随着动物机体的发育㊁年龄增长以及日粮等多种因素的驱动,逐渐形成一个数量庞大的微生物群落㊂s I g A 是消化道获得性免疫的重要标志物,在消化道黏膜表面显著分泌,并已证实能够覆盖一部分消化道微生物群,消化道的稳态维持很大程度上依赖于s I gA 的作用[11]㊂流式细胞仪是目前使用最为广泛的细菌/细胞分选仪器,能够通过利用免疫荧光对标记的细胞或细菌等微小颗粒作出分选,具有效率高㊁准确率高㊁易操作等特点[24]㊂目前,已有大量研究人员利用流式细胞术对人和小鼠胃肠段内s I g A 包裹细菌进行研究,但分选过程中重要分选参数如门的设定及关键试剂的用量未见报道[25-27]㊂因此,建立绵羊s I gA 包裹微生物分选方法并量化流式分选参数,有助于加深宿主-微生物间共生关系的理解,同时有利于s I gA 包裹细菌的分析与分选的推广应用㊂在流式细菌分选过程中,流式细胞仪接收细菌样品的荧光信号并通过转换器转换为数字信号以散点图等形式呈现,最后可通过散点图设门来获得目标菌群[28]㊂因此,细菌样品浓度对流式图谱形成具有重要影响㊂刘倩和刘小杰[29]使用流式细胞术检测水环境中细菌时发现,当样品浓度过高时,水样中菌体抱团,导致菌体计数存在误差㊂梅仕良[30]对豆制品中菌落总数的检测中,发现当上样的浓度较大时,流式图谱显示的颗粒密集,各信号区边界模糊,易造成设门不够准确而使杂质设在门中;上样浓度过低,图谱中颗粒零散分布,则导致目标细菌不能全部设在门中,造成结果不足偏小存在误差㊂鉴于这一特性,本试验通过对菌液进行梯度稀释,确定了内容物以2.5~5m g㊃m L -1悬浮于染色缓冲液时,能兼顾设门的精确性和目标菌群数量,满足后续试验需求,为最佳的样品上样浓度㊂一般情况下,流式图谱主要采用散射光信号对样品颗粒中的细菌信号进行初级区分和分析㊂但在实际检测过程中,仅凭借散射光信号往往难以将颗粒外形与目标细菌非常接近或相似的物质或杂质区分[31]㊂因此,需要利用荧光染色技术来精确区分目标菌群㊂D A P I 是一种核酸荧光染料,可以穿透细胞膜与双链D N A 结合产生比自身强20多倍的蓝色荧光而发挥标记的作用[32]㊂一般而言,低浓度的D A P I 溶液不容易穿透细胞膜,且在样品量大的情况下需要足够浓度的D A P I 对目标细菌进行覆盖㊂如P i r i ya k a r n s a k u l 等[33]研究发现,使用D A P I 对酵9292畜牧兽医学报54卷母菌进行染色,酵母菌荧光信号强度随着D A P I浓度升高而升高㊂在本方法中基于激发光波长和荧光染料之间的紧密关系[34],利用D A P I对内容物菌群染色㊂通过流式图谱分析发现,D A P I工作浓度为5μg㊃m L-1时,能够有效覆盖菌液样品中菌群,并对样品中的细菌信号和非细菌信号进行明确区分㊂同时,由于菌液中s I g A包裹菌群含量较多,需要加入合适的抗体含量保证检测的准确性㊂在本方法中添加不同抗体量,发现当抗I g A抗体量设置为5μg 时,能够覆盖菌液的目标菌群,且能够在对样品中的s I g A阳性信号和阴性信号进行明确区分的同时避免过多抗体消耗㊂4结论本研究确立了一种流式细胞术细菌分选方法,对绵羊消化道s I g A包裹细菌进行标记并分选㊂对试验结果进行分析得出:1)内容物最佳上样浓度为2.5~5m g㊃m L-1;2)D A P I最佳工作浓度为5μg㊃m L-1;3)抗I g A抗体最佳使用量为5μg㊂该方法专一性强㊁灵敏度高,可为研究反刍动物消化道s I g A包裹菌群以及宿主-微生物互作提供新的研究方法㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] C HO L E W I N'S K A P,C Z ẎZ K,N OWA K OW S K I P,e ta l.T h e m i c r ob i o m e o f t h e d i g e s t i v e s y s t e m o fr u m i n a n t s-a r e v i e w[J].A n i m H e a l t h R e s R e v,2020,21(1):3-14.[2] MA L MU T HU G E N,G U A N L L.G u t m i c r o b i o m ea n d o m i c s:A n e w d e f i n i t i o n t o r u m i n a n t p r o d u c t i o na n d h e a l t h[J].A n i m F r o n t,2016,6(2):8-12.[3] S E I K R I T C,P A B S T O.T h e i mm u n e l a n d s c a p e o fI g A i n d u c t i o n i n t h e g u t[J].S e m i n I mm u n o p a t h o l,2021,43(5):627-637.[4] S T E R L I N D,F A D L A L L A H J,A D AM S O,e t a l.H u m a n I g A b i n d s a d i v e r s e a r r a y o f c o mm e n s a lb ac t e r i a[J].J E x p M e d,2020,217(3):e20181635.[5] N A K A J I MA A,V O G E L Z A N G A,MA R U Y A M,e ta 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中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站

院刊 223中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站中国科学院亚热带农业生态研究所长沙 410125中科院环江喀斯特生态系统观测研究站（以下简称“环江站”）始建于 2000 年，隶属于中科院亚热带农业生态研究所。

该站于 2005 年进入国家生态系统观测研究网络（CNERN ），2008 年进入中国生态系统研究网络（CERN ），2009 年被批准成为水利部水土保持科技示范园区，2013、2014 和 2017 年经广西科技厅批准分别建设广西石漠化治理工程技术研究中心、广西院士工作站和广西重大科技创新基地。

同时，该站也是国际长期生态系统研究网络（International Long-Term Ecological Research ，ILTER ）的成员单位。

1 主要研究方向（1）喀斯特生态系统演替过程及其生态环境效应；（2）喀斯特生态系统退化机理与恢复技术；（3）喀斯特生态系统服务变化监测与评估；（4）喀斯特生态系统可持续发展模式与优化管理对策。

2 研究成果与科学贡献针对喀斯特生态系统植物群落稳定性差、土壤生态服务恢复滞后、生态治理成效缺乏系统科学评估、恢复模式可持续性弱等问题，环江站开展了长期定位监测、实验、技术研发及试验与示范工作，取得了一系列重要成果，为我国西南喀斯特区域石漠化综合治理、扶贫长效机制及社会经济可持续发展提供了理论与技术支撑。

（1）阐明喀斯特坡地地表-地下水土二元流失特征，发现人为干扰加剧地表侵蚀，为喀斯特地区水土流失强度分级标准和水土保持综合治理方案的制订提供了科学依据。

（2）证实喀斯特土壤养分含量高但干扰后易退化，阐释了耕作扰动作用下土壤碳、氮快速损失机制，揭示了退化生态系统演替初期受氮限制，后期受磷限制。

（3）发现退耕后表层土壤碳、氮储量较快累积，阐明了生态系统恢复过程中养分胁迫的消减机制，恢复中、后期氮供应有助于保障生态工程的固碳效应。

（4）定量评估了坡面、小流域表层岩溶带水文调蓄功能，揭示了全球尺度喀斯特地球关键带厚度空间格局，发现中国科学院野外台站CAS Field Station224 2018 年 . 第 33 卷 . 第 2期全球变化背景下我国西南喀斯特区旱涝风险加剧。

稻田土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性对温度变化的响应特征

稻田土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性对温度变化的响应特征周璞;魏亮;魏晓梦;祝贞科;袁红朝;李巧云;吴金水【摘要】温度是土壤酶活性的关键非生物影响因子,调控着土壤物质周转过程.为了探究温度变化对稻田土壤有机质周转及其关键胞外酶活性的影响,设计室内培养试验,分别在5、15、25和35℃下测定亚热带稻田土壤BG(β-1,4-葡萄糖苷酶)活性,探究温度对土壤胞外酶活性及其与碳氮转化过程的影响特征.结果表明:稻田土壤中w(DOC)(DOC为可利用态碳)、w(NH4+-N)和w(MBC)(MBC为微生物生物量碳)在5～25℃下随着培养时间的增加而降低.在第15天时BG活性达到306.57～437.75 nmol/(g·h),并随温度的增加表现为先增后减,在第3、75天时,25℃下BG 活性为184.46～207.60 nmol/(g· h).土壤酶活性的Q10(温度敏感性)在15 ℃升至25℃时表现出正响应(Q10=1.5),而在5～15 ℃和25 ～35℃时Q10＜1,表现为消除效应.土壤酶活性的变化是多因素共同影响的结果,温度作为关键影响因子,升温显著改变了土壤中w(DOC)、w(NH4+-N)、w(MBC)、w(MBN)(MBN为微生物生物量氮),进而影响土壤BG活性;土壤中w(MBC)对BG活性具有直接的显著负影响作用.研究显示,对参与稻田土壤碳转化BG酶活性的温度敏感性及其与土壤关键理化因子之间的耦合关系进行量化,有助于深入开展水稻土碳循环及其调控机制研究.【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2018(031)007【总页数】7页(P1282-1288)【关键词】稻田土壤;土壤温度;可利用态养分;β-1,4-葡萄糖苷酶活性;温度敏感性【作者】周璞;魏亮;魏晓梦;祝贞科;袁红朝;李巧云;吴金水【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125;湖南省农业科学院,农业部长江中游平原农业环境重点实验室,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125;湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙410125【正文语种】中文【中图分类】X144随着工业发展、化石燃料燃烧及土地利用方式改变等人类活动的加剧，导致全球气温明显增加[1-3]. IPCC(2013)报告[4]预测，至2100年地表温度将会升高1.4～5.8 ℃. 全球升温将会增加土壤微生物呼吸活性，促进土壤碳的排放，使土壤由原有的碳汇变成碳源，从而降低土壤肥力[1]. 全球变暖导致的土壤温度升高可能会对陆地生态系统土壤生态过程产生深刻而复杂的影响，其中最直接的表现则是增加土壤微生物活性，增加温室气体排放，降低土壤有机碳含量[5-6].土壤微生物呼吸作用本质上是一系列酶促反应，土壤酶是土壤生态过程的重要组成部分，也是土壤新陈代谢的主要参与者，在地下生态系统中的起着十分重要的作用，推动着物质转化和能量流动，其活性大小表征着土壤肥力高低及养分循环速率快慢[7]. 土壤微生物胞外酶种类繁多，深度参与土壤有机质的转化过程，其中BG(β-1,4-葡萄糖苷酶)主要是由以纤维素为底物的微生物分泌，它能够将纤维素分解为多糖，供微生物自身生长利用[8]; 因此，BG本身作为土壤中重要的水解酶类，能够指示以土壤中有机或无机碳为底物的异养型呼吸强度.土壤酶活性受到诸多环境因子的制约. 温度是影响土壤酶活性的一个关键非生物因子，全球变暖会改变土壤酶活性，从短期来讲全球变暖能显著增加酶促反应速率，加快土壤微生物的呼吸作用[7-8]. 而从长期来讲，全球变暖使土壤微生物群落对环境进行适应性演化，相应地胞内酶与胞外酶活性出现适应性转变，从而降低其在高温下的生理活性. 这主要体现在酶活性最适温度随温度的升高而增加以及Q10(温度敏感性)随温度的升高而降低两方面[3]. 如Fenner等[9]在不同温度梯度下培养土壤，发现随着培养温度的升高，土壤多酚氧化酶和葡萄糖酶活性的最适温度也呈显著的上升趋势; 而Nottingham等[10]发现，在秘鲁安第斯山脉中土壤β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的温度敏感性与年均温度呈显著负相关.一般来说，来自植物的BG最适温度在40 ℃左右，而由于土壤的高度异质性和植物-土壤-微生物系统的复杂性，土壤BG活性的最适温度仍存在争议. Razavi等[11]在不同温度下测定了耕地土壤BG活性，结果表明在0～40 ℃范围内BG活性随温度的增加而增加. Sardans等[12]通过长期(1999—2005年)增温和干旱对地中海灌丛土壤酶活性的影响进行为期1 a的研究，发现增温会不同程度地增加土壤酶活性，且主要通过对土壤温度和土壤含水量的改变来实现，而不是改变土壤有机质数量和营养状况. 可见短期增温(一个或多个生长季，或1 a)情况下，土壤温度升高会增加土壤酶活性. 温度对土壤酶活性的影响可能是通过增加土壤铵态氮和硝态氮有效性以及活跃真菌的总体多样性等方面实现[3]. 稻田作为一个典型的人工氧化还原生态系统，目前针对稻田土壤BG温度敏感性的研究并不多，BG活性对温度升高的响应特征仍需深入研究.该研究选择典型水稻土，在4个温度梯度(5、15、25和35 ℃)下进行培养试验.选择与土壤呼吸相关的BG测定其动力学特征，分析不同培养阶段BG活性对温度的响应及其与土壤碳氮含量的耦合特征; 综合分析培养温度和时间效应对BG活性的影响，以期为全球变化背景下稻田土壤碳库变化特征提供理论依据.1 材料与方法1.1 供试土壤概况采样点位于湖南省浏阳市北部北盛镇，该地区属亚热带季风气候，平均气温16.3 ℃，平均降水量 1 430 mm，年日照时数1 519 h，土壤类型为花岗岩母质发育而成的第四纪红土红壤. 2016年3月，用直径5 cm 的不锈钢土钻采集舒化程度基本相近的典型水稻土耕作层(0～20 cm)土壤，除去可见植物残体、石块以及土壤动物等，室内风干，过2 mm尼龙筛，常温储存.供试土壤基本理化性质：pH为5.78，阳离子交换量(CEC)为9.00 cmol/kg，w(SOC)(SOC为土壤有机碳)为11.77 g/kg，w(MBC)(MBC为微生物生物量碳)为440 mg/kg，w(TN)为1.13 g/kg，w(NH4+-N)为20.8 mg/kg，w(MBN)(MBN 为微生物生物量氮)为44.5 mg/kg，w(TP)为0.343 g/kg，w(速效磷)为1.9mg/kg，C/N为10.4，黏粒、粉粒和砂粒占比分别为68.36%、24.13%和7.51%.1.2 试验设计取风干过筛的土壤样品，分装在4个PVC容器中，淹水2～3 cm，分置于5、15、25和35 ℃下淹水预培养14 d. 培养结束后，将PVC容器中的土样(干土)以80 g/瓶分装到250 mL塑料瓶中，向瓶中加入160 mL水，将塑料瓶剩余空间用高纯N2置换完全后保持密封，并置于相应的培养温度下继续培养，每个处理12个重复. 在培养开始后的第3、15、75天进行3次破坏性采样，每个处理随机取出4个瓶子，分别采集其中土样用于土壤含水率、碳氮含量、微生物生物量和酶活性测定.培养温度/℃： 1—5; 2—15; 3—25; 4—35. 注：不同小写字母表示相同采样时间各处理间在P<0.05水平上差异显著; ns为无显著差异.图1 不同温度下土壤w(DOC)、w(NH4+-N)、w(MBC)、w(MBN)Fig.1 Contents of soil DOC,NH4+-N, MBC and MBN under different incubation temperatures1.3 测定方法在培养第3、15和75天采样时，土壤理化指标测定方法均参照文献[13]：用Mettler-toledo320 pH计按水土比1∶2.5测定土壤pH; 阳离子交换量采用乙酸铵交换法测定; w(SOC)和w(TN)采用碳氮元素分析仪(VARIO MAX C/N，德国)测定(干烧法); w(TP)采用氧化钠熔融法-紫外分光光度计(UV-2450，日本)测定; 土壤机械组成采用比重计法测定. w(MBC)采用氯仿熏蒸提取-碳自动分析法测定[14]，同时测定未熏蒸土壤对照，得到土壤w(DOC)(DOC为溶解性有机碳). 以熏蒸与未熏蒸土样提取的w(SOC)差值乘以转换系数(KC=0.45)得到土壤w(MBC). 采用0.5 mol/L的K2SO4溶液浸提土壤MBN和NH4+-N，采用流动注射仪(Fiastar 5000，瑞典福斯)测定二者含量. 土壤胞外酶活性测定采用96微孔酶标板荧光分析法[15]，多功能酶标仪(Scientific Fluoroskan Ascent FL, Thermo，Switzerland)在激发波长365 nm、发射波长450 nm的条件下测定，最终用米氏方程(Michaelis-Menten)拟合得到土壤酶的Vmax(最大活性潜势)、Km(土壤酶亲和力)，二者的比值即为Ka(催化效率).1.4 数据处理和统计分析采用Sigmaplot 12.5、Microsoft Excel 2013和SPSS 21.0进行数据处理和统计分析(P<0.05)，不同处理显著性用One-way ANOVA(单因素方差分析)进行检验，采用Duncan多重比较分析组间差异，结构方程模型用Amos 17.0进行分析.2 结果与分析2.1 不同温度条件下土壤碳氮含量的变化特征稻田土壤中w(DOC)和w(NH4+-N)在5、15和25 ℃下均随着培养时间延长而降低，但35 ℃下随培养时间的延长，w(DOC)表现为先增后减、w(NH4+-N)则为先减后增；土壤w(MBC)随培养时间延长而降低(见图1). 在培养试验的第3天，w(MBC)随温度的升高显著降低，温度升高显著增加了w(MBN). 在4个温度条件下，w(MBN)均随培养时间延长表现为先升(3～15 d)后降(15～75 d); 而在不同温度条件下，w(MBN)均表现为15和35 ℃分别高于5和25 ℃，在第15天时，15和35 ℃ 条件下的w(MBN)均分别是5和25 ℃下的2倍.培养温度/℃： 1—5; 2—15; 3—25; 4—35. 图2 不同培养温度土壤BG活性动力学特征Fig.2 Enzyme kinetics of β-1,4-glucosidase under different incubation temperatures2.2 不同温度条件下土壤BG活性的变化特征培养温度以及培养时间均影响土壤BG活性(见图2和表1). BG活性在3个采样时期均随温度的增加表现为先增后减，在第3和75天时，25 ℃条件下BG活性最大值为184.46～207.60 nmol/(g·h). 在培养初期，35 ℃时BG活性被抑制，但是随时间的延长BG活性恢复到最大. BG活性随培养时间延长表现为先升后降，在15 d时达到最高，为306.57～437.75 nmol/(g·h). 培养初期相对高温条件下Km 显著高于低温，随着培养时间延长，温度处理间的差异性逐渐降低. 低温下BG的Ka更高，但仅在第3天时对温度表现出显著差异(P<0.05).表1 不同培养温度土壤BG活性动力学参数Table 1 Kinetic parameters of soil β-1,4-glucosidase under different incubation temperatures时间培养温度∕℃Vmax∕[nmol∕(g·h)]Km∕(μmol∕g)Ka5135.61±25.09b17.48±4.65c8.08±1.97a 第3天15110.75±9.41c16.89±1.60c6.63±1.13a25184.46±7.95a47.83±3.41a3.87±0. 29b3587.32±1.26d25.86±1.68b3.39±0.21b5336.83±23.03b44.98±7.26a7.67±1.55第15天15306.57±33.15b32.63±1.67b9.39±0.8425404.58±42.40a45.88±6.53a8.86±0.5335437.75±26.07a51.82±2.31a8.47±0.815162.33±36.01ab52.48±11.363. 15±0.73a第75天15205.58±95.68a69.26±14.573.58±1.97a25207.60±29.72a70.83±13.643.15±0.91a35114.29±19.63b55.49±10.182.11±0.47b注：拟合曲线R2>0.9; 相同培养时间内不同温度的Duncan多重比较(P<0.05)，无显著差异的未标出.注：图中虚线为Q10=1的临界值.温度/℃： 1—5～15; 2—15～25; 3—25～35.图3 BG活性的Q10值Fig.3 Temperature sensitivity (Q10) of β-1,4-glucosidase activity2.3 土壤酶活性的温度敏感性BG活性对温度变化响应明显，Q10值在3个温度区间存在显著差异(见图3). BG 活性对温度的响应主要是在15～25 ℃时表现出正响应，其Q10值约为1.5; 在5～15 ℃和25～35 ℃时，BG活性Q10值小于1，表现为消除效应，即在低温和高温阶段BG活性对温度变化不敏感.2.4 土壤生物化学因子对土壤酶活性的影响土壤酶活性的变化是多因素共同影响的结果，培养温度和时间及其交互作用均对土壤BG活性有显著影响(见表2)，而时间为主要因素. BG活性与w(NH4+-N)、w(MBC)和w(MBN)均呈显著相关性(P<0.01).对影响BG活性的可利用态养分进行结构方程模型分析(见图4)发现,土壤w(NH4+-N)和w(DOC)表2 培养时间和温度对土壤BG活性影响的多重比较Table 2 Effects of incubation time and temperature on soil glucosidase activity因素dfFP培养时间2195.214<0.001培养温度36.6370.001时间×温度67.379<0.001主要通过影响土壤w(MBN)进而影响BG活性，而w(MBC) 对BG活性具有直接显著负影响，w(MBC) 和w(MBN)之间具有显著负相关关系，该模型解释了BG 活性57%的变异.图4 影响BG活性的结构方程模型分析Fig.4 A structural equation model assessing the multivariate effects on β-1,4-glucosidase activity3 讨论3.1 β-1,4-葡萄糖苷酶活性对温度变化的响应特征土壤酶是土壤生态系统物质循环和能量流动的积极参与者，全球气候变化深刻地影响地下生态系统的生物地球化学过程，而土壤酶在其中扮演着十分重要的角色[8]. 土壤酶活性变化反映了土壤分解者群落对环境变化的响应，而温度往往是影响土壤酶活性的重要环境因子[16-17]. 土壤酶活性与温度变化通常是一个先升高后降低的过程，即在一定温度范围内酶活性随着温度的升高而升高，到达最适温度后土壤酶活性下降，但是不同酶的最适温度存在差异. 秦纪洪等[18]对四川亚高山林地土壤BG温度敏感性研究中发现，在0～37 ℃范围内，2～5 ℃为温度最敏感范围，而15～25 ℃次之. 笔者发现，在稻田土壤中BG活性在5～25 ℃区间逐渐增加，而温度继续增至35 ℃时抑制了BG活性. 而且，BG活性在5～25 ℃区间对温度的敏感性也最大(Q10=1.67)(见图3). 这表明BG活性及其对温度的响应受到生态系统类型、土壤微生物群落、土壤水分、底物质量和数量等方面的影响[19-21]. 该研究中对影响BG活性的多因素分析(见图4)也发现，稻田土壤BG活性受到生物和非生物因子的共同影响. 在一定温度范围内，土壤酶的温度敏感性随温度增加而增加，可能是因为在不同温度条件下，土壤微生物和动物群落组成结构和呼吸作用等间接地影响土壤酶活性. 此外，随温度的升高土壤w(MBN)增加(见图1)，表明增温增加了土壤微生物生物量，可能增加了土壤微生物特定功能种群数量和丰富度[16,22-23]，刺激了土壤胞外酶的产生，进而增加其活性.3.2 温度对稻田土壤碳氮转化及其β-1,4-葡萄糖苷酶活性的影响特征土壤温度影响酶活性和碳氮转化过程，对土壤微生物生物量及其种群也有着显著影响[24-25]. 在试验初期(第3天)，w(MBC)随温度的升高显著降低，且随着培养时间的延长而降低; 温度升高显著增加了w(MBN)(第3～15天)，表明在培养初期微生物消耗氮素，加大土壤氮素的固持的同时也加速了土壤原有有机碳的分解，从而降低土壤w(DOC). 而在培养后期(第15～75天)，由于微生物的分解利用，土壤w(DOC)持续降低，易利用态碳源的受限抑制了微生物生长，进而降低了微生物氮素固持.酶是微生物利用土壤中碳氮元素的动力，微生物能通过酶促反应促进土壤中碳氮的转化[7-8]，增加w(DOC)和w(NH4+-N)供给自身营养和繁殖生长. 结构方程模型分析表明，w(DOC)和w(NH4+-N)是影响土壤BG活性的重要因子，也能够通过影响土壤微生物而影响土壤BG活性的变化. w(DOC)、w(MBC)均与BG活性表现出相反的关系表明，土壤易利用态碳是微生物生长的限制因子，较高的w(DOC)增加微生物量而降低BG活性. 同时，多重比较分析也发现培养时间对BG活性的影响效应大于温度对其的影响(见表2)，表明在培养初期，微生物有足够可利用的底物，降低了BG活性; 而培养试验后期，随着温度的增加和土壤呼吸不断消耗土壤中的有机碳[26-27]，降低了土壤中可利用态有机物，为了满足自身生长的需要，微生物加快分泌土壤BG[8,28-30]，使得BG活性显著大于试验初期的活性. 研究四季气温变化分明的亚热带典型稻田土壤碳氮转化关键酶活性的温度响应特征，对于优化田间肥料投入管理和保持土壤肥力具有重要的理论意义.4 结论a) 土壤碳氮转化是在微生物作用下多因素相互作用的过程，土壤酶作为碳氮转化的直接参与者，调控土壤微生物碳氮的平衡. 在培养初期，稻田土壤w(DOC)和w(MBC)随时间的延长和温度的增加而降低，后期w(MBC)在温度间无显著差别，底物可利用性限制因素强于温度对酶活性的影响.b) 土壤温度作为土壤酶活性重要的非生物影响因子，温度升高通过增加微生物活性，改变土壤w(DOC)和w(NH4+-N)，同时改变土壤w(MBC)和w(MBN)进而影响土壤BG活性，且土壤w(MBC)对BG活性具有直接的显著负影响作用.参考文献(References)：【相关文献】[1] BONDLAMBERTY B,THOMSON A.Temperature-associated increases in the global soil respiration record[J].Nature,2010,464(7288):579-582.[2] REINSCH S,AMBUS P,THORNTON B,et al.Impact of future climatic conditions on the potential for soil organic matter priming[J].Soil Biology & Biochemistry,2013,65(4):133-140.[3] WHITBY T G,MADRITCH M D.Native temperature regime influences soil response to simulated warming[J].Soil Biology & Biochemistry,2013,60:202-209.[4] IPCC.Intergovernmental Panel on Climate Change:the physical science basis.Working Group I contribution to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.summary for policy makers[R].Geneva,Switzerland:Intergovernmental Panel on Climate Change,2013:13-67.[5] BOSATTA E,ÅGREN G I.Soil organic matter quality interpreted thermodynamically[J].Soil Biology & Biochemistry,1999,31(13):1889-1891.[6] BARRETT J E,BURKE I C.Potential nitrogen immobilization in grassland soils across a soil organic matter gradient[J].Soil Biology & Biochemistry,2000,32(11):1707-1716. 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亚热带研究所

亚热带研究所亚热带研究所，简称亚研所，位于中国南部的亚热带地区，是一所专门从事亚热带植物、动物、气候、生态环境等相关研究的科研机构。

亚研所成立于20世纪50年代，其成立目的是为了深入研究亚热带地区的自然资源和生态环境，为促进亚热带地区的可持续发展提供科学依据和支持。

经过多年的发展，亚研所已经成为中国乃至世界上最重要的亚热带研究机构之一。

亚研所的研究范围广泛，并且在许多领域取得了丰硕的成果。

首先，亚研所致力于亚热带植物的研究，包括植物分类、植物生理生化特性、植物资源的开发利用等。

通过深入研究亚热带地区丰富的植物种类，亚研所为保护植物多样性、提高农作物品质和产量等提供了重要的理论和技术支持。

其次，亚研所在动物学方面也有着显著的研究成果。

在亚热带地区，生物多样性丰富，许多独特的动物物种在这里栖息繁衍，包括鸟类、昆虫、两栖爬行动物等。

亚研所通过对亚热带动物的研究，为保护亚热带地区的生物多样性、推动野生动物保护等方面做出了重要贡献。

此外，亚研所还关注亚热带地区的气候变化和生态环境问题。

亚热带地区气候湿润，雨量充沛，但面临着森林退化、水土流失等环境问题。

亚研所通过开展研究，提出了一系列的环境保护和恢复建议，为亚热带地区的可持续发展提供了科学依据。

在科研方面，亚研所积极开展国际学术交流和合作。

与国内外多所大学、研究机构建立了合作关系，共同开展亚热带地区的科研项目。

亚研所还定期举办国际学术研讨会和研究员互访活动，促进学术交流和成果共享。

最后，亚研所还注重科技成果的转化和应用。

通过技术转让、科技咨询等方式，将科研成果应用于亚热带地区的农业、林业、环境保护等领域，为亚热带地区经济的发展和社会进步做出了积极贡献。

总之，亚热带研究所在亚热带植物、动物、气候等多个领域的研究方面具有世界领先水平，并积极为亚热带地区的可持续发展提供科学支撑。

亚研所的成立和发展为我们更好地了解亚热带地区的自然特点和环境问题提供了重要平台，为保护亚热带地区的生态环境和促进其经济社会的可持续发展发挥了重要作用。

昆山片玉引领科技步伐——记中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员李铁军

昆山片玉引领科技步伐——记中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员李铁军★文／李想宋佳李铁军(1967．)，男，博士，中共党员，中国科学院哑热带农业生态研究所副研究员、湖南省动物营养与生态环境学会理事兼秘书长、湖南省生猪产业技术创新战略联盟副秘书长。

1989毕业于湖南农学院，2000年获得湖南农业大学动物营养与饲料科学专业农学硕士学位，2006年作为高级访问学者，与加拿大圭尔夫大学开展了仔猪发育过程中相关分子及生化特性的合作研究，2009年获得中国科学院生态学专业理学博士学位。

科技的号角嘹亮，时代的大潮激昂。

在科学的世界里，他以勤奋严谨的态度探求科学真谛，为科技的进步作出卓越的贡献。

正所谓，棋如人生，人生如棋，他技高一筹，一路过关斩将，像一只雄鹰，迎着旭I：1做出一次次大胆的尝试。

他就是中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员李铁军。

前景无限继往开来谱新篇进入2l世纪后，健康养殖逐渐成为我国畜牧科学研究的重要方向之一，受到了党和国家领导人的高度重视。

2007年，中央提出“要积极推广健康养殖模式，改变传统养殖方法”；2009年温家宝总理在十一届全国人大二次会议上的政府工作报告中，把“推进畜牧水产规模化标准化健康养殖”作为农业农村工作的主要任务之一。

大力发展畜牧业和健康42褶国2010．9．下养殖，对坚持科学发展观，实现可持续发展，促进农业结构优化升级，增加农民收入，改善人们膳食结构，提高国民体质等具有重要意义。

我阑是世界第一养猪大国，每年生猪出栏量约占世界生猪出栏总量的50％。

猪肉作为我国城乡居民主要的动物性蛋白质来源，占到厂肉类消费总量的65％左右，对保障社会稳定和提高人民生活水平具有不容忽视的作用。

尽管我国养猪数量及猪肉产量位居世界第一，但猪肉产品却不能满足人们生活质量的要求。

究其原因，主要是在生猪品种改良、防疫技术服务、科学饲养、安全生产、环境保护等方面存在亟待解决的问题。

而李铁军所从事的科研领域正是单胃动物(猪)生态营养与分子生物学的研究，面对新世纪、新形势，使他的研究目标更加明确，研究工作如鱼得水，前景无限。

（徐宪立）-中国科学院亚热带农业生态研究所

中国科学院“百人计划”A类
择优支持申请表
申请人徐宪立
聘用单位中国科学院亚热带农业生态研究所
联系电话0731—84619760
传真*************
电子邮件***************.cn
中国科学院人事教育局制
注：“作者排序”栏按“第一作者”、“通信作者”、“非第一作者”顺序填写
注： 1. “论文被收录和引用情况”只针对前面列出的代表性论文和近5年主要发表论文进行统计；
2. 自引部分不计入引文统计中；
3. 对列入统计表中的论文需附论文首页复印件；
注： 1.“年度”从通过择优资助第二年开始，以3年为期；
2.基本建设费60万元将在获得择优支持的第一年一次性拨付到位；
3.科学事业费200万元将按经费使用计划分年度拨付。

一种固定绿狐尾藻的浮框及治理富营养化水体的方法

专利名称：一种固定绿狐尾藻的浮框及治理富营养化水体的方法
专利类型：发明专利
发明人：刘新亮,刘锋,张树楠,李红芳,王毅,肖润林,吴金水
申请号：CN202111324753.4
申请日：20211110
公开号：CN113968625A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种固定绿狐尾藻的浮框及治理富营养化水体的方法，属于水污染治理技术领域，所述漂浮底座包括外漂浮支撑体和内漂浮支撑体；所述外漂浮支撑体和内漂浮支撑体通过连接件连接；所述内漂浮支撑体上通过支撑立柱连接有固定框；沿所述固定框和内漂浮支撑体的外围围设有拦截网。

本发明的浮框制作简单易于推广，成本低，方便移动、稳定性高且可以重复利用。

本发明还提供了一种基于所述浮框固定绿狐尾藻治理富营养化水体的方法，该方法简单易实现，在有效去除富营养化水体中氮磷的同时，能够改善富营养化水体的环境和水体生态系统的稳定性。

申请人：中国科学院亚热带农业生态研究所
地址：410125 湖南省长沙市远大二路644号
国籍：CN
代理机构：北京高沃律师事务所
代理人：张梦泽
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植物全氮的AA3型流动分析仪测定方法研究

植物全氮的AA3型流动分析仪测定方法研究张丽萍;王久荣;袁红朝;耿梅梅;李春勇;陈闻;彭灿;许丽卫【摘要】Total Kjeldahl nitrogen in plants was determined by the AA3 flow analyzer, the NaOH weight of the buffer in different acidity samples, and linear range, repeatability, precision, recovery rate and the detection limit were investigated. Compared with the analysis results measured by AA3 and FIAstar 5000, the results were consistent. Using 0.10 and 0.23 mL/min sample tube, the detection range was 0-70 and 0-50 mg/L respectively. The correlation coefifcient of the standard curve was more than 0.999, the average recovery rate was 97.10%-105.30%, and the detection limit was0.07-0.08 mg/L. The results showed that the method was accuracy and could be widely used.%为了验证AA3流动分析仪测定植物中总凯氏氮的可行性，对不同硫酸浓度样品所用缓冲试剂中NaOH用量进行了筛选，将结果与常规的植物中总凯氏氮测定方法（FIAstar 5000流动分析仪）所测结果进行比较，并考察其测定结果的准确性及稳定性。