凋落物分解是森林生态系统养分循环的重要组成部分,为探究气温变化对杉木枯死叶片分解的影响,以杉木人工林的凋落叶和宿存叶为研究对象,采用分解网袋法,利用武夷山气温垂直分布特征,选择了 620 m、1003 m、1410 m和1948 m四个海拔气温梯度,采用异地移位试验模拟增温对杉木凋落叶和宿存叶分解速率及分解过程中N、P、Mg、Ca元素释放的影响.结果表明:(1)凋落叶和宿存叶的干重残留率随分解时间的延长呈下降趋势,且在不同海拔气温下存在显著差异(P＜0.05),其中凋落叶的分解速率(K)表现为K620m＞K1003 m＞K1410m＞K1948 m,宿存叶则表现为K1003 m＞K620m＞K1410m＞K1948m.增温缩短了凋落叶和宿存叶的半衰期和周转期.(2)增温显著影响凋落叶和宿存叶的N、P、Mg、Ca残留率(P＜0.05),二者整体均表现为在T620m下具有较低的养分残留率,而在300-360 d分解时段,宿存叶在T620m下具有较高的P残留率.增温并未改变凋落叶和宿存叶P、Mg、Ca素的释放模式,但改变了宿存叶N素的释放模式.(3)凋落叶和宿存叶的干重残留率与N残留率呈极显著正相关(P＜0.001),与P残留率呈显著负相关(P＜0.05).相较于N、P而言,Mg、Ca残留率与干重残留率间的相关性较弱.气温升高显著加快了凋落叶和宿存叶的质量损失速率及养分释放速率,促进杉木人工林生态系统的养分物质循环.研究结果为全面了解杉木枯死叶片分解过程中养分释放对气候变暖的响应机制提供科学依据.

工业化和快速城市化进程导致城市树木暴露于高浓度地表臭氧(O3)和氮(N)沉降的环境.以两种北京常见的城市园林绿化树种栾树(Koelreuteria paniculata)和白皮松(Pinus bungeana)为研究对象,采用臭氧开顶式气室(OTC)和15 N同位素示踪法,研究了 2022年5月-9月3种臭氧浓度NF(自然环境臭氧浓度)、NF40(NF+40 nmol/mol O3)和NF60(NF+60 nmol/mol O3)环境下两种树苗的生理生长特性,特别是生长季末期植物叶片氮吸收的响应机制.研究结果表明:(1)高浓度O3显著抑制栾树和白皮松叶片饱和光合速率、气孔导度、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和生物量累积,但增加了叶片N含量.(2)生长季末期栾树与白皮松叶片N元素的吸收策略不同,栾树的新叶比老叶吸收更多的N,同时N可能从老叶转移到新叶;白皮松则将N更多地储存在老叶中以维持叶片常绿,而不是将N转移到新叶中.(3)在生长季结束前一周,不论施N与否O3浓度升高均会显著增加叶片的衰老比率,O3浓度越高栾树叶片衰老比率越高,而施N处理可降低由于O3升高导致叶片衰老的比率,越接近生长季结束O3增加栾树叶片衰老和施N缓解叶片衰老的变化规律越显著.由此可见,在研究城市树种应对O3浓度升高和N沉降的环境变化时,不仅要考虑不同功能型如落叶和常绿树种的差异,同时也应关注落叶植物的不同生长时期,特别是生长季末期的变化.

苦杏仁为我国传统药食同源中药,临床应用广泛且疗效显著.苦杏仁主要含有氰苷类、脂肪酸类、挥发油类、氨基酸类、黄酮类及微量元素类等成分,大量研究表明,苦杏仁具有止咳平喘、润肠通便、抗炎镇痛、免疫调节等药理作用.除了主要活性成分苦杏仁苷外,苦杏仁所含营养物质油脂类成分也具有特定的药用活性,发挥着重要的作用,近年来受到国内学者的广泛关注.苦杏仁临床常以复方入药,在新型冠状病毒感染的治疗中也得到了广泛应用.就中药苦杏仁在化学成分、药理作用、毒性、临床应用以及品质评价进行了全面系统的综述.基于质量标志物(Quality Marker,Q-Marker)的核心理念,从有效性、可测性、中药配伍环境、特有性、质量传递与溯源多方面来预测分析了中药苦杏仁的Q-Marker,研究发现与功效相关药理作用的活性成分主要为苦杏仁苷和苦杏仁油,结合可测性等综合结果初步预测苦杏仁苷、油酸、亚油酸可作为中药苦杏仁质量标志物的候选化合物,为中药苦杏仁质量控制研究现状提供参考,同时为建立和完善其质量评价体系提供理论依据.

目的:研究甘肃不同产地党参性状、无机元素及党参炔苷(LBT)差异,分析彼此间的相关性,为党参质量评价及产地归属提供依据.方法:收集甘肃9个产地党参药材,进行性状比较,并采用原子吸收光谱法测定党参中10种无机元素含量;采用高效液相色谱法(HPLC)测定LBT含量;并统计分析无机元素和LBT含量,联合性状进行相关性研究.结果:不同产地党参性状、无机元素及LBT含量存在差异,各元素平均含量高低顺序大致为 K＞Mg＞Ca＞Na＞Fe＞Mn＞Co＞Zn＞Ni＞Cu;LBT含量范围为 0.75～6.50 mg/g.聚类分析将其分为四类.相关性分析表明不同产地党参中LBT含量与Mn、Na、Mg含量呈显著正相关;Co含量与党参"菊花心"特征呈负相关;Fe、Ca含量与党参根头部横环纹特征存在正相关.正交偏最小二乘法判别分析发现LBT、K、Mn、Ca、Na、Mg是鉴别不同产地党参的主要成分元素.结论:不同产地党参性状、无机元素及LBT含量表现出一定的相关性,三方面联合可有效评价党参质量及产地归属.

降雨是影响黄土高原地区植被生长的主要限制因子,但植被群落结构间存在的差异使其对凋落物和土壤养分的影响存在较大的不确定性.以黄土区油松人工纯林、刺槐人工纯林、油松-刺槐人工混交林、山杨-辽东栎天然次生林为对象,研究了林冠对降雨的再分配特征、凋落物储量、土壤有机碳(SOC)、总氮(STN)、总磷(STP)含量随林型的变化,分析了不同降雨分配特征对凋落物、土壤养分的影响.结果表明:(1)4种林分类型间降雨再分配特征具有一定差异性,油松林、刺槐林、油松刺槐林、次生林累计穿透雨率分别为86.43％、85.37％、71.68％、64.77％,树干径流率为1.0％、1.6％、1.3％、3.2％,树冠截流率为12.48％、13.01％、27.00％、31.93％.(2)不同林分类型SOC、STN、STP以及凋落物养分释放效率表现出显著差异性,天然次生林养分含量整体上高于人工林.(3)4种林分类型中,刺槐林的土壤C∶N最低,其它3种林分的土壤C∶N无显著差异;天然次生林的土壤N∶P和C∶P最高,油松林和刺槐林的土壤N:P无显著差异.(4)穿透雨和林冠截流的变化能够影响土壤N、P组分和凋落物C、N、P元素释放率,但对土壤C组分影响较小.综上所述,黄土高原地区植被恢复过程中,降雨能够提高土壤养分含量,促进凋落物养分归还.天然次生林对改变降雨分配特征和土壤养分特征的潜力更大,自然恢复更有利于土壤养分积累.

土壤组分中铁锰氧化物和黏土矿物(FeMn-Clay minerals,FM-C)在有机污染物的非生物转化中发挥着重要的作用,而有关黑暗环境下FM-C对正构烃的非生物自然衰减过程和作用机制鲜有报道.本研究以正构烃中长链C16～C31为对象,探讨无机矿物磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、针铁矿(FeO(OH))、软锰矿(MnO2)、蒙脱石和高岭石在黑暗环境下对正构烃的非生物自然衰减的影响和作用机制.通过人工合成土壤,剔除自然土壤中所含的复杂元素,设置FM-C的浓度梯度(1％、2％、3％)来考察FM-C含量对正构烃降解的影响.结果表明,在黏土矿物表面上的铁锰氧化物会加速正构烃的降解和转化,且降解率随着FM-C的浓度增加而增加.采用X射线光电子能谱技术对反应前后黏土矿物上铁锰离子进行了半定量研究,结果显示,Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅲ)的作用效果尤为明显,这是因为Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅲ)可以直接与矿物上所吸附的氧气反应生成超氧自由基(O2·-).通过电子顺磁共振技术检测发现,在正构烃转化降解过程中O2·-反应前后具有明显的变化,并且在正构烃的降解转化过程中起到了促进作用,从而提出了 FM-C对正构烃降解转化的反应机理.本研究对在黑暗条件下土壤中无机矿物对正构烃类有机污染物的非生物自然衰减作用提供了有价值的见解.

目的 制备用于周围神经损伤修复的新型合成水凝胶支架材料并评估机械性能及其体外生物相容性.方法 利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备新型合成水凝胶,万能试验机检测其机械性能,X线能谱仪分析材料元素组成,电镜观察其微观形貌.培养PC12细胞(PC12,中国科学细胞库)并分为对照组(常规培养)和实验组(新型合成水凝胶),细胞计数试剂盒(CCK-8)、细胞免疫荧光、划痕实验、细胞凋亡实验明确新型合成水凝胶对PC12细胞增殖、迁移及凋亡的作用.蛋白质印迹法(Western blot)检测E-钙黏蛋白(E-cadherin)、Snail、波形蛋白(Vimentin)、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-8、Caspase-3表达量,明确新型合成水凝胶对细胞的黏附作用影响.两组间比较采用非配对t检验.结果 新型合成水凝胶具有良好的拉伸弹性,由初始长度2 cm最大可拉伸至16 cm;元素分析显示材料主要由碳、氧、硅组成;扫描电镜可见新型合成水凝胶具有致密均一网状结构.细胞增殖实验结果显示,PC12细胞对照组吸光度值为1.390±0.154,新型合成水凝胶组为1.093±0.152,差异无统计学意义(t=2.372,P＞0.05).细胞免疫荧光实验结果显示,PC12细胞对照组成熟度为(68.712±2.877)％,新型合成水凝胶组为(74.555±2.412)％,差异无统计学意义(t=2.289,P＞0.05).划痕实验结果显示PC12细胞对照组划痕愈合面积比为(66.576±3.958)％,新型合成水凝胶组为(64.091±2.635)％,差异无统计学意义(t=1.139,P＞0.05).细胞凋亡实验结果显示PC12细胞的凋亡率对照组为(10.360±1.807)％,新型合成水凝胶组为(11.580±1.311)％,差异无统计学意义(t=0.947,P＞0.05).Western blot 结果显示,E-cadherin、Snail、Vimentin、Caspase-8、Caspase-3相对表达量与新型合成水凝胶组分别为0.698±0.040比0.785±0.036、0.646±0.050 比 0.752±0.053、0.759±0.051 比 0.844±0.051、0.772±0.059 比0.836±0.045、0.822±0.024 比 0.822±0.024,差异无统计学意义(t=2.744、2.539、2.039、1.499、1.525,P＞0.05).结论 新型合成水凝胶具有良好的拉伸性和体外生物相容性,可以作为一种周围神经损伤修复的选择方案.

为了解干旱胁迫下彰武小钻杨(Populus × xiaozhuanica W.Y.Hsu et L.cv.Zhangwu)幼苗不同元素的变化规律及计量比特征,本研究通过盆栽实验,测定自然干旱0、6、12、18和24天幼苗各器官(叶、茎和根)中碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)含量,分析不同器官间各元素的相关性.结果表明:与干旱0天相比,干旱第6天,各器官N和K含量及C∶P和N∶P降低,P含量及C∶N和C∶K增加;干旱持续6～12天,各器官N含量及C∶P和N∶P增加,P含量下降;干旱持续12～24天,根C含量及C∶N、C∶P和C∶K呈下降趋势;持续干旱下幼苗叶、茎、根间的N和P含量、叶与茎间C含量及叶与根间K含量呈显著正相关;自然干旱过程中,彰武小钻杨幼苗会调整各器官C、N、P、K化学计量适应逐渐加剧的干旱胁迫,首先根系C供给增加、茎中K向叶和根转移,各器官N含量提升以抵御干旱胁迫,最后根系C供应减少,N消耗增加,P和K在体内积累.

凋落物分解释放的养分是土壤养分的主要来源,因此凋落物养分动态变化对于森林土壤肥力和林分生产力的维持具有重要的意义.然而,以往关于森林凋落物养分释放的研究均集中在地表分解的凋落物,基本忽略了空中分解的凋落物,而且所关注的养分元素均为氮、磷等大量营养元素,很少涉及钙、镁等中量营养元素.本研究以马尾松(Pinus massoniana)、湿地松(Pinus elliottii)、枫香(Liquidambar formosana)和木荷(Schima superba)4种亚热带地区常见造林树种的凋落叶作为对象,采用分解袋法调查了凋落叶在不同林分类型(马尾松、湿地松、枫香和木荷人工林)和分解位置(空中和地表)的氮、磷、钙和镁动态变化特征.结果表明,在360天的分解期内,凋落叶氮在所有人工林中均表现出先富集、后释放的格局;凋落叶磷在马尾松和湿地松人工林中呈现出先富集、后释放的模式,而在枫香和木荷人工林均出现净释放趋势;在所有人工林中,凋落叶钙和镁均呈现出净释放现象.在空中分解的枫香和木荷凋落叶养分残留量均高于地表分解的凋落叶,但马尾松和湿地松凋落叶养分残留量随着分解位置的变化没有一致性的变化趋势.本研究表明,林分类型和分解位置是凋落物养分释放的重要影响因素,而且凋落物分解过程中大量和中量营养元素的释放格局存在较大的差异.这为理解亚热带人工林养分循环过程和制定合理的养分管理措施提供数据支撑.

目的 考察药用棕色中硼硅玻璃安瓿与吸入用盐酸氨溴索溶液的相容性.方法 采用SEM、ICP-MS等方法,通过模拟试验及迁移试验研究药物与包装材料的相互作用,并根据毒理学研究资料评价相容性.结果 经加速稳定性试验放置6个月后,测得盐酸氨溴索溶液中Si、B等7种元素含量可见大于40％的上升率,但未超过每日最大允许摄入量,玻璃安瓿表面的侵蚀圆斑随加速放置时间延长而有所增多或增大;经长期稳定性试验放置24个月后,盐酸氨溴索溶液中元素含量、玻璃安瓿表面均未见明显变化.结论 加速稳定性试验提示药用棕色中硼硅玻璃安瓿与盐酸氨溴索溶液间存在相互作用的趋势,提示本品有效期应尽量缩短,并密切关注相互作用情况.