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施氮对阔叶红松林土壤微生物多样性和群落结构的影响

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东北林业大学学报 2023年第10期51卷 106-112,120页

作者：王硕邢亚娟闫国永王庆贵黑龙江大学哈尔滨150080 曲阜师范大学

在黑龙江省伊春市五营区丰林国家自然保护区和丽林实验林场的阔叶红松林地,选取长期固定研究样地,施加氮肥(为硝酸铵)设置4个施氮梯度,分别为对照(不施氮)、低氮(2.5 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(5.0 g·m^(-2)·a^(-1))、高氮(7.5 g·m^(... 详细信息

在黑龙江省伊春市五营区丰林国家自然保护区和丽林实验林场的阔叶红松林地,选取长期固定研究样地,施加氮肥(为硝酸铵)设置4个施氮梯度,分别为对照(不施氮)、低氮(2.5 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(5.0 g·m^(-2)·a^(-1))、高氮(7.5 g·m^(-2)·a^(-1)),每个处理3个重复,共12个20 m×20 m试验区,试验区之间保留10 m宽缓冲带。从2011年5月份开始,硝酸铵作为添加氮,在当地森林的每个生长季节(5—9月份)均匀添加5次。施加到每个地块的硝酸铵溶解在32 L纯水中,使用背负式喷雾器将硝酸铵溶液均匀地喷洒在每个地块的森林地面上,为了保持处理的一致性,对照样地处理用等量32 L纯水喷洒。2021年7月份,在12块样地内各随机设置5个采样点,用土钻在0~10 cm土层采集土样,测定土壤含水率、pH、有效氮质量分数、有效磷质量分数、有效钾质量分数、全碳质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、微生物量碳质量分数、微生物量氮质量分数、微生物磷质量分数、微生物群落结构、微生物群落组成、微生物群落多样性。采用单因素方差分析方法(LSD)、邓肯(Duncan)检验法、非度量多维标度(NMDS)分析法,分析不同施氮处理之间土壤碳氮磷等基本理化性质与土壤微生物量和群落结构的差异、土壤细菌和真菌物种组成,探索土壤理化性质、微生物群落结构和土壤酶活性的相关性。结果表明:施氮对土壤微生物量碳、微生物量氮、群落结构产生显著影响,其中施氮5.0 g·m^(-2)·a^(-1)处理的影响最显著,与对照(不施氮)相比,施氮5.0 g·m^(-2)·a^(-1)处理的土壤微生物量碳提高140.89%、微生物量氮提高34.48%、细菌提高65.21%、真菌提高111.97%、总磷脂脂肪酸提高71.02%;施氮5.0 g·m^(-2)·a^(-1)处理,真菌数量(N_F)与细菌数量(N_B)比值(N_F/N_B)显著提高,并且施氮5.0 g·m^(-2)·a^(-1)处理对土壤微生物丰富度、细菌种类多样性、真菌种类多样性提升效果最显著。相关性分析结果表明,微生物量碳、微生物量氮,与细菌、真菌、总磷脂脂肪酸均呈显著正相关,与土壤pH均呈显著负相关。综合试验结果,施氮5.0 g·m^(-2)·a^(-1)处理对土壤微生物群落结构正向作用最强,显著增加了微生物多样性,提高了土壤碳质量分数、土壤氮质量分数。

关键词：施氮阔叶红松林森林土壤微生物生物量微生物群落微生物多样性

氮添加对森林生态系统植物–土壤–微生物化学计量比影响的研究进展

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环境保护前沿 2023年第5期13卷 1157-1164页

作者：刘扬王庆贵闫国永邢亚娟黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜

人类活动引起大气氮沉降速率增加的问题虽有所改善,但仍影响着森林生态系统的物质循环。模拟施氮对中国森林生态系统化学计量比的影响多集中于植物、土壤和微生物的单一分析,对植物–土壤–微生物碳(C)、氮(N)和磷(P)化学计量特征及其... 详细信息

人类活动引起大气氮沉降速率增加的问题虽有所改善,但仍影响着森林生态系统的物质循环。模拟施氮对中国森林生态系统化学计量比的影响多集中于植物、土壤和微生物的单一分析,对植物–土壤–微生物碳(C)、氮(N)和磷(P)化学计量特征及其耦合关系的研究较少。本文通过整合先前的研究结果,总结了外源氮输入后植物–土壤–微生物C、N和P化学计量特征的响应,结果发现,低浓度施氮有利于土壤主要养分和微生物量的积累,促进植物和微生物养分的吸收利用,高浓度施氮则相反。但对于C和P元素,则表现出不同的结果,C元素随着外源氮的输入而增加或不发生变化,而P元素则充满不确定性,表现为增加、不变或减少等3种结果,这主要是由于养分元素的限制和环境因素的变化所致。通过本文系统的整合,补充了森林生态系统中植物–土壤–微生物C、N、P化学计量特征耦合领域的知识缺失,可为深入认识和理解未来氮沉降对生态系统生物地球化学循环的影响提供理论依据。

关键词：氮沉降植物–土壤–微生物化学计量比森林生态系统

氮沉降影响土壤磷与ECM和SAP真菌关系研究进展

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环境保护前沿 2022年第6期12卷 1179-1188页

作者：薛伟王庆贵闫国永邢亚娟黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜

氮沉降深刻影响生态系统养分和物质循环,提升生态系统生产力,最终将会影响全球气候变化。随着氮沉降增加,土壤养分尤其是土壤磷将会受到显著影响。土壤微生物在驱动土壤与植物之间养分循环、养分供给方面具有重要作用,逐渐成为氮沉降变... 详细信息

氮沉降深刻影响生态系统养分和物质循环,提升生态系统生产力,最终将会影响全球气候变化。随着氮沉降增加,土壤养分尤其是土壤磷将会受到显著影响。土壤微生物在驱动土壤与植物之间养分循环、养分供给方面具有重要作用,逐渐成为氮沉降变化背景下的重点研究对象。本文通过综述近年来的相关研究论文,重点分析了ECM和SAP真菌及其功能,探讨了氮沉降背景下土壤磷变化及其对ECM、SAP真菌的影响,揭示了氮沉降如何影响土壤磷与ECM和SAP真菌关系。该文可为氮沉降背景下土壤磷与真菌群落互作关系的深入研究提供基础数据。

关键词：氮沉降土壤磷 ECM真菌 SAP真菌

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植物入侵机制的主要假说

应用生态学报 2022年第11期33卷 3105-3115页

作者：侯清晨冯燕楼周玉洁敖玉梅陈春晓邢亚娟王庆贵闫国永曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜273165

植物入侵是最严重的全球问题之一,严重破坏生态系统的结构和功能。随着植物入侵现象日益严峻,要控制和解决外来植物入侵问题,了解和掌握植物入侵机制尤为重要。本文概述了植物入侵的多种机制及不同机制间的协同作用,阐述了植物入侵过程... 详细信息

植物入侵是最严重的全球问题之一,严重破坏生态系统的结构和功能。随着植物入侵现象日益严峻,要控制和解决外来植物入侵问题,了解和掌握植物入侵机制尤为重要。本文概述了植物入侵的多种机制及不同机制间的协同作用,阐述了植物入侵过程中的化感作用、植物-土壤反馈机制、互惠共生关系,以及植物功能性状和表型可塑性对入侵过程的影响,并对多种机制协同与植物入侵轨迹的关系进行综合分析。根据分析结果将外来植物在侵入地的入侵时间轨迹分为引入、定植、建立和侵入4个阶段,把遇到的各种阻碍和促进因素融入其中,提出外来植物入侵曲线图,有助于未来对入侵植物及其影响的研究和管理。对现有的植物入侵研究方法进行分析,提出现阶段研究的不足以及未来的研究方向和目标。

关键词：植物入侵外来植物入侵机制协同作用

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氮沉降对植物病原菌影响的研究进展

世界生态学 2022年第4期11卷 510-519页

作者：朱高强王庆贵闫国永邢亚娟黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜

氮沉降是影响所有陆地生态系统结构和功能的重要环境因子,对植物和病原菌及其交互作用均产生重要影响。然而,关于氮沉降对植物病原菌影响的研究往往被忽视。植物病原菌作为一种存在于不同生态系统中和已知所有植物谱系中的生物类群,对... 详细信息

氮沉降是影响所有陆地生态系统结构和功能的重要环境因子,对植物和病原菌及其交互作用均产生重要影响。然而,关于氮沉降对植物病原菌影响的研究往往被忽视。植物病原菌作为一种存在于不同生态系统中和已知所有植物谱系中的生物类群,对于调节植物运输和吸收、生长发育以及抵御病害能力等均具有重要意义。基于此,本文综述了近年来的相关研究文献,分别从氮沉降对植物病原菌(细菌和真菌)侵染特性、生长发育、多样性和丰富度的影响以及植物–病原菌的互作关系等方面进行了系统分析,提出了应重点关注的研究领域和方向,旨在为病原菌生态功能及其对气候变化的响应研究提供科学依据。

关键词：氮沉降病原菌多样性丰富度植物–病原菌交互作用

联想集团并购IBM全球PC业务的战略定位与调整研究

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联想集团并购IBM全球PC业务的战略定位与调整研究

作者：闫国永对外经济贸易大学

学位级别：硕士

本文的正文部分共有五部分内容,分别是:一、联想集团发展史及并购IBM公司全球PC业务背景简介;二、联想集团的并购战略分析;三、联想集团的战略定位与调整:四、联想集团战略调整的必要条件和对策;五、全文总结。本文第一部分阐述了联想... 详细信息

本文的正文部分共有五部分内容,分别是:一、联想集团发展史及并购IBM公司全球PC业务背景简介;二、联想集团的并购战略分析;三、联想集团的战略定位与调整:四、联想集团战略调整的必要条件和对策;五、全文总结。本文第一部分阐述了联想集团发展史及并购IBM公司全球PC业务背景状况;包括联想发展史;PC行业的概况;IBM公司PC业务状况;联想并购IBM公司全球PC业务过程。本文第二部分阐述了联想集团的并购战略分析,包括PC产业结构分析;联想集团的产业定位及其全球化战略;IBM公司的价值链转型及服务导向战略;迫不得已的并购举措;并购举措的SWOT分析。本文第三部分阐述了联想集团的战略定位与调整,包括专业化战略;成本领先战略;产品差异化战略;品牌战略。本文第四部分阐述了联想集团战略调整的必要条件和对策,包括组织结构整合;供应链整合:产品线整合;市场渠道网络整合;企业文化的相互包容与理解;提高管理人员的国际化经营能力:制定有效的权变计划;增强危机处理能力。本文第五部分是全文总结,再次陈述联想并购IBM PC业务中整合面临的困难和问题,以及对其建议。

关键词：联想 IBM 并购战略定位与调整

Foxc2基因对3T3-L1脂肪细胞增殖与凋亡的影响机制及其启动子活性研究

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Foxc2基因对3T3-L1脂肪细胞增殖与凋亡的影响机制及其启动子活性...

作者：闫国永西北农林科技大学

学位级别：硕士

Foxc2基因是近几年发现的参与脂肪细胞多种活动的转录因子，它能抵抗肥胖症、高脂血症、饮食诱导的胰岛素抵抗等疾病，是调节脂肪细胞分化以及脂肪代谢的一个主效基因。有研究表明，在心脏神经嵴细胞、C2C12成肌细胞中，Foxc2基因在一... 详细信息

Foxc2基因是近几年发现的参与脂肪细胞多种活动的转录因子，它能抵抗肥胖症、高脂血症、饮食诱导的胰岛素抵抗等疾病，是调节脂肪细胞分化以及脂肪代谢的一个主效基因。有研究表明，在心脏神经嵴细胞、C2C12成肌细胞中，Foxc2基因在一定程度上能够促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，由此推测Foxc2基因可能对脂肪细胞增殖与凋亡有一定影响。另外，近年来对于Foxc2基因的研究主要集中在其对脂肪细胞成脂分化及代谢调控与机制等方面;然而，对Foxc2基因在脂肪细胞中转录表达调控研究较少。本研究为了明确Foxc2基因对脂肪细胞增殖与凋亡的影响及机制，进一步探究Foxc2基因在脂肪细胞中的转录表达调控机理，在3T3-L1脂肪细胞过表达和干扰Foxc2基因探究其对脂肪细胞增殖、凋亡的影响;通过血清饥饿和棕榈酸诱导构建凋亡模型，进一步验证Foxc2对细胞凋亡的作用;还克隆了小鼠Foxc2基因5’侧翼区1100bp启动子区，并对其活性进行了初步研究。获得以下结果： 1.在3T3-L1脂肪细胞中过表达或干扰Foxc2基因，空载体作为对照组。细胞计数结果显示，过表达组中细胞数量显著高于对照组，干扰组中细胞数量显著低于对照组（P＜0.05）。细胞周期分析结果显示，与对照组相比，过表达组中G0/G1期细胞比例显著降低，S期细胞比例显著升高;干扰组中S期细胞比例显著低于对照组，G0/G1期细胞显著高于对照组（P＜0.01）。Western Blotting结果显示，过表达组中p27和p53的蛋白水平都显著低于对照组，Cyclin E的表达量显著高于对照组;干扰Foxc2基因后，细胞中p27和p53的表达量极显著升高，Cyclin E表达量显著降低（P＜0.05或P＜0.01）。另外，过表达或干扰Foxc2基因没有引起信号通路ERK1/2和Akt的磷酸化水平的变化。研究证实了Foxc2基因能够促进脂肪细胞增殖，但是作用信号通路有待进一步深入研究。 2.在3T3-L1脂肪细胞中过表达或干扰Foxc2基因，空载体作为对照组。JC-1染色对线粒体膜电位分析发现过表达组膜电位升高，干扰组膜电位下降（P＜0.01）;Tunel染色结果显示干扰组中基因组DNA片段化严重，过表达组中基因组DNA片段化水平低。RT-PCR和Western Blotting检测细胞凋亡相关基因表达水平发现，干扰组中促凋亡因子Bax的表达量显著上升，抑凋亡因子Bcl-2的表达量显著下降，Cleaved Caspase-9，Cleaved Caspase-3活性显著增强（P＜0.01）;过表达组中抑凋亡因子Bcl-2的表达量显著上升，促凋亡因子Bax的表达量显著下降，Cleaved Caspase-9，Cleaved Caspase-3活性显著降低（P＜0.01）;研究证实了Foxc2基因通过线粒体途径抑制脂肪细胞的凋亡。24h血清饥饿以及0.2mM棕榈酸诱导成功引起了3T3-L1脂肪细胞的凋亡，Foxc2基因对血清饥饿和棕榈酸诱导的脂肪细胞凋亡具有逆转作用，进一步验证了Foxc2基因的抗凋亡作用。 3.根据NCBI公布数据，获得了Foxc2基因转录起始位点（+1）前1110bp、后9bp（-1100/+10）的序列信息，并通过启动子在线分析软件Matlnspector预测到358个潜在的转录因子结合位点。以小鼠基因组DNA为模板，PCR扩增4个长度递减启动子片段，构建荧光素酶报告载体。利用双荧光素酶报告系统分析Foxc2基因启动子活性，结果显示，在3T3-L1脂肪细胞中PGL3（-1100/+10）活性最强，PGL3（-264/+10）活性最低，PGL3（-1100/+10）活性显著高于PGL3（-712/+10）（P＜0.01），PGL3（-264/+10）活性显著低于PGL3（-483/+10）（P＜0.01），PGL3（-712/+10）活性与PGL3（-483/+10）活性差异不显著，表明-264bp—-483bp之间、-712bp—-1100bp之间可能存在潜在的正调控转录结合位点，-712bp—-483bp之间可能存在潜在的负调控结合位点。在HEK293T细胞中，四段启动子片段活性差异不显著，可能与Foxc2基因在HEK293T细胞中无Foxc2的内源性表达有关，仅有一些通用转录因子发挥转录调控作用。

关键词： Foxc2 3T3-L1脂肪细胞增殖细胞凋亡启动子

模拟氮沉降对兴安落叶松细根动态和形态结构的影响

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模拟氮沉降对兴安落叶松细根动态和形态结构的影响

作者：闫国永东北林业大学

学位级别：硕士

细根不仅是大气C通过植物进入土壤的重要途径,而且也是植物吸收土壤养分的主要器官。从20世纪以来,随着经济的发展大气N沉降一直呈现增加的趋势,并且可能对细根形态和动态特征存在潜在影响,而细根形态和动态特征的变化可能调节生态系统... 详细信息

细根不仅是大气C通过植物进入土壤的重要途径,而且也是植物吸收土壤养分的主要器官。从20世纪以来,随着经济的发展大气N沉降一直呈现增加的趋势,并且可能对细根形态和动态特征存在潜在影响,而细根形态和动态特征的变化可能调节生态系统C循环。尽管先前大量研究指出N沉降可能改变细根形态和动态特征,但很多研究结果并不完全一致。与此同时,我们对N沉降影响细根变化的机制认识仍然不清楚。基于N沉降对细根特征影响的不确定性,我们在大兴安岭兴安落叶松林(Larix gmelinii)中建立了一个N添加实验,模拟N沉降对细根形态和动态特征的影响。试验样地建于2010年7月,并于2011年5月开始进行N添加处理。本研究包括4个水平的N处理,即对照(0g N m yr)、低N(2.5g N m yr)、中N(5g N m yr)、高N(7.5g N m yr),每个处理包括3个重复。采用微根管技术,观测了N添加下根系形态特征(细根表面积、直径和数量)变化和动态特征(细根生产和周转)变化规律。利用石蜡切片技术,观测N添加下不同级根系解剖结构变化规律,并用解剖结构来解释细根直径变化的本质。与此同时,我们也测定了土壤理化性质(土壤pH值、全C和全N等)和环境参数(温度和湿度)。通过微根管观测发现,首先,在上层(0-20cm)土壤中,N添加显著降低了观测期内活细根数量和细根总的表面积,而且降低量随N添加量增加而增加,而细根的平均直径却显著增加。其次,N添加显著降低了根系生产速率,及降低了利用根系生产量估算的根系周转速率。在下层(20-40cm)土壤中,其观测结果与上层土壤有所不同。首先,在下层土壤中,低浓度的N添加显著增加了观测期内活根系数量和细根总表面积,而在高浓度N添加下没有显著变化。其次,N添加增加了下层土壤中的根系生产速率,但没有显著改变根系周转速率。通过观测根系解剖结构,同样发现低水平N添加可能显著增加根系直径,但高水平N添加没有显著改变根系直径。根系解剖结构解释了低级根(1,2,3级根)系在低水平N处理下的直径增加可能主要是因为维管束直径增加所引起的。除此以外,N添加、土壤深度、年份以及它们之间的交互作用也对细根形态、动态和土壤理化性质产生了显著影响。研究结果表明,上层土壤根系数量和表面积的减少和下层土壤根系数量的增加,暗示了大气N沉降的增加可能会改变根系养分吸收策略和垂直分布规律。根系数量的变化,也表明植物地下C分配量的降低。N沉降下根系周转速率降低,可能通过增加根系寿命,增加了根系碳在土壤中的滞留时间,进而降低了土壤C循环速率。土壤深度和年份对根系形态特征和动态特征的影响,说明环境因素也可能显著影响根系生产和周转,进而影响生态系统C动态。

关键词：氮沉降兴安落叶松林细根土壤碳循环

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不同乔木树种根系养分吸收策略的维度性差异

林业科技 2023年第4期48卷 16-22页

作者：张玉慧谢芳闫国永曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜273165

乔木细根在森林生态系统养分循环中扮演着重要的角色。在长期的进化过程中,不同地区的根系为了适应环境形成复杂的形态结构、化学组分和共生关系,导致了不同的养分吸收策略。本文综合前人的研究结果,对不同温度带的1~5级细根的形态结构... 详细信息

乔木细根在森林生态系统养分循环中扮演着重要的角色。在长期的进化过程中,不同地区的根系为了适应环境形成复杂的形态结构、化学组分和共生关系,导致了不同的养分吸收策略。本文综合前人的研究结果,对不同温度带的1~5级细根的形态结构、化学组分和共生菌根类型特征进行分析,从而总结预测不同温度带根系养分吸收策略以及指出地下根系生态学未来可能的研究方向。

关键词：细根乔木菌根养分吸收