• Zapomělová E, Hrouzek P, Řeháková K, Šabacká M, Stibal M, Caisová L, Komárková J and Lukešová A (2008)

    Morphological variability in selected heterocystous cyanobacterial strains as a response to varied temperature, light intensity and medium composition.

    Folia Microbiologica 53: 333-341

    摘要:确定了温度、光和营养成分对7种nostocacean 蓝藻细菌(Anabaena planctonica, A. sphaerica var. conoidea, A. spiroides, Aphanizomenon gracile, Nostoc sp., Scytonema sp., and Tolypothrix sp.)形态特征的影响作用。它们的形态变异很大但只有部分特征变化反映了不同的生长条件。异形胞(heterocysts)发生的频率随着氮浓度的增加而降低。在研究范围内,温度对Tolypothrix sp.和浮游的Anabaena 的异形细胞发生频率的影响符合正态曲线,而对Aphanizomenon gracile则是线性相关。Tolypothrix sp. 的necridic细胞的丰度 随着温度和光强度的增加而线性增加。A. spiroides的毛状丝旋绕的规律性与培养基有关,说明营养成分可能是主要的控制因素。相反,实验条件对营养细胞和异形细胞尺寸的影响的较弱。每个实验处理的变异性显著高于处理间。

    材料与方法

    7种藻株的来源。均培养与22℃下,16:8小时的光暗周期下,日光荧光灯的光子通量密度为70 μmol m–2 s–1。

    根据试点实验得出的藻株的最适温度和光强,在其生态位的容许范围设计交叉梯度以测试不同温度和光强组合对蓝藻形态的影响。温度与光强的范围分别是7 至 28 °C 和 5 至 200 μmol m–2 s–1 。

    浮游和附生藻株培养于BG11和WC培养基中。土生藻株培养在3种改良BG11培养基中(BG11、BG11N-和BG11N+)。

    在光学显微镜下检测细胞和丝状体的形态并拍照。实验结束时,每种选择30个丝状体的照片。用图像分析软件测量细胞的长和宽。确定长宽比和异形胞的频率。测量了部分藻类的分枝、necridic细胞、藻殖体的丰度。

    用CANOCO软件的RDA分析。

    结果

    营养细胞的可塑性和异形胞的形态

    异形胞的频率

    厚壁孢子

    藻丝形态的可塑性

    T形分枝的丰度与氮浓度显著相关(Fig. 6) 而且常伴随着异形胞的形成。

    Tolypothrix 的necridic细胞的百分比受光和温度影响显著 (Figs 6–7)。

     

     译自:http://www.cssm.info/priloha/fm2008_333.pdf

     

  • 2008-12-12

    植被与季风 - [文献]

    Research Highlights

    Nature 456, 144 (13 November 2008) | doi:10.1038/456144c; Published online 12 November 2008

    Meteorology: Prediction with plants

    Water Resour. Res. doi:10.1029/2007WR006514 (2008)

    季风在很大程度上是由陆地与海洋之间的温度反差来驱动的,这也是预测它们的关键。但是,其他因素同样在起作用,例如土壤湿度;较高的湿度使得热量更易随着蒸发从陆地转移到空气中去。

    美国威斯康辛大学麦迪逊分校的Eungul Lee及其同时通过卫星和其他记录分析指出该效应可改善季风的预测。考虑到 植被的生长——对土壤湿度有重大影响——比东亚北部和南部的夏季风早好几个月,使得它们可以提高预测的可靠性达两倍(北部)或三倍(南部)。

    译自Nature

    原文摘要

    东亚夏季风极大地影响着世界上四分之一人口的生命和财产安全。但是,与印度夏季风相比,东亚夏季风是涉及到热带和亚热带气候的更为复杂的系统,因此也更难以预测。以前的季风预测模型强调海洋因素作为季风的主要动力。本文中我们指出季节前的陆地表面覆盖物与海洋指数同样重要。新的东亚夏季风统计预测模型在使用海洋热源之外加上陆地覆盖条件,与仅使用一个海洋因子相比,分别双倍及三倍增加了东亚夏季风预测模型的预测能力。该工作突出了迄今未经证实的季节性陆地覆盖在季风预测中的重要性,以及生物圈在气候系统中作为一个整体的作用。我们还提供了相关陆地表面动力的物理机制细节。

    来自: Water Resour. Res

  • Letter

    Nature 456, 239-244 (13 November 2008) | doi:10.1038/nature07410; Received 20 June 2008; Accepted 8 September 2008; Published online 15 October 2008

    The Phaeodactylum genome reveals the evolutionary history of diatom genomes

    Chris Bowler, Andrew E. Allen, Jonathan H. Badger, et al.

    摘要:硅藻是发现于海洋和淡水环境中的光合次生共生体 (photosynthetic secondary endosymbionts),被认为是提供了地球上约五分之一的初级生产力(海洋中的40%)1, 2。最近报道了海洋中心纲硅藻 假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana) 的基因组序列,揭示了丰富的硅藻生物学信息3, 4, 5。本文中我们报道了羽纹硅藻 三角指褐藻 (Phaeodactylum tricornutum) 的完整基因组序列并将其与T. pseudonana进行对比以澄清进化起源、功能意义以及所有硅藻中的普遍特征。尽管事实上羽纹和中心两个谱系只分离了90 百万年,它们的基因组结构却显著不同,并有相当部分的基因 (约40%)不为这两类硅藻的代表所共享。与酵母和后生动物的遗传差异的对比分析揭示了硅藻快速的基因多样化。促成因素包括选择性基因家族表达、基因和内含子差异丢失和获得、以及转座因子的差异动员。最显著的是,我们发现存在数百个来自细菌的基因。这些基因转移中超过300个发现于两种硅藻中,证明了它们古老的起源,并可能为代谢研究和环境信号指示提供新的可能性。这些发现大大有利于解释同时代海洋中硅藻的惊人多样性和演化。

    FIGURE 1. Phaeodactylum tricornutum — a quartet of the model pennate diatom. From the following article: Marine biology: Genes in the glass house

    译自Nature.

    1. Falkowski, P. G., Barber, R. T. & Smetacek, V. (1998) Biogeochemical controls and
      feedbacks on ocean primary production. Science 281, 200–206.
    2. Field, C. B., Behrenfeld, M. J., Randerson, J. T. & Falkowski, P. (1998) Primary production
      of the biosphere: integrating terrestrial and oceanic components. Science 281,
      237–240.
    3. Armbrust, E. V. et al. (2004) The genome of the diatom Thalassiosira pseudonana: ecology,
      evolution, and metabolism. Science 306, 79–86.
    4. Montsant, A. et al. (2007) Identification and comparative genomic analysis of signaling
      and regulatory components in the diatom Thalassiosira pseudonana. J. Phycol. 43,
      585–603.
    5. Oudot-Le Secq, M.-P. et al. (2007) Chloroplast genomes of the diatoms Phaeodactylum
      tricornutum and Thalassiosira pseudonana: comparison with other plastid genomes
      of the red lineage. Mol. Gen. Genom. 277, 427–439.
  • Chapin F (1983)

    Direct and indirect effects of temperature on arctic plants

    Polar Biology 2: 47-52. doi: 10.1007/BF00258285

    摘要:

    北极植物的多数生理过程对温度的敏感性较在温带的低,因此其最强的限制因子并非温度。年碳收获量主要受生长季节长度的限制,其次是光、温度和养分。养分吸收主要受养分有效性的限制而非温度。但养分有效性反过来受各种由低温间接引起的因素的限制。北极植物的原地生长速率可与温带植物相比或甚至高些,尽管在平均气温上有15-20℃的差别。 我的结论是温度主要是从几个方面限制北极植物获取所需资源的速度,因此可在北极环境下维持资源获取和生长的速度,但温度并非北极植物生长的强大的直接限制因素。

  • Dormann C and Woodin S (2002)

    Climate change in the Arctic: using plant functional types in a meta-analysis of field experiments

    Functional Ecology 16: 4-17. doi: 10.1046/j.0269-8463.2001.00596.x

    摘要:
    1. 预计全球气候变化对北极的影响将加强。这与苔原的适应性一起作为简单的生态系统模型,已进行了许多野外实验,调查模拟环境变化的后果。

    2. 在36个实验的基础上,云造成的最小光衰减、降水的小幅变化以及UV-B辐射和CO2浓度的增加在短期内不会影响到北极地区的植物。但是,温度升高、养分增加和可见光的大幅减少将迅速导致植物生长反应并改变养分循环,可能产生对植物生物量的正反馈。 未来北极植被变化的驱动可能增加养分的有效性,形成温度诱导的矿化作用的增加。

    3. 北极植物物种对环境的响应差别很大。按功能型对植物分类并不理想,这导致响应和预测效果的一般化。

    4. 然而,发现了一些PFTs之间的一般化和一致的差异。对肥料的响应是最强的,尤其是禾本科草类。灌木和草类对温度的升高响应最强。

    5. 未来的研究应集中在环境因子的交互作用、对处理的长期响应的调查、以及与其他营养水平的混合交互作用。关于植物功能型,提出了一种新方法,即依据它们对环境处理响应划分的类群种。