毛乌素沙地固碳功能菌群落随生物结皮发育阶段的演变特征

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作者 李凯凯 张丙昌 +2 位作者 赵康 张雅丽 刘燕晋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1177-1190,共14页

生物结皮是干旱区生态系统光合固碳的重要贡献者,固碳功能菌是生物结皮碳固定过程中的关键功能群,而毛乌素沙地生物结皮有关固碳功能菌群落多样性的研究未见详细报道。通过qPCR和高通量测序,研究了毛乌素沙地固碳功能菌基因丰度、群落... 生物结皮是干旱区生态系统光合固碳的重要贡献者,固碳功能菌是生物结皮碳固定过程中的关键功能群,而毛乌素沙地生物结皮有关固碳功能菌群落多样性的研究未见详细报道。通过qPCR和高通量测序,研究了毛乌素沙地固碳功能菌基因丰度、群落多样性在生物结皮发育过程中的演变规律及其关键环境因子。结果表明,form IAB、IC和ID的基因丰度均随生物结皮发育呈升高趋势,在地衣结皮最高,在藓结皮又明显降低;form IAB的Chao1和form IC的Shannon指数随生物结皮演替呈显著上升趋势,而form IC和ID的Chao1则在藻结皮达到峰值。物种组成上,IAB型固碳功能菌以蓝藻门的颤藻目占优势,其相对丰度在藻结皮最高,随生物结皮演替逐渐降低;IC型固碳功能菌在裸沙中以土壤红杆菌目为主,而在三种生物结皮中以生丝微菌目、亚硝化单胞菌目和红螺菌目占优势;ID型固碳菌则以硅藻门的舟形藻目占优势,其丰度在裸沙中最高。IAB和IC型固碳功能菌群落结构在藻结皮和地衣结皮类似,而与裸沙和藓结皮差异显著,裸沙与藓结皮亦具显著差异。生物结皮演替过程中生物类群和土壤理化特征的改变为固碳功能菌提供了不同的生态位,土壤总有机碳、全氮、铵态氮、全磷、速效磷和pH对固碳功能菌群落进行综合调控,通过对固碳功能菌的筛选作用,最终改变固碳功能菌群落组成和结构。为深入理解荒漠生态系统生物结皮的光合固碳功能的微生物学机制提供了理论支撑。 展开更多

关键词 生物结皮 固碳功能菌 群落多样性 环境因素 毛乌素沙地

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古尔班通古特沙漠生物结皮不同发育阶段中藻类的变化 被引量：25

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作者 张丙昌 张元明 +2 位作者 赵建成 陈荣毅 郑云普 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期9-17,共9页

通过在古尔班通古特沙漠南缘相同的地貌部位,选择裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮4种不同演替阶段中的生物结皮,研究了藻类的种类组成、优势种和生物量的变化。结果表明:(1)在结皮的不同演替阶段,藻类种类组成不同,其常见物种有一定... 通过在古尔班通古特沙漠南缘相同的地貌部位,选择裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮4种不同演替阶段中的生物结皮,研究了藻类的种类组成、优势种和生物量的变化。结果表明:(1)在结皮的不同演替阶段,藻类种类组成不同,其常见物种有一定的差异,如裸沙中藻类常见种是脆杆藻2(Fragilariasp.2)、威利颤藻(Oscillatoria willei)和奥克席藻(Phormidium okenii),藻结皮的常见种是小聚球藻(Synechococcus parvus)、颗粒常丝藻(Tychonema granulatum)、韧氏席藻(Phormidium retzli);同时在不同发育阶段亦存在一些特有种。(2)在裸沙发育到成熟生物结皮的过程中,藻类的优势物种也发生相应的变化。裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮的优势种分别是脆杆藻1(Fragilariasp.1)、具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)或集球藻(Palmellococcus miniatus)。(3)藻类生物量在生物结皮不同演替阶段差异极显著(P<0.01),在裸沙中藻类生物量最低,随着生物结皮的逐渐发育,藻类生物量明显升高,地衣结皮最高,约是裸沙的8.3倍,当发育至苔藓结皮时,藻类生物量又有所下降。(4)在裸沙中基本为松散的沙粒,随着生物结皮的演替,丝状种类占明显的优势,尤其是具鞘微鞘藻,另外真菌菌丝和苔藓假根分别在地衣结皮和苔藓结皮中起着重要作用。 展开更多

关键词 古尔班通古特沙漠 生物结皮 演替阶段 藻类

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准噶尔盆地古尔班通古特沙漠生物结皮蓝藻研究 被引量：21

3

作者 张丙昌 张元明 +1 位作者 赵建成 张茹春 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2005年第5期107-109,共3页

通过对古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物土壤结皮蓝藻的研究,分析该沙漠生物结皮中蓝藻的区系组成、生态分布特点和蓝藻在生物结皮中的作用机制。研究表明,该沙漠中有蓝藻门植物6科25属77种,其中以丝状种类占优势;蓝藻在不同地貌部位... 通过对古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物土壤结皮蓝藻的研究,分析该沙漠生物结皮中蓝藻的区系组成、生态分布特点和蓝藻在生物结皮中的作用机制。研究表明,该沙漠中有蓝藻门植物6科25属77种,其中以丝状种类占优势;蓝藻在不同地貌部位分布略有差异,在丘间低地种类最为丰富;不同种类的蓝藻对地貌部位的选择性不同,大部分对地貌部位具有选择性;蓝藻种类和数量在结皮层较多,在结皮下层明显减少。生物结皮的显微观察揭示了丝状蓝藻和胞外多糖形成错综复杂的网状结构,起着捆绑、黏结沙粒和固定沙粒的作用。 展开更多

关键词 古尔班通古特沙漠 新疆 生物结皮 蓝藻

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新疆古尔班通古特沙漠南部沙垄不同部位藻类的垂直分布特征 被引量：14

4

作者 张丙昌 赵建成 +2 位作者 张元明 李敏 张静 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期456-464,共9页

通过2005和2006年夏季两次对新疆古尔班通古特沙漠南部荒漠土壤中藻类植物进行采样、培养、鉴定和生物量测定，分析了该区沙漠沙垄不同部位藻类物种组成、优势种和生物量的垂直变化。结果表明：1）在不同地貌部位的不同层次中，藻类的... 通过2005和2006年夏季两次对新疆古尔班通古特沙漠南部荒漠土壤中藻类植物进行采样、培养、鉴定和生物量测定，分析了该区沙漠沙垄不同部位藻类物种组成、优势种和生物量的垂直变化。结果表明：1）在不同地貌部位的不同层次中，藻类的种类组成均有所差异。2）藻类优势物种主要集中在0～2cm层次中，2cm以下的土层中藻类细胞很少，绝大部分土层以具鞘微鞘藻（Microcoleus vaginatus）为第一优势种，有些部位的土层中第一优势种是伪双点颤藻（Osdllatoria pseudogeminata），如垄间低地和迎风坡的1～2cm中。此外，大型集胞藻（Synechocystis crassa）、舟形藻（Navicula sp．）、卵圆双眉藻（Amphora ovolis）数量也较多。3）除垄顶外，藻类生物量在其它3个部位不同层次的差异呈极显著水平（P〈0．01），生物量由表及里锐减；在同一土层，藻类生物量基本表现为垄间低地最高，迎风坡与背风坡居中，垄顶最低，不同地貌部位对藻类生物量影响呈显著或极显著水平。 展开更多

关键词 荒漠藻类 垂直分布 生物量 古尔班通古特沙漠

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古尔班通古特沙漠生物结皮藻类的组成和生态分布研究 被引量：26

5

作者 张丙昌 张元明 赵建成 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2048-2055,共8页

通过对新疆古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物结皮土样藻类的培养和鉴定,分析了古尔班通古特沙漠中生物结皮藻类的种类组成和生态分布特点。结果表明,该沙漠中有藻类植物49属121种,隶属于蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。其中蓝藻83种... 通过对新疆古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物结皮土样藻类的培养和鉴定,分析了古尔班通古特沙漠中生物结皮藻类的种类组成和生态分布特点。结果表明,该沙漠中有藻类植物49属121种,隶属于蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。其中蓝藻83种,绿藻20种,硅藻11种,裸藻7种。蓝藻占总种数的68.60%,其中又以丝状种类为优势,占66.27%;绿藻则以单细胞种类为主。在古尔班通古特沙漠不同地带中,其藻类物种多样性和群落组成均有所不同,中部藻类物种最为丰富,北部和南部次之,而东部和西部则明显减少。在沙垄不同部位的分布中,少数种类对地貌部位的选择性不明显,但有些种类在不同地貌部位分布有差异。藻类在结皮不同层次的分布不同,在结皮层中藻类的种类和数量都较丰富,且以丝状种类较多,而在结皮下层藻类的种类和数量明显减少。 展开更多

关键词 古尔班通古特沙漠 生物结皮 藻类 种类组成 生态分布

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柔性硅纳米线阵列的制备及光催化性能研究

6

作者 张丙昌 王辉 +1 位作者 李凡 张晓宏 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期307-314,共8页

硅纳米线阵列是利用太阳能解决能源和环境问题的重要材料,然而,可用于柔性器件和生物相容性器件的柔性硅纳米线阵列的制备方法非常有限。本文通过化学气相沉积,以及高分子转移的方法,成功制备了具有不同高分子层厚度的柔性硅纳米线阵列... 硅纳米线阵列是利用太阳能解决能源和环境问题的重要材料,然而,可用于柔性器件和生物相容性器件的柔性硅纳米线阵列的制备方法非常有限。本文通过化学气相沉积,以及高分子转移的方法,成功制备了具有不同高分子层厚度的柔性硅纳米线阵列,并研究了高分子层厚度对柔性硅纳米线阵列光催化性能的影响。结果表明,高分子层厚度越小,柔性硅纳米线阵列的光催化性能越强。因此,利用本文提出的制备方法得到的高分子层厚度低至5μm的柔性硅纳米线阵列,具有作为高效柔性太阳能电池和全光解水系统光电极的潜力。同时,该研究结果也为设计具有高效光能转换能力的柔性纳米线阵列提供了重要依据。 展开更多

关键词 柔性 硅纳米线阵列 光催化 化学气相沉积

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生物结皮影响下沙漠土壤表面凝结水的形成与变化特征 被引量：34

7

作者 张静 张元明 +2 位作者 周晓兵 张丙昌 魏美丽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期6600-6608,共9页

在水资源匮乏的沙漠生境,凝结水是植物、生物结皮、无脊椎和脊椎小动物的重要水分来源之一。采用微渗计法对比研究3种生物结皮类型(藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮)和自然裸沙对地表凝结水量及凝结水蒸散过程的影响。微渗计的规格为内径6cm... 在水资源匮乏的沙漠生境,凝结水是植物、生物结皮、无脊椎和脊椎小动物的重要水分来源之一。采用微渗计法对比研究3种生物结皮类型(藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮)和自然裸沙对地表凝结水量及凝结水蒸散过程的影响。微渗计的规格为内径6cm,高3.5cm的PVC管。研究结果表明:不同类型地表的总凝结水量之间存在极显著的差异(P<0.01),总凝结水量随生物结皮发育水平呈显著增加的趋势,依次为:裸沙<藻结皮<地衣结皮<苔藓结皮,即生物结皮的存在有利于沙漠地表凝结水的形成。不同类型地表凝结水量的日均值有所差异。对于同一地表类型,凝结水量的最大值为最小值的数倍。黎明时,苔藓结皮的凝结水量最大,而裸沙的凝结水量最小,地衣结皮和藻结皮居中。凝结现象自20:00～22:00,次日8:00～9:00结束。大多数日出后凝结现象仍继续发生。不同类型地表的凝结及蒸散过程经历2个阶段:日出前凝结水量呈缓慢增加的趋势,日出后随温度的升高凝结水量快速减少,其中以苔藓结皮凝结水量下降最为迅速。凝结水量主要受温度、大气湿度、凝结面类型、气象条件和生境等方面因素的影响。 展开更多

关键词 凝结水 藻结皮 地衣结皮 苔藓结皮 裸沙 古尔班通古特沙漠

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生物结皮对5种不同形态的荒漠植物种子萌发的影响 被引量：20

8

作者 聂华丽 张元明 +2 位作者 吴楠 张静 张丙昌 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期161-170,共10页

生物结皮广泛分布于干旱、半干旱区,强烈影响着土壤表层理化特性,进而对种子散布、萌发和定居产生影响。目前关于生物结皮与植物种子萌发关系的研究结论存在争议。该文通过室内人工控制实验,研究了生物结皮对古尔班通古特沙漠5种具不同... 生物结皮广泛分布于干旱、半干旱区,强烈影响着土壤表层理化特性,进而对种子散布、萌发和定居产生影响。目前关于生物结皮与植物种子萌发关系的研究结论存在争议。该文通过室内人工控制实验,研究了生物结皮对古尔班通古特沙漠5种具不同种子形态特征的荒漠植物白梭梭(Haloxylon persicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)、角果藜(Ceratocarpus arenaarius)、涩芥(Malcolmia africana)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra)的种子萌发的影响。结果表明,在干燥和湿润两种条件下,生物结皮对不同形态植物种子萌发均具有不同的作用。在干燥条件下,生物结皮显著抑制了角果藜和涩芥种子的萌发(p<0.05),对其它3种植物无显著影响;而湿润条件下,生物结皮显著抑制了白梭梭、角果藜和狭果鹤虱种子的萌发(p<0.05),对蛇麻黄、涩芥则无显著影响。 展开更多

关键词 生物结皮 种子萌发 种子形态 荒漠植物 古尔班通古特沙漠

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荒漠生物结皮中藻类和苔藓植物研究进展 被引量：42

9

作者 郑云普 赵建成 +2 位作者 张丙昌 李琳 张元明 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期371-378,共8页

藻类和苔藓植物是荒漠植被演替过程中常见的两类先锋植物,同时也是生物结皮中生物量最大的2个类群。该文综述了近年来干旱半干旱荒漠地区生物结皮中藻类和苔藓两大类植物区系及其生态作用的研究进展,重点介绍藻类结皮、苔藓结皮的生态... 藻类和苔藓植物是荒漠植被演替过程中常见的两类先锋植物,同时也是生物结皮中生物量最大的2个类群。该文综述了近年来干旱半干旱荒漠地区生物结皮中藻类和苔藓两大类植物区系及其生态作用的研究进展,重点介绍藻类结皮、苔藓结皮的生态作用以及二者之间存在的生态学关系。在此基础上对荒漠生物结皮中藻类与苔藓植物的研究前景进行了展望,指出荒漠生物结皮中藻类与苔藓共生机理的探讨是未来的研究重点,这对进一步探明生物结皮中藻类和苔藓植物之间的相互作用,揭示它们的生态学关系具有重要的理论意义和实践价值。 展开更多

关键词 藻类 生物结皮 苔藓植物

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古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 被引量：36

10

作者 周晓兵 张元明 +1 位作者 陶冶 张丙昌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3340-3349,共10页

以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,原位设定0(N0)、0.5(N0.5)、1.0(N1)、3.0(N3)、6.0(N6)和24.0(N24)g Nm-2a-16个模拟施氮浓度,研究氮沉降对土壤酶活性和微生物量N的影响。结果表明:不同浓度的氮增加未改变土壤酶活性和微生物量N原有... 以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,原位设定0(N0)、0.5(N0.5)、1.0(N1)、3.0(N3)、6.0(N6)和24.0(N24)g Nm-2a-16个模拟施氮浓度,研究氮沉降对土壤酶活性和微生物量N的影响。结果表明:不同浓度的氮增加未改变土壤酶活性和微生物量N原有的垂直分布格局,0—5 cm土层土壤多酚氧化酶和过氧化物酶活性分别比5—10 cm土层低14.3%—27.3%和1.4%—14.2%,而该土层的蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物量N则分别比5—10 cm土层高18.0%—98.1%、45.3%—119.0%、76.1%—138.1%和77.5%—162.3%。氮增加后,0—5 cm土层的土壤酶活性和微生物量N比5—10 cm土层受影响更大。低氮和中氮(N0.5—N3)增加对0—5 cm土层氧化酶活性影响较小,各处理间差异不显著;高氮(N6,N24)对该层氧化酶活性有明显抑制作用。与对照相比,N24处理下土壤多酚氧化物活性和过氧化物酶活性分别降低了22.4%和12.1%;5—10 cm土层氧化酶活性对氮增加响应不敏感,各施氮量之间差异不显著;两层土壤的蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随氮的增加具有先增加再减少的趋势,而两层土壤的脲酶活性和土壤微生物量N随着施氮量增加分别降低和增加;随着土壤酶活性变化,土壤有效氮和微生物量N增加,有效磷先增加后减少。这些响应表明,氮增加可以改变该荒漠土壤系统的土壤酶活性和微生物量并影响土壤相关营养元素循环。 展开更多

关键词 土壤酶 微生物量N 古尔班通古特沙漠

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具鞘微鞘藻在荒漠藻结皮形成过程中的作用 被引量：10

11

作者 郑云普 张丙昌 +1 位作者 赵建成 徐明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1655-1664,共10页

具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)是荒漠藻结皮主要的优势物种,在藻结皮的形成和发育过程中发挥着非常重要的作用。为了探讨具鞘微鞘藻在荒漠藻结皮形成过程中的作用,通过实验室内模拟藻结皮不同发育阶段,研究了具鞘微鞘藻在结皮形成... 具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)是荒漠藻结皮主要的优势物种,在藻结皮的形成和发育过程中发挥着非常重要的作用。为了探讨具鞘微鞘藻在荒漠藻结皮形成过程中的作用,通过实验室内模拟藻结皮不同发育阶段,研究了具鞘微鞘藻在结皮形成过程中对藻类生物量、结皮厚度及其抗压强度的影响;同时利用光学显微镜和扫描电镜对藻结皮微结构观察,分析了不同发育阶段沙粒和具鞘微鞘藻之间的胶结方式和作用机理。结果表明:(1)藻结皮形成的最初阶段,结皮状态主要由细菌及小型蓝绿藻分泌胞外多糖的黏结作用和结皮表面有机质层的保护作用维持,但该阶段的藻结皮比较脆弱,抗压强度仅为(12.21±1.58)Pa;当具鞘微鞘藻大量出现后,逐步占据了明显的优势地位,沙粒间的黏结作用被更高强度的具鞘微鞘藻机械束缚力所取代,成为该阶段藻类结皮硬度提高的重要贡献者;(2)随着具鞘微鞘藻接种比例的逐渐增加,藻结皮中的藻类生物量、结皮厚度及抗压强度均呈现出升高的趋势(P<0.01),当接种比例增加为80%时达到最高值;然而,当具鞘微鞘藻接种比例为100%时,各项指标却又有所下降。重点探讨藻结皮不同发育阶段沙粒间的胶结形式及微形态变化,深入揭示具鞘微鞘藻在藻结皮形成和发育过程中的作用机理,为旱生藻类广泛应用于荒漠植被恢复与重建过程提供重要的试验数据和理论依据。 展开更多

关键词 具鞘微鞘藻 藻结皮 生物量 厚度 抗压强度 微结构

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生物结皮中齿肋赤藓叶片毛尖对植株含水量及水分散失的影响 被引量：6

12

作者 陶冶 张元明 +1 位作者 吴楠 张丙昌 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2011年第5期800-808,共9页

采用相对含水量、含水率、蒸散率、累积蒸散率等指标研究了古尔班通古特沙漠生物结皮中优势藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)叶片毛尖对其离体植株含水量及水分散失的影响。结果表明:(1)虽然毛尖仅占植株重量的4.77%,但水合... 采用相对含水量、含水率、蒸散率、累积蒸散率等指标研究了古尔班通古特沙漠生物结皮中优势藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)叶片毛尖对其离体植株含水量及水分散失的影响。结果表明:(1)虽然毛尖仅占植株重量的4.77%,但水合过程中毛尖内部及附属齿状芒刺均充分吸水,毛尖的存在使植株饱和水量增加了31.03%。(2)脱水过程中有毛尖植株的含水率和相对含水量的下降速度明显慢于无毛尖植株,而完全脱水后二者(不计毛尖重量)实际含水量相等。(3)脱水前期(第30 min之前)有毛尖植株的蒸散率小于无毛尖植株,且直至完全脱水前,前者的累积蒸散率都始终小于后者。实验表明,有毛尖植株的4个水分指标均比无毛尖植株延迟20 min达到恒定。研究结果在个体水平上证实了毛尖能有效提高和维持齿肋赤藓植株含水量并延缓水分散失速度。 展开更多

关键词 生物结皮 齿肋赤藓 叶片毛尖 水分 脱水 藓类植物 古尔班通古特沙漠

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不同理化因子对荒漠生物结皮中三种蓝藻生长的影响 被引量：5

13

作者 郑云普 赵建成 +3 位作者 张丙昌 徐明 梁红柱 李敏 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期206-211,共6页

对实验室分离荒漠生物结皮中的具鞘微鞘藻〔Microcoleus vaginatus(Vauch.)Gom.〕、眼点伪枝藻(Scy-tonema ocellatum Lyngb)、地木耳(Nostoc commune Vauch.)3种蓝藻分别进行了培养,利用正交设计的方法研究了pH值、K+、Ca2+、Mg2+4种... 对实验室分离荒漠生物结皮中的具鞘微鞘藻〔Microcoleus vaginatus(Vauch.)Gom.〕、眼点伪枝藻(Scy-tonema ocellatum Lyngb)、地木耳(Nostoc commune Vauch.)3种蓝藻分别进行了培养,利用正交设计的方法研究了pH值、K+、Ca2+、Mg2+4种理化因子对其生长的影响,初步探讨了3种蓝藻在实验室内生长所需的最适生理条件。研究结果表明,具鞘微鞘藻的最适生理条件:pH值为8,Ca2+浓度为3.54×10-5mol/L,Mg2+浓度为5.1×10-5mol/L,K+浓度为1.345×10-5mol/L;眼点伪枝藻的最适生理条件为:pH值9,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为5.1×10-5mol/L,K+浓度为2.69×10-5mol/L;地木耳的最适生理条件为:pH值为10,K+浓度为5.38×10-5mol/L,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为1.02×10-4mol/L。 展开更多

关键词 生物结皮 蓝藻 理化因子

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不同理化因子对分离于荒漠生物结皮中念珠藻生长的影响 被引量：4

14

作者 郑云普 张丙昌 +1 位作者 赵建成 张元明 《河北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期531-537,542,共8页

通过对分离于生物结皮中的念珠藻(Nostoc sp.)进行室内培养,研究了K+浓度、Ca2+浓度、Mg2+浓度、pH值、温度、光照等理化因子对其生长的影响,初步探讨了念珠藻生长所需的最适生理条件.研究结果表明,K+浓度、Ca2+浓度对念珠藻生长的影响... 通过对分离于生物结皮中的念珠藻(Nostoc sp.)进行室内培养,研究了K+浓度、Ca2+浓度、Mg2+浓度、pH值、温度、光照等理化因子对其生长的影响,初步探讨了念珠藻生长所需的最适生理条件.研究结果表明,K+浓度、Ca2+浓度对念珠藻生长的影响为显著水平,pH值、Mg2+浓度对念珠藻生长的影响为极显著水平,温度和光照强度对念珠藻的影响不显著.多因素方差分析结果进一步表明,pH值、Ca2+浓度、Mg2+浓度对念珠藻生长的影响呈极显著水平,K+浓度对念珠藻生长的影响不显著.念珠藻的最适生长条件为温度25℃,光照强度66μmol.m-2.s-1,pH=11,K+浓度为5.38×10-5mol/L,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为1.02×10-4mol/L. 展开更多

关键词 生物结皮 念珠藻 理化因子 生物量

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新疆古尔班通古特沙漠生物结皮层藓类物种多样性及适应性研究 被引量：5

15

作者 郑云普 赵建成 +1 位作者 张丙昌 张元明 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第1期316-319,共4页

[目的]探讨生物结层皮中藓类植物的物种组成以及对荒漠生态环境的适应机制。[方法]分别对各种藓类植物的形态结构及适应性进行观察和分析。[结果]结果表明,荒漠地表生物结皮中的藓类植物群落均呈垫状丛生。优势种刺叶墙藓(Tortula deser... [目的]探讨生物结层皮中藓类植物的物种组成以及对荒漠生态环境的适应机制。[方法]分别对各种藓类植物的形态结构及适应性进行观察和分析。[结果]结果表明,荒漠地表生物结皮中的藓类植物群落均呈垫状丛生。优势种刺叶墙藓(Tortula desertorumBroth.)的叶片强烈背卷且具长毛尖,上下表面密被透明的马蹄形细疣,茎皮部细胞壁明显增厚;绿色流苏藓[Crossidium squamiferum(Vi-viani)Juratzka]的叶片强烈内凹且具有专门进行光合作用的绿色丝体;真藓(Bryum argenteumHedw.)的叶片上部无色透明,茎的外皮部细胞强烈加厚,内皮部细胞壁薄,中轴部细胞仅角隅处加厚;双色真藓(Bryum bicolorDicks.)的叶片覆瓦状排列,外皮部细胞壁强烈加厚,内皮部细胞壁稍有加厚,中轴部分不明显;泛生墙藓(Tortula muralisHedw.)与泛生墙藓无芒变种(Tortula muralilsHedw.var.aestiva Bird.exHedw.)的叶片均具马蹄形疣,无明显的中轴分化,细胞壁强烈增厚。[结论]该研究对古尔班通古特沙漠地区植被恢复与重建具有深远的理论价值和实践意义。 展开更多

关键词 生物结皮 藓类 物种多样性 适应性

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鸭梨新优系选育初报 被引量：6

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作者 王彦敏 申连长 +3 位作者 张喜焕 傅玉瑚 杨淳 张丙昌 《河北果树》 1998年第S1期55-57,共3页

针对鸭梨果实偏小、风味偏淡等特点，于１９９２～１９９７年在河北省鸭梨老产区魏县，初步选出了５个鸭梨新优系；即光鸭梨、甜鸭梨、特大鸭梨、闫庄自花结实品系和魏县大鸭梨。

关键词 梨 鸭梨 优系

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黄土高原水蚀风蚀交错区固氮微生物群落多样性在生物结皮中的演变规律

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作者 焦冰洁 徐琳 +1 位作者 李香真 张丙昌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第23期9662-9673,共12页

生物土壤结皮在黄土高原的水土保持、养分补给等方面发挥着重要生态功能。固氮微生物是固氮过程的关键功能群,影响着土壤氮素平衡,然而黄土高原水蚀风蚀交错区严重的水土流失导致土壤养分大量损失,尤其是氮素。该区域生物结皮广泛发育,... 生物土壤结皮在黄土高原的水土保持、养分补给等方面发挥着重要生态功能。固氮微生物是固氮过程的关键功能群,影响着土壤氮素平衡,然而黄土高原水蚀风蚀交错区严重的水土流失导致土壤养分大量损失,尤其是氮素。该区域生物结皮广泛发育,它们在干旱半干旱区土壤氮素积累过程中起着重要作用。但是该区域生物结皮不同发育阶段中的固氮潜力、固氮微生物群落多样性及其关键环境控制因子尚不清楚。以黄土高原水蚀风蚀交错区为研究区,三种生物结皮类型和裸地对照为研究对象,采用Illumina HiSeq平台对nifH基因扩增产物进行生物信息学分析,揭示了固氮潜力及微生物群落多样性的分布规律。结果表明,生物结皮演替显著影响固氮酶活性、nifH基因丰度和固氮微生物α-多样性,各值均在苔藓结皮最高,显著高于其它演替阶段,且生物结皮层高于结皮下层土壤。在固氮微生物群落组成上,裸地以变形菌门的红螺菌目、酸硫杆菌目和根瘤菌目为主;而在藻结皮、地衣结皮和藓结皮阶段,均表现为蓝藻门的念珠藻目占绝对优势,是固氮微生物的关键类群,其中Trichormus、念珠藻属是优势固氮物种;与藻结皮、地衣结皮相比,藓结皮中念珠藻目的相对丰度显著降低,而变形菌门的红螺菌目、酸硫杆菌目和根瘤菌目的丰度明显上升。除此之外,蓝杆藻属、鱼腥藻属、斯克尔曼氏菌属、瘤胃梭菌属在藻结皮、地衣结皮、藓结皮也占明显优势。念珠藻目以及Trichormus的丰度与固氮酶活性、nifH基因丰度呈显著正相关关系,而与红螺菌目、酸硫杆菌目、梭菌目、根瘤菌目呈显著负相关;Trichormus相关的物种在黄土高原生物结皮氮输入过程中可能发挥着关键作用。生物结皮演替通过改变土壤pH值、有机质、全氮、含水量等理化特征而影响了微生境,通过环境筛选和物种重排作用对固氮微生物群落进行综合调控,其中pH与土壤全氮(TN)发挥着关键作用。 展开更多

关键词 黄土高原 水蚀风蚀交错区 生物结皮演替 固氮微生物

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古尔班通古特沙漠生物结皮微鞘藻分类学研究

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作者 刘燕晋 李凯凯 +2 位作者 张雅丽 赵康 张丙昌 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1106-1114,共9页

实验研究了从古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中分离纯化培养出的11株与微鞘藻(Microcoleus)形态接近的丝状蓝藻,通过形态特征、16S rRNA和ITS二级结构相结合的多相分析方法对其进行分类学研究。研究结果表明,实验藻株隶属于微鞘藻科(Micr... 实验研究了从古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中分离纯化培养出的11株与微鞘藻(Microcoleus)形态接近的丝状蓝藻,通过形态特征、16S rRNA和ITS二级结构相结合的多相分析方法对其进行分类学研究。研究结果表明,实验藻株隶属于微鞘藻科(Microcoleaceae)的微鞘藻属(Microcoleus)和束脉藻属(Symplocastrum),其中包括2个中国新记录种:斯坦微鞘藻(Microcoleus steenstrupii)和细长束脉藻(Symplocastrum flechtnerii),另外还有具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)和类似斯坦微鞘藻的存疑物种。藻丝多少与排列方式、细胞大小与末端细胞形状,以及16S rRNA系统发育位置是确定微鞘藻(Microcoleus)与束脉藻(Symplocastrum)属于不同物种的关键依据,ITS二级结构是区分属内不同物种的重要参考。 展开更多

关键词 生物结皮 微鞘藻 形态特征 16S rRNA ITS

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苔藓密度对生物结皮土壤微生物的影响 被引量：2

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作者 吉雪花 吴楠 +1 位作者 张丙昌 张元明 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期408-413,共6页

采用平板培养法和梯度凝胶电泳法,分别对不同植株密度苔藓(主要为齿肋赤藓,纯度>95%)结皮土壤中可培养、非培养微生物的数量和物种多样性进行了研究。结果表明:自然状态下细菌是苔藓结皮土壤中的优势微生物类群;随着苔藓植株密度降... 采用平板培养法和梯度凝胶电泳法,分别对不同植株密度苔藓(主要为齿肋赤藓,纯度>95%)结皮土壤中可培养、非培养微生物的数量和物种多样性进行了研究。结果表明:自然状态下细菌是苔藓结皮土壤中的优势微生物类群;随着苔藓植株密度降低可培养微生物中细菌比重下降而放线菌比重上升;可培养微生物的数量随着苔藓植株密度降低而下降,物种多样性无显著变化;非培养细菌的数量和物种数表现出与可培养微生物相反的变化趋势。初步推断造成两者差异的主要原因在于:1)研究方法不同,平板培养反映了细菌、放线菌和真菌三种不同微生物的数量和种类变化,而梯度凝胶电泳技术仅反映了细菌的数量和多样性变化;2)可培养微生物多为土壤中的优势种属,而梯度凝胶电泳技术则可以检测到更多的非优势物种。 展开更多

关键词 苔藓结皮密度 微生物 多样性 梯度凝胶电泳

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基于预测PI的多变量控制在锅炉燃烧系统中的应用 被引量：2

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作者 张丙昌 任正云 陈安钢 《计算机测量与控制》 2017年第9期55-59,共5页

在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求;针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI控制算... 在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求;针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI控制算法进行控制研究;仿真结果表明:基于降阶模型的预测PI解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 动态解耦方法 非线性最小二乘优化算法 预测PI控制 鲁棒性

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