基于最大熵模型的森林-草原交错区野生东北马鹿分布区预测与参数优化研究

利用最大熵模型(MaxEnt)对内蒙古高格斯台罕乌拉国家级自然保护区内的东北马鹿Cervus elaphus xanthopygus潜在分布区和适宜生境进行预测,比较基于默认参数和优化参数的预测结果,探讨参数优化对东北马鹿种群潜在分布区和适宜生境预测结果的影响。研究结果表明：优化参数模型的特征组合选择线性、二次型、片段化、成积型和阈值型特征,调控倍率为4时,模型的拟合度和复杂度得到改善;优化参数建模下,温度季节性、距道路距离、距草地距离、最冷季平均温度、等温性、海拔和距河流距离是影响东北马鹿分布的主要环境因子;2种模型预测结果表明,东北马鹿均主要分布于保护区东北部,适宜生境面积分别为36.04 km²和126.67 km²,占总面积的3.5%和12.6%。研究表明,使用MaxEnt模型进行濒危珍稀物种潜在适宜生境预测时,需根据影响物种分布的关键环境因子选择最合理的参数设置。     

石灰岩特有植物海南凤仙花潜在适宜生境分布模拟

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

Modeling the potential suitable habitat of Impatiens hainanensis,a limestone-endemic plant

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

气候变化对新疆雪岭云杉潜在适宜分布及生态位分化的影响

探究气候变化对天山森林植物潜在空间分布的影响及其模拟预测有助于揭示中尺度下植物分布格局对气候变化的适应对策和反馈机制,对促进干旱区山地森林生态系统的生物多样性保育和森林资源可持续管理有着重要的科学和实践意义。基于雪岭云杉的分布点数据和环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型、GIS工具及R软件估计其在基准气候(1970—2000年)及2050(2041—2060年)和2070(2061—2080年)时段基于RCPs气候情景下的潜在分布范围、空间格局变化及生态位分化。结果表明：(1)雪岭云杉在基准气候下的潜在分布与2019年秋季的NDVI植被覆盖变化基本保持一致,高适生分布区主要分布在东疆的哈密、巴里坤和伊吾,北疆主要分布在天山北坡、博格达山、北塔山和伊犁河谷,南疆主要分布在天山南坡。另外,在阿尔泰山南坡、塔城、裕民、托里、西昆仑山和小帕米尔山地也有分布。(2)限制雪岭云杉潜在分布的关键因子为降水(最干月降水量、最冷季降水量和降水季节性)和温度(最干季平均温度、年均温、等温性和气温年较差)、土壤剖面有效含水量、土壤碳密度及海拔,其累计贡献率之和达到87.28%。(3)2050和207...     

基于MaxEnt模型的中国沙棘潜在适宜分布区分析

中国沙棘主要分布于我国华北、西北、西南等地森林—草原过渡地带，是我国北方地区退耕还林、生态修复等工程的重要造林树种，对维持干旱、半干旱地区的生态环境稳定具有重要意义。探讨限制中国沙棘分布的主导气候因子，模拟其潜在适宜分布区，以期为中国沙棘在林业生态工程和生态经济林建设中的合理种植和推广提供理论依据。基于中国沙棘自然分布的328个地理样点，利用最大熵(MaxEnt)模型对中国沙棘的潜在分布区的主导气候因子进行分析，并预测中国沙棘的潜在分布范围。结果表明，基于气候变量的MaxEnt模型训练集和测试集受试者工作特征曲线下面积(AUC值)分别为0.962±0.001和0.949±0.001,均大于0.9,表明MaxEnt模型对中国沙棘潜在分布区的预测具有极高的准确度，可信度好。基于环境变量贡献率和刀切法的结果表明年降雨情况、生长季的水热状况、最干季降雨和最冷月最低温等是限制中国沙棘分布的主要气候因素，其中年降雨是限制中国沙棘分布的主导气候因子。通过模拟得到现代中国沙棘潜在地理分布的总适生区面积为165.1万km~2;其中高适生区和中适生区面积共93.3万km~2,主要集中分布于河北西部、北部，...     

基于MaxEnt模型的小巢粉虱在中国的潜在地理分布

小巢粉虱是一种危险性外来入侵害虫,现已传入我国香港、海南。阐明小巢粉虱在我国的潜在地理分布及其主要限制环境因子,可为该虫早期预警与防控提供理论依据。本文利用MaxEnt模型对小巢粉虱在我国的潜在适生区进行预测,使用刀切法及环境变量响应曲线对影响小巢粉虱分布的环境因子进行评估。结果表明:小巢粉虱在我国的潜在适生区分布于海南、台湾、广东、广西、福建、云南、贵州、湖南、江西、浙江、上海、安徽、湖北、重庆、四川、西藏等省区;适生区总面积224.9万km~2,约占我国国土面积的23.4%,其中高度适生区面积38.2万km~2,中度适生区面积47.6万km~2,低度适生区面积139.1万km~2;最冷月最低温(bio06)、最干季平均气温(bio09)、最冷季降水量(bio19)是影响小巢粉虱潜在地理分布的主导环境因子。我国各潜在适生区、特别是华南沿海地区应加强检疫,防止小巢粉虱进一步扩散。     

四川省岷江冷杉对气候变化的响应及其潜在分布格局

四川省是我国气候变化的敏感区之一,区域气候的暖干化趋势严重影响植物物种组成与分布。岷江冷杉(Abies faxoniana)作为我国特有种,其分布的动态变化对气候变化具有十分重要的指示作用。基于现有岷江冷杉分布数据、气候、土壤、地形等环境因子,运用最大熵模型(MaxEnt)预测当代气候条件下岷江冷杉潜在分布区,并分析未来时期(2050s和2070s)不同气候变化情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)岷江冷杉潜在适生分布区,筛选影响岷江冷杉分布的主导环境因子及阈值,探讨岷江冷杉分布对气候变化的响应机制。结果表明：(1)当前岷江冷杉的高适生区集中分布于岷江流域上游地区,在未来两个时期岷江冷杉潜在中、高适生区的面积较当代气候条件下适生区面积均有所增加,且适生区总体向四川南部扩张,北部适宜生境丧失。(2)岷江冷杉潜在中适生区在低排放浓度下(RCP2.6)面积占比最高,而潜在高适生区在高排放浓度下(RCP8.5)的面积占比最高。(3)影响岷江冷杉分布的主要环境因子分别是：降水季节性变异系数、气温年变化幅度、年降水量和海拔(累计贡献>70%)。适宜岷江冷杉潜在分布的环境条件是气温...     

唇形科苣叶鼠尾草的新分布及适生分布区预测

在野外调查的基础上,报道了苣叶鼠尾草在贵州和广西的省级新分布。基于苣叶鼠尾草16个分布数据和11个环境因子参数,运用最大熵(MaxEnt)模型对其适生分布区进行预测,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线对模型精度进行验证。结果表明:(1)ROC曲线下面积(AUC)均值为0.999,模型预测结果准确性较高,适合苣叶鼠尾草的潜在适生区预测。苣叶鼠尾草的适生区主要分布于中国西南地区以及与中国南部相邻国家的部分地区。核心适宜区集中在中国滇黔桂、四川东部和滇东南中越边境的石灰岩山区。(2)刀切法(Jackknife)检测结果表明,影响苣叶鼠尾草适生分布区的主要环境因子包括:最暖季降水量、最冷月最低温、平均气温日较差以及最冷季降水量等。适生区环境因子的统计分析结果显示,苣叶鼠尾草适宜生长在最暖季降水量650~1500 mm、最冷月最低温0~10℃、平均气温日较差6.5~8.5℃、最冷季降水量0~250 mm的地区。研究结果可为苣叶鼠尾草的资源调查和相关研究提供有利依据。     

海南热带雨林特有兰科植物华石斛潜在适宜生境预测

为探明华石斛(Dendrobium sinense)潜在适宜分布范围,运用地理信息系统GIS技术和MaxEnt模型,基于25个野外调查的分布数据,以气候变量和地形变量为环境预测因子,对华石斛当前及未来时期的适宜生境进行预测。结果表明,华石斛在海南岛内的潜在适宜生境面积约为403.4 km2,占海南岛总面积的1.1%,主要分布于海南热带雨林国家公园霸王岭分局、鹦哥岭分局、尖峰岭分局、吊罗山分局以及五指山分局管辖区域,零星分布于黎母山分局管辖区、五指山市南部、琼中县、万宁市、保亭县和三亚市等地。华石斛适宜分布区域极其狭窄,适宜生境斑块化,呈现较为严重的破碎化。海拔、降水量季节性变异系数、最湿季降水量及最暖月最高温是影响华石斛种群分布格局的主要环境因子,华石斛的最适宜生境条件为海拔1 070～1 600 m,降水量季节性变异系数0.80～0.88,最湿季降水量1 700～2 266 mm,最暖月最高温18℃～25℃。相比于当前,2050年在RCP4.5、RCP8.5气候情景下,华石斛的潜在适宜生境分别减少19.1%和19.5%,2070年减少19.7%和19.8%。预测模型的3个评估指标(A...     

CMIP6气候变化情景下黑色枝小蠹全球潜在适生区分布预测

【目的】黑色枝小蠹Xylosandrus compactus是一种重要的钻蛀性害虫,原分布于东南亚,其在全球范围内的扩散蔓延已造成入侵地多种寄主植物受害,导致巨大经济与生态损失。本研究旨在明确该害虫在全球的潜在适生区分布与变化,为其监测、早期预警与防治策略制定提供依据。【方法】利用ArcGIS设置缓冲区筛选黑色枝小蠹分布点数据,结合R计算所得的调控倍频(regularization multiplier)和特征组合对最大熵模型(maximum entropy model, MaxEnt)参数重置;通过刀切法和变量相关性分析对多种环境变量进行筛选;基于关键环境变量重建MaxEnt模型,结合当前气候数据和第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)中的4种强迫情境,对黑色枝小蠹全球潜在适生区的分布进行预测。【结果】经筛选,用170个黑色枝小蠹分布点数据构建MaxEnt模型;发现温差月均值、最冷月最低温、最暖季度平均温度、年降水量、降水量季节性变异系数、最湿季度降水量及最干季度降水量为影响该物种分布的7...     

Systematic significance of mature embryo of bamboos

The mature embryo of seven species belonging to five genera of Indian bamboos is described. In all these the basic pattern of embryo organisation is same: the scutellar and coleoptilar bundles are not separated by an internode, the epiblast is absent, the lower portion of the scutellum and the coleorhiza are separated by a cleft and the margins of embryonic leaves overlap. The features unique to fleshy fruited bamboos are: presence of a massive scutellum, the juxtaposition of plumule and radicle and the occurrence of a bud in the axil of the coleoptile. The fleshy fruit bearing bamboos should be classified into one group, the tribeMelocanneae. Evidence is provided to recognise additional groups in the subfamilyBambusoideae.     

Taxonomic status of the species of the green algal genusNeochloris

Komárek has recently reviewed the various species assigned to the green algal genusNeochloris Starr (Chlorococcales, Chlorococcaceae) and removed those with uninucleate vegetative cells to a new genus,Ettlia. Watanabe & Floyd, unaware ofKomárek's work, also reviewed the species ofNeochloris and distributed them among three genera—Neochloris, Chlorococcopsis gen. nov., andParietochloris gen. nov.—on the basis of details of the covering of the zoospore and the arrangement of the basal bodies of the flagellar apparatus. This paper reconciles these two treatments and makes additional recommendations at the ranks of genus, family, order, and class.     

Phylogeny of cardinalfishes (Teleostei: Gobiiformes: Apogonidae) and the evolution of visceral bioluminescence

The cardinalfishes (Apogonidae) are a diverse clade of small, mostly reef-dwelling fishes, for which a variety of morphological data have not yielded a consistent phylogeny. We use DNA sequence to hypothesize phylogenetic relationships within Apogonidae and among apogonids and other acanthomorph families, to examine patterns of evolution including the distribution of a visceral bioluminescence system. In conformance with previous studies, Apogonidae is placed in a clade with Pempheridae, Kurtidae, Leiognathidae, and Gobioidei. The apogonid genus Pseudamia is recovered outside the remainder of the family, not as sister to the superficially similar genus Gymnapogon. Species sampled from the Caribbean and Western Atlantic (Phaeoptyx, Astrapogon, and some Apogon species) form a clade, as do the larger-bodied Glossamia and Cheilodipterus. Incidence of visceral bioluminescence is found scattered throughout the phylogeny, independently for each group in which it is present. Examination of the fine structure of the visceral bioluminescence system through histology shows that light organs exhibit a range of morphologies, with some composed of complex masses of tubules (Siphamia, Pempheris, Parapriacanthus) and others lacking tubules but containing chambers formed by folds of the visceral epithelium (Acropoma, Archamia, Jaydia, and Rhabdamia). Light organs in Siphamia, Acropoma, Pempheris and Parapriacanthus are distinct from but connected to the gut; those in Archamia, Jaydia, and Rhabdamia are simply portions of the intestinal tract, and are little differentiated from the surrounding tissues. The presence or absence of symbiotic luminescent bacteria does not correlate with light organ structure; the tubular light organs of Siphamia and chambered tubes of Acropoma house bacteria, those in Pempheridae and the other Apogonidae do not.     

Apoptotic Regulation of Caspase Activity

Intracellular cysteine aspartate-specific proteases (caspases) play both signaling and effector roles in realizing the program of cell death. Caspases function as proteolytic cascades unique for each cell type and signal triggering apoptosis. All parts of the proteolytic cascades are duplicated and controlled by feedback signals. Amplification cycles between pairs of caspases (the third and the sixth, the ninth and the third, the twelfth and the sixth, and others) help multiply the initial apoptotic signal. The presence of physiological inhibitors of apoptosis that directly interact with caspases creates a multilevel regulatory network of apoptosis in cell. The caspase proteolytic cascades are also regulated by sphingolipid secondary messengers, among them ceramide, sphingosine, and their phosphates. Moreover, an association of the caspase signaling with ubiquitin-dependent proteolysis is shown in cells. In particular, the use of extracellular activators and inhibitors of caspases allows irreversible activation of apoptosis in tumor cells or the prevention of apoptosis in cortical neurons under neurodegenerative diseases.     

Analysis of twin of eyeless regulation during early embryogenesis in Drosophila melanogaster

The Drosophila Pax6 homolog twin of eyeless (toy) is so far the first zygotically expressed gene involved in eye morphogenesis in Drosophila. The study of its expression during embryogenesis is therefore informative of the initial events of eye development in Drosophila. We have analyzed how the initial expression domain of toy at cellular blastoderm is regulated. We show that the three maternal patterning systems active in the cephalic region (the anterior, terminal and dorsal-ventral systems) cooperate with zygotically activated gap genes to shape the initial expression domain of toy. Whereas Bicoid, Dorsal and Torso signaling synergistically act as activators, Hunchback, Knirps and Decapentaplegic act as repressors.     

New species of Peruvian Orchidaceae III

Sixteen new species are proposed in the generaAckermania, Dressleria, Epidendrum, Maxillaria, Oncidium, Rodriguezia, Sigmatostalix, andTrigonidium. All new species are illustrated.Maxillaria vittariifolia L. O. Williams is newly recorded for Peru. A key is provided forTrigonidium of Peru.Trigonidium loretoense Schltr. andT. peruvianum Schltr. are lectotypified.     

Host plants of someRhinanthoideae (Scrophulariaceae) of eastern North America

Twenty three species in 11 genera were examined in the field to determine hosts. OnlyStriga asiatica andSeymeria cassioides have a narrow host range being restricted to grasses and pines, respectively. These are the only species which cause pronounced and sometimes serious host damage. The other species attach to a great diversity of hosts.     

广西青藓科分类学修订

通过对采自广西24个县(市)的1 147份青藓科植物标本的逐一鉴定及相关文献的查阅,确认有广西青藓科植物11属、44种,其中包括广西青藓科植物新记录属1属,即拟异叶藓属(Pseudokindbergia),新记录种7种,分别为匐枝青藓(Brachythecium procumbens)、阔叶尖喙藓(Oxyrrhynchium latifolium)、泛生尖喙藓(O. vagans)、拟异叶藓(Pseudokindbergia dumosa)、华东细喙藓(Rhynchostegiella sinensis)、长肋拟青藓(Sciurohypnum populeum)和弯叶拟青藓(S. reflexum)。该文提供了修订后的广西青藓科植物名录,并对其中的新记录属、种的主要形态学识别特征、生境和地理分布等进行了详细描述。     

In vitro appraisal of the probiotic value of intestinal lactobacilli

Lactobacilli play a distinctive role in the microbial balance of the chicken gut. In experiments simulating the chicken crop, the antagonism of lactobacilli against Enterobacteriaceae and Salmonella typhimurium was demonstrated and was attributed to lactic acid production. Moreover, adhesion to the crop epithelium was a common characteristic of intestinal lactobacilli. As opposed to salmonellas, lactobacilli were sensitive to deconjugated bile salts at 2.5mm. This sensitivity could lower their chance of proliferation in the small bowel of the chicken tract.The authors are at the Laboratory of Microbial Ecology, Faculty of Agricultural Sciences, State University of Gent, Coupure L., 653, B-9000 Gent, Belgium.