盐城滨海湿地的土地利用/覆盖变化

盐城滨海湿地是中国最重要的海岸带湿地之一,对区域生物多样性维持及我国近海水质安全意义重大,近年来由于持续的开发利用导致生境质量发生了显著变化。为在景观水平上揭示盐城滨海湿地的动态趋势,选择1975、1991、2002和2006年Landsat遥感影像数据,对盐城滨海湿地土地利用/覆盖变化及其转移过程进行了研究。结果表明：1975—2006年,自然湿地面积减少了56%（1.5×10⁵hm²）,渔塘和农田的面积则分别增加了892%（8.2×10⁴ hm²）和165%（5.9×10⁴ hm²）;围垦及渔塘开挖等生产用地的扩张是滨海湿地土地利用/覆盖变化的主要形式,占土地利用变化总面积的75%,湿地的自然演替占11%,米草（Spartina spp.）的生物入侵占湿地整体变化面积的7%,但近年来有减缓趋势;盐城滨海湿地土地利用/覆盖变化主要存在“潮间带泥滩→碱蓬（Suaeda salsa）群落→渔塘（农田）”、“潮间带泥滩→碱蓬群落→芦苇（Phragmites communis）群落→渔塘（农田）”、“潮间带泥滩→米草→渔塘”等3类主要转移过程;自然湿地的大量减少将进一步压缩野生动物生存空间,对近海水体的净化能力也将下降,因此须加强对湿地围垦与开发利用的控制,加强对现有湿地资源的保护。     

盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究

盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系发生变化，导致湿地景观结构与格局发生变化。以江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区为典型研究区，利用1992、1997、2000、2011、2017年TM影像作为数据源，结合GIS技术，运用景观生态学方法分析了滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系的时空变化特征。结果表明：①1992-2017年，植物群落结构变化呈现出芦苇群落和互花米草群落持续扩张的特征，其面积百分比到2017年分别达到37.06%和34.50%；碱蓬群落整体上呈现持续萎缩的特征，到2017年仅占5.09%。②1992-2017年，香农多样性指数（SHDI）和边缘密度（ED）值分别先上升至1.482和14.391，再逐渐下降至1.283和11.967，最大斑块指数（LPI）和聚集度指数（AI）先增大再减小，均反映了植物群落竞争关系从单一化走向多元化再到单一化的趋势。③1992-2017年，芦苇-碱蓬群落之间竞争的空间位置先向海方向推进，后向陆方面后退；碱蓬-互花米草群落竞争的位置先向海、再向陆方向、再向海方面演进；芦苇-碱蓬-互花米草群落种间竞争的位置由区域的南部向中部演进。研究可为进一步认识滨海湿地植物群落的基本结构和种间格局的动态变化，为生物多样性保护和修复提供科学参考。     

崇明岛滨海湿地植物群落固碳能力

通过对植物群落实地调查和室内相关指标测定,对崇明岛滨海湿地植物群落固碳的时间动态与分布格局进行了研究。结果表明:崇明岛滨海湿地植物群落大致分为芦苇(Phragmites australis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和互花米草(Spartina alterniflora)3种类型;芦苇生长高峰为3—5月,年固碳能力为(1.02±0.12)kg·m-2·a-1,未围垦滨岸均有分布,其中北岸植株生物量最低,出叶后生物量动态变化可用叶氮含量高低表征;海三棱藨草3—5月快速生长,6月初生长稍停滞,后继续增长,年固碳能力为(0.33±0.05)kg·m-2·a-1,集中于南岸;互花米草7—9月为生长高峰,年固碳能力为(1.32±0.10)kg·m-2·a-1,分布于北湖以东至东滩,其种群扩张严重威胁当地生物多样性;崇明岛滨海湿地植物群落年固定CO2量为2.5×105t·a-1,其中南岸湿地年固碳较为丰富,年固碳的快速积累发生在4—7月。可见,崇明岛滨海湿地植物群落具较强固碳功能,且存在明显的时空动态,对上海市碳增汇减排具有重要作用。     

宁夏震湖滩涂湿地盐生植物群落多样性与土壤盐碱度分析

该研究以宁夏西吉震湖滩涂湿地4种典型盐生植物群落作为研究对象,通过野外调查采样,实验室分析,结合经典统计学方法,研究柽柳(Tamarix sp.)、盐角草(Salicornia europaea)、碱蓬(Suaeda glauca)、芦苇(Phragmites australis)(矮生型)等4种盐生植物群落多样性格局,分析4种盐生植物群落及湖滩裸地土壤全盐和pH特征,为湿地自然保护区湖滨湿地的保护与恢复提供依据。结果表明:(1)在4种盐生群落斑块中共发现植物26种,藜科、禾本科、菊科分别占植物总数的23.08%、19.23%和19.23%;柽柳群落为盐生灌丛,物种数繁杂;盐角草群落、碱蓬群落和芦苇群落属于盐生草甸,物种组成单调,大多是单优群落斑块;3种盐生草甸群落中优势种的重要值显著高于盐生灌丛中柽柳的重要值(P0.05)。(2)Margalef丰富度指数、Shannon-wiener指数和Simpson优势度指数均是柽柳群落最大,分别为1.105、1.706和0.552;Pielou均匀度指数为:盐角草群落芦苇群落碱蓬群落柽柳群落,分别为1.166、1.021、0.997和0.813。(3)4种盐生群落类型及湖滩裸地土壤全盐表层(0~10cm)表聚效应显著(P0.05);表层土壤全盐依次为湖滩裸地盐角草群落碱蓬群落柽柳群落芦苇群落,土壤盐度分别在0.44%~0.58%、0.49%~0.53%、0.15%~0.54%、0.27%~0.45%和0.18%~0.39%之间;柽柳群落土壤pH随土层加深依次降低,3种盐生草甸土壤pH随土层加深先迅速增大后基本不变,湖滩裸地pH随土层加深先迅速减小后基本不变。     

江苏盐城不同沉积岸段湿地景观格局及其时空演变

为探讨不同沉积海岸湿地景观的时空演变过程,根据1992、2000和2010年的遥感影像和野外观测数据,对盐城扁担河口-新港闸不同沉积岸段景观变化状况进行分析。结果表明:(1)近20年来侵蚀区、过渡区和淤积区的湿地景观类型均呈现由自然景观向人工景观转移特征,且开发强度侵蚀区(85.76%)淤积区(78.15%)过渡区(59.96%)。(2)景观要素转移方面,侵蚀区中茅草、碱蓬和互花米草→水产养殖塘,茅草→芦苇和农田;过渡区呈连续带状特征,即茅草→芦苇→碱蓬→互花米草→光滩;淤积区具有明显的阶段性,前后两时段各有不同。(3)景观异质性方面,破碎度:淤积区全区侵蚀区过渡区;优势度:过渡区侵蚀区全区淤积区;多样性:过渡区全区淤积区侵蚀区。(4)景观格局变化的驱动力方面,过渡区内自然因素占主导,而侵蚀区和淤积区则是人为因素占主导。受自然因素和人类活动双重影响,苏北盐城海岸湿地景观变化强烈,如何实现经济利益和环境效益的双赢,成为该地区工作重点。     

山东省渤海沿岸滨海湿地草本植物群落物种组成及多样性研究

以山东省渤海沿岸滨海湿地草本植物群落为研究对象, 探讨其物种组成及其群落多样性变化规律。结果表明: 研究区域内共有草本植物83 种, 隶属23 科62 属, 其中, 禾本科和菊科种类最多, 占所有植物种类的34.94%。研究区内植物科属分布以世界分布和泛热带分布为主; 草本植物以芦苇最为常见, 出现频率高达66%。采用Ward 最小方差法进行聚类, 将50 个样地划分为12 类植物群落, 包括芦苇群落、芦苇+碱蓬群落、芦苇+盐地碱蓬群落、碱蓬群落、盐地碱蓬群落、中亚滨藜+长芒稗群落、芦苇+荻群落、盐角草群落、互花米草群落、白茅群落、芦苇+獐毛群落和芦苇+柽柳+假苇拂子茅群。物种丰富度指数的变化范围为3-40, Shannon-Wiener 多样性指数和Simpson 多样性指数的变化范围分别是0.14-2.20 和0.05-0.84, 不同植物群落类型的物种多样性指数差异显著; 物种均匀度指数的变化范围是0.12-0.83, 整体起伏较大, 优势种不明显。目前植物多样性的现状主要受由气候变暖、河流断流等自然因素和人类对湿地的不合理开发利用等人为因素影响, 并指出应该建立和完善相应的湿地保护法律法规, 增加湿地修复与重建工作, 加强宣传教育, 合理开发利用湿地, 促进滨海湿地生态系统可持续发展。     

围垦滩涂湿地旱生耐盐植物的入侵和影响

以上海市崇明东滩1998年围垦湿地为例,基于彩红外航片的景观格局分析以及样地群落调查,分析了湿地人工排水后,旱生耐盐植物在湿地原生芦苇群落中的入侵和影响.结果表明：以碱菀为建群种的旱生耐盐植物群落在围垦湿地区从东北向西南扩散,速度达143 m·a^-1,原生芦苇斑块迅速收缩、破碎,缀块密度指数和形状指数分别增长22.7倍和1.3倍;2006和2007年两个生长季后群落中碱菀生物量高达2783.8 g·m^-2,占群落总生物量的98％,重要值达88%;芦苇生物量和重要值则分别下降98％和83%.表明侵入过程与地下0～20 cm土壤水分和土壤盐度密切相关.应深入研究旱生耐盐植物的侵入机制,探讨合理、动态的湿地排水管理策略,以便控制旱生耐盐植物群落的迅速入侵.     

黄河三角洲滨海湿地芦苇、碱蓬混生群落空间点格局分析

为了解黄河三角洲滨海湿地芦苇、碱蓬群落内的种群相互关系、多样的生态策略, 通过重复取样的调查方法, 运用多种汇总统计函数分析了黄河入海口处以黄河河道为基轴向北延伸至海边的三个不同区域的芦苇和碱蓬混生种群的种群结构和空间点格局。结果表明: 黄河边碱蓬和芦苇在全部尺度上趋于聚集分布; 中部滩涂湿地碱蓬在2-35 cm尺度上呈现聚集分布, 在1cm以及36-45cm尺度上呈现随机分布, 在其他尺度呈现均匀分布,芦苇在3-4 cm以及15 cm、20 cm尺度上呈现聚集分布, 其他尺度上呈现随机分布; 近海区域碱蓬在全部尺度上呈现随机分布, 芦苇在0-16 cm、21-25 cm以及44-46 cm尺度上呈现随机分布, 在其他尺度呈现聚集分布。黄河边芦苇和碱蓬种群种间关系趋于负相关, 种群之间相互排斥, 在中部滩涂湿地和近海区域两种群无关联, 仅在近海区域28-31 cm尺度出现正相关关系。黄河边两种植物的点格局分布以及种间关系与其他两个区域存在明显差异,需进一步开展相关实验深入了解黄河三角洲滨海湿地环境因素对芦苇、碱蓬混生群落点格局的影响。     

地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响

地形作为景观结构和空间格局的重要影响因子,不仅为景观格局的形成提供基础,其空间特征也影响着景观的演变过程.基于2002、2011年地形高程信息和遥感影像,运用GIS技术,并结合分布指数,分析了盐城滨海湿地景观分布与演变对地形因子的响应特征.结果表明:①盐城淤泥质滨海湿地总体地形变化平缓,海拔0-2.5m的区域占整个研究区面积的97％以上.其中,米草带主要分布于0.9-1.5m,碱蓬带主要分布于1.5-2.lm,而芦苇带则主要分布于2.1-2.7m.②2002-2011年9年间湿地景观时间变化明显,其中,芦苇面积增加了3倍,碱蓬面积由26.80％骤降至11.51％,同期,米草面积则增加了50％之多.③湿地景观空间分布特征与地形关系比较明显.其中,米草空间分布向0.6-1.2m区间演变,显示出强烈的向低海拔区间扩张的趋势;碱蓬分布范围随地形的升高总体上呈下降趋势;芦苇在地形较高区间上的分布指数增长迅速,其优势分布区间向2.1-3.0m扩展.     

大丰麋鹿保护区不同生境梯度下滩涂湿地植被的群落特征

以江苏大丰麋鹿国家级自然保护区第三核心区内的滩涂湿地植被为对象,采用样线法结合样方法进行野外调查,并采用等级聚类分析、主成分分析(PCA)和Shannon-Wiener物种多样性、Simpson生态优势度、Pielou群落均匀度等指数分析群落特征。结果表明,34个样地共有植物5科11属11种,划分为5种群落类型,群落优势种明显,伴生种较少,种类组成单调,均为草本植物;从近海至近岸滩涂湿地植被的分布呈现出较为明显的规律性变化:互花米草群落→碱蓬群落→大穗结缕草群落→芦苇群落→白茅群落,其物种多样性、生态优势度和群落均匀度均较低,物种丰富度呈现出由低到高再降低的趋势;PCA和植物生理特性分析结果暗示,土壤盐分梯度是影响植物群落分布的主要因素。     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Morphine-potentiated platelet aggregation in in vitro and platelet plug formation in in vivo experiments

The detailed mechanisms underlying morphine-signaling pathways in platelets remain obscure. Therefore, we systematically examined the influence of morphine on washed human platelets. In this study, washed human platelet suspensions were used for in vitro studies. Furthermore, platelet thrombus formation induced by irradiation of mesenteric venules with filtered light in mice pretreated with fluorescein sodium was used for an in vivo thrombotic study. Morphine concentration dependently (0.6, 1, and 5 microM) potentiated platelet aggregation and the ATP release reaction stimulated by agonists (i.e., collagen and U46619) in washed human platelets. Yohimbine (0.1 microM), a specific alpha(2)-adrenoceptor antagonist, markedly abolished the potentiation of morphine in platelet aggregation stimulated by agonists. Morphine also potentiated phosphoinositide breakdown and intracellular Ca(2+) mobilization in human platelets stimulated by collagen (1 microg/ml). Moreover, morphine (0.6-5 microM) markedly inhibited prostaglandin E(1) (10 microM)-induced cyclic AMP formation in human platelets, while yohimbine (0.1 microM) significantly reversed the inhibition of cyclic AMP by morphine (0.6 and 1 microM) in this study. The thrombin-evoked increase in pH(i) was markedly potentiated in the presence of morphine (1 and 5 microM). Morphine (2 and 5 mg/g) significantly shortened the time require to induce platelet plug formation in mesenteric venules. We concluded that morphine may exert its potentiation in platelet aggregation by binding to alpha(2)-adrenoceptors in human platelets, with a resulting inhibition of adenylate cyclase, thereby reducing intracellular cyclic AMP formation followed by increased activation of phospholipase C and the Na(+)/H(+) exchanger. This leads to increased intracellular Ca(2+) mobilization, and finally potentiation of platelet aggregation and of the ATP release reaction.     

Apoptosis in experimental myocardial infarction in situ and in the perfused heart in vitro

We report the appearance of apoptotic cells in experimental myocardial infarction (rabbit heart) in in situ and in vitro preparations. Apoptosis was recognized by intravital staining with Hoechst 33342 (Ho342), by nick-end labeling (TUNEL) and by DNA laddering. A steady rise in the relative number of apoptotic cardiomyocytes (apoptotic index) was noted in in situ preparations. Apoptosis was first noted 6 h after the onset of ischemia with its highest value occurring after 72 h. Apoptotic nuclei were absent in remote areas of the left and right ventricles. Apoptotic nuclei within the infarcted area showed diminished intensity of Ho342 fluorescence. Three days after ischemia, a border zone adjacent to the infarcted area consisting of apoptotic macrophages was recognized. A novel finding was the appearance of apoptotic cardiomyocytes in the isolated perfused ischemic heart. Occurring as early as 50 min after the onset of ischemia, a high apoptotic index was present adjacent to the ligature placed around the coronary artery. This observation provides the opportunity to selectively examine factors leading to apoptosis in the ischemic heart under controlled experimental conditions.