气候变化下中国潜在植被演替及其敏感性

潜在植被的研究能够真实反映气候条件对植被形态变化的影响,是植被-环境分类与关系研究的起点,也是全球变化与陆地生态系统研究的关键,对区域植被生态的恢复和重建具有重要的指导意义。本研究基于综合顺序分类系统,对过去30年(1986—2015年)和IPCC5发布的RCP4.5情景下未来3个时期(2030s、2050s和2080s)潜在植被的空间分布进行了GIS模拟,并分析了潜在植被对气候变化响应的敏感性。结果表明:(1)中国分布的潜在植被类型数量及各类在不同时期所占比例均存在差异,同时炎热极干热带荒漠类(VIIA)为各个时期共同缺失的潜在植被类型。(2)潜在植被的分布面积整体上呈现出冷干型潜在植被类型面积逐渐减少、暖湿型潜在植被类型面积逐渐增加的趋势,具体表现为扩展型、缩减型和波动型3类;潜在植被类组的重心发生了不同方向、不同距离的移动变化。(3)中国潜在植被对气候变化的响应存在敏感性差异,其空间分布形态总体呈现出不同敏感性程度的区域相间分布的特点。敏感性高的区域、敏感性较高的区域和敏感性较低的区域分别占国土总面积的2.28%、14.39%和43.82%。     

黑河流域植被垂直分布对气候变化的响应

黑河流域作为我国典型的生态系统过渡带,深入分析该区域内植被垂直分布变化对气候变化的响应,对于开展区域尺度植被分布对气候变化的响应研究极具代表性。近30年来,黑河流域的植被分布随着平均生物温度和降水分布变化,在空间分布上,尤其是垂直分布上发生了系列变化。基于黑河流域植被类型的410个野外调研采样数据、1980s年代的植被数据、遥感影像、气候观测数据、DEM等多源数据,分别构建了黑河流域气候要素和植被类型垂直分布变化的空间分析模型,定量揭示了黑河流域绿洲农田荒漠带（≤1700 m）、荒漠草原植被带（1700-2100 m）、干性灌丛草原植被带（2100-2500 m）、山地森林草原植被带（2500-3300 m）、高山灌丛草甸植被带（3300-3800 m）和高山寒漠草甸植被带（≥3800 m）6个植被垂直带的植被变化及其对气候变化的响应差异。研究结果表明：在1980s-2010s期间,整个黑河流域植被空间分布的动态变化率为25.75%,发生变化的总面积为203.12万hm²;绿洲农田荒漠植被带的变化面积最大（72.24万hm²）,山地森林草原植被带的植被动态变化率最高（56.93%）;6个垂直带内的年平均生物温度和平均降水整体上均呈增加趋势,其中降水的增长率随海拔升高呈下降趋势,而平均生物温度的增长率则随海拔升高呈持续上升趋势;黑河流域中低海拔植被带内的植被动态变化与年平均生物温度和平均降水的相关性整体上高于其他植被带;荒漠草原植被带和干性灌丛草原植被带的植被动态变化对气候变化的敏感性高于其他植被带内植被变化对气候变化的敏感性。     

甘肃鸡类物种多样性研究

甘肃鸡类有19种,随纬度变化形成了物种多样性梯度。本文通过气候(年无霜天数、元月均温、年均温、7月均温和年降水量),海拔高差,纬度和植被类型多样性与各县鸡类多样性相关统计分析,揭示了7月均温,年均降水量,海拔高差和纬度是控制甘肃鸡类多样性的主要因素,而甘肃鸡类多样性与植被类型多样性无关。在降水量400—650mm和海拔高差1500—3500m的地带种类最多。一个地区物种的多少不仅取决于其离物种库的远近,还取决于这一地区环境空间异质性程度。     

不同气候变化情景下2070-2099年中国潜在植被及其敏感性

潜在植被作为当前气候条件、无人类干扰下,所能发育演替形成的最稳定、最成熟的一种顶极植被类型,能够反映立地植被发展的趋势。潜在植被的研究有助于人类了解植被与气候系统的作用机制,可为区域植被恢复工程和生态建设提供参考依据。基于综合顺序分类系统,利用A1B、A2及B1情景下2070-2099年气象数据对中国潜在植被进行了模拟,在不同气候变化情景下分析了未来中国潜在植被的空间分布和潜在植被对不同气候变化的敏感性。结果表明:(1)不同气候变化背景下中国潜在植被分布的规律具有相似性,但潜在植被类在总数和各情景下分布的面积存在差异性;(2)比较发现,中国的气候条件在20世纪和21世纪均不适宜炎热极干热带荒漠类(ⅦA)的发育;(3)中国潜在植被在3种气候变化情景下表现为敏感性的区域占到国土总面积的64.10%,在西北地区、北方地区、南方地区及青藏地区不同自然区敏感性地区所占各区的比例不同,分别为68.20%、70.82%、49.94%及66.59%。     

气候变暖背景下秦岭陕西段植被潜在分布区格局变化

植被分布在一定程度上受控于气候因子,在气候变化背景下,利用生物气候指标研究地带性植被的潜在分布区格局变化对于区域生态系统应对气候变化具有有益的参考价值。从生态气候学角度出发,利用植被热量指标——有效温暖指数(EWI),研究1959—2020年以及未来气候模式下秦岭山地陕西段植被潜在分布格局的变化。结果表明：(1)气候变暖导致植被热量指标发生变化,近62年来,秦岭山地陕西段EWI总体呈上升趋势,并于2001年发生上升突变。(2)基于EWI对秦岭陕西段植被类型的潜在分布区划分发现,2001年以前秦岭北坡无暖温带落阔常绿混交林的分布区,2001年后秦岭北坡渭河东部出现了该植被类型的潜在分布区。(3)随着气候变暖,秦岭陕西段暖温带植被潜在分布区不断扩张,而温带、寒温带以及高寒植被分布区持续缩减,同时各植被类型分布区的平均海拔高度均呈上移趋势。从面积及海拔变化幅度来看,秦岭南坡较北坡植被对气候变化更为敏感,高海拔区较低海拔区植被对气候变化更为敏感。(4)在代表性浓度路径4.5及8.5(RCP4.5及RCP8.5)情景下,未来50年,秦岭南北坡均将可能出现亚热带常绿阔叶林潜在分布区,亚热带常绿阔叶...     

基于CSCS和RegCM3模型的21世纪末中国潜在植被

潜在植被作为陆地生态系统的重要组成部分,能够真实反映立地气候环境,对其分布特征的研究可为生态工程评价提供依据。本文以综合顺序分类系统理论为基础,选取RegCM3模型及A2情景下的预测数据,模拟了2071—2100年中国潜在植被的空间分布。结果表明,21世纪中国潜在植被均发生了不同程度、不同方向的变化,具体表现为:温带森林和冻原高山草地向冷干方向变化,其中温带森林为中国主体潜在植被;亚热带森林向较冷地区演替;温带荒漠、热带森林及热带稀树草原向冷湿方向迁移;半荒漠向暖湿地区集中分布;干草原、温带湿润草地及热带荒漠向暖干方向变化,其中温带湿润草地和热带荒漠的空间分布重心迁移显著。本文揭示了21世纪中国潜在植被的变化规律,可为我国21世纪生态建设战略提供参考。     

海南岛尖峰岭热带植被类型垂直分布与水热状况

 本文阐述了海南岛尖峰岭各植被类型特征及分布,其分布是决定海拔与水热状况的变化。文中试用气候指标确立我国热带地区植被类型随海拔变化的模式,建立了指数、线性方程。本研究的目的在于加深对我国热带植被类型生境特点的认识,对合理利用和经营,起到应有的作用。     

1988–2006年辽河三角洲植被结构的变化

在人类干扰和气候波动的影响下,辽河三角洲的植被结构发生了显著变化。该文研究了辽河三角洲植被结构的变化,对于保护该地区生态系统、促使其健康发展具有重要意义。研究区域包括了整个辽河三角洲。资料来源主要是1988年和2006年的TM(Landsat Thematic Mapper)遥感图像。采用数字化、制作植被图和叠加分析等方法研究探讨了辽河三角洲植被结构的特点,以及植被的空间分布转移和面积变化。结果显示,以双台子河口为中心,4大植被类型(自然湿地植被、人工湿地植被、人工旱地植被和自然旱地植被)大体上构成半环状分布格局。从整体上看,从1988年至2006年,植被结构仍然保持半环状的空间格局。但是,主要植被类型的空间分布趋于集中,形成了比较大的斑块,而不是离散、破碎的。从植被类型间相互转化的情况看,几乎所有植被类型的空间分布和面积都有明显改变。在绝对面积上,水稻(Oryzasativa)田、玉米(Zeamays)地和滨海芦苇(Phragmitesaustralis)湿地是辽河三角洲3个面积最大的植被类型。水稻田是面积增加最多的植被类型,增加977.1km2;而玉米地是面积减少最多的植被类型,减少622.2km2。在面积变化幅度上,水稻田、玉米地和滨海芦苇湿地的变化幅度分别为33.2%、–16.1%、–23.2%。面积减少幅度最大的植被类型是草地,–77.9%;面积增加幅度最大的植被类型是翅碱蓬(Suaedaheteroptera)盐化草甸,212.1%。     

1988-2006年辽河三角洲植被结构的变化

在人类干扰和气候波动的影响下,辽河三角洲的植被结构发生了显著变化.该文研究了辽河三角洲植被结构的变化,对于保护该地区生态系统、促使其健康发展具有重要意义.研究区域包括了整个辽河三角洲.资料来源主要是1988年和2006年的TM(Landsat Thematic Mapper)遥感图像.采用数字化、制作植被图和叠加分析等方法研究探讨了辽河三角洲植被结构的特点.以及植被的空间分布转移和面积变化.结果显示,以双台子河口为中心,4大植被类型(自然湿地植被、人工湿地植被、人工旱地植被和自然旱地植被)大体上构成半环状分布格局.从整体上看,从1988年至2006年,植被结构仍然保持半环状的空间格局.但是,主要植被类型的空间分布趋于集中,形成了比较大的斑块,而不是离散、破碎的.从植被类型间相互转化的情况看,几乎所有植被类型的空间分布和面积都有明显改变.在绝对面积上,水稻(Oryza saliva)田、玉米(Zea mays)地和滨海芦苇(Phragmites australis)湿地是辽河三角洲3个面积最大的植被类型.水稻田是面积增加最多的植被类型,增加977.1 km~2;而玉米地是面积减少最多的植被类型,减少622.2 km~2.在面积变化幅度上,水稻田、玉米地和滨海芦苇湿地的变化幅度分别为33.2%、-16.1%、-23.2%.面积减少幅度最大的植被类型是草地,-77.9%;面积增加幅度最大的植被类型是翅碱蓬(Suaedaheteroptera)盐化草甸,212.1%.     

中国黑戈壁植物多样性分布格局及其影响因素

我国西北地区内陆分布着近20万km~2的黑戈壁,由于其环境的特殊性,使其具有独特的生态系统,境内分布着多样的植被,蕴藏着大量特有的自然资源。但由于自然环境苛刻与交通条件不便,目前我国关于黑戈壁区系统的植被与物种多样性的研究还很缺乏。针对黑戈壁区植物多样性组成与分布特点,基于遥感及实地调查,采用DCCA排序和半变异函数模型等分析方法,对黑戈壁区植物群落组成,植物多样性特点及影响因素进行分析。研究结果表明:研究区植物以藜科和蒺藜科灌木或半灌木为主,群落物种生活型具有逐渐趋于简单甚至单一的特性,重要值0.1的植物主要有梭梭、红砂、白刺等13种;群落物种多样性呈现区域性的斑块化分布,结构性因子引起的物种多样性空间异质性占主导地位;作为极端干旱区,该区植物群落类型具有贫乏化及单一化的趋势,群落结构简单,植被覆盖度低,植物生长随环境的变化具有明显的可塑性,群落空间分异明显,群落空间演变具有明显的水分及土壤结构梯度;DCCA结果显示气候、土壤、地形是群落物种及类型变化的主要原因,海拔、坡位、土壤机械组成、降水、温度等环境因子对群落有着显著的影响,水土条件的空间异质性是戈壁植物多样性维持的关键因素。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).