旱地、荒漠和荒漠化:探寻恢复之路——第三届国际荒漠化会议述评

2010年11月在以色列召开了第三届荒漠化国际学术研讨会,会议的主题是"旱地、荒漠和荒漠化:探寻恢复之路"。会议设20个专题,可以归纳为8个科学问题,表现出了多学科性、地域广泛性及多尺度性、关注社会人文机制等突出特点。以色列在荒漠化防治、生态恢复与区域发展方面的辉煌成就以及本次会议所反映的国际前沿和趋势对中国有着重要启示:(1)加强技术研发和推广,提高干旱、半干旱区人口的可持续生计与能力建设是中国防治土地生态退化和荒漠化的关键所在;(2)在土地生态退化和恢复的研究和实践中必须重视社会人文因素的作用;(3)深化中国干旱、半干旱区全球变化响应与适应的研究,推动荒漠化防治、生态保护与恢复、全球变化方面的国际合作是一项非常紧迫的战略任务。     

基于NDVI的三江源地区植被生长对气候变化和人类活动的响应研究

采用Spot VEGETATION 逐旬NDVI数据、1 ∶ 100万植被类型图和气象站资料,在掌握近10a三江源地区植被变化趋势基础上,分不同植被类型探讨植被生长对气候变化的响应机制,并通过分离气候要素与人类活动对NDVI的贡献,定量评估生态保护与建设工程的实施效果。结果表明,区域尺度上,三江源地区2001-2010年植被生长呈好转趋势,植被增长从东南向西北递减;在10a时间尺度上,气候变化是影响植被生长的决定性因素,但人类活动可在短期内加快植被变化速率,气候要素和人类活动对植被生长的贡献分别为79.32%和20.68%;降水和气温对植被生长的影响程度相当,其中受春季和秋季的降水和气温影响最大,尤其是植被生长季前后一个月(4月份和10月份)的气候条件;与林地和灌丛相比,高寒草地受气候条件的抑制作用更为明显,其中高寒草甸受气候变化的影响最大,NDVI与降水和气温均具有较高相关性,高寒草原受气温的影响比较大,而高山植被受降水的抑制作用更为明显;在气候条件利于植被生长的趋势下,2001-2010年三江源地区的人类活动对生态环境表现出正影响,实测NDVI_max与模拟NDVI_max之间的残差为0.0863,表明生态保护与建设行动取得初步成效,其中黄河源区东部和长江源区通天河两侧的生态恢复效益最为明显,而在唐古拉山、昆仑山、布青山、阿尼玛卿山等山脉的周边地区,人类活动对生态环境仍表现为负影响;时间尺度上人类活动对植被的正影响呈现出下降趋势,2001-2010年NDVI_max残差的回归斜率为-0.0039,表明生态项目实施的短期行为严重,生态建设的效果缺乏长效性。     

景观格局-土壤侵蚀研究中景观指数的意义解释及局限性

景观格局分析是景观生态学研究的重要组成部分。景观指数是景观格局分析的有力工具。近年来,景观格局与土壤侵蚀关系的相关研究增多,常规景观格局指数得到应用。但针对土壤侵蚀过程的景观指数意义解释不足,景观指数在刻画景观格局-土壤侵蚀过程关系存在局限。选择了连接性、多样性、边界/斑块密度、形状4个方面的12个常用景观指数,对这些指数在景观格局-土壤侵蚀过程关系研究中的意义进行阐述,对指数应用的局限性及其原因进行了分析。景观数据属性、景观指数本身性质和土壤侵蚀过程的复杂性使得常规景观格局指数在景观格局-土壤侵蚀关系研究中存在不足。这3方面的影响使得常规景观格局指数与土壤侵蚀表征变量之间不存在确定的关系,从而难以通过景观指数来表征景观土壤侵蚀特征。缺乏土壤侵蚀过程基础是常规景观指数在土壤侵蚀研究应用中存在局限的主要原因。因此,构建基于土壤侵蚀过程的景观指数是景观格局-土壤侵蚀关系研究的需要和新的发展方向。     

昆明、武定地区早寒武世关山动物群的双瓣壳节肢动物

报道采自昆明、武定地区下寒武统沧浪铺阶乌龙箐组下部黄绿色页岩层中的双瓣壳节肢动物Tuzoia和Isoxys,讨论Tuzoia和Isoxys两属的特征和种群、地质、地理分布、软体附肢、分类位置、古生态及其演化趋势。详细描述关山动物群中Tuzoia和Isoxys的3种(其中2新种):TuzoiasinensisP’an,1957,T.tylodesaLuoetHusp.nov.,IsoxyswudingensisLuoetHusp.nov.,和I.sp.。     

黔东北江口陡山沱组庙河生物群中的革辛娜藻Gesinella Steiner et al.,1992

贵州江口埃迪卡拉纪的江口庙河生物群是一个极为重要的早期后生生物群,不仅含有大量的宏观藻类化石,还发现了可靠的、重要的动物化石。宏观藻类化石数量丰富,保存完整,类型多样,提供了早期后生植物研究的极好材料。本文研究的江口庙河生物群中的大量碳质压模保存的湖南革辛娜藻Gesinella hunanensis,与产于湖南留茶坡组的模式标本相比,整体形态特征虽然一致,两者却存在一些差异,如江口的Gesinella hunanensis叶状体表面较光滑,碳膜厚度从基部向上逐渐变薄,边缘较中部厚,未见乳状突起及侧枝,但可见明显的碳膜压叠现象;叶状体周期性生长明显,一个生长周期形成的叶状体中部较宽,两端较窄;宽度从几个毫米至几十毫米,变化较大;固着结构分为须根状和盘状两种形态,固着器与叶状体之间为加厚的固着蒂,固着蒂之上的叶状体边缘呈波状。与带状棒形藻Baculiphyca taeniata明显不同,尽管整体均呈棒状,但度量相差一个数量级以上,且具独特的周期性生长方式,碳膜中部薄且时有叠压现象、而端部和边缘厚的特征显示其叶状体可能是中空的囊状,与Baculiphyca taeniata的叶状体碳膜极厚乃至保存为块状的特征明显不同。研究结果表明Gesinella hunanensis的形态趋于多样性,证实了Gesinella hunanensis与Baculiphyca taeniata是完全不同的另一类宏观藻类。     

扁穗牛鞭草草地高效饲草生产系统研究

秋季在'广益'扁穗牛鞭草(Hemarthia compressa'Guangyi')草地上分别补播'中饲828'小黑麦、'冬牧70'黑麦、'长江2号'多花黑麦草等冷季型牧草,对补播系统牧草产量、质量进行比较研究.结果表明:补播'中饲828'小黑麦、'长江2号'多花黑麦草均能显著增加'广益'扁穗牛鞭草草地牧草产量和质量,其中补播'长江2号'多花黑麦草的处理干物质和粗蛋白(CP)产量比不补播分别提高12.3%、15.6%;补播'中饲828'小黑麦的处理分别提高11.3%、10.4%;但补播'冬牧70'黑麦的处理增效作用不明显.'长江2号'多花黑麦草的补播效果最好,是较优的冬季补播草种.     

四眼斑水龟血浆生殖激素季节性变化

为了进一步探讨四眼斑水龟(Sacalia quadriocellata)的繁殖生理周期和生殖激素分泌特征,使用放射免疫分析测定法(RIA)分别测定了8月(夏季)、10月(秋季)、1月(冬季)、3月(春季)四眼斑水龟血浆中卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(IJH)、睾酮(T)、雌二醇(E2)、孕酮(P)五种生殖激素的含量.结果显示,四眼斑水龟生殖激素分泌呈现较明显的周期性,激素水平与环境温度的变化有关;雄性T含量夏季开始升高,秋季达到高峰,与精子的发生和成熟同步;雌性T水平升高促进其接受雄性爬胯,且作为雌激素合成的前体物质,间接作用于雌激素的合成;排卵会出现LH峰,E2含量排卵前几个月开始增长,刺激肝生成卵黄;排卵期间P含量较高,可能在排卵过程中发挥作用.     

土壤质量与可持续土地利用管理

可持续发展的基础是农业的可持续发展,可持续农业应当包含对于资源的成功管理来满足人类需求的变化,同时维持或提高环境质量,保护自然资源。土壤质量是可持续土地利用管理的重要指标,本文在深入剖析土壤质量与可持续土地利用管理内涵基础上,总结、分析了土壤质量和可持续土地利用管理的相互关系,提出了二者研究的发展趋势。并就土壤质量研究如何在可持续土地利用管理中发挥重要作用,以及目前存在的问题等做了探讨。     

TGIF 对胃癌细胞生长和转移的影响

TGIF (TG-interacting factor) 是 TGF- β信号传导通路的抑制分子, 而 TGF-β早期抑制肿瘤生长,晚期促进肿瘤浸润与转移,但 TGIF 在肿瘤发生中的作用尚不清楚 . 将 TGIF 基因稳定转染胃癌细胞株 SGC-7901 ,采用 MTT 法、平板克隆形成试验、流式细胞术和裸鼠成瘤试验探讨 TGIF 对胃癌细胞生物学行为的影响,通过免疫组织化学分析裸鼠瘤组织基质金属蛋白酶 (matrix metallo proteinases, MMP) MMP2 、 MMP9 和血管内皮生长因子 (vascular eudothelial growth factor, VEGF) 的表达,通过 ELISA 和明胶酶谱试验分别分析 TGIF 转染细胞上清液中 VEGF 和活性 MMP2 与 MMP9 的含量变化 . TGIF 对 SGC-7901 细胞的生长、细胞周期分布和克隆形成率无影响 . TGIF 转染细胞接种裸鼠后无癌栓形成,但对照组有癌栓形成,且其瘤组织 MMP9 和 VEGF 的表达明显低于对照组,但 MMP2 在 3 组间的表达无差别 . TGIF 基因转染细胞、 PcDNA3.1 转染细胞和 SGC-7901 细胞上清液中 VEGF 的浓度分别为 (635 ± 20.3) ng/L 、 (780±25.4) ng/L 和 (791±23.9) ng/L , TGIF 转染细胞 VEGF 的含量明显低于对照组细胞 (P <0.01) , TGIF 转染细胞上清液中活性 MMP9 的含量明显低于对照组 . 尽管 TGIF 能部分拮抗 TGF-β1 介导的生长抑制和细胞周期阻滞作用,但它并不能使胃癌细胞的生物学行为恶化,相反 TGIF 通过下调 VEGF 和 MMP9 的表达降低胃癌细胞的浸润与转移能力 .     

斑块边缘效应的定量评价及其生态学意义

边缘效应是生态系统 (斑块 )边缘和生态过渡区所呈现出的生态效应。但由于景观性质、研究目标和斑块形状的变化 ,边缘效应影响的范围和程度差异较大。核心斑块与周边景观之间的相似性既可以增强边缘效应 ,也可以减弱边缘效应。正确理解和确定边缘效应的影响范围和程度直接关系到对野外环境观测数据的科学使用。许多情况下 ,由于未能正确认识一个生态系统(斑块 )的边缘效应 ,时常会将在边缘效应地区获得的数据与系统内部核心区的观测数据混淆使用 ,得出一些不科学的结论。边缘效应的定量评价对于进行科学的野外环境观测 ,及其在自然保护区功能区设计和生物多样性保护中具有重要意义。但如何定量评价生态系统 (斑块 )的边缘效应目前还缺乏科学有效的方法。从分析边缘效应的概念和影响因子出发 ,结合地理信息系统 ,提出了开展定量评价斑块边缘效应的方法 ,并探讨了定量研究边缘效应的生态学意义。