基于激光雷达数据的物种分布模拟: 以美国加州内华达山脉南部区域食鱼貂分布模拟为例

生态位模型通过拟合物种分布与环境变量之间的关系提供物种空间分布预测, 在生物多样性研究中有广泛应用。激光雷达(LiDAR)是一种新兴的主动遥感技术, 已被大量应用于森林三维结构信息的提取, 但其在物种分布模拟的应用研究比较缺乏。本研究以美国加州内华达山脉南部地区的食鱼貂(Martes pennanti)的分布模拟为例, 探索LiDAR技术在物种分布模拟中的有效性。生态位模型采用5种传统多类分类器, 包括神经网络、广义线性模型、广义可加模型、最大熵模型和多元自适应回归样条模型, 并使用正样本-背景学习(presence and background learning, PBL)算法进行模型校正; 同时对这5种模型使用加权平均进行模型集成, 作为第6个模型。此外, 一类最大熵模型也被用于模拟该物种的空间分布。模型的连续输出和二值输出分别使用AUC (area under the receiver operating characteristic curve)以及基于正样本-背景数据的评价指标F_pb进行评价。结果表明, 仅考虑气候因子(温度和降水)时, 7个模型的AUC和F_pb平均值分别为0.779和1.077; 当考虑LiDAR变量(冠层容重、枝下高、叶面积指数、高程、坡度等)后, AUC和F_pb分别为0.800和1.106。该研究表明, LiDAR数据能够提高食鱼貂空间分布的预测精度, 在物种分布模拟方面存在一定的应用价值。     

遥感在生物多样性研究中的应用进展

随着人口的持续增长, 人类经济活动对自然资源的利用强度不断升级以及全球气候变暖, 全球物种正以前所未有的速度丧失, 生物多样性成为了全球关注的热点问题。传统生物多样性研究以地面调查方法为主, 重点关注物种或样地水平, 但无法满足景观尺度、区域尺度以及全球尺度的生物多样性保护和评估需求。遥感作为获取生物多样性信息的另一种手段, 近年来在生物多样性领域发展迅速, 其覆盖广、序列性以及可重复性等特点使之在大尺度生物多样性监测和制图以及评估方面具有极大优势。本文主要通过文献收集整理, 从观测手段、研究尺度、观测对象和生物多样性关注点等方面综述了遥感在生物多样性研究中的应用现状, 重点分析不同遥感平台的技术优势和局限性, 并探讨了未来遥感在生物多样性研究的应用趋势。遥感平台按观测高度可分为近地面遥感、航空遥感和卫星遥感, 能够获取样地-景观-区域-洲际-全球尺度的生物多样性信息。星载平台在生物多样性研究中应用最多, 航空遥感的应用研究偏少主要受飞行成本限制。近地面遥感作为一个新兴平台, 能够直接观测到物种的个体, 获取生物多样性关注的物种和种群信息, 是未来遥感在生物多样性应用中的发展方向。虽然遥感技术在生物多样性研究中的应用存在一定的局限性, 未来随着传感器发展和多源数据融合技术的完善, 遥感能更好地从多个尺度、全方位地服务于生物多样性保护和评估。     

红松洼自然保护区草地群落物种多样性和土壤肥力与地上生物量的相关性研究

物种多样性与生物量之间的关系已经成为现代生态学研究的重要问题, 而土壤肥力也是影响生物量的重要因素。 文章以红松洼自然保护区为例, 通过对红松洼自然保护区核心区和实验区植物的种类、数量、高度、盖度、物候期的实地采样调查, 以及对两区土壤的含水量、有机质含量、全氮含量、全磷含量的实地采样调查, 系统地分析了红松洼自然保护区植物物种多样性、土壤肥力与草地地上生物量三者之间的相关性。结果表明, 草地群落植物物种多样性与草地地上生物量呈显著正相关(P＜0.05), 植物物种多样性指数、均匀度指数与草地地上生物量也呈显著的正相关(P＜0.05), 土壤肥力中土壤水分、土壤全氮含量与草地地上生物量之间并无显著相关性(P＞0.05), 但是与土壤有机质含量呈显著的正相关性(P＜0.05), 与土壤全磷呈显著的负相关性(r＜0)。揭示可以通过提高植物物种多样性和土壤有机质含量来提高草地地上生物量。     

香溪河水生昆虫功能性状及功能多样性空间格局

近年来,生物多样性研究已从群落物种多样性拓展至功能多样性层面,使用功能性状表征功能组成及功能多样性是当前底栖动物生态学研究的热点之一。物种功能性状对环境变化敏感,对群落和种群沿环境梯度的演替具有许多潜在的指示作用。为了解香溪河水系水生昆虫功能性状空间分布格局及环境因子对功能多样性的影响,于2005年12月及2006年1月、2月对该水系的香溪河、九冲河、高岚河、古夫河4条河流的水生昆虫进行了调查,并对理化指标进行了测定;参考相关文献资料,本研究选择化性、漂移性、游泳能力、吸附能力、形状、个体大小、流态偏好、温度偏好、生活型、营养习性等10个功能性状纳入分析。研究结果发现,香溪河水系共鉴定水生昆虫127种,四节蜉(Baetis sp.)、高翔蜉(Epeorus sp.)、短尾石蝇(Nemoura sp.)为区域优势分类单元,相对丰度分别为38.6%、9.1%、6.7%;4条河流间优势物种组成差异较大。10个功能性状中相对丰度最高的等级性状分别为1世代/a(Volt2)、高漂移率(Drft3)、无游泳能力(Swim1)、无吸附能力(Atch1)、流线型(Shpe1)、小型个体(Size1)、沉积/侵蚀流态兼好型(Rheo2)、广温型(Ther2)、附着型(Habi4)、收集者(Trop1);单因素方差分析及独立样本T检验表明,化性、附着能力、大小、流速偏好、温度偏好、漂移性、生活型、营养习性等性状级别间差异显著,而游泳能力、形状性状等级间无显著差异。对10个功能性状的33个等级性状在4条河流间相对丰度的差异性进行研究,结果发现,Volt1、Drft2、Swim2、Atch1、Atch2、Size3、Rheo1、Ther3、Habi2、Habi3、Trop3、Trop5等12个等级性状相对丰度在4条河流间差异显著。功能性状多样性、树状图功能多样性用来描述4条河流功能多样性,结果表明,功能性状多样性指数均值在古夫河、高岚河、九冲河、香溪河分别为2.8、3.2、6.9和5.4;树状图功能多样性指数均值在分别为4.8、5.7、11.1、8.8。功能冗余度均值在4条河流分别为2.9、3.4、4.6、3.9。运用逐步回归分析功能多样性、功能冗余度与环境参数的关系,结果表明,功能性状多样性指数受总氮、水深影响显著;树状图功能多样性指数受总氮、水深、流速影响显著;功能冗余度指数受硝态氮、溶解氧、二氧化硅影响显著。     

硝普钠对缺铁和硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO供体(硝普钠,SNP)对缺铁和硝酸盐胁迫番茄幼苗生长、养分吸收及抗氧化酶活性的影响.结果表明: 处理7 d后,缺铁使番茄幼苗生长受到抑制,叶绿素a、b、类萝卜素含量显著降低,出现明显失绿症状;降低叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,电解质渗漏率、丙二醛含量明显增加,脯氨酸和可溶性糖含量变化不显著,幼苗叶片和根中N、P、K、Ca、Mg、Fe含量比对照处理有不同程度的减少.硝酸盐和缺铁双重胁迫对番茄幼苗生长抑制加剧,叶绿素a、b、类萝卜素含量、SOD、POD和CAT活性显著降低,电解质渗漏率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量明显增加;番茄幼苗叶片和根中N、P、Mg、Fe含量显著减少,而K、Ca含量显著增加. 与不添加处理相比,添加0.1 mmol·L^-1 SNP处理使胁迫番茄幼苗的生长抑制明显缓解.添加0.1 mmol·L^-1 SF(亚铁氰化钠)的处理在SOD、POD和CAT等指标上也表现出一定程度的缓解或促进作用,但其他生理指标没有表现出缓解或促进作用,原因是SF中也含有铁离子.     

纤细滇美龙(Dianmeisaurus gracilis Shang & Li,2015)新材料

根据一件产自云南罗平中三叠世关岭组Ⅱ段的新标本并结合产自相同地点和地层中的模式标本对纤细滇美龙(Dianmeisaurus gracilis Shang & Li,2015)进行了详细研究.原模式标本暴露其腹而,而新标本暴露其背面,两者互相补充提供了更完整、精确的纤细滇美龙解剖学信息.新材料揭示该种具有非常短小的吻部,眶前区的长度不仅短于眶后区长度,甚至短于眼眶的长度;外鼻孔小且位置靠前,即鼻孔前区的长度短于鼻孔后缘与眼眶前缘之间的距离;由两额骨构成的眼眶间隔非常狭窄,宽度小于顶骨平台宽度的1/3;额骨前后两端均具渐尖的突起;顶骨后部不收缩,顶骨平台后缘呈深V型.补充了新信息和包含更多属种(如Dawazisaurus)后的系统发育学分析支持了之前滇美龙和滇东龙互为姊妹群的结论,同时它们和马家山龙、滇肿龙、贵州龙和大洼子龙一起构成了一个仅由中国的属种组成的单系类群.与欧洲肿肋龙类群(Dactylosaurus,Anarosaurus,Serpianosaurus和Neusticosaurus)相比,这一单系类群与幻龙类有更近的亲缘关系.     

传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用

【目的】近年来鸡传染性支气管炎病毒在国内鸡群呈现流行趋势,尤其是变异毒株的出现,加剧了对鸡群的危害。鸡主要组织相容复合体蛋白(MHC I)通过特定的基序结合抗原表位多肽,进而识别感染病毒的细胞并引起免疫反应,达到清除病毒的效果。鉴定BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的结合基序。【方法】采用同源建模、分子动力学和分子对接等计算方法,构建了传染性支气管炎病毒(IBV)N蛋白表位多肽和鸡MHC I BF2*15之间的复合物结构,来探索BF2*15识别抗原表位多肽的潜在结合基序。【结果】通过对该复合物的相互作用关系分析,鉴定出BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的一条潜在结合基序"x-Arg-xx-x-Arg"。【结论】解释了传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用原理,该研究结果对了解传染性支气管炎病毒免疫机制以及基于特定基序筛选和设计通用疫苗具有借鉴意义。     

宫颈上皮内瘤变Ⅲ级术后随诊情况及其临床结局分析

目的:探讨宫颈上皮内瘤变Ⅲ级患者宫颈冷刀锥切术后的随访情况,并行TCT及HR-HPV监测对随诊情况进行分析。方法:选择我院2013年6月至2015年6月收治的宫颈冷刀锥切术后诊断为宫颈高级别上皮内瘤变(CINIII,HR-HPV阳性)的患者共计150例,分别于锥切术后3、6、12个月进行HR-HPV检测、宫颈液基细胞学(TCT)检查,并分析其随访情况。结果:不同年龄段患者正规随访比例分别为73.91%、78.05%、68.09%、75%,差异无统计学意义(P0.05)。正规随访患者术后3、6、12个月,HR-HPV的转阴率分别为57.27%、77.27%、89.09%,不同年龄段HR-HPV的转阴率分别为94.12%、93.75%、87.5%、66.67%,随着年龄的增长HR-HPV转阴率逐渐下降,而大于56岁的患者HR-HPV转阴率最低,与其他各年龄段比较,差异具有统计学意义(P0.05),各组正规随访患者TCT检查在随访期间均为阴性。结论:宫颈锥切术能够切除宫颈病变组织,但不能完全清除HR-HPV病毒,术后对各年龄段人群均需严密随诊。     

EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的表达与定位

内皮素3（endothelin 3, EDN3）对早期黑色素细胞的迁移及增殖分化有促进作用,并可通过与其受体结合促进黑色素的合成。EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的差异及其在毛色形成过程中的作用仍有待研究。实时荧光定量PCR结果显示,灰色小鼠皮肤中EDN3的表达量显著高于黑色及棕色小鼠,约为其2倍(P<0.01)。蛋白免疫印迹结果显示,灰色小鼠皮肤内EDN3的含量为黑色小鼠的5倍,棕色小鼠为黑色小鼠的2倍。ELISA结果表明,灰色小鼠皮肤中EDN3的蛋白质表达量分别是黑色和棕色小鼠的1.8倍和1.4倍(P<0.01)。免疫组织化学显示,EDN3在毛囊的毛基质及内外毛根鞘有明显表达,毛乳头等部位有少量表达。EDN3在不同毛色小鼠皮肤中的表达存在显著差异,是维持黑色素细胞存在不可缺少的因子,可能对两种色素颗粒的相互转化有一定的作用。     

Lpa-miR-nov-66拮抗IGF1促羊驼黑色素细胞黑色素生成及细胞迁移作用

胰岛素样生长因子1（IGF1）能够促进细胞迁移。我们最近的研究发现,一种新发现的miRNA（lpa-miR-nov-66）可通过靶向抑制可溶性腺苷酸环化酶（soluble guanylate cyclase,sGC）抑制黑色素细胞产生黑色素。然而,当二者联合作用于黑色素细胞时,究竟如何影响黑色素细胞的黑色素产生及细胞迁移尚未见报道。本研究证明,lpa-miR-nov-66可拮抗IGF1的促黑色素细胞的黑色素生成及促细胞迁移作用。ELISA法检测结果揭示,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或过表达lpa-miR-nov-66联合IGF1处理可明显降低IGF1诱导羊驼黑色素细胞的cAMP生成水平。实时定量PCR和Western印迹证明,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或联合处理可明显降低毛色生成相关基因--MITF、TYR、和TYRP1在黑色素细胞的表达。此外,细胞增殖和细胞划痕实验显示,与单纯IGF1处理比较,过表达lpa-miR-nov-66或联合处理可显著抑制黑色素细胞的迁移。上述结果表明,lpa-miR-nov-66可以减少cAMP产生,抑制IGF1的促黑色素细胞产生黑色素的作用,并抑制IGF1对黑色素细胞增殖和迁移的促进作用。