卫星遥感监测产品在中国森林生态系统的验证和不确定性分析——基于海量无人机激光雷达数据

准确获取森林结构参数对森林生态系统研究及其保护有着重要意义。卫星遥感数据作为获取大尺度森林结构参数的重要数据源, 已被制作成各种植被监测产品并被应用于森林质量状况变化评估、森林生物量估算以及森林干扰和生物多样性监测等研究。然而, 这些卫星遥感植被监测产品针对中国复杂多样的森林区域缺乏有效验证, 在不同林况和地形条件下的不确定性也不明确。激光雷达具备高精度三维信息采集的优势, 在国内外已被广泛用于森林生态系统监测和卫星遥感产品验证。为此, 该研究利用在中国114个样地收集的153 km²的无人机激光雷达数据, 构建了我国森林结构参数验证数据集, 并以此为基础对3套全球遥感监测产品(全球叶面积指数(GLASS LAI)、全球冠层覆盖度(GLCF TCC)、全球冠层高度(GFCH))进行了像元尺度的验证, 并分析了其在不同坡度、覆盖度和林型条件下的不确定性。研究结果表明: 与无人机激光雷达获取的叶面积指数、覆盖度以及冠层高度相比, GLASS LAI、GLCF TCC、GFCH在中国森林区域均存在一定的不确定性, 且受林况和地形因素影响的程度不一致。对GLASS LAI和GLCF TCC影响的最大因素分别为林型和覆盖度; 而GFCH则更易受地形坡度和覆盖度的影响。     

链间二硫键增强抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性

前胃泌素释放肽(pro-gastrin-releasing peptide, ProGRP)是小细胞肺癌的特异性标志物,¹³¹I 标记的抗ProGRP单克隆抗体对小细胞肺癌具有明显的抑制作用。抗ProGRP单链抗体的制备具有重要的应用前景。本研究以抗ProGRP单克隆细胞株E-B₅ cDNA为模板,扩增获得VH和VL序列,并对其进行序列比对和同源建模,分析引入链间二硫键的突变位点。通过基因合成获得单链抗体Scfv_ProGRP 和单链二硫键稳定抗体Sdsfv_ProGRP基因,并将其分别构建在质粒pET-28a,获得重组表达质粒pET28a-His-Scfv_ProGRP 和 pET28a-His-Sdsfv_ProGRP。重组表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达出的ScFv_ProGRP 和SdsFv_ProGRP以包涵体的形式存在。包涵体经变复性后进行纯化,获得ScFv_ProGRP 和SdsFv_ProGRP的纯度分别为87.38%和95.73%。酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测显示,0.021 mg/mL ScFv_ProGRP和0.026 mg/mL SdsFv_ProGRP可以与抗原ProGRP特异性结合。SdsFv_ProGRP稳定性高于ScFv_ProGRP。结果表明,重组表达的抗ProGRP单链抗体识别ProGRP,具有免疫学活性, 链间二硫键增强了抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性,研究为ProGRP人源化单链抗体的制备提供了新的数据。     

CO2浓度增加和水分亏缺对典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响

探讨大气CO₂浓度和水分变化对3种典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响,可为未来气候变化情形下草地生态系统适应性管理提供理论支持。本试验利用可精准控制CO₂浓度的人工气候室,设置400(自然大气)和800 μmol·mol^-1(倍增)两个CO₂浓度,80%土壤田间持水量(FC)(充分灌水对照)、55%～60%FC(轻度水分亏缺)、35%～40%FC(中度水分亏缺)、<35%FC(重度水分亏缺)4个水分梯度,研究CO₂浓度增加和水分亏缺对甘蓝型油菜、白三叶和紫花苜蓿叶绿素含量、气体交换参数及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明: 同一CO₂浓度下,与充分灌水对照相比,当土壤水分<40%FC时,3种植物的叶绿素含量和气体交换参数均显著降低;土壤水分为55%～60%FC时,3种植物的叶绿素总含量无显著变化,而白三叶和紫花苜蓿的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)降低了6%～25%,但WUE无显著性差异。与大气CO₂浓度相比,CO₂浓度倍增使充分灌水处理下甘蓝型油菜的P_n显著降低了21.5%,而显著增加了轻度水分亏缺下3种植物的P_n,且增加了中度水分亏缺下甘蓝型油菜和紫花苜蓿的P_n,但只对重度水分亏缺下紫花苜蓿的P_n有所改善;CO₂浓度倍增显著增加了白三叶和紫花苜蓿在所有水分处理下的WUE,但只增加了甘蓝型油菜在轻度水分亏缺下的WUE。CO₂浓度和水分的交互作用对3种植物的P_n均有显著影响,但仅对甘蓝型油菜的WUE有显著影响。综上,3种植物对大气CO₂浓度倍增和水分亏缺的响应存在明显差异,CO₂浓度升高能改善轻度水分亏缺对3种植物光合性能和WUE的不利影响,但只改善了重度水分亏缺下紫花苜蓿的光合性能。     

黄土丘陵区草本植物覆盖下生物结皮对坡面径流流速的削减作用

生物结皮是干旱半干旱地区的常见地被物,与植物共同影响坡面径流及流速。迄今鲜有研究关注植物和生物结皮共同覆盖对流速的影响,是干旱半干旱地区坡面侵蚀驱动因素研究的薄弱环节。本研究以黄土丘陵区退耕草地为对象,通过野外模拟降雨试验,研究草本植物覆盖下有无生物结皮及不同组成生物结皮(多藻少藓、多藓少藻和藓)对径流流速的影响。结果表明: 植物和植物+生物结皮覆盖显著降低了流速,植物覆盖较裸土降低70.7%,植物+生物结皮覆盖较裸土降低83.1%;植物和生物结皮共同覆盖下,植物和生物结皮对径流流速的削减效益分别为70.7%和12.4%。植物覆盖下生物结皮对流速的影响程度与其组成有关,多藻少藓结皮、多藓少藻结皮和藓结皮对流速的削减效益分别为11.5%、12.4%和19.4%。流速与藓盖度呈显著负相关,与藻盖度呈显著正相关,藓结皮盖度(x)与流速(y)的关系式为:y=-2.081x+0.03(R²=0.469)。当植物盖度一定时(40%±10%),生物结皮组成中藓盖度是影响共同覆盖坡面流速的关键因子。综上,草本植物覆盖下生物结皮有显著减缓流速的作用,且作用程度与其组成有关。表明在研究退耕草地坡面侵蚀动力机制时,生物结皮的作用应予以考虑。     

中国生物多样性研究的30个核心问题

在联合国《生物多样性公约》生效30年和《生物多样性》创刊30周年之际, 我们通过问卷调查从281名中国研究人员收集到763个生物多样性相关的研究问题, 通过归纳与整理, 并参考英国生态学会提出的100个生态学基本问题, 从中筛选出30个核心问题。这些问题涉及7个方面: 演化与生态(6个问题)、种群(4个问题)、群落与多样性(7个问题)、生态系统与功能(3个问题)、人类影响与全球变化(4个问题)、方法与监测(4个问题)、生物多样性保护(2个问题)。前5个方面主要聚焦在物种形成、生物多样性维持等的关键过程与机制、生物多样性与生态功能关系、全球变化对生物多样性的影响机制等, 第6方面主要涉及生物监测与预测、数据共享等, 第7方面涉及多样性保护、自然与人类健康关系这两个与公众息息相关的重要话题。这30个问题的筛选难免存在偏颇, 希望能以此为契机, 促进我国生物多样性研究人员对本领域核心问题的深入思考与探讨。     

6种杀虫剂对南美番茄潜叶蛾的毒力及田间防效

[目的]研究6种杀虫剂对南美番茄潜叶蛾卵、幼虫和成虫的毒力及其在温室番茄上的防治效果,为南美番茄潜叶蛾防治提供高效杀虫剂和施药技术。[方法]采用浸渍法和药膜法测定了6种杀虫剂对南美番茄潜叶蛾卵、幼虫和成虫的毒力,田间调查毒力较高杀虫剂对温室番茄上南美番茄潜叶蛾防效。[结果] 6种杀虫剂中的乙基多杀菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和阿维菌素对南美番茄潜叶蛾卵有毒力作用,致死中浓度（LC₅₀）分别为1.415、13.588和23.194 mg·L^-1。6种杀虫剂对南美番茄潜叶蛾幼虫的LC₅₀分别为：阿维菌素0.026 mg·L^-1、四唑虫酰胺0.052 mg·L^-1、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐0.057 mg·L^-1、乙基多杀菌素0.072 mg·L^-1、氯虫苯甲酰胺0.484 mg·L^-1和呋虫胺2.039 mg·L^-1。对于南美番茄潜叶蛾成虫,24 h时,仅甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和四唑虫酰胺对成虫有较高毒力;72 h时,6种杀虫剂对成虫的LC₅₀分别为：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐0.390 mg·L^-1、乙基多杀菌素1.646 mg·L^-1、四唑虫酰胺2.630 mg·L^-1、呋虫胺5.577 mg·L^-1、阿维菌素22.502 mg·L^-1和氯虫苯甲酰胺39.636 mg·L^-1。在成虫盛发期第4天施药,阿维菌素、四唑虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素在南美番茄潜叶蛾危害严重的温室番茄上防效达80%以上。[结论]阿维菌素、四唑虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素、氯虫苯甲酰胺和呋虫胺对南美番茄潜叶蛾卵、幼虫或成虫有较高毒力,其中阿维菌素、四唑虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和乙基多杀菌素田间防效较好。     

马达蛋白定向运动及能量转换效率的研究

通过建立非平衡涨落下的随机跃迁的两态模型,并利用非对称的周期势和Fokker-Planck方程及其本征值法计算两态模型的几率流和稳态几率流密。结果表明马达蛋白的定向运动与有效势的整体倾斜斜率有关,定性讨论了系统能量转换效率与负载有关。     

溶酶体相关细胞器生物发生复合体相互作用组构成胞内体运输网络

随着高等生物中十几个新的参与囊泡运输的 Hermansky-Pudlak 综合征(HPS)蛋白质的发现, 认为可能存在一类新的囊泡运输通路。该通路主要由新近鉴定的 3 个被称为溶酶体相关细胞器生物发生复合体(BLOC)所组成, 被分别命名为BLOC-1、BLOC-2 和 BLOC-3。越来越多的证据表明这些复合体与以前认识较清楚的 AP3 和 HOPS 复合体共同在胞内体运输中起重要作用。这些复合体之间的相互作用构成了以胞内体和细胞骨架为连接纽带的参与蛋白质运输的复杂网络。该网络中的每个节点的相互作用可区分为复合体内和复合体外相互作用两大类。复合体之间的联系可以是来自不同复合体亚基间的直接相互作用, 也可以通过耦联的节点联结不同的复合体。解析这一复杂网络有助于进一步了解参与蛋白质和膜运输这一动态而精细网络的结构与功能。一旦该网络结构得到破坏, 则可能导致如 HPS 这类囊泡运输或细胞器发生障碍性疾病。     

鸡西市1957-2003年麻疹流行特征分析

目的:了解鸡西市麻疹流行病学特征,探讨控制麻疹的策略。方法:采用描述流行病学,对鸡西市1957～2003年麻疹发病及死亡情况进行分析。结果:1957～1966年麻疹发病呈高发状态,年平均发病率为1280.03/10万,每年1～6月份发病占病例总数的83.09%,使用麻疹疫苗前具有明显的周期性,每隔3～4年出现1个发病高峰,使用麻疹疫苗后整个流行呈明显下降态势;发病主要集中在1～7岁年龄组,占84.09%,男女性别比为1.27:1。结论:实施计划免疫对控制麻疹疫情效果显著,为控制麻疹疫情应继续加强麻疹疫苗的常规免疫,适时开展强化免疫,加强麻疹监测与报告。     

乳清蛋白生物活性肽研究进展

以乳清蛋白为原料,经过酶解或发酵等方法可以获得独特理化性质的生物活性肽。乳清蛋白生物活性肽来源广、活性强、分子量小,在食品和医药行业有很高的应用研究价值,已经成为研究热点。随着制备、分离纯化以及鉴定技术的不断发展和成熟,越来越多的乳清蛋白生物活性肽被发现。本研究主要综述了乳清蛋白生物活性肽的制备、分离纯化、鉴定方法以及生物功能,并展望了乳清蛋白生物活性肽应用前景,以期为功能性乳清蛋白生物活性肽产品的开发与应用提供参考。