复杂地形下褐飞虱迁飞的数值模拟:个例研究

褐飞虱是影响我国水稻生产的重要迁飞性害虫之一,它的爆发严重影响水稻的生长,并诱发水稻病害,导致水稻减产。研究复杂地形条件下褐飞虱的迁出虫源地、空中迁飞轨迹、降落区,探明复杂地形对褐飞虱迁飞的影响机制,对害虫测报与防治、农业防灾减灾和保障我国粮食安全具有重要的理论意义和实践价值。为了分析覆盖复杂地形的大气动力场、温度场、湿度场对褐飞虱迁入及降落分布的影响,采用WRF-Flexpart耦合轨迹计算模式和GIS空间分析等方法,对2008年9月30日—10月3日发生在广东曲江、肇庆、梅县三站和湖北宜昌、安徽东至、江西吉安三站的褐飞虱迁入和降落过程进行了数值模拟,以揭示复杂地形条件下褐飞虱种群降落和密度分布的时空变化结构。(1)广东曲江、肇庆、梅县三站的后向轨迹模拟结果显示,迁入三站的虫源均来自该站点的西北方向。地形较高且复杂多变时,褐飞虱难以穿越且迁飞距离较短、方向多变。(2)湖北宜昌、安徽东至、江西吉安三站的前向轨迹模拟结果显示,当站点附近的山脉较低且有山谷通道,褐飞虱沿山脉顺风方向迁飞,且迁飞距离较远。当山脉地势较高且没有明显的山谷,则褐飞虱遇到山脉阻挡而转向造成种群滞留。(3)褐飞虱迁飞种群的密度沿山脉走向呈带状分布,山坡较为陡峭、断崖显著时,向远离山体的方向迁飞。若山脉由多个山岭构成,则褐飞虱可从其峡谷穿越,密度分布较为分散。(4)强水平气流有利于褐飞虱的远距离迁飞,下沉气流对褐飞虱降落起着重要的作用,当有强下沉气流且气温较高时,有利于褐飞虱种群的降落,并聚集形成高密度迁入区。(5)垂直方向上,在一定的温度范围内,褐飞虱趋向于在暖层中迁飞。褐飞虱密度沿河谷地带呈带状分布且密度高值区多分布在较温暖的地区。秋季,褐飞虱降落区多分布在相对湿度50%左右的区域。模拟的褐飞虱迁飞轨迹、迁飞方位角和迁飞距离等与实际发生的褐飞虱迁飞路径和降虫区之间偏差较小,该模拟方法较大程度地提高了我国迁飞性害虫的业务预报水平。未来拟提高测报褐飞虱虫情数据的时空分辨率,以为得到较高准度和精度的模拟结果。     

基于ISO 14046的工业产品水足迹评价研究——以电缆为例

水足迹国际标准(ISO 14046)于2014年发布,基于生命周期评价(LCA)的思想,水足迹被定义为量化与水相关潜在环境影响的指标。在ISO14046的原则、要求和方法学框架基础上,介绍了工业产品水足迹的计算和评价方法,并以铜电缆和铝合金电缆为例进行研究,分别评价了两类电缆生命周期过程产生的与水相关环境影响。与水足迹网络(WFN)的方法侧重于计算生产产品所需要的水资源总量不同,ISO的方法更关注于产品全生命周期过程的环境影响评价。案例研究表明:铜电缆生命周期全过程耗水量与铝合金电缆相比少24.8%,水短缺足迹相比则少97.9%。这是因为铜电缆生产地江苏的水压力指数(WSI)小于铝合金电缆生产地河北的WSI。由此,在江苏地区生产电缆使用的水资源对当地水环境压力造成的影响远小于在河北地区生产电缆造成的影响。采用科学合理的水足迹评价方法,量化工业产品全生命周期带来的环境影响,能为我国实现工业布局的合理规划和水资源的可持续利用提供科学依据。     

有氧运动联合破壁蛋白核小球藻对高脂膳食大鼠脂代谢某些指标的影响

目的：研究有氧运动联合破壁蛋白核小球藻对高脂膳食大鼠脂代谢某些指标的影响。方法：55只雄性Wistar大鼠经过适应性饲养4 d后进行3 d、20 min/d的无负重游泳训练,筛选淘汰5只不适应游泳训练的大鼠后,按体重以数字随机分组法分为5组：普通膳食+安静对照组（C组）、高脂膳食+安静对照组（H组）、高脂膳食+小球藻+安静对照组（HC组）、高脂膳食+有氧运动组（HM组）、高脂膳食+有氧运动+小球藻组（HMC）,每组10只。HM组和HMC组进行6周每周6次60 min/d的无负重游泳训练。C组大鼠以普通饲料常规喂养;其余各组以高脂饲料喂养;HC组和HMC组大鼠灌胃破壁小球藻1次,灌胃剂量为3.9 g/（kg·d）,灌胃体积为5 ml/kg,其余各组ig等量生理盐水。6周后,测定大鼠Lee’s指数,取血、肝脏检测相关生化指标。结果：与C组比较,H组Lee’s指数,血清FFA、IL-6、TNF-α、TC、TG、LDL-c,肝脏FFA、IL-10显著升高（P<0.01）;血清HDL-c水平显著降低（P< 0.01）。与H组比较,HC、HM、HMC组Lee’s指数,血清FFA、IL-6、TNF-α、TC、TG、LDL-c,肝脏FFA、IL-10显著降低（P<0.05或P<0.01）;血清HDL-c水平显著升高（P<0.05或P<0.01）。与HC、HM组比较,HMC组Lee’s指数,血清FFA、IL-6、TNF-α、TC、TG、LDL-c,肝脏FFA、IL-10显著降低（P<0.05）;血清HDL-c水平显著升高（P<0.05）。结论：有氧运动和破壁蛋白核小球藻干预能够不同程度改善高脂膳食大鼠脂代谢,降低肥胖对肝脏造成的脂毒性。其中联合干预较单一干预更为有效。     

中国汉族乡村成年人的身高与体质量的地理性分布

目前尚未见大样本的中国乡村汉族人随纬度、经度增长,身高、体质量值的变化规律的报道。为此,2009～2013年测量了16501例汉族人(共36个调查地区)乡村成人的身高、体质量等13项指标值,并计算了3项指数。研究不同纬度、经度地区汉族乡村成人的身高、体质量值变化规律以及这种规律形成的原因。研究发现,汉族人的身高、体质量与纬度、经度均呈正相关。随纬度增加,男性和女性的躯干、下肢的高度值均增大是身高与纬度呈正相关的原因。随纬度增加,男性身高的增加、躯干的增粗共同促进体质量与纬度呈正相关,女性身高、躯干围度、四肢围度、背部皮下脂肪厚度值的增大是体质量与纬度呈正相关的原因。男性随经度增加,身高增大,躯干部的增粗是导致体质量与经度相关的原因。而四肢和躯干的皮下脂肪、四肢的围度并不随经度的增加而线性增大。随经度增加,女性的身高、臀围呈线性增大,这是导致女性体质量与经度相关的主要原因。遗传、环境、经济发展水平的差异是导致身高、体质量与纬度、经度呈正相关的因素。     

运用萎锈灵抗性基因构建香菇聚乙二醇介导的遗传转化方法

【背景】萎锈灵抗性基因作为筛选标记在植物和真菌中得到广泛应用。【目的】构建可以使用萎锈灵作为筛选标记的香菇遗传转化技术。【方法】利用溶壁酶消化培养4 d的香菇菌株411-4的菌丝体获得原生质体,加入适量pL-cbx质粒和聚乙二醇溶液,混合物涂布于再生筛选培养基上,培养后挑选菌落进行验证试验。【结果】在原生质体数目108个和添加4μg质粒DNA的情况下,得到了40个抗性转化子。利用PCR实验和转代实验对转化子进行验证,结果显示38个转化子的抗性可稳定遗传,表明萎锈灵抗性基因整合进入了供试菌株的基因组中。【结论】利用香菇411-4菌株建立了一套运用萎锈灵抗性基因作为分子标记的遗传转化技术体系。     

小家鼠和实验小鼠遗传特性的比较研究

本文用同工酶电泳法、微量细胞毒法和免疫双向扩散法对我国4个动物地理区的6个采集点的156个小家鼠(Mus musculus)进行了遗传特性的调查。结果发现:在全部被测的13个位点中,小家鼠在7个位点上存在着多种实验小鼠中罕见的基因组成;而不同动物地理区和亚区的小家鼠的遗传特性又各不相同。从而指出将小家鼠的特有基因导入实验小鼠,培育新品系的重大意义。     

西藏嵩草ISSR-PCR反应体系优化研究

西藏嵩草( Kobresia tibetica )为莎草科嵩草属多年生草本,根状茎短,秆密集丛生。生于海拔2550~4950 m的河滩地、湿润草地、高山灌丛草甸,分布于甘肃、青海、四川西部、西藏东部,其根系发达,喜湿,耐寒,生活力强。西藏嵩草繁殖以营养繁殖为主、有性繁殖为辅,其茎叶茂盛,有较高的营养价值,产草量高,是青藏高原夏、秋两季的主要放牧饲草。该研究以青藏高原高寒沼泽化草甸的建群种和优势种———西藏嵩草为材料,对影响其ISSR-PCR反应的因素( Mg2＋、Taq DNA聚合酶、dNTP、引物和模板DNA)进行5因素4水平的正交试验,以确定西藏嵩草ISSR分析的最佳反应体系,并筛选适宜的ISSR引物及各引物的最佳退火温度。结果表明：建立了适宜于西藏嵩草ISSR-PCR反应的最佳体系为20μL反应液中包括10× PCR buffer 2μL、1.5 mmol?L-1 Mg2＋、1.0 U Taq DNA聚合酶、0.100 mmol?L-1 dNTP、0.3μmol?L-1引物和30~40 ng DNA模板;同时从100条ISSR引物中筛选出了扩增结果清晰、稳定的12条引物,各引物的最佳退火温度为48.0~53.2℃(引物不同,其最佳退火温度也不同);西藏嵩草ISSR-PCR适宜的扩增程序为首先预变性94℃5 min,然后变性94℃20 s、复性48.0~53.2℃1 min、延伸72℃80 s、38个循环,最后72℃延伸6 min。体系稳定性验证结果表明,该体系在西藏嵩草其他样品中所得条带清晰且多态性丰富,为后续西藏嵩草的遗传多样性分析和优良牧草种质资源筛选研究奠定了基础。该研究结果对以西藏嵩草为优势种的高寒沼泽化草甸研究及湿地生态系统的修复和保护具有重要意义。     

虾夷扇贝遗传连锁图谱的初步构建

用AFLP标记首次构建了虾夷扇贝遗传连锁图谱。用56对引物组合对父母本和52个F^₁代个体进行遗传连锁分析, 共得到1 855个标记, 其中多态位点为598(32.2%)个, 而354个符合孟德尔1: 1分离比。用这些标记和23个偏分离标记(0.01相似文献   

藏鸡诱导型一氧化氮合酶基因低氧适应功能分析

低氧刺激诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric-oxide synthase, iNOS)催化产生NO, 增加血流, 改善组织供氧。文章采用测序和PCR-RFLP技术检测藏鸡及低地鸡iNOS基因编码区、5′侧翼区(2.0 kb片段)序列和3′侧翼序列SNP, 并测定低氧和常氧孵化时鸡胚尿囊绒毛膜组织iNOS基因表达量和酶活力。结果在iNOS基因 5′侧翼区发现一个与低氧适应相关的藏鸡高频率突变SNP位点(-870C→T), 藏鸡该突变的等位基因T频率高于低地鸡种。藏鸡iNOS基因表达量和酶活力在低氧孵化环境中多高于矮小鸡。结果表明藏鸡群体iNOS基因的突变及其低氧表达量的增加是其适应低氧环境的重要基础。     

内蒙古温带荒漠草原生长季地表反射率特征及数值模拟

基于内蒙古苏尼特左旗温带荒漠草原生态系统野外观测站2008年生长季(5月1日-10月15日)的气象和生物要素观测资料,分析了地表反射率日、季动态,并构建了温带荒漠草原地表反射率模型.结果表明：研究区地表反射率日变化主要受太阳高度角影响,呈早晚高、中午低的U形曲线特征;生长季地表反射率在0.20～0.34,平均为0.25,以5月较高、6月下降、7-9月相对稳定、10月增大;研究区地表反射率的季节动态与冠层叶片的物候变化有关,同时受降水过程的影响;土壤含水量和叶面积指数是影响该区地表反射率的关键因子;反映土壤含水量和叶面积指数共同作用的地表反射率模型的模拟值与野外实测值具有较好的一致性.