高原湖泊流域国土空间生态修复优先区诊断及修复研究

高原湖泊流域是高原地区人类活动的重要载体,兼具高生态价值和高脆弱性的特点。随着高原湖泊流域城市化和工业化发展加速,湖泊面积萎缩,污染加剧,流域生态环境受损严重,引发了一系列生态环境问题,如水土流失、水污染、湿地退化、生境质量下降等。亟需开展生态修复以平衡经济发展与生态环境保护之间关系,而基于整体保护与系统治理思维诊断并修复生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态保护与修复的重要抓手。基于此,研究以高原湖泊流域典型代表滇池流域为例,利用人类足迹和景观生态风险模型定量评估生态系统所受负向干扰,以最小累积阻力模型和电路理论构建流域生态网络;提取生态网络受负向干扰较高的关键区域为生态修复优先区并提出针对性修复措施。研究表明：(1)滇池流域人类干扰和生态风险整体较高,人类干扰整体呈核心—边缘递减的圈层式分布,中高生态风险占据了绝大部分区域。人类交通网络大幅扩展了人类干扰和生态风险的强度和深度;(2)区域生态网络呈典型湖泊生态网络特点,38条生态廊道呈放射状或环状分布,连通湖区、山区两大生态空间内共23块生态源地,保障区域生态安全;(3)研究共提取生态源地修复优先区73.83km²     

荒漠草原生态恢复与重建：人工植被推动下水分介导的系统响应、生态阈值与互馈作用

荒漠草原(生态区)横贯我国西北地区东部,生态地位十分重要。近二十年来,通过封育禁牧、退耕还林(草),植被覆盖显著改善,但是生态系统质量和稳定性依然不高。由于长期将荒漠草原单纯视作草原的一部分,对其生态系统过渡性、脆弱性和复杂性本质特征认识不足,造成了荒漠草原生态学研究与区域生态建设实践之间不同程度的脱节。在分析荒漠草原生态区未来在我国生态安全格局中突出的但是被一定程度上忽视的地位的基础上,进一步归纳了荒漠草原生态系统的一般特征,指出了生态恢复与重建研究中存在的主要问题。进而以人工植被引入荒漠草原生态工程为案例,分析了人工植被驱动荒漠草原生态恢复与重建的过程与机制,归纳了“植被-水文-土壤”互馈作用驱动生态系统层级响应模式,并展望了今后的发展趋势与研究方向。     

A meta-analysis on morphological,physiological and biochemical responses of plants with PGPR inoculation under drought stress

Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) can help plants to resist drought stress. However, the mechanisms of how PGPR inoculation affect plant status under drought remain incompletely understood. We performed a meta-analysis of plant response to PGPR inoculation by compiling data from 57 PGPR-inoculation studies, including 2, 387 paired observations on morphological, physiological and biochemical parameters under drought and well-watered conditions. We compare the PGPR effect on plants performances among different groups of controls and treatments. Our results reveal that PGPR enables plants to restore themselves from drought-stressed to near a well-watered state, and that C4 plants recover better from drought stress than C3 plants. Furthermore, PGPR is more effective underdrought than well-watered conditions in increasing plant biomass, enhancing photosynthesis and inhibiting oxidant damage, and the responses of C4 plants to the PGPR effect was stronger than that of C3 plants under drought conditions. Additionally, PGPR belonging to different taxa and PGPR with different functional traits have varying degrees of drought-resistance effects on plants. These results are important to improve our understanding of the PGPR beneficial effects on enhanced drought-resistance of plants.     

微生物镉解毒机制及微生物-植物互作修复研究进展

镉(cadmium,Cd)是引起粮食减产的主要金属之一,具有高溶解性及高迁移性,易被植物吸收和积累。微生物长期在镉胁迫的条件下进化出一系列的镉解毒机制。微生物对镉的解毒包括抑制Cd(Ⅱ)的进入、促进Cd(Ⅱ)的外排,以及将进入胞内的Cd(Ⅱ)进行“扣押”。微生物的Cd(Ⅱ)钝化是通过细胞吸附和胞外沉淀将游离态的Cd(Ⅱ)进行钝化,这类微生物具有较强的土壤镉污染治理潜力。本文主要介绍微生物的镉解毒机制、微生物-微生物互作、微生物-植物互作机制及其在镉污染生物修复中应用的最新研究进展。     

青藏高原垫状点地梅叶际及内生可培养微生物多样性

【背景】垫状点地梅作为青藏高原最具代表性的垫状植物,其叶际和内生微生物对适应极端环境有重要意义,同时也是一种独特的资源。【目的】探究垫状点地梅叶际和叶内可培养微生物多样性,以及不同生存状态个体之间的微生物差异。【方法】采用纯培养方法分离和纯化3个不同地区垫状点地梅叶际和叶内的细菌、酵母菌和丝状真菌,并用16S rRNA基因和ITS区域序列进行分析鉴定。【结果】最终得到叶际微生物350株,鉴定为22属49种,优势种为Penicillium sajarovii;内生微生物274株,鉴定为19属45种,优势种为Bacillusmycoides;两者的优势属均为Penicillium。垫状点地梅叶际和叶内之间及不同生存状态个体之间微生物的α多样性大多无显著差异,各群落间的成员也有重叠,但物种组成存在显著的空间异质性。【结论】垫状点地梅叶际和叶内有着丰富的可培养微生物资源,来源于不同生存状态的个体或不同部位的微生物物种组成差别较大,微生物对不同环境的选择偏好形成了不同的群落模式。但这些不同来源的微生物群落之间同样存在高比例的共有菌株,这些共有菌株的异养方式和生态位并不固定,可兼共生和腐生生存,生...     

珍稀濒危植物蒜头果种子萌发特征与幼苗类型的研究

以去除果皮后阴干的珍稀濒危植物蒜头果种子为材料,在温室大棚沙池内进行层积处理,从层积处理开始至子叶出土的不同萌发阶段,考察蒜头果种子发育形态、贮藏物质积累、酶活性以及幼苗类型等变化特征,初步探讨其种子休眠形成原因。结果显示：(1)蒜头果种子从解除休眠开始至萌发形成幼苗的过程约需195 d,其中幼胚的形态发育后熟约需75 d,随后30 d内是种子集中萌发的时期,其发芽率达到最高(53.33%);依据种胚发育形态的标志特征将此过程划分为7个阶段(S1～S7阶段):S1阶段种子未萌发,S2阶段种胚“露白”,S3阶段胚根突破种皮长超过1 cm, S4阶段下胚轴与胚根连接处形成弯钩结构,S5阶段“S”型胚形成及胚根前端膨大,S6阶段种子不仅具有膨大的胚根且已有侧根的分化,S7阶段子叶脱落,胚芽出土,真叶出现。(2)蒜头果种子在湿沙层积过程中,种胚胚长和胚率从S1阶段的(5.49±1.57)mm和(19.48±5.72)%分别增加至S6阶段的(67.92±2.94)mm和(240.75±15.29)%,胚率平均增加了12.4倍,显示蒜头果种子的胚需要经历后熟过程才能萌发,属于胚后熟型种子。(3)从...     

角结膜缘上皮良、恶性病变细胞核DNA原位图像定量分析

应用真彩色医学图像分析技术,对５１例角结膜缘上皮良、恶性病变（其中上皮增生１９例,不典型增生６例,原位癌１４例,鳞状细胞癌１２例）进行了ＤＮＡ原位定量分析研究．结果显示：原位癌和鳞状细胞癌ＤＮＡ含量明显增加,多为高倍异倍体细胞,ＤＮＡ直方圆明显右移,峰值主要位于＞５Ｃ处,≥５Ｃ细胞分别占７８．８９％和７８．３１％;上度增生病变ＤＮＡ含量较低,多为低倍整倍体细胞,ＤＮＡ直方图峰值位于２Ｃ～４Ｃ处,２Ｃ～４Ｃ细胞占８８．５９％;上皮不典型增生病变ＤＮＡ含量介于良性病变和癌之间,ＤＮＡ直方图逐渐右移,２Ｃ～４Ｃ细胞占５８．６２％,≥５Ｃ细胞占４１．３８％。以上数据经统计学处理各组间有显著性差异。表明ＤＮＡ倍性程度与肿瘤的增殖程度呈正相关,高倍异倍体细胞随肿瘤恶性程度的增高而增多。作者认为ＤＮＡ原位图像定量分析可为角结膜缘上皮良、恶性病变的诊断、分级及早期发现癌变趋势提供一个可靠的参考指标。     

用多引物PCR分析γ射线引起人外周血淋巴细胞hprt基因突变

正常人外周血用~（６０）Ｃｏ射线分别进行１～８Ｇｙ照射后,在含６－ＴＧ的培养基上克隆和筛选人淋巴细胞ｈｐｒｔ突变细胞。细胞的突变频率与γ射线的照射剂量呈正相关．获得４２个ｈｐｒｔ突变细胞株,用８对ｈｐｒｔ寡核苷酸引物进行多聚酶链反应（ＰＣＲ）从细胞粗提物中分别扩增ｈｐｒｔ各个外显子,分析突变细胞的ｈｐｒｔ基因突变,约６０％（２５／４２）的ｈｐｒｔ基因突变为基因缺失,其中１３个突变是ｈｐｒｔ基因全部缺失,而１２个是部分ｈｐｒｔ基因外显子缺失,约有４０％（１７／４２）的突变无明显的ＰＣＲ扩增变化．同时显示ｈｐｒｔ基因外显子的缺失突变与辐射剂量有关,实验结果提示,此方法有可能用于估计辐射剂量和进行辐射远后效果观察,进而揭示辐射致突的分子机理．