PM_(2.5)致炎症作用及其机制研究进展

大气细颗粒物(PM2.5)能够深入下呼吸道,直达肺泡,并且能透过肺呼吸道屏障,进入循环系统,随血流而到达全身各靶器官,对其组织细胞造成伤害。除诱发呼吸系统疾病外,PM2.5还能致心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤等多种疾病的发生和发展。PM2.5致局部组织或系统的急性或慢性炎症、炎症细胞的浸润、炎症因子的异常表达与释放等,被认为是致人体健康损伤的重要机制。在综述PM2.5与炎症细胞的相互作用、炎症因子的表达与释放等致炎症效应新成果的基础上,概述了近年来人们对于PM2.5致炎症作用机制的新认识。     

大气汞源解析受体模型研究进展

大气汞循环演化对全球汞的生物地球化学循环起着极其重要的作用。人为活动(化石燃料燃烧、水泥生产、氯碱制造以及金属冶炼与加工等)已成为大气汞的重要来源。在一定条件下,大气中的汞会发生干湿沉降而对某一局部环境——受体产生很大的影响。大气汞沉降在城市和工业区呈现出很强的空间梯度现象,排放源附近的汞沉降量明显较强。利用对受体的研究开展大气汞的源解析工作,是大气汞研究的一个重要领域。本文综述了污染物源解析的受体模型的研究及应用,介绍了化学质量平衡法、因子分析法、正交矩阵因子分解法、多元线性回归法等方法,概括了源解析在大气汞方面的应用成果,对我国区域大气汞源解析受体模型的建立及应用进行了探讨。     

不同压力二氧化碳气腹对兔血液流变学和微循环的影响

目的：研究不同压力二氧化碳气腹对兔血液流变学和微循环的影响。方法：18只雌性健康实验兔按气腹压力随机均分为三组：气腹压0mmHg组（Ⅰ组）、气腹压10mmHg组（Ⅱ组）和气腹压15mmHg组（Ⅲ组）。每组兔均在不同的压力下接受气腹1h。在二氧化碳气腹前5min（T0）、气腹后30min（T1）、气腹后60min（T2）测定血液流变学指标。监测心率（HR）、平均动脉压（MAP）、耳廓微循环的血流量和血流速率并记录在相应时点的上述参数值。结果：气腹后30min、60min,Ⅱ组与Ⅰ组比较,HR、MAP、全血粘度、红细胞刚性指数和聚集指数显著增加（P〈0.05）,红细胞变形指数、耳廓微循环的血流量和血流速率显著下降（P〈0.05）,Ⅲ组与Ⅰ组比较,各参数变化更为显著（P〈0.01）。血浆粘度和红细胞压积气腹前后无明显变化。结论：二氧化碳气腹后血液流变性减弱;虽然HR、MAP增加,但微循环的血流量和血流速率下降。     

不同季节高原鼢鼠乳酸脱氢酶活力和同工酶谱

目的:探讨高原鼢鼠对洞道低氧高二氧化碳环境的代谢适应机制。方法:用酶活力分析法,分析春季、夏季和秋季高原鼢鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活力、乳酸含量和组织LDH活力,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析血清和组织LDH同工酶谱。结果:高原鼢鼠血清LDH活力在春夏秋三季具有明显的差异,春季高于夏季,夏季高于秋季,血清乳酸含量表现出同样的变化趋势;春季血清中五种同工酶条带都清晰可见,夏季血清中LDH5和LDH4清晰可见,秋季血清中只能看见LDH5带。骨骼肌、心肌和脑组织LDH活力较高,而且从春季到秋季显著降低;肝、肾和肺组织LDH活力较低,肝组织LDH活力春季显著高于夏季和秋季,夏秋两季之间没有明显差异;肾和肺组织LDH活力在春季与夏季之间没有明显差异,但秋季明显降低。心、肝、肺、肾、脑和肌肉组织LDH同工酶谱,在春夏秋三季都显示出五条带,并表现出明显的组织差异;各组织同工酶含量也有不同程度的季节差异。结论:高原鼢鼠体内糖酵解过程具有明显的季节性变化,从春季到秋季依次降低,这与它们的季节性活动特点和洞道中氧气和二氧化碳的季节性波动有关。     

二氧化碳浓度增高对稻、麦品质影响研究进展

作物品质的形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果.一般认为大气中CO₂浓度增高将对作物品质产生重要影响.本文分别从蛋白质与氮含量、微量元素以及其他品质性状等3个方面综述了国内外关于CO₂浓度增高对水稻、小麦品质影响的研究进展,强调了该领域研究的必要性和紧迫性,并提出了研究的重点内容及主要方向.主要包括：大气中CO₂浓度增高对水稻、小麦品质的直接影响及品种间的差异;大气中CO₂浓度增高及其与其它气候因子协同作用对水稻、小麦品质的综合影响及其指标量化;大气中CO₂浓度增高及气候变化对水稻、小麦品质形成过程的影响机理;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良育种的方向与策略;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良的综合生产技术体系和分子标记及转基因技术在水稻、小麦品质改良育种方面的应用.     

青藏高原东南缘贡嘎山地区大气总汞时间序列分析及其影响因子

使用Tekran 2537A大气汞自动分析仪对中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站磨西基地站(102°72′E29°92′N)进行了为期1a的大气总汞(TGM)高时间分辨率观测。研究区域的平均TGM浓度为(4±1.38)ng m-3(N=57310),高于全球大气总汞背景值1.5~2.0ng m-3。不同季节表现出相似的日变化模式,即白天相对夜晚具有较高的TGM浓度,最大TGM浓度出现在中午,最小值出现在日出前,春季和夏季日变化高峰值出现时间比秋季和冬季早1~2h。以冬季TGM浓度最高,为(6.13±1.78)ng m-3;夏季最低,为(3.17±0.67)ng m-3。观测期间不同风向间TGM浓度无显著差异。相关分析表明,TGM浓度与温度、饱和水汽压、降水量、紫外辐射、大气压有显著相关性,这种相关性随季节而变化。贡嘎山地区大气汞浓度主要受局地源的影响和调节。     

模拟大气CO2浓度和温度升高对亚高山冷杉(Abies faxoniana)林土壤酶活性的影响

采用控制环境生长室研究了川西亚高山森林生态系统中与C、N、P循环有关的土壤转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性的月动态及其对模拟大气CO₂浓度增加、温度升高以及交互作用的动态响应。在一个生长季节内,土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在温度较高的夏季。其中,土壤有机层的转化酶活性高峰出现在6月份,但土壤矿质层的转化酶活性高峰出现在7月份,土壤有机层和矿质土壤层的脲酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在7月份,而硝酸还原酶的活性高峰均出现在8月份。升高大气CO₂浓度处理(EC)对土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性没有显著影响。升高温度处理(ET)显著增加了土壤有机层和矿质土壤层的酶活性,并且土壤有机层的转化酶、硝酸还原酶和脲酶活性增加更显著。大气CO₂浓度增加和温度升高之间的交互作用(ECT)对土壤有机层和矿质土壤层酶活性的影响主要是温度升高引起的。     

微生物固碳的电子供给策略研究进展北大核心CSCD

随着生物化工技术的不断发展成熟,通过改造微生物已可以实现二氧化碳、甲烷等温室气体的固定、转化和利用,而电子传递及能量供给对微生物固碳效率起着决定性的作用。本文首先分析了好氧性嗜甲烷菌、化能自养微生物等天然微生物细胞内外的直接、间接电子传递系统。在此基础上,围绕微生物固碳细胞工厂的构建,进一步介绍了基于光能、电能的人工电子供给策略及其对固碳过程中代谢通量、合成路径和供能效率的影响。最后针对微生物固碳的关键共性技术难点,简要展望了可行性的解决方案及相关应用前景。     

中国稻纵卷叶螟发生特点及北迁的大气背景

稻纵卷叶螟因其发生面积大、暴发频率高、致害程度重而成为我国水稻生产上的重要害虫。为了阐明大气背景对其北迁重大过程的影响,利用2000—2012年中国稻纵卷叶螟灯诱数据分析了我国水稻主产区稻纵卷叶螟迁入的主要特征;选取2007年7月下旬的一次重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析资料,模拟了这一过程的大气背景,推算了稻纵卷叶螟的迁飞轨迹,并分析了大气背景对稻纵卷叶螟灾变性迁入的影响。研究表明:(1)这13年中,我国稻纵卷叶螟的迁入大多在3月初始见,3—8月为北迁期,从南到北先后在华南、西南、江岭、江淮稻区出现迁入峰;9—11月为南迁期,从北到南先后迁入江淮、江岭、华南稻区并出现相应的迁入峰,10月底至11月初为终见期。(2)北迁个例中各站逆推轨迹分析显示:包括再迁飞在内的不同时段虫源地基本上位于降虫区的西南方,迁飞高度都变化于550—850 m之间,但在沿海地区降落的稻纵卷叶螟迁飞轨迹是复杂的。(3)水平气流是稻纵卷叶螟远距离北迁的主要运载动力,925 h Pa上南方稻区一致的偏南气流对稻纵卷叶螟北迁极为有利;三维流场的起伏、特别是垂直气流的强弱变化对迁飞高度的变化起重要的作用。(4)下沉气流和降水是稻纵卷叶螟降落的关键动力因素,两者都对降虫有明显影响。(5)在这一北迁过程中,稻纵卷叶螟种群多降落在相对湿度大的区域,降虫区的相对湿度均在75%以上。     

C4作物FACE(free-air CO2 enrichment)研究进展

持续迅速上升的大气二氧化碳浓度([CO₂])是全球变暖最大的驱动因子,但其作为光合作用底物直接增加了作物的生产力。相比C₃作物,人们对未来高浓度CO₂情形下C₄作物的响应规律认识较少。与封闭或半封闭气室研究相比,FACE(free-air CO₂ enrichment)试验在空气自由流动的大田条件下对作物表现进行研究,它提供了对未来作物生长环境的真实模拟,因此提供了评估CO₂肥料效应以及揭示植物响应机制的最好机会。作为人类重要的粮食和饲料来源,高粱和玉米是最重要的C₄作物。在简介美国玉米和高粱FACE系统的基础上,综述了FACE情形下高浓度CO₂(模拟本世纪中叶大气CO₂浓度,即550 μmol/mol)对两大作物生理、生长和产量以及土壤特性等方面的影响,同时比较了与气室研究结果的异同点。(1)FACE使干旱条件下两作物光合作用显著增强,但湿润条件下没有影响;FACE条件下高粱出现光合适应现象,而玉米没有;(2)FACE使两作物气孔导度大幅下降,导致叶温升高、蒸腾速率下降、蒸发蒸腾总量减少或没有变化、叶片总水势和水分利用效率增加或没有变化;(3)FACE对两作物物候期和化学组分影响很少;(4)FACE使干旱条件下两作物生长和产量略有增加,但湿润条件下没有影响;(5)FACE使高粱田土壤丛枝状菌根真菌的长度和易提取胶状物质浓度显著增加,导致水稳性土壤团聚体增加;FACE对高粱田N₂O或含氮气体(N₂O+N₂)的排放没有影响;(6)高浓度CO₂对两作物气孔导度的影响FACE试验明显大于气室试验,而对生长和产量的影响呈相反趋势。阐明CO₂与基因型、土壤湿度和大气温度间的互作效应及其机制是下一轮C₄作物FACE研究优先考虑的方向,技术的不断进步已为利用大型FACE系统来研究这些互作效应提供了可能。