内蒙古草原生态系统净初级生产力及其与气候的关系

该文在利用朱文泉等(2007)构建的基于光能利用率的净初级生产力(NPP)遥感估算模型对内蒙古草原生态系统1982-2006年的NPP进行估算的基础上, 选取包括降水量、温度、有效降水、有效温度和3种地表干湿度指数在内的气候指标, 充分考虑地表覆盖状况和气候因子的时滞和累积效应, 探讨了内蒙古草原生态系统NPP与气候因子之间的相互作用关系。结果表明, 以年为时间单位, 在年际水平上, 温度相关的各指标与年NPP的关系并不明显, 当年的气候条件对草原区植被的生长影响最大。以月为时间单位, 年内月气温和降水是影响NPP的重要因素。且所有植被类型区在年内月际水平上气候各指标对NPP的影响时效最大为1个月, NPP和各气候参量的关系时效也为1个月; 在年际水平上5-9月的NPP与降水、地表干湿度指数的互相关系数明显高于同温度各指标的互相关系数, 表明降水是影响内蒙古草原NPP的主要气候因子, 且降水的累积效应影响显著。不同植被类型区年际月NPP与降水指标之间的关系也各不相同。     

降雨格局变化对内蒙古典型草原优势种大针茅幼苗的影响

大针茅(Stipa grandis)是内蒙古草原的优势物种, 研究其幼苗在不同降雨格局下的响应特征, 可以为进一步研究降雨格局变化下内蒙古典型草原的响应特征提供科学依据。在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站, 利用开顶式生长室进行控制试验模拟降雨格局变化, 研究了大针茅幼苗对总降雨量和降雨间隔时间变化的响应。结果表明: 1)总降雨量增加50%使大针茅幼苗生长季末的地上生物量平均增加23% (p < 0.05), 而降雨间隔时间由5天增长为15天使地上生物量平均增加48.8% (p < 0.001)。2)总降雨量对大针茅幼苗的地下生物量没有显著影响; 而在低降雨量条件下, 降雨间隔时间增长使地下生物量增加56.2% (p < 0.001), 在高降雨量条件下作用不显著。3)总降雨量和降雨间隔时间对根冠比的效应都依赖于对方水平的高低, 总降雨量增大只在较长降雨间隔条件下使根冠比发生改变(-28.4%, p < 0.05), 降雨间隔时间增长只在高降雨量条件下使根冠比发生改变(-28.8%, p < 0.05)。4)处理期间, 在处理时间分别为30天和45天时, 大针茅幼苗地上生物量、地下生物量和总生物量的差异都主要取决于总降雨量; 而在处理时间为75天时, 其差异则都主要取决于降雨间隔时间。该研究得到以下主要结论: 1)降雨间隔时间与总降雨量一样, 是影响大针茅幼苗生长的关键因素之一。2)总降雨量对大针茅幼苗生长的效应与降雨间隔时间的长短紧密相关。3)降雨格局对大针茅幼苗生长的影响机制随着幼苗的生长期不同而改变。     

人脑默认网络方向图：基于7TfMRI的动态因果模型

近年来,默认网络是认知神经科学领域的研究热点之一,已有研究报告它可能参与了多种认知活动,而且某些精神疾病也与其异常活动相关.但默认网络内主要脑区之间的有向连接关系(有效连接模式)尚不明确.本研究使用国际前沿的谱动态因果模型算法,基于7T高分辨率静息态功能磁共振数据,对默认网络4个核心脑区之间的有效连接模式进行了探索.实验结果发现,默认网络内后扣带回接受内侧前额叶、双侧顶下叶的信息输入,可能扮演着信息集合中心的角色,而双侧顶下叶对内侧前额叶、后扣带回都有信息输入,在默认网络内可能起到信息驱动和调节的功能.本研究首次报道了基于7T功能磁共振数据得到的默认网络有向连接图谱,对于我们更深入理解默认网络的功能具有帮助,对相关精神疾病的研究具有潜在的参考应用价值.     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼雄性个体的有效繁殖力特性研究

对西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)雄性个体的有效繁殖力特性, 以及有效繁殖力与个体生长发育关系进行了研究。结果表明, 阿根廷滑柔鱼雄性个体的胴长、体重的生物学最小型分别为207.79 mm和162.55 g; 个体有效繁殖力为(374±280.33)条精荚, 胴长相对有效繁殖力为(179.18±117.66)条/mm; 精荚的平均长度为(21.57±4.17) mm, 是胴长的(10.22±1.82)%。随着性腺发育, 个体有效繁殖力和精荚长度均增长显著(P<0.05), 前者在功能性成熟期达到最大值, 为(811±181.34)条精荚; 后者在繁殖产卵期达到最大值, 为(23.89±3.87) mm。同时, 个体有效繁殖力和精荚长度均与胴长、体重呈显著的线性函数关系(P<0.05)。回归拟合数据集比较分析和多元线性回归分析显示, 个体有效繁殖力与胴长、体重之间的线性关系不存在显著性差异(P>0.05), 但是体重对个体有效繁殖力的影响更为显著(P<0.001); 精荚长度与胴长、体重之间的线性关系存在显著性差异(P<0.001), 并且胴长、体重两者对精荚长度具有一致的影响效应(P<0.001)。以上结果表明, 阿根廷滑柔鱼雄性个体随着性腺发育持续产生并存储精荚, 精荚长度也随之显著增加, 并且与个体大小密切相关。     

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的改进

“细胞呼吸”是高中《生物必修1》“分子与细胞”模块的重点和难点,教材在内容编排上改变了以往直接传授知识的做法,将探究实验放在前面,其目的在于引导学生通过探究过程主动构建知识和概念,为以后学习细胞呼吸的相关知识打下基础。本活动耗材多、用时长、操作繁琐。本文主要阐述该如何改进该实验、组织学生有效探究,以发挥其教学价值。     

RNA-Guided Genome Editing in Plants Using a CRISPR-Cas System

Precise and straightforward methods to edit the plant genome are much needed for functional genomics and crop improvement. Recently, RNA-guided genome editing using bacterial Type II cluster regularly interspaced short palindromic repeats （CRISPR）-associated nuclease （Cas） is emerging as an efficient tool for genome editing in microbial and animal systems. Here, we report the genome editing and targeted gene mutation in plants via the CRISPR-Cas9 sys- tem. Three guide RNAs （gRNAs） with a 20-22-nt seed region were designed to pair with distinct rice genomic sites which are followed by the protospacer-adjacent motif （PAM）. The engineered gRNAs were shown to direct the Cas9 nuclease for precise cleavage at the desired sites and introduce mutation （insertion or deletion） by error-prone non-homologous end joining DNA repairing. By analyzing the RNA-guided genome-editing events, the mutation efficiency at these target sites was estimated to be 3-8%. In addition, the off-target effect of an engineered gRNA-Cas9 was found on an imper- fectly paired genomic site, but it had lower genome-editing efficiency than the perfectly matched site. Further analysis suggests that mismatch position between gRNA seed and target DNA is an important determinant of the gRNA-Cas9 tar- geting specificity, and specific gRNAs could be designed to target more than 90% of rice genes. Our results demonstrate that the CRISPR-Cas system can be exploited as a powerful tool for gene targeting and precise genome editing in plants.     

生物黑炭与无机肥料配施对旱作红壤有效磷含量的影响

针对我国南方旱地红壤有效磷含量普遍较低的问题,研究了生物黑炭与无机肥料配施对旱地红壤有效磷、有机碳含量和pH的影响.结果表明:生物黑炭与无机肥料配施后,红壤理化性质得到不同程度的改善;土壤pH值、有机碳和有效磷含量在油菜各生育期均得到不同程度的提高,在抽薹期、开花期、成熟期分别较种植前平均提高了16%、24%、26%,23%、34%、38%及100%、191%、317%.pH、有机碳和有效磷含量随着生物黑炭用量的增多而增加.施用生物黑炭处理的土壤有效磷与pH和有机碳呈显著相关性.研究结果可为改善旱地红壤缺磷状况及其理化性质提供科学依据.     

具免疫疗法的肿瘤生长微分方程模型的稳定性分析

通过研究肿瘤细胞,免疫效应细胞和IL-2系统的数学模型来说明具IL-2和ACI的免疫疗法对肿瘤治疗的作用.对模型无治疗情况下和免疫治疗情况下的无肿瘤平衡点进行了局部稳定性分析.     

MS-222对布氏鲷幼鱼的麻醉效果研究

在水温26.5℃±0.2℃条件下,研究了麻醉剂MS-222对布氏鲷Tilapia buttikoferi幼鱼(13.5 g±1.2 g)的麻醉效果。试验表明:低浓度(10 mg/L)MS-222可使鱼体兴奋并出现剧烈打斗行为,随着麻醉剂浓度的升高(30¹10 mg/L),鱼体依次达到1110 mg/L),鱼体依次达到1⁶期最终麻醉状态;1106期最终麻醉状态;110¹90 mg/L为MS-222对布氏鲷幼鱼的有效麻醉浓度范围,试验鱼能在3 min之内达到第4期麻醉状态,并能在3 min内复苏,且麻醉15 min成活率为100%;多重比较结果显示,130190 mg/L为MS-222对布氏鲷幼鱼的有效麻醉浓度范围,试验鱼能在3 min之内达到第4期麻醉状态,并能在3 min内复苏,且麻醉15 min成活率为100%;多重比较结果显示,130¹90 mg/L药物浓度下,布氏鲷幼鱼进入第4期麻醉所需时间、复苏时间无显著差异(P>0.05);150 mg/L药物浓度麻醉5 min,随着空气暴露时间的增加(0190 mg/L药物浓度下,布氏鲷幼鱼进入第4期麻醉所需时间、复苏时间无显著差异(P>0.05);150 mg/L药物浓度麻醉5 min,随着空气暴露时间的增加(0²5 min),试验鱼复苏时间逐渐减少,暴露25 min之后复苏时间快速增加。本研究结果可为MS-222在布氏鲷的生产、研究等领域的应用提供参考。     

如何促进高中生物课堂的有效改革

当前,教育形势相当严峻,学生普遍存在偏科现象,对语、数、外、理、化的重视程度远远高于对生物、地理等科目,教师和家长也将过多的精力投注在主要科目的学习上,生物课堂的教学内容相对单调、枯燥,学生无法提起学习生物的兴趣,因而,课堂效率低下,学生掌握的知识不全面。生物涉及到一些生活中的常识问题,对人们的生活有积极的意义,因而生物课程的学习是非常重要的。本文通过研究高中生物课堂现状及学生学习心理,找到有效促进高中生物课堂效率的方法。