中国西北地区植被NPP多时间尺度变化及其对气候变化的响应

净初级生产力(NPP)是评估植被生长的重要参数,也是评价区域生态环境质量的重要指标。以"一带一路"枢纽地区西北六省为研究区,基于多年连续的GIMMS NDVI资料和气象数据,利用CASA模型,估算了西北六省34年NPP值,利用MK和EEMD方法,揭示了NPP变化的非线性特征,并探究不同时间尺度植被NPP变化对气候变化的响应。研究结果发现:(1)1982—2015年生长季植被NPP总体呈增加趋势,线性增长率为0.718 gCm~(-2) a~(-1);大多数研究区植被NPP短时间内将保持现有变化趋势,尤其是青藏高原、塔里木盆地边缘和内蒙古南部一带。(2)1982—2015年植被NPP以3年周期变化和长期增加趋势为主。其中陕西的南部,甘肃、新疆、宁夏和青海的北部以及内蒙古中部和北部以3年周期变化为主导,而陕西的北部,甘肃、新疆、宁夏的南部以及内蒙古东部以长期变化为主。不同植被类型NPP变化差异明显:针叶林、阔叶林以及混交林以3年周期波动为主,而灌木、草地和农田以3年周期波动和长期增长趋势为主。(3)NPP与气温和降水之间的相关性随着时间尺度的增大逐渐显著。在3年时间尺度上,大多数研究区NPP与气温和降水的相关性很小(P0.05)。6年时间尺度上,NPP与降水量呈正相关的区域向南略有扩散,其中青海南部高寒草甸NPP与降水的相关性由负相关转为正相关。在长期趋势上,NPP与气温和降水量具有非常显著的相关关系,且呈正相关的区域大于负相关的区域。本研究发现多时间尺度能够更好的分析NPP时空特征以及不同时间尺度NPP对气候变化的响应,有助于揭示全球气候变化背景下植被NPP对气候变化的非线性响应机制,评价气候变化的生态坏境风险,为西北六省区域可持续发展和生态环境保护提供理论依据。     

土地整治的生态环境效应:作用机制及应用路径

随着生态文明理念的不断落实和土地多功能管理的转型,土地整治的生态化发展开始进入全面创新与实践探索的关键时期.系统梳理土地整治的生态环境效应理论研究与实践探索的发展过程,明确“新时代”下学科研究的服务方向和实施路径,对于实施“生态化”土地整治战略非常重要.本文以2000年以来国内外有关土地整治生态环境效应的文献为分析对象,采用Citespace 1.0软件的文献计量分析及文献归纳方法,对土地整治的生态环境效应研究热点进行识别,并从生态环境要素、生态景观、生态系统服务3个方面总结并提炼了土地整治生态环境影响的作用机制.在此基础上,从区域生态系统服务水平测度及障碍因子诊断、土地整治对区域生态系统服务的影响效应及其机制、基于生态系统服务提升的生态化土地整治模式构建等方面提出未来“生态化”土地整治的应用路径,旨在为我国“山水林田湖草”生命共同体的修复与建设提供科学依据.     

水稻转录因子OsBP-73靶基因的初步筛选

OsBP-73是用酵母单杂交系统,以水稻蜡质基因(Wx)的顺式作用元件为诱饵,从水稻cDNA表达文库中筛选获得的转录因子。本文以OsBP-73基因为例介绍了用"下拉"(pull-down)方法筛选转录因子靶基因的一般步骤。将含有该基因DNA结合功能域的cDNA片段构建到原核表达载体上,并在大肠杆菌中诱导表达获得其蛋白p73。用纯化后的p73蛋白通过"下拉"实验对OsBP-73靶基因进行初步筛选,获得了22个阳性克隆,为进一步研究转录因子OsBP-73参与的水稻转录调控网络提供依据。     

“营养学热价”与“概数”

在普通高等教育“十五”国家级规划教材《生理学》第六版第七章《能量代谢与体温》中,表7—1有“营养学热价”的概念,但没有做任何注释,文中也未给出任何解释。笔者对此概念及其出处不甚理解,找到第三版、第四版、第五版《生理学》教材和7年制规划教材《生理学》做比较如下：     

研究报告: 斑马鱼“裂头病”病原的分离与鉴定及常见疾病诊断

目的 斑马鱼是生命科学研究中应用最广的实验动物之一,其健康状况关乎实验数据的质量和结果的可信度。2018年以来,中国斑马鱼鱼房内出现危害性极高的新型鱼病“裂头病”,其病原未知,防治困难。确定“裂头病”的病原,并提出鱼房管理健康建议,可帮助研究者防止鱼病带来的损失。方法 对“裂头病”病鱼脑组织进行病原分离,对分离的病原理化特征、16S rDNA同源性进行分析,采用回归感染试验确认病原菌。分析121例鱼病数据,总结中国斑马鱼鱼房各类常见疾病种类及发病因素。结果 确定“裂头病”病原为鮰爱德华氏菌。2017至2021年国内斑马鱼鱼房数据显示,50.4%的健康问题由非生物因素直接或者间接导致;致死率最高的问题是气体中毒。在已知病原中细菌性病原最为常见,占比83.46%。结论 “裂头病”病原为鮰爱德华氏菌。近一半鱼房健康问题是由非生物因素导致。致病率最高的为细菌性病原。因此,实验室日常工作中,加强设备维护,稳定优良水质,保证卫生管理措施,是防止鱼病发生的主要手段。     

基于生态安全格局的上海国土空间生态修复关键区域识别与修复策略

新时期国土空间生态修复被赋予维护区域生态安全、提升区域生态系统质量和稳定性、提供优质生态产品的重任。从生态安全角度准确判定国土空间待修复关键区域,是其首要事项,也是科学开展生态修复的关键和难题。本研究基于主流生态安全格局构建理论和方法,以上海市为研究区域,集成运用形态学空间格局分析方法和InVEST模型识别生态源地,利用电路理论提取生态廊道、生态“夹点”和障碍点,综合判定待修复关键区域,并提出针对性修复策略。结果表明: 上海市生态源地主要分布在长江入海口、崇明岛、杭州湾沿岸及淀山湖区域,约占研究区面积的17.9%;源间关键廊道共计103条;待修复关键区域包括12处生态“夹点”和54处生态障碍点,主要分布在生态源地与生态廊道接壤处以及生态廊道与生态廊道的交点或拐点处;根据待修复关键区域典型问题及其土地利用状况,提出生态景观重塑、重要廊道贯通和生态岸线保护修复3类修复策略分区及其可能的工程措施建议。本研究结果可为上海市编制国土空间生态修复规划,以及全国其他地区构建相近尺度生态安全格局、开展系统性生态修复工作提供参考。     

齐口裂腹鱼上溯过程中“冲刺-滑行”行为对水动力的响应

研究以西南山区特有鱼种齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)为研究对象, 对其游泳行为模式进行量化解译, 寻找其偏好的水动力学条件, 构建水流条件与生态行为的纽带。运用具有流速梯度的水槽创造非均匀流场条件, 得到齐口裂腹鱼在室内试验水槽内上溯的视频图像。运用图像识别技术, 计算上溯全过程的游泳动力学指标摆尾角度与摆尾频率, 在此基础上实现生态学与水动力学的耦合研究。研究表明, 齐口裂腹鱼在上溯过程中喜好在具有流速梯度处通过改变摆尾角度和摆尾频率等来适应非均匀流场, 其喜好摆尾角度为25°—35°, 喜好摆尾频率为2.5—3.5次/s, 偏好流速为0.20—0.40 m/s。随着水流速度的增大, 摆尾角度呈现逐渐减小的趋势, 且齐口裂腹鱼偏好选择在流速由大变小的区域, 进行摆尾冲刺加速, 且更趋向于摆尾角度变化为“弱强弱”的摆尾模式。滑行阶段引入滑行流速系数, 量化表示摆尾角度、滑行距离和流速三者间的耦合关系, 通过计算滑行距离对水流负方向上位移的贡献率, 得到滑行方向与水流负方向夹角。研究表明, 滑行流速系数为1.0—3.0时具有代表性, 齐口裂腹鱼对滑行方向与水流负方向夹角的偏好为40°—60°。研究利用多指标量化评价的方法, 以复杂流场为背景条件, 进一步满足过鱼设施建设需求。     

低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织的影响

为探究低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco) “黄优1号”肠道组织的影响, 研究运用酶活测定、HE染色、qRT-PCR、TUNEL检测及16S rRNA测序技术等方法, 分析低氧胁迫[(1.0±0.1) mg/L]和恢复下[(7.0±0.5) mg/L]该鱼肠道氧化应激指标、组织结构形态、细胞凋亡及微生物组成变化。结果显示: (1)在低氧胁迫下肠道中抗氧化酶活性(SOD、CAT、GSH-Px)、能量代谢酶活性(LDH)、丙二醛(MDA)和脂质过氧化物(LPO)含量显著升高, 恢复溶氧后氧化应激反应也比较剧烈。(2)低氧胁迫阶段, 肠道组织受损现象逐渐加剧, 杯状细胞肿胀、黏膜层被侵蚀, 恢复溶氧24h后, 缺氧引起的生理变化并未得到明显改善。(3)肠道组织细胞凋亡程度随着低氧时间的延长而加剧, 凋亡相关基因(bax、caspase9和p53)的表达量显著升高, bcl-2基因的表达量则减少。(4)低氧胁迫阶段肠道微生物相对丰度降低, 低氧胁迫72h的处理组中以厚壁菌门(Firmicutes)(47.8%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(40.6%)的丰度最为优势, 恢复溶氧后肠道菌群数量有所增加; KEGG功能预测显示, 多数肠道微生物与代谢通路相关。研究结果可为解析低氧和恢复下杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织内环境稳态调控机制提供理论依据。     

贵州剑河寒武系“清虚洞组”管状微体骨骼化石初步研究

华南寒武系地层中广泛富集微体骨骼化石,为解决某些疑难化石的亲缘关系及研究早期后生动物的演化提供了重要化石证据。在贵州剑河八郎"清虚洞组"中发现一些管状微体骨骼化石。经鉴定后主要有4属,分别为小钻孔螺Torellella、似软舌螺Hyolithellus、鞘状螺Coleoloides和表面具鳞片状管状化石Mongolitubulus squamifer。Mongolitubulus分布范围较为广泛,本文结合前人对该化石亲缘关系的探讨及剑河寒武系"清虚洞组"化石的特征,推测M.squamifer可能是高肌虫的装饰刺。     

db/db小鼠糖尿病肾病相关基因的分析和克隆

用GM-U74A基因芯片分别检测了正常对照组（db/m小鼠）、糖尿病肾病组（db/db小鼠）、大黄酸治疗组（大黄酸150 mg/kg治疗12周）肾脏基因表达谱.发现在12 437个基因（包括表达序列标签）中,与正常对照组相比,糖尿病肾病组有1 085个基因表达下调,37个基因表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有166个和表达上调的有29个.与糖尿病肾病组相比,大黄酸治疗组有384个基因表达下调,155个表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有47个和表达上调的有30个.在此基础上,对其中的一个差异表达的表达序列标签(EST)进行了详细的生物信息学分析,发现它是一个未知功能基因——“REKEN cDNA 0610006H10”基因的一部分.在用RT-PCR进一步验证了其与糖尿病肾病的相关性后,对“REKEN cDNA 0610006H10”基因进行了克隆.