黄淮海地区跨流域湿地生态系统保护网络体系优化

运用系统保护规划方法,以集水区为保护规划单元,综合考虑三维(3D)连接性(横向、纵向、垂向)和跨流域调水工程,通过不可替代性分析和保护空缺识别,对黄淮海地区跨流域湿地生态系统保护网络体系优化进行研究,并通过与已有保护体系对比,评估了优化体系的效用.结果表明： 依据不可替代性大小和连接性原则,湿地保护空缺可分为优先保护空缺和一般保护空缺;黄淮海地区湿地生态系统保护体系经过优化后,湿地保护状况整体上有较大改观,其中所有湿地类型受保护比重由初始的20%左右增长到46.8%,且各湿地类型保护状况都有不同程度的改善,优化体系中的受保护比重大多在40%以上.无论是从近期还是长远来看,湖泊湿地保护都应给予较多关注.生态系统服务价值和生物多样性相整合、保护和恢复相结合是未来湿地生态系统保护规划研究中应关注的方面.     

幂指数异速生长机制模型综述

 个体大小对生物的各种生理属性有重要意义, 描述个体大小和生理属性关系的规律叫做异速生长。生物的异速生长通常以幂函数的形 式表示, 在众多的异速生长关系中, Kleiber定律所描述的新陈代谢率和个体大小的3/4幂指数关系最为重要和基本, 解释此有充分数据支持的 定律的机理也最具挑战性。围绕该著名的3/4幂指数异速生长关系, 该文回顾历史上主要的有关模型假说, 并重点介绍1990年代中期以来, 由 West等提出的分形分配网络模型和由其它研究人员建立的代表性模型: 最少载体网络模型、多因理论、最小总熵理论、构造理论、细胞优化生 长理论和能量消耗理论。     

湖岗的见证：负重的湖岗

这是一道普通而又罕见的湖岗,它是大自然的杰作,又为人们提供了方便的资源,因而它的身躯记录着保护还是开发这一对解不尽的矛盾。     

丘脑-皮层感觉通路上的反馈调节

皮层投射到丘脑的纤维数量约为丘脑至皮层的纤维数量的10倍,因此许多研究者都认为这一庞大的反馈网络必然在感觉信息的加工过程中发挥着重要的作用,而越来越多的证据也显示,来自皮层的反馈调节在修整丘脑反应方面起到了非常关键的作用.本文即从解剖学和生理学的角度对皮层.丘脑反馈调节的相关研究做一简要综述.     

岷江上游景观边界网络格局分析

格局与过程是景观生态学研究的核心内容,与基于斑块的研究相比,基于边界的研究是格局与过程研究的一个新的切入点.以岷江上游地区为例,基于TM影像数据,应用RS、GIS、Fragstats等软件,选用边界长度、边界密度、边界海拔、结点数量、网眼大小、网络连接度等指数,研究了景观边界网络格局的变化,并分析了与之相关的生态过程.结果表明,在1974～2000年期间,由于人为干扰强度的加剧,岷江上游景观边界网络结构变得更加复杂,在早期以边界长度增加为主,网络连接度变大,在后期以边界数量和结点数量增加为主,网络连接度变小;森林景观与低坡位景观类型间的边界减少,森林下线上移;农田与林地的边界在早期增加,1986年后减少,而与灌木林地的边界持续增加;随着林地的蚀退,森林结构变得简单化,而农田、灌木林地、草地等景观类型的结构变得更加复杂.     

基于因果网络模型的城市生态安全空间分异——以大连市为例

城市生态系统是一个脆弱而不稳定的生态系统,与自然系统相比较具有高能耗物耗、高环境污染、低自然资源储备的特点.同时,其生态安全评价也存在特有的空间特性、非线性和随机性.城市化进程的快速推进引发了众多生态环境问题,而且问题发展日趋严重.生态环境安全在城市中的空间分异现象也日益彰显.分析了PSR、DSR、DPSIR因果链结构模型的利弊,提出了一种新的生态安全评价模型-因果网络模型DPSRC模型,结合地理信息系统空间分析的方法,研究大连市生态系统健康状况,得到如下结论:①根据城市生态系统的复杂性,分析了以往链式模型的弊端,提出了网络分析模型,并且拟定"驱动力-压力-状态-响应-控制"DPSRC模型指标体系,运用模糊层次分析法(Fuzzy AHP)和综合比较法赋权并量化计算;②实地调查、收集了关于城市生态安全的数据资料,并将其数字化建立大连市生态安全指数的矢量网格数据库;③运用地理信息系统空间分析方法,揭示了大连城市生态健康状况和城市生态安全空间分异格局.     

济南城市绿地生态网络构建

城市绿地为城市生物多样性保护提供了重要的空间保障.改善与提高城市绿地生态网络的连接对保护城市生物多样性具有重要意义.以济南市为例,在GIS技术的支撑下,在考虑不同绿地斑块间的距离与景观阻力的基础上,采用最小路径方法,定量表征与模拟了研究区的潜在生态廊道,并基于重力模型和网络连接度指数,对绿地斑块间相互作用强度与生态网络结构进行了定量分析与评价.研究结果表明,风景林、滨水绿地和公园绿地是组成研究区生态网络的优势景观类型;济南绿地系统规划中的许多斑块在生态网络中起着"踏脚石"的作用,但占规划绿地面积的比例不高;不同绿地斑块间的相互作用强度差异显著,斑块之间相互作用强的绿地廊道在生态网络中的地位突出,对生物物种的丰富度、迁移与扩散等起着重要作用,而斑块之间相互作用弱的廊道景观阻力大,生境适宜性低,必须在未来的绿地系统规划中加以改善;网络结构越复杂,连接度与闭合度水平越高,对物种的迁移与扩散就越有利.因此,增加绿地斑块,优化绿地空间布局,改善绿地斑块间的连接,完善城市绿地网络是新一轮城市绿地系统规划的关键任务.研究结果可为城市建设者与规划者进行城市绿地系统规划提供科学的依据与参考信息.     

基于Petri网的基因调控网络建模与分析

如何有效描述与分析复杂的基因调控网络(GRN)是生物学家研究基因表达调控机制的关键步骤.现有大部分方法在建模过程中忽略了生物中广泛存在的协同作用,模型预测结果与实际生物行为之间存在误差.基于混合函数Petri网(HFPN)理论提出了一种对基因调控网络进行定量分析的新方法.首先简要介绍GRN与HFPN的基础理论,然后为HFPN引入两类新元素:逻辑库所与逻辑变迁,描述基因调控网络的逻辑规则以及转录因子间的协同作用,最后构建海胆endo16基因调控网络的Petri网模型,并预测模型在不同位点发生突变时的基因表达水平变化.分析结果与文献实验数据相一致,验证了方法的正确性.     

ApoE基因缺失幼龄小鼠动脉粥样硬化相关基因的时序表达研究

利用RT-PCR技术检测apoE基因缺失(apoE-/-小鼠在1、2和3月龄3个年龄段主动脉以及14天、1、2和3月龄4个年龄段肝脏中动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)重要相关基因的时序表达特点,并通过血清牛化检测结合主动脉根部病理形态学特征的分析,探讨AS重要相关基因时序表达特点与AS早期病变的关系.在主动脉检测的9条AS相关基因中,apoE-/-与野生型(WT)小鼠相比,1、2和3月龄时IL-1β的mRNA表达水平均显著上调.1月龄时VCAM-1、IKB和TGF-β,2月龄时PDGF-α和CD36,3月龄时TNF-α和MM2的mRNA表达水平均显著上调,其他年龄段无显著变化.在肝脏检测的2条AS相关基因中,C反应蛋白(CRP)的mRNA表达水平在14天到2月龄时无显著变化,3月龄时显著上调.NF-kB在各年龄段apoE-/-小鼠主动脉和肝脏中的基因表达量与同龄WT小鼠相比均无显著差异.不同年龄段的apoE-/-小鼠血清TC、TG和LDL-C水平均明显高于同龄WT小鼠.2月龄apoE-/-小鼠主动脉内膜出现散在的脂质沉积,并随年龄增长逐渐加重.上述结果显示,时序表达上调的AS重要相关基因构成了以NF-kB为核心的复杂调控网络,它们之间相互作用,共同参与慢性炎症过程,在apoE-/-小鼠AS的早期发生发展中发挥重要作用.     

神经生长因子启动哮喘神经-内分泌-免疫网络功能失衡

神经生长因子是一种对神经生长、分化起到营养作用的肽类,其在哮喘发病过程中被认为是连接神经-内分泌-免疫网络的桥梁,作用机制可能如下:a.神经生长因子引起气道神经解剖结构和功能变化,促进气道神经末梢合成和释放递质,有助于气道重构的形成;b.神经生长因子能够增强变应原特异性IgE抗体的表达,促进肥大细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞等在气道聚集,诱导其释放炎症介质,改变免疫应答平衡状态;c.神经生长因子可能启动肾上腺髓质细胞冗余性,使其向神经细胞转变,导致髓质细胞内分泌功能削弱,使肾上腺素合成、释放和再摄取功能障碍,最终导致循环中肾上腺素达不到维持气道舒张状态所需水平.