一株耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌噬菌体的分离鉴定和临床应用

【背景】耐药菌感染是人类生命健康的重要威胁,寻找抗生素替代或辅助疗法迫在眉睫,噬菌体是细菌的天敌,有很大的开发潜力。【目的】分离针对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii, CRAB)的烈性噬菌体,治疗患者CRAB肺部感染,为噬菌体疗法的推广积累经验。【方法】用CRAB临床菌株NAB11B做宿主菌,从医院污水中分离新噬菌体,进行生物学特征和基因组特点的表征、分析后制备成高纯度的噬菌体制剂,通过雾化吸入的方式治疗肺部CRAB感染,评估噬菌体疗法的有效性和安全性。【结果】分离到一株新噬菌体,命名为AB＿SZL4,其潜伏期短、增殖速度快、抑菌能力强、生物学稳定性高且不携带有害基因。在临床应用中,噬菌体鸡尾酒联合抗生素疗法能快速清除肺部病原菌,且未见明显噬菌体相关不良反应。【结论】AB＿SZL4是一株有极大临床应用潜力的烈性噬菌体。     

北京土石山区典型植物水分来源

在季节性干旱区,水分是限制植物生长的关键因子.为了分析比较北京山区群落植物的水分利用特征,本文利用稳定同位素(D/H、¹⁸O/¹⁶O)技术,探讨典型群落植物侧柏、荆条、构树和胡枝子的水分来源及其对各水源的利用比率.结果表明: 群落内4种植物的水分来源不同,侧柏主要吸收利用40～60、60～80和80～100 cm深度的土壤水,对这3层的利用率在23.3%～25.9%,对表层0～20和20～40 cm的利用率分别为12.3%和13.0%;荆条主要吸收利用60～80和80～100 cm深度的土壤水,利用率分别为51.9%和25.2%,对其他土壤水利用较少;构树主要吸收利用表层0～20 cm和20～40 cm土壤水,利用率分别为47.5%和36.8%;胡枝子对5个水源层水分均有利用,对0～20、20～40和40～60 cm深度土壤水的利用率在21.4%～22.8%,对60～80和80～100 cm深度土壤水的利用率分别为15.2%和18.3%.侧柏和胡枝子的水分利用深度相似,两个树种混交可能会造成较大的水分竞争;荆条和构树的水分利用深度恰好互补,适宜混交.研究结果可为恢复受损生态环境的最佳植物种组合方式提供参考.     

北京山区侧柏人工林内CO2浓度及其δ13C值变化特征和影响因子

本研究采用离轴积分腔输出光谱技术对北京山区侧柏人工林进行了大气CO₂浓度及其δ¹³C值的原位观测,在半小时尺度上对比了林内不同高度处大气CO₂浓度及其δ¹³C值的差异,并探究其对气象因子的响应.结果表明: 林内CO₂浓度自日出后经历先降低后升高的变化趋势,最低值出现在16:00—16:30,浓度为352.5 μmol·mol^-1,最大值出现在5:00左右,达到402.0 μmol·mol^-1,其δ¹³C值变化趋势微弱且较为复杂,呈现出近地层先降低后升高、林冠层先升高后降低的趋势;研究日期内,林内CO₂浓度随高度的升高而降低,林内0、2、5、8、12.5和18 m处的日均值为386.5、369.9、368.2、367.8、367.9和367.9 μmol·mol^-1,δ¹³C值呈现出随高度升高而升高的趋势,林内0、2、5、8、12.5和18 m处的日均值为-16.0‰、-13.7‰、-13.5‰、-13.5‰、-13.1‰和-13.3‰;逐步回归分析表明,温度和湿度是影响林内大气CO₂浓度及δ¹³C值的主要因子,饱和蒸汽压差(VPD)可以影响林内CO₂浓度变化,风速可以影响林冠层CO₂浓度变化,而土壤含水率、电导率和地面净辐射则是影响近地层CO₂浓度及δ¹³C值的环境因子.这些环境因子通过增强或减弱生态系统内光合作用和呼吸作用来影响林内CO₂浓度及其δ¹³C值的变化.     

北京山区侧柏人工林水分利用效率及其影响因素

水分利用效率(WUE)是衡量植物抗旱性的一个重要指标,研究其动态变化及其影响因素能为北京山区植被建设提供参考.本研究基于稳定碳同位素技术,通过测定北京山区侧柏人工林在生长季的水分利用效率,探究气象因子、土壤因子和大气CO₂浓度对侧柏短期WUE的影响.结果表明: 1)侧柏生长季内的短期WUE呈现先降低后增加的变化特征,7月侧柏的短期WUE最低(2.69 mmol·mol^-1),10月侧柏的短期WUE最高(13.88 mmol·mol^-1).2)叶内外水汽压差(VPD)、大气温度(T_a)、土壤湿度(M_s)、空气相对湿度(RH)和大气CO₂浓度(C_a)是植物WUE的影响因素,5个影响因素对侧柏短期WUE变化的累计解释率达89.7%;太阳辐射(R_a)和风速(W_s)与侧柏短期WUE没有显著关系.3)VPD和T_a是影响侧柏短期WUE的主要因素,两者组成的主成分可以解释53.9%的侧柏短期WUE变化,其中VPD对侧柏短期WUE的影响高于T_a;M_s和RH是影响侧柏短期WUE的次要因素,两者组成的主成分可以解释25.4%的侧柏短期WUE变化,其中M_s对植物短期WUE的影响高于RH;C_a对侧柏短期WUE的影响较小,主要由C_a和T_a组成的主成分可以解释10.3%的侧柏短期WUE变化.     

基于随机森林的不同径级树木死亡影响因子研究

树木死亡是多种因素共同作用的结果,然而不同径级的林木,导致其死亡的原因是否相同尚不明确。以坝上地区小叶杨为对象,于2016-2017年调查了100块20m×20m样地。以林木胸径、林木相对断面积、林龄、林分密度、不同土层土壤含水量和土壤容重等11个因子为输入变量,运用随机森林算法分别不同径级建立树木死亡模型,分析各因子对不同径级树木死亡的影响大小,并得到关键影响因子的阈值。结果表明：依据不同径级树木死亡与影响因子的相关性不同,可将林木径级划分为 < 10cm、10-25cm、 > 25cm;胸径 < 10cm时,林木相对断面积对树木死亡的影响最大,当0.23 < 林木相对断面积 < 0.43时,树木死亡率最低;胸径为10-25cm时,密度对树木死亡的影响最大,当密度 > 600株/hm²时,树木死亡率随着密度的增加明显上升;胸径 > 25cm时,20-60cm土壤水分和林分断面积对树木死亡的影响最大且相近,当20-60cm土壤质量含水量 > 5%时,树木死亡率明显下降;基于随机森林算法建立的树木死亡模型可以解释树木死亡70%-90%的变异,具有一定的预测优势和应用价值,可为坝上地区树木死亡预测和防护林的经营管护提供参考。     

中国食用菌工厂化的现状与展望

通过现场调查、数据统计分析、对比分析、召开研讨会和论证会等方式开展了我国食用菌工厂化现状调查,从纵向和横向2个维度,介绍了食用菌产业发展历程;从方针政策、人才培养、科学研究等方面阐述和分析了中国食用菌工厂化发展的现状;结合目前形势,展望了中国未来食用菌工厂化发展前景,引出食用菌工厂化产业的着力点、布局、结构等战略发展构想。     

基于树轮δ13C值的北京山区油松水分利用效率

水分利用效率是深入研究森林生态系统水碳循环耦合关系的重要节点之一。北京山区生态系统是北京市的天然生态屏障,研究该地区植被水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及研究植物对全球气候变化的响应具有重要意义。利用北京市密云县东部山区红门川流域的油松树轮δ~(13)C序列,分析了长期水分利用效率WUE的年际变化。结合密云站及上甸子站的气象数据资料分析结果表明:(1)自1952年至2014年,北京山区红门川流域油松树轮δ~(13)C值序列呈现上升趋势,变动区间为-23.41‰—-27.63‰,平均为-25.56‰;油松WUE的年际值呈现波动下降趋势,变动区间为5.77—16.53,平均值为9.6,平均每年下降0.175,20世纪80年代左右下降趋势最为显著,且之后维持在相对较低的水平,最低值(5.76)出现在1994年,最高值(16.53)出现在1976年,1964年至1980年期间WUE为研究时段内最高,平均值为13.0。由此可见,在过去几十年中,红门川流域油松林的水分利用效率持续降低,固碳能力下降。(2)油松WUE对气温变化响应较好,总体呈现显著负相关,其中与年均气温相关性指数为r~2=0.8248,P0.01,与生长季平均气温相关性指数r~2=0.6952。平均气温每升高0.1℃,油松WUE下降0.205。且平均气温较高的年份油松WUE下降率比低温年份的WUE升高率大,由此推断,气温上升对油松林生态系统水碳循环及耦合关系影响更为显著。(3)油松WUE随着降水量增加而提高,与降水存在一定的正相关关系,但并不显著;在降水量突然减少之后,油松的WUE值会随之上升,持续一段时期后有回落现象,说明WUE值具有一定保守性。(4)WUE对温度变化的响应较降水变化的响应更加敏感。温度的升高及降水的减少导致植物叶片气孔导度降低,进而影响了植物的固碳速率。     

基于竹丝填料的生物膜法修复地表水体的特性

批式条件下, 以塑料填料生物反应器(Plastic filling reactor, PFR)为对照组, 研究了竹丝填料反应器(Filamentous bamboo reactor, FBR)修复地表水体的特性和效能。实验结果表明: 在相同实验条件下, FBR 对COD_Mn、TN、NH4⁺-N 和NO^{3 –} -N的平均去除率分别为63.50%、63.86%、47.80%和64.75%, 高于PFR 的9.56%、11.29 %、18.24%和43.90%, 但是TP的去除效果均不显著; 竹丝上丰富的微生物相、同时作为载体和碳源以及良好的亲水性等特性是获得高效修复水体的 主要原因。     

偏孟德尔分离的遗传学实验设计与探讨

本文将科研中发现的一个含调控杂种花粉不育基因座(S23)的水稻材料(DSSL)应用于教学,设计了一个基于SSR分子标记对比经典孟德尔分离和偏孟德尔分离的综合性实验。利用位于水稻两条染色体上的4个SSR标记对两亲本及其杂交构建的F_2代群体进行单株基因型检测,用显微图像观察与统计分析亲本及杂种F1的花粉育性,不仅从分子水平上验证了分离定律,更从基因型到表型的观察实验中完整展现了水稻的偏孟德尔分离现象及其原因,加深了学生对植物遗传规律、基因型与表型关系的理解,激发了学生对实验的兴趣与探究动机,增强了学生对实验学习的自觉性和积极性。并在此基础上构思一个科研成果转化至教学应用的可持续发展思路,以推动实验教学的改革与创新。     

基于树轮δ13C的北京山区侧柏水分利用效率

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ¹³C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其长期变化趋势及对环境条件变化的响应,并结合树轮宽度,探究侧柏WUE_i与净固碳量的关系.结果表明: 1918—2013年期间,北京山区年均气温呈逐渐升高趋势,年降水量波动较大.在此期间,侧柏树轮δ¹³C逐渐减小,WUE_i呈逐渐增大趋势.侧柏WUE_i对气温变化的响应最为敏感,呈显著正相关关系,且WUE_i对气温升高的响应敏感性大于气温降低.侧柏WUE_i与年降水量的相关性不明显,该地区降水量不是影响侧柏WUE_i的主要因素.侧柏去趋势树轮宽度值呈现先上升后下降趋势,近20年下降趋势明显.结合WUE_i与环境因子的相关性分析,认为气温升高导致气孔导度(g_s)降低,蒸腾量减少,同时增加了呼吸损耗,结果导致WUE_i升高,但侧柏净固碳量减少,生长减缓.