2000-2015年中国陆地生态系统蒸散时空变化及其影响因素

准确量化区域蒸散时空格局及其影响因素对理解陆地生态系统碳水循环具有十分重要的意义。近年来中国经历了严重的空气污染及气候波动,亟须探讨蒸散的时空变化及其影响因素。基于PT-JPL（Priestly-Taylor Jet Propulsion Laboratory）模型,集成遥感数据和气象数据模拟了中国陆地生态系统2000-2015年蒸散,并分析其时空变化及影响因素。结果表明：1）参数优化后PT-JPL模型可解释蒸散年际变化的68%,优于原始模型及MODIS蒸散产品;2）中国地区多年平均蒸散为440.16 mm/a,呈东南沿海到西北内陆逐渐递减的空间格局;3）2000-2015年蒸散整体呈轻微下降趋势（slope=6.48 Gt/a,P=0.17）,但具有年代际差异,2000-2010年中国地区蒸散呈显著下降趋势（slope=21.05,P < 0.01）,占全国蒸散总量45.05%的内蒙古地区、甘新地区、黄土高原地区及青藏地区解释了61.88%的年际变化;2010-2015年呈轻微上升趋势（slope=10.48,P=0.71）,各地区均无显著变化趋势;4）辐射主导了蒸散的年代际差异,分别解释了2010年前后蒸散下降及上升趋势的51.45%、85.26%。蒸散呈显著变化趋势的内蒙古地区、黄土高原地区及青藏地区主要受辐射控制,甘新地区主要受降水和温度的影响。     

模拟增温对杉木幼树生长和光合特性的影响

为阐明杉木生长特征及光合能力对未来全球变暖的响应方式,通过在福建省三明市森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点内开展的土壤增温(电缆加热,+4℃)实验,研究了增温条件下杉木幼树生长(树高、地径)特征及光合作用参数的变化,并对土壤有效氮(N)、叶片N含量、叶绿素含量(Chl)及非结构性碳水化合物(NSC)指标进行了测定。结果表明:1)在增温条件下,杉木幼树净光合速率(P_n)和水分利用效率(WUE)显著增加,分别增加了71.4%、51.3%,增温后杉木叶片能维持较高的气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和胞间二氧化碳浓度(C_i)。2)增温促进土壤有机氮矿化作用,使土壤中可供植物吸收利用的有效N含量显著增加,从而引起杉木叶片N含量显著提高。而N作为叶绿素的重要组成物质,增温后,叶片N含量显著提高,最终导致杉木幼树叶片Chl a、Chl b及Chl总量显著增加,增加比例分别为76.3%、55.8%、68.7%,Chl a/b值亦呈增加趋势。3)增温对杉木幼树生长及叶片NSC含量并无显著影响。综上所述,增温通过改变杉木叶片气孔导度敏感性以及促进杉木叶片Chl含量合成,增加叶片对CO_2的吸收以及光能捕获能力,进而提高光合效率。同时,增温引起的根系高温可能大幅度提高杉木呼吸强度,加剧对杉木叶片碳水化合物的消耗过程,使其NSC含量无显著变化,从而导致杉木幼树生长无显著差异。     

旅游干扰对张家界大鲵生境及水质的影响

为探明旅游干扰对中国大鲵生境及水质的影响,本研究实地调查了湖南省张家界市2014—2016年间不同旅游强度下的干扰情况,测定了大鲵栖息生境特点、水体理化及微生物指标.结果表明: 重度旅游干扰(每年>50万人次)显著增加了噪音、减少了大鲵洞穴数,降低了水中溶解氧含量,增加了总氮、总磷含量及微生物数量,尤其是大肠杆菌数量,导致大鲵栖息生境质量下降.但重度干扰区的水质仍然能够达到大鲵生长要求.根据国家地表Ⅱ类水大肠杆菌标准最高值(2000个·L^-1),计算得出游客数量理论临界值为每年2604.71万人次.通过控制游客数量与旅游设施面积,可降低旅游干扰强度,保护大鲵栖息生境,促进旅游开发与大鲵保护的协调发展.     

老年人认知训练的神经机制研究

伴随老化,老年人的认知和脑功能会表现出一定的下降趋势.尽管如此,人类的大脑到老年期都会保有一定的可塑性,认知训练的方式是延缓认知和脑功能衰退的有效手段.本文回顾了以往针对老年人不同类型的认知训练研究,探讨了认知训练的理论基础(包括放大观和补偿观),深入分析了老年人认知训练的神经机制,并在此基础上指出以往研究中理论基础冲突的不足和对未来研究老年人训练任务适配性的展望.     

桂西南喀斯特季雨林木本植物的水力安全

桂西南喀斯特地区生物多样性丰富、特有种多, 同时也是石漠化问题较为严重的区域。由于该喀斯特地区土层浅薄、岩石裸露、表层储水能力差, 植物在干旱季节经常会受到水分胁迫。植物水力学特征不仅是探讨喀斯特地区植物的生理生态适应性的关键, 还能够为石漠化地区的植被恢复提供重要参考。该研究测定了桂西南喀斯特季雨林17种代表性木本植物(包括不同生活型、叶片习性和生境)的木质部脆弱性曲线、最低水势、叶片膨压丧失点和边材密度等水力性状, 结果发现: (1)喀斯特植物木质部导水率丧失50%时的水势值(P₅₀)的种间差异较大(-0.51- -2.51 MPa), 其中常绿种的抗栓塞能力比落叶种强; (2)喀斯特植物的木质部水力安全边界值(最低水势与P₅₀之间的差值)的均值为0.36 MPa, 说明喀斯特森林植物在自然最低水势状况下木质部发生栓塞的程度较高; 但是不同植物种间存在显著差异, 这可能与喀斯特峰丛洼地生境的复杂性以及物种不同的抗旱策略有关; (3)由于喀斯特植物水分适应机制的多样化, 导致木质部水力安全边界与叶片膨压丧失点、边材密度的相关性并不显著。在区域气候干热化的背景下, 结合喀斯特植物的栓塞脆弱性和长期水势监测(尤其极端干旱事件)分析它们的水力安全, 对预测未来喀斯特森林物种分布和群落动态具有重要的指示作用。     

长潭水库铁锰含量与环境因子的季节性变化相关性分析及铁锰氧化菌群的富集培养

【背景】目前对水库水体污染原因的研究往往专注于水体的富营养化、pH值、溶解氧、氨氮、菌落总数指标的变化,而重金属含量与环境因子的季节性变化相关性分析研究较少,同时对于典型季节原位微生物种群的多样性差异研究尚未见报道。【目的】研究浙江省台州市长潭水库底部水中正二价金属离子(二价锰离子Mn²⁺;二价铁离子Fe²⁺)浓度与不同环境因子的季节性变化规律,并对其相关性进行分析;富集平水期(2月)和丰水期(8月)水库底部水体中功能微生物菌群,分析其种类和丰度的差异。【方法】分别检测12个月的水库水Mn²⁺和Fe²⁺浓度及多种环境因子(水体溶解氧浓度、pH值、总磷浓度、浊度、水库环境温度及降水量),过滤并富集培养水库底部水体的功能微生物菌群,对其16S rRNA基因V3-V4区测序并分析其菌群结构。【结果】长潭水库水中Mn²⁺和Fe²⁺浓度呈季节性变化,每年的春夏交替季节水体中铁锰含量从零开始慢慢升高,至夏秋高温季节水体中Mn²⁺和Fe²⁺浓度达到最高值,然后慢慢降低,至秋末冬初检测不到含量。在检测的多种环境因子中,水体溶解氧浓度、水库环境温度及降水量呈明显的季节性规律变化。Mn²⁺和Fe²⁺浓度与温度、降水量和浊度有正相关性,与溶解氧浓度、pH值和总磷浓度有负相关性,其中在正负相关性分析中两种金属离子的浓度与溶解氧浓度的相关性最强,其次是环境温度及降水量。丰水期和平水期中富集获得的功能微生物菌群的种类和丰度差异很大,从属水平上分类,丰水期时菌群只包含不动杆菌(Acinetobacter)和鲑色沉积物杆状菌(Sediminibacterium)这2个属的菌株,含量各占约50%;平水期时菌群则主要由杆菌属(Bacillariophyta) (47.62%)和Limnohabitans(9.52%)等9个属的菌株构成。富集获得的平水期和丰水期的两个可培养的菌群均具有去除水库水中Mn²⁺的功能,去除率分别约为35.9%和11.4%。【结论】长潭水库底部水体中Mn²⁺和Fe²⁺浓度与不同环境因子均呈季节性规律变化,它们之间呈现不同的正负相关性,丰水期和平水期的功能微生物菌群结构差异很大。本研究为利用微生物进行重金属污染水体的治理储备了微生物资源,为实现国家“美丽乡村”的建设目标提供一定的参考价值。     

MMP-1、MMP-3 和MMP-13在慢性睡眠剥夺所致颞下颌关节损伤中的变化

目的：观察MMP-1、MMP-3 和MMP-13 在慢性睡眠剥夺所致颞下颌关节损伤中表达的变化,探讨慢性睡眠剥夺所致颞下颌 关节损伤的可能机制。方法：采用改良多平台(MMPM)建立大鼠慢性睡眠剥夺模型,将90 只成年雄性Wastar 大鼠随机分为小平 台组、网格组和对照组。小平台组和网格组大鼠接受每天18 h的睡眠剥夺和6 h间歇期(10:00-16:00),间歇期大鼠正常笼养。实验 第7、14 和21 d时分别观察动物的行为学观察、检测动物血浆皮质醇(CORT)和促肾上腺皮质激素(ACTH)水平检测,通过免疫印 迹法和实时定量聚合酶链反应(PRC)检测颞下颌关节软骨中MMP-1、MMP-3 和MMP-13 的蛋白和mRNA表达,并通过HE 染色 法观察颞下颌关节结构的变化。结果：与对照组和网格组大鼠相比,小平台组大鼠第14 d和21 d 时髁突软骨中间部位表面纤维 在出现明显的炎症、松解及脱落现象;第21天时的血浆ACTH 和CORT 水平均显著高于网格组和对照组,差异有统计学意义 (P<0.05);第7、14、21 d时关节软骨MMP-1 和MMP-13 蛋白和mRNA 的表达水平均显著上调(P<0.05)。结论：慢性睡眠剥夺所致 的颞下颌关节损伤可能与关节软骨中MMP-1、MMP-3 和MMP-13 的表达上调有关。     

慢性睡眠剥夺对颞下颌关节微结构的影响

目的:研究慢性睡眠障碍对大鼠颞下颌关节微结构的影响。方法:采用改良多平台法(MMPM)建立睡眠剥夺模型,将90只Wistar大鼠随机分为3组(n=30),分别为小平台组、网格组和对照组。小平台组和网格组大鼠接受每天18 h的睡眠剥夺和6 h间歇期(10:00—16:00),间歇期大鼠正常笼养。实验第7、14和21天时分别行动物行为学观察、旷场试验和动物血浆检测,并通过HE染色和扫描电镜观察颞下颌关节微结构的变化。结果:与对照组和网格组相比,小平台组大鼠血清促肾上腺激素(ACTH)和皮质醇(CORT)水平均增高(P<0.05),髁突软骨HE染色显示软骨细胞层次及厚度改变;扫描电镜结果显示关节盘表面纤维排列松散。结论:慢性睡眠障碍可能导致颞下颌关节微结构发生病理性改变。     

PP2 对人胆管癌细胞株QBC939 侵袭能力的影响

目的：探讨Src 激酶特异性抑制剂PP2 对人胆管癌QBC939 细胞侵袭能力的影响和机制。方法：通过Western Blotting 技术 检测PP2 对人胆管癌QBC939细胞中Src 激酶活化的影响;用Transwell 小室法观察PP2 对QBC939细胞的影响;用RT-PCR 和 Western Blotting 技术检测PP2对QBC939 细胞侵袭能力相关分子的作用。结果：实验组p-Src 蛋白表达水平明显低于对照组,差 异具有统计学意义（P<0.05）;实验组QBC939 细胞体外侵袭能力较对照组显著降低,差异具有统计学意义（P<0.05）;与对照组相 比,实验组E-cadherin 表达显著增强,CD44表达明显减弱,差异具有统计学意义（P<0.05）。结论：PP2 通过抑制Src 激酶活化,增 强E-cadherin 表达、减弱CD44 表达,抑制人胆管癌QBC939 细胞侵袭能力。     

KATP通道对缺血性心肌电平衡的维护作用及机制

目的：利用异丙肾上腺素（ISO）诱导大鼠心肌缺血性损伤模型和心肌细胞损伤模型,并对其进行药物干预,探讨心肌ATP敏感性钾 通道（KATP通道）维持缺血性心肌电平衡的作用与机制。方法：在动物实验中,将雄性SD大鼠,随机分为5组,正常对照组大鼠皮下注射0.9% 氯化钠溶液,其余各组大鼠均皮下注射等量1 g ? L -1 ISO（qd）,连续9 d,其间,在第7~9 d,除了正常对照组和模型组外,其他3组大鼠还 分别灌胃给予1.75 g ? L -1 普萘洛尔（PRO）2 mL ? kg -1 ? d -1 、5 g ? L -1 曲美他嗪（VAS）2 mL ? kg -1 ? d -1 或腹腔注射给予5 g ? L -1 二苯基碘（DPI） 1 mL ? kg -1 ? d -1 。在造模期间不同时间点,对各组大鼠进行心电图检查,并制备心肌标本,检测其中KATP通道亚基KIR6.2蛋白表达水平。 在细胞实验中,将H9C2心肌细胞分成对照组（不给药）、ISO组、ISO+ PRO组、ISO+DPI组和ISO+VAS组,后3组细胞均在1 μmol ? L -1 ISO加入前30 min,分别给予2 μmol ? L -1 PRO、10 μmol ? L -1 DPI和10 μmol ? L -1 VAS,且在加入ISO后,与ISO组细胞一样,再孵育1 和24 h,采用实时荧光定量 PCR法测定各组细胞中KATP通道亚基KIR6.2和SUR2A基因表达水平。结果：大鼠实验显示,与正常对照组相比, 模型组大鼠在造模的第3、7 d,心电图参数QTc明显缩短,心率加快（P ＜0.05）,且心肌中KIR6.2蛋白表达明显增多（P ＜0.01）,而造 模9 d后,其QTc明显延长（P ＜0.01）,心率减慢（P ＜0.05）,心肌中KIR6.2蛋白表达显著降低（P ＜0.01）;ISO+ PRO、ISO+DPI 和ISO+VAS各组大鼠在持续3 d分别接受3种药物治疗后,其QTc较模型组明显缩短,心率升高,均趋于恢复正常水平。细胞实验显示, 与对照组相比,ISO组H9C2细胞经ISO孵育1 h后,KIR6.2和SUR2A的mRNA表达显著上调（P ＜0.05）,而在ISO孵育24 h后, KIR6.2和SUR2A的mRNA表达显著下调（ P ＜0.01）;与ISO组相比,各给药组细胞经ISO孵育1 h后,KIR6.2和SUR2A的mRNA表 达均有不同程度下调,而在ISO孵育24 h后,KIR6.2和SUR2A的mRNA表达均显著上调（P ＜0.05或P ＜0.01）。结论：KATP通道对 维护缺血性心肌电平衡起重要作用。持续性激动β受体、氧化应激或能量供应不足等体内多条途径都会影响KATP通道的表达和功能,而保护 KATP通道功能,对于维持心电平衡,抑制心律失常基质形成,意义重大。