罗霄山区生态用地时空演变及其生态系统服务功能的响应——以井冈山为例

生态用地的可持续利用对人类生存至关重要,而山区生态用地变化及其引起的资源环境效应是山区地域人地关系变化的反映,认识和探讨山区生态用地时空分布和形成机理对维持区域生态平衡和引导经济社会可持续发展具有深远意义。运用土地利用空间分析模型和Meta分析方法,分析井冈山的生态用地变化空间格局及其生态服务价值损益;利用Logistic回归和地理探测器,诊断生态用地的空间指向特征和时间演化过程。结果表明:(1)1990—2015年,井冈山生态用地变化显著,呈不断减少趋势,其中近城区表现最明显;生态用地转移的主要对象为城乡建设用地。1990—2000年间,井冈山生态用地的总体转移速率远远大于2000—2015年间的转移速率;林地的转移面积及占比最大,转移部分大于新增部分,属于生态用地减少型地类,而草地和水域属于生态增加型用地,且转移速率较大,是井冈山市较"活跃"的生态用地类型。(2)生态用地的时间演化过程的主导驱动因素包括人口数量和产业结构,空间演变格局中的主导驱动因素为到河流的距离和到地域中心的距离。(3)1990—2015年,生态系统服务价值不断降低但减少速率逐渐放缓,1990—2000年的年均减少量大于2000—2015年的年均减少量。其中,林地对生态服务价值的贡献最大。山区乡村振兴应以生态系统服务价值目标导向,实现农民生计和生态安全的协同优化,利用山区地域资源优势,强化三产融合,推进山区"乡村振兴"。     

基于精神影像和人工智能的抑郁症客观生物学标志物研究进展

抑郁症是当今社会上造成首要危害且病因和病理机制最为复杂的精神疾病之一,寻找抑郁症的客观生物学标志物一直是精神医学研究和临床实践的重点和难点,而结合人工智能技术的磁共振影像(magnetic resonance imaging,MRI)技术被认为是目前抑郁症等精神疾病中最有可能率先取得突破进展的客观生物学标志物.然而,当前基于精神影像学的潜在抑郁症客观生物学标志物还未得到一致结论 .本文从精神影像学和以机器学习(machine learning,ML)与深度学习(deep learning, DL)等为代表的人工智能技术相结合的角度,首次从疾病诊断、预防和治疗等三大临床实践环节对抑郁症辅助诊疗的相关研究进行归纳分析,我们发现:a.具有诊断价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、脑岛、丘脑以及海马等;b.具有预防价值的脑区主要集中在楔前叶、中央后回、背外侧前额叶、眶额叶、颞中回等;c.具有预测治疗反应价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、额中回、枕中回、枕下回、舌回等.未来的研究可以通过多中心协作和数据变换提高样本量,同时将多元化的非影像学数据应用于数据挖掘,这将有利于提高人工智能模型的辅助分类能力,为探寻抑郁症的精神影像学客观生物学标志物及其临床应用提供科学证据和参考依据.     

结肠癌中NMNAT2、p53的表达及三者相关性研究

目的:检测结肠癌中烟酰胺核苷酸腺苷转移酶2 (Nicotinamide nucleotide adenosine transferase 2, NMNAT2)、p53的表达并分析三者之间的关系。方法:免疫组化S-ABC法(4分为阴性、≥4分为阳性)检测结肠癌标本(48例)、癌旁正常组织标本(40例)中NMNAT2、p53的表达,分析其与结肠癌年龄、性别、病理类型、肿瘤形态、分化程度、浸润深度、TNM分期、淋巴结转移等临床参数的关系及二者的关系。结果:(1) NMNAT2、p53表达于结肠癌组织细胞质、胞核,呈棕黄或棕褐色,在癌旁正常组织中表达较低或缺失。结肠癌中NMNAT2、p53表达阳性者占83.33%、70.83%,癌旁正常组织中表达阳性者占7.50%、0.00%,其差异有统计学意义(P0.05)。(2) NMNAT2、p53阳性率,在不同年龄、性别、病理类型、肿瘤形态、分化程度患者中的差异无统计学意义(P0.05);(T3-T4)期者为96.51%、84.62%,高于(T1-T2)期的68.18%、54.55%(P0.05);(Ⅲ-Ⅳ)期者为95.00%、85.00%,高于(Ⅰ-Ⅱ)期的78.57%、57.14%(P0.05);有淋巴结转移者为100.00%、84.21%,高于无淋巴结转移者的72.41%、62.07%(P0.05)。(3)结肠癌组织中NMNAT2与p53表达呈正相关(rs=0.809, P0.05)。结论:NMNAT2、p53与结肠癌发展相关,且二者呈正相关,因此,联合检测有助于对结肠癌诊治与病情评估。     

基于高分辨率网络的大熊猫姿态估计方法

对圈养大熊猫 (Ailuropoda melanoleuca) 开展长期行为监测能及时了解其所处生理周期和健康状况,有助于繁殖饲养机构迅速采取相应繁育保护措施提高饲养管理水平,但目前无法对大熊猫进行24 h监控并及时地获得相应的行为信息。准确的动物姿态估计是动物行为研究的关键,也是诸多下游应用的基础。了解大熊猫的姿态可以促进大熊猫行为研究并提升保护管理水平。为了提高复杂环境下大熊猫姿态估计的准确率,本文以高分辨率网络 (High resolution net, HRNet) 为基础网络架构提出了一种大熊猫姿态估计方法：针对大熊猫不同部位尺度差异较大的问题,在HRNet-32中引入了空洞空间金字塔池化 (Atrous spatial pyramid pooling, ASPP) 模块,在提升特征感受野的同时捕获多尺度信息;同时对大熊猫身体关键点进行分组,引入基于部位的多分支结构来学习特定于每个部位组的表征。多次对比实验结果表明本文所用模型具有较高的检测精度：在PCK@0.05中所用模型精度达到了81.51%。本文提出的方法可为大熊猫的行为分析和健康评估提供技术支撑。     

下挖深度对节能日光温室环境因子日变化及空间分布的影响

对山东省泰安市下挖0、0.5、1.0、1.5m节能日光温室(不同下挖深度温室的结构参数完全一致)太阳直射辐射能截获量进行分析,研究了2009年12月20日—24日(冬至日前后)和2010年6月19日—23日(夏至日前后)温室环境因子日变化规律及其空间分布特点.结果表明:随着下挖深度的增加,下挖壁面在温室内的阴影面积逐渐增加,进入室内的太阳直射辐射逐渐由南向北迁移,地面辐射/后墙辐射值逐渐减小;日光温室下挖深度在0～1.0m时,下挖越深,温室气温和地温增温效果越显著、保温效果越好,下挖深度达1.5m时增温效果则显著下降、最低地温偏离度增大;下挖越深,温室内光照度越低、相对湿度越大.兼顾温室的采光与保温性能,泰安地区10m跨度的下挖式日光温室的适宜下挖深度应不超过1.0m.     

谷氨酸棒杆菌内源表达元件的筛选

【目的】构建谷氨酸棒杆菌表达元件探测载体,筛选能够启动蛋白表达的序列片段。【方法】基于谷氨酸棒杆菌表达载体p XMJ19,利用Golden Gate新型克隆方法构建表达元件插入位点,使筛选的片段能够与报告基因快速无缝衔接,同时避免残留额外的序列对表达元件效果测试产生可能存在的干扰。对本课题组前期的谷氨酸棒杆菌BZH001高、中、低溶氧条件下的发酵样品转录组数据进行分析,筛选出稳定于高转录水平的6个基因,通过软件预测每个基因的启动子区域和5′UTR区域,两者构成能够启动基因表达的功能性元件,并将其从基因组中克隆出来。以增强型绿色荧光蛋白基因egfp作为报告基因,快速测量出表达元件的效果。【结果】获得5个不同效果的内源性表达元件,最好的元件插入探测载体后在谷氨酸棒杆菌中表达的荧光强度大于3 500 RFU/OD600。【结论】通过结合转录组数据,探测载体能够快速有效筛选表达元件,为将来人们对谷氨酸棒杆菌基因工程改造和生物系统的构建提供更多基础材料。     

内蒙古温带草原土壤微生物生物量碳的空间分布及驱动因素

【目的】探索内蒙古温带草原土壤微生物生物量碳的空间分布特征以及驱动因素。【方法】在内蒙古自治区境内沿着年均温、年降水梯度选择17个草原样点,在土壤剖面上分0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-100 cm五层,分别采集土壤样品,测定土壤微生物生物量碳以及主要的环境和生物影响因子,分析不同草地类型以及不同土壤深度土壤微生物生物量碳的差异,探索非生物因子和生物因子对土壤微生物量碳的影响。【结果】草甸草原土壤微生物量碳最高,典型草原次之,荒漠草原最低。在0-10 cm土壤中,草地类型间的微生物量碳变异系数高于草甸草原和典型草原,低于荒漠草原;在0-100 cm土壤中,草甸草原样点间的微生物量碳的变异系数低于典型草原和荒漠草原。土壤微生物量碳与年降水、土壤含水量、粘粒含量、土壤养分元素、地上生物量、地下生物量呈显著正相关,与年均温和土壤p H值呈显著负相关关系。随着土壤深度的增加,土壤微生物量碳显著减少,非生物因子与微生物量碳的相关性减弱,草地类型间以及同一草地类型不同样点间的变异系数增加。0-10 cm土壤微生物量碳与10-40 cm土壤微生物量碳的相关指数高于0.5,与40-100 cm的土壤微生物量碳的相关指数小于0.3。【结论】内蒙古温带草原土壤微生物量碳的垂直分布呈现一定的规律性,且非生物因子对微生物量碳的影响也呈现垂直减弱的规律。     

毛乌素沙地流动沙丘不同深度土壤渗漏特征

沙地的土壤深漏是沙地水分循环及水量平衡中的重要环节,对这一分量的准确测算,能够增进对沙地降雨的分配、转移及运输过程规律的认识。利用土壤深层水量渗漏测试记录仪(YWB-01),对毛乌素沙地典型的流动沙丘50、100 cm和200 cm的3个层次的土壤渗漏水量进行定点实时监测,定量分析降雨条件下沙地土壤渗漏特征,得出以下结论:(1)在降雨条件下,2016年4—6月3个沙层的渗漏过程都不明显,从7月开始,渗漏过程与降雨过程的一致性随沙层的增加而逐渐减弱;(2)随沙层深度的增加,累计渗漏天数以及连续渗漏天数在增加,累计渗漏水量、最大日渗漏水量逐渐减小,渗漏水量的波动也逐渐减小;渗漏水量10 mm的天数和渗漏水量所占的比例明显减少;(3)对降雨量和各沙层渗漏水量日、周、半月、月累积量之间进行相关分析和线性拟合后发现,越往深处渗漏水量对降雨的响应越弱,月渗漏水量与月降雨量的关系更密切。     

黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分变化特征

选择黄土丘陵区砖窑沟流域不同土地利用方式为研究对象,在2016年6月至11月对0—300 cm土层土壤含水量进行监测,分析刺槐林、草地、柠条灌木林、小叶杨林、海红林和撂荒地6种土地利用方式下土壤含水量的垂直剖面分布特征、土壤贮水量的季节变异特征。结果表明:(1)土壤含水量随深度的变化自上而下均呈"S"状分布,随着土层深度的增加,土壤含水量呈先增加后减小的趋势,具有明显的垂直变异特征。(2)不同土地利用方式具有不同的土壤湿度剖面,土壤水分活跃层、次活跃层、相对稳定层的深度范围不同。(3)6种土地利用方式下各土层的土壤贮水量均具有明显的季节变化特征,海红林的土壤贮水量最大,为258.21 mm,然后依次为小叶杨林、撂荒地、草地和刺槐林,柠条灌木林样地最小;监测期内土壤贮水量随时间呈增长趋势,在11月达到最大值。土壤含水量的变异系数均随着土层深度的增加逐渐递减,在100 cm以下土壤深层季节变异趋于稳定。研究认为,乔灌林消耗更多深层的土壤水分,柠条灌木林易引起土壤干燥化,海红林的土壤水分条件较好,撂荒地和草地土壤水分条件相对稳定。     

四磨汤口服液对脾虚便秘小鼠肠道黏膜厚度、隐窝深度和绒毛高度的影响

目的探讨四磨汤口服液对脾虚便秘的治疗机制。方法将实验动物随机分为正常组、脾虚便秘模型组和脾虚便秘治疗组。通过灌胃番泻叶水煎液7d,控制饮食、饥饱失常8d建立小鼠脾虚便秘模型,造模成功后,脾虚便秘治疗组给予四磨汤口服液灌胃,治疗5d,模型组和正常组给予等量无菌水灌胃。结果脾虚便秘治疗组小鼠的空肠肠黏膜厚度明显小于正常组和模型组(P<0.05);模型组小鼠与正常组相比在回肠隐窝深度和肠黏膜厚度上增加极显著(P<0.01),脾虚便秘治疗组小鼠与正常组相比能显著增加回肠绒毛的高度、隐窝深度和肠黏膜厚度(P<0.05或P<0.01);模型组小鼠与正常组相比在盲肠绒毛高度上增加显著(P<0.05),脾虚便秘治疗组小鼠与正常组相比能明显增加盲肠的绒毛高度及其肠黏膜厚度(P<0.01或P<0.05)。结论四磨汤口服液能保护肠黏膜,促进营养物质的吸收。