低氧暴露下高原鼠兔肺组织间隙连接蛋白40表达分析

低氧性肺血管收缩反应钝化是高原鼠兔适应低氧环境的重要策略,但参与该生理代偿反应的功能基因尚不明确。间隙连接蛋白40 (Connexin40, Cx40) 在哺乳动物肺血管内皮表达。本研究对生活在海拔3 200 m的高原鼠兔进行28 d模拟海拔5 000 m低氧处理,以Sprague Dawley (SD) 大鼠为对照,采用免疫组化法分析模拟低氧处理后高原鼠兔和SD大鼠肺组织形态结构,qPCR和蛋白印记法检测Cx40基因和蛋白表达量变化,探究Cx40在高原鼠兔低氧性肺血管收缩反应钝化中的潜在作用。结果显示,低氧处理后,高原鼠兔肺泡呈空泡囊状,Cx40蛋白在支气管和肺血管中均表达,Cx40 基因mRNA水平随着低氧暴露而升高,但其蛋白质水平呈下降趋势,肺支气管Cx40蛋白无明显变化。SD大鼠肺血管和肺支气管表达的Cx40蛋白均无明显变化。暗示生活在高海拔低氧环境中的高原鼠兔,Cx40蛋白下调可抑制血管收缩信号,减弱低氧性肺血管收缩反应,使低氧性肺血管收缩反应钝化,以适应高原缺氧环境。研究结果可为高原土著动物适应高寒缺氧环境提供基础理论数据。     

青藏高原濒危兽类保护与管理研究进展

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因、已开展的研究工作和管理对策、取得的保护成效等角度分别论述了各类群的保护与管理研究进展。在青藏高原有蹄类中特有种占比远高于其他类群;81% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科、犬科动物被列为国家重点保护野生动物;45% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科动物被中国脊椎动物红色名录或IUCN红色名录列为受威胁物种,远高于全球平均水平。全球变暖、栖息地破碎化、环境污染、过度放牧、偷猎与非法贸易是青藏高原濒危兽类生存的主要威胁。相关法律法规的贯彻实施、自然保护地建设及开展的大量调查监测和研究,为青藏高原濒危兽类保护生物学研究提供了法律保障和科学依据。鉴于目前保护与管理工作的局限性,建议构建全面系统的大数据平台,开展青藏高原地区保护成效快速评估及自然保护地空间优化布局研究,将国际先进的交叉学科理论方法与实践创新优势相结合,为濒危兽类的保护与管理提供指导与建议,从而为我国生物多样性保护和生态文明建设提供重要的科技支撑。     

青藏高原植被水分利用效率时空变化及与气候因子的关系

水分利用效率(WUE)是研究陆地碳水循环耦合的有效指标,青藏高原是我国最重要的生态安全屏障,了解WUE的特征以及变化机制,对研究高原生态系统碳水循环和水资源合理利用有重要意义。本研究基于MODIS的总初级生产力(GPP)和蒸散发(ET)数据,分析青藏高原WUE的时空变化特征以及气候因子对WUE的影响。结果表明: 2001—2020年,在GPP和ET的共同作用下,青藏高原WUE呈上升趋势;WUE平均值较高的区域为高原东南部、东北部,低值区为高原中部。草地、沼泽、高山植被WUE呈增长趋势,灌丛、阔叶林、针叶林呈下降趋势。WUE与年均气温呈显著正相关,敏感性随着气温的升高而增加;WUE与年降水量呈非线性关系,降水量小于700 mm时,WUE对降水敏感性随着降水增加而减小,降水量大于700 mm,降水敏感性随着降水增加而增大。青藏高原超过75%的区域WUE与降水呈负相关,与气温相比,WUE受降水影响的面积更大,未来气候暖湿化将导致WUE降低。     

玉树州境内草原毛虫种群分布及其对生境草场植被的影响

草原毛虫Gynaephora qinghaiensis是分布在我国青藏高原高寒牧区的一种重要害虫,对高寒草甸植被破坏相当严重。为调查青藏高原高寒牧区草场草原毛虫的分布与危害情况,本研究在青海省玉树州的高寒牧区布设了10个调查样地,连续5年（2015-2019年）采用随机抽样的方法调查了草原毛虫种群密度,并于2016年同步调查了草原毛虫生境植被指数,并对2016年不同调查样地的草原毛虫种群密度与生境植被指数之间的相关关系进行了分析。调查结果显示,10个调查样地的草原毛虫种群密度在1.0~200.6 头/m^2之间,具有聚集性分布的特点,集中分布在治多草原、嘉塘草原和隆宝草原。根据高寒草甸草原毛虫危害等级划分标准,30%调查样地达到重度、极重度危害等级。相关分析结果显示,草原毛虫种群密度与植被总盖度之间呈极显著的负相关关系（P<0.01）,表明随着草原毛虫种群密度的增大,草甸植被总盖度总体呈逐渐减小的趋势。总之,玉树州高寒牧区草场草原毛虫种群分布相对集中,密度较高,对草场植被危害严重,需及时采取有效措施予以治理。本研究对草原毛虫种群分布及其生境植被展开的基础调查工作可为草原毛虫灾害的预测预报以及草原毛虫的防控提供科学的基础数据,对保护青藏高原高寒牧区草场生态环境具有重要的意义。     

Patterns of Genetic Variation in Swertia przewalskii, an Endangered Endemic Species of the Qinghai-Tibet Plateau

Swertia przewalskii Pissjauk. (Gentianaceae) is a critically endangered and endemic plant of the Qinghai-Tibet Plateau in China. RAPD and ISSR analyses were carried out on a total of 63 individuals to assess the extent of genetic variation in the remaining three populations. Percentage of polymorphic bands was 94% (156 bands) for RAPD and 96% (222 bands) for ISSR. A pairwise distance measure calculated from the RAPD and ISSR data was used as input for analysis of molecular variance (AMOVA). AMOVA indicated that a high proportion of the total genetic variation (52% for RAPD and 56% for ISSR) was found among populations; pairwise Φ _ST comparisons showed that the three populations examined were significantly different (p < 0.001). Significant genetic differentiation was found based on different measures (AMOVA and Hickory θ_B) in S. przewalskii (0.52 on RAPD and 0.56 on ISSR; 0.46 on RAPD and 0.45 on ISSR). The differentiation of the populations corresponded to low average gene flow (0.28 based on RAPD and 0.31 based on ISSR), whereas genetic distance-based clustering and coalescent-based assignment analyses revealed significant genetic isolation among populations. Our results indicate that genetic diversity is independent of population size. We conclude that although sexual reproduction and gene flow between populations of S. przewalskii are very limited, they have preserved high levels of genetic diversity. The main factors responsible for the high level of difference among populations are the isolation and recent fragmentation under human disturbance.     

青藏高原药用植物资源及其保护与利用

本文从青藏高原药用植物资源的分布情况,资源特点以及相应的保护利用等方面简要的概括了近来的研究新进展,旨在理清相关研究情况,为相应的研究工作提供参考。     

青藏高原三江源区人工草地能量平衡的变化特征

为揭示建植人工草地对青藏高原三江源区能量平衡的影响,利用涡度相关和微气象系统的观测数据定量分析了该区域人工草地能量收支及其各分量的变化特征。结果表明:太阳总辐射(R_s)和净辐射(R_n)的日最高值分别为33.6和19.1 MJ m~(-2)d~(-1),年累计值分别为6789.4和2773.3 MJ/m~2;全年R_n与R_s的比值(R_n/R_s)为0.41,但生长季的R_n/R_s(0.54)明显高于年均值;显热(H)与潜热(LE)通量呈明显的季节变化,H最低值出现在12月,之后随R_s的增强而增加,但进入生长季后呈下降趋势,7月中旬出现次低值;而LE在冬季维持较低值,3月以后迅速增加,最高值出现在生长旺季的7月。在能量分配上,可利用能量主要消耗于LE和H,年均LE/R_n,H/R_n,G/R_n分别为0.46,0.45和-0.13。但能量分配的季节变化差异明显,波文比(β=H/LE)在冬季、春季、夏季和秋季的平均值分别为3.33、0.68、0.42和1.29。受植被叶面积指数(LAI)等生物因素以及土壤含水量(SWC)、饱和水汽压差(VPD)等环境因素的共同影响,冠层导度(g_c)和解耦系数(Ω)的年最大值均出现在夏季,其平均值分别为16.22mm/s和0.70,表明在植被生长盛期LE仍受R_n的控制,其它季节Ω均值低于0.5,说明LE更多的是受VPD调控。本研究说明,虽然三江源区接收的太阳总辐射较强,但R_n/R_s相对较低,生态系统能量平衡中各分项的变化主要受植被、土壤含水量以及净辐射的控制,在退化草地恢复过程中,由于建植人工草地增加了植被覆盖度,进而改变了能量收支过程及能量平衡各分项。     

青藏高原与安第斯高原地区儿童青少年的身高、体重和胸围的对比

通过青藏高原和安第斯山高原地区儿童青少年身高、体重和胸围的比对,探讨高原地区儿童青少年生长发育的规律和特点,找出儿童青少年生长发育的高原地区差异,进一步改善高原地区居民的健康状态,促进儿童青少年生长发育,为高原医学和高原人类学的发展提供理论基础。本文以青藏高原和安第斯山高原地区儿童青少年为研究对象。选择在西藏出生长大、经体检证明身体健康6-21岁藏族男女(父母3代藏族)共2813例有效样本(男,1417例;女,1396例),在知情同意情况下直接测量了身高、体重和胸围。印度、秘鲁、玻利维亚、智利等国家和地区儿童青少年生长发育资料从文献中获取。去除不完整的无法比较及年代过于久远的材料,排除小样本及数据不全和不符合要求的样本,严格控制质量。所有测量数据输入SPSS13.0统计软件包。对数据进行描述性统计分析、独立样本t检验、方差分析等统计学处理。结果显示:1)青藏高原儿童青少年男女身高高于安第斯山男女。2)青藏高原儿童青少年的体重与安第斯山儿童青少年相近。3)青藏高原儿童青少年的胸围明显小于安第斯山儿童青少年。高原地区与非高原地区儿童青少年生长发育相比有相似性又有特殊性(如发育水平低,胸径较大,生长发育指标普遍低于WHO(2007)和本国国内水平)。西藏藏族儿童青少年比安第斯山的发育好,两者具有不同的体质特征,这可能与生态环境、高原缺氧、遗传因素和社会经济文化等多种因素有关。     

Effects of enhanced UV-B radiation on fitness of an alpine species Cerastium glomeratum Thuill

Aims Information about how species respond to extreme environments, such as high UV-B radiation, is very useful in estimating natural ecosystem structure and functions in alpine areas. Our aim is to examine the effect of enhanced UV-B radiation on the fitness of an alpine meadow annual species on Qinghai-Tibet Plateau.Methods Plants of Cerastium glomeratum Thuill. were exposed to ambient (control) or ambient plus supplemental UV-B radiation (enhanced), simulating a 9% ozone depletion over Gannan, China (102°53′E, 34°55′N, 2900 m in altitude), up to leaf senescence and fruit maturation. Plant height, flower phenology, biomass allocation and reproductive parameters of the species were measured.Important findings Plant height in C. glomeratum was reduced by enhanced UV-B radiation at early growth stages and compensated with ongoing development. Fruit biomass, aboveground biomass, total biomass and reproductive effort (fruit dry mass/aboveground biomass) were not affected by enhanced UV-B radiation, but a significant increase in root/shoot ratio was found. Enhanced UV-B radiation delayed onset of flowering by 1 day and shortened duration of flowering by 5 days in C. glomeratum. But because of the long period of flowering time (83–88 days), this did not make any significant effect on flower number, seed number, pollination success (number of seeds per fruit) or reproductive success (fruit to flower ratio) in C. glomeratum. Enhanced UV-B radiation had no effect on seed germination and seed mass either. And the high production and low germination rate of the seed might be the strategy of C. glomeratum to survive the extreme environments on alpine meadow. All these results showed that C. glomeratum was tolerant to enhanced UV-B radiation.     

青海省天峻地区藏原羚的食性分析

2005 ～2006 年草青期和草枯期我们在青海省天峻地区随机收集了藏原羚的粪样,并利用粪便显微分析法对藏原羚的食性进行了研究。结果表明,藏原羚采食共计16 科34 属43 种植物,其中草青期采食16 科33 属42种,草枯期12 科22 属30 种。豆科植物是藏原羚采食的主要类群,禾本科、菊科、蔷薇科和莎草科其次,豆科、禾本科、菊科、蔷薇科和莎草科等五科植物占藏原羚采食总量的90% 左右。不同物候期,藏原羚的食性变化明显,豆科、蔷薇科在草枯期所占的比例显著低于草青期,而禾本科、菊科和莎草科所占比例则显著高于草青期。