水足迹研究进展

水为生命之源,水资源的合理分配与科学管理是区域可持续发展与流域综合管理的核心环节;水足迹作为一种全面核算人类活动对水资源真实占用的综合指标,将人类消费终端与水资源利用密切关联,为维护流域水资源安全、提高区域水资源利用效率提供了重要的科学依据,已成为当前国际水资源管理的前沿研究领域。在明确水足迹及水资源生态足迹相关概念的基础上,对比分析了水足迹与生态足迹、水资源生态足迹模型的异同,明晰了过程、产品及区域等不同研究对象的水足迹核算方法,系统梳理了产品和区域水足迹评价、基于水足迹的区域水资源安全研究、区域水足迹可持续性分析等水足迹主要研究内容的近今进展,并展望了进一步的重点研究方向,即水足迹综合研究、水足迹评价不确定性分析、水足迹与物质流核算的关联研究,以及基于足迹整合的可持续发展多维测度等。     

根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响

在新疆气候生态条件下,采用管栽方法,选用棉花新陆早13号和新陆早33号2个品种为供试材料,通过人工限制根系垂直生长深度和水氮供应,测定棉花叶片气体交换和叶绿素荧光参数、光合物质积累等,探讨根域限制及水氮供应对棉花光合生理特性及产量形成的影响。结果表明:与对照相比,相同水氮供应条件下,根域限制处理棉花从开花期至盛絮期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和光化学猝灭系数(qp)显著降低,尤其在盛铃后期至盛絮期表现明显,但潜在最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)未受到影响;盛花期和盛絮期根重均显著降低,但地上部总干物质、蕾铃干物质累积量及籽棉产量均显著高于对照。同一根域容积不同水氮处理棉花开花期至盛絮期的Pn、Gs和Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp均表现为W1N1>W0N1>W1N0>W0N0;根域限制条件下适量水氮供应处理盛花期和盛絮期地上部总干物质和蕾铃干物质累积量均显著增加,最终单株铃数、单铃重和籽棉产量均显著高于其它处理。因此,在膜下滴灌棉花根域容积受限制条件下,通过优化生育期水氮供应,能改善叶片光合性能、增加地上部干物质积累量及其向生殖器官分配比例,是挖掘膜下滴灌棉花产量潜力和提高效益的有效途径。     

苎麻属野生植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的关系

以13种苎麻属植物为试验材料,于植物工艺成熟期取样测定经济性状并用显微镜观察横截面及离析纤维细胞形态,研究苎麻属植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的相关性。结果显示:(1)苎麻属野生种质的纤维细胞外观形态表现与栽培种苎麻基本一致,多呈圆形、多边形、椭圆形和肾形等,形态各异,大小不一。(2)茎秆横截面纤维细胞直径、腔径和纤维胞总数都明显少于对照栽培种,与其原麻产量存在不同程度的正相关性。(3)离析纤维细胞长度、宽度、壁厚和结节数与纤维细度存在不显著负相关,且野生苎麻属种质的细胞长度、宽度明显小于栽培种苎麻。研究表明,野生苎麻属种质在提高栽培种产量上无太大效应,但其在优良纤维基因选育方面和改良栽培种苎麻纤维品质上具有重要应用价值。     

低温胁迫对极度濒危植物中华水韭生理特性的影响

以人工繁殖的极度濒危级(CR)植物中华水韭(Isoetes sinensis Palmer)为试验材料,研究了0 ℃低温环境下胁迫0~20 d,沉水叶片中保护酶系统(POD、SOD、CAT)、渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)、叶绿素以及丙二醛(MDA)和相对电导率的变化。结果显示:随着低温（0 ℃）胁迫时间的延长,中华水韭沉水叶片的相对电导率、可溶性糖含量、CAT活性先升高后下降,SOD活性呈逐渐上升的趋势,POD活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量下降,MDA含量一直低于CK,且在一定范围内波动。研究表明,中华水韭沉水叶片在0 ℃低温胁迫中受到一定程度的伤害,但能通过调节自身的膜透性、渗透调节物质含量和保护酶活性系统来减轻低温伤害,维持其正常生理代谢功能,从而表现出一定的抗寒潜力。     

补光对越冬灰仓鼠体重、主要器官指数及精子数量的影响

目的研究补光对灰仓鼠(Cricetulus migratorus)越冬时脏器器官的影响。方法室温下将其分为自然光照组和补充光照组,分别在第0、30、48和150天时测定动物的体重和脏器器官的重量,应用涂片法检查精子的数量。结果自然光照时,精子数量在冬至时变化不大,但冬至后第18天,灰仓鼠的睾丸系数降到最低值,精子数量仅为422枚,第150天时恢复到正常繁殖状态,精子数量达到7440枚。其他脏器指数在冬至时最高,第150天时最低。补充光照后,雌雄鼠体重高峰值时间均比自然光照组提前100 d,各器官指数变化与体重变化情况相类似,但睾丸和子宫系数维持稳定,精子数量未发现减少。结论在自然光照时越冬灰仓鼠的脏器指数逐渐下降,第150天时脏器指数达至最高值,睾丸指数在冬至后第18天下降到最低值,处于非繁殖状态。补充光照后,越冬灰仓鼠的精子数量和子宫指数变化不大,一直维持繁殖状态。     

水菠菜叶乙醇提取物对MG-63骨质疏松相关基因表达的影响

为探讨水菠菜叶乙醇提取物与抗骨质疏松作用的关系及其作用机制,用水菠菜叶乙醇提取物处理人成骨样细胞MG-63 48 h后,提取水菠菜叶乙醇提取处理组和对照组细胞的总RNA,将两组RNA纯化为mRNA,逆转录成cDNA,用Cy3和Cy5两种不同的荧光染料进行线性扩增标记,然后与骨质疏松相关基因表达谱芯片杂交,扫描后对获得的数据用LuxScan 3.0软件分析.研究发现经水菠菜叶乙醇提取物诱导后MG-63细胞的244个骨质疏松相关基因中,有c-Fos、JNK、ODF、c-src、OSCAR、RANKL、Samd4、Samd6、Samd7 9个基因表达明显上调,LRP5、Dkk1、TGFB、OPG 4个基因明显下调.结果表明水菠菜叶乙醇提取物能改变骨质疏松相关基因的表达,抗骨质疏松作用机制可能与Wnt/β-catenin蛋白信号传导途径和骨保护素/核因子受体激活信号传导途径有关,与雌激素内分泌途径无关.     

腔内大量盐水灌洗辅助取出乳房内聚丙烯酰胺水凝胶临床应用

目的：探讨聚丙烯酰胺水凝胶注射隆胸后取出新方法.方法：对48例注射聚丙烯酰胺水凝胶隆胸患者术前行双乳MRI或彩超检查结合触诊准确定位.全麻小切口开放直视下吸出水凝胶,再用大量生理盐水反复灌洗所有腔隙,直至手感探测不到硬结,盐水中无水凝胶为止.结果：48例患者术后无继发感染和出血等并发症.术前诸症状体征消失,无明显乳房变形,乳房形态术后恢复满意.术后双乳MRI复查未见明显异物残留.术后1 ～12月（6.2±0.3月）45例随访复查MRI亦未见异物残留,乳房修复完好.结论：注射隆乳后腔内大量盐水灌洗辅助取出水凝胶具有创伤小、出血少、操作简单、费用低廉的优点,是一种较好的、值得推广的凝胶取出术式.     

NIRF可抑制乙型肝炎病毒在水动力法转染HBV小鼠模型中的复制及表达

目前对NIRF(Np95/ICBP-90 like RING finger protein)的研究正朝着细胞癌变进程以及表观遗传学的方向发展,但在体内NIRF对乙型肝炎病毒(HBV)的复制及表达的影响,目前尚不明确.通过高压水动力法转染HBV小鼠模型,不同时间点收集血液和肝组织标本,荧光定量PCR检测血清及肝组织中病毒载量,WesternBlot检测肝组织HBc(hepatitis B virus core protein)表达,ELISA检测血清HBeAg表达,并通过免疫组化染色检测HBsAg、HBcAg在肝组织中的定位及表达.小鼠转染pAAV-HBV1.3和NIRF以后,血清及肝组织病毒载量降低(n=3,P<0.05),HBc蛋白及HBV相关抗原的表达受到抑制,说明在水动力法转染HBV小鼠模型中NIRF对HBV的复制及表达起到抑制作用,期待能为后续的HBV致病机理及治疗药物的研究与开发提供支持与帮助.     

2002-2016年华北平原植被生长状况及水文要素时空特征分析

基于MODIS增强型植被指数（EVI）资料,结合降水、GRACE重力卫星水储量（TWS）、地下水、土壤水等资料,分析华北平原植被2002-2016年间的生长状况及各水文要素时空分布特征。研究结果表明：（1）2002-2016年间华北平原植被呈好转趋势,降水、水储量、土壤水、地下水等水文要素值呈减少趋势。（2）黄淮平原区植被以农作物为主,植被覆盖度呈增加趋势,而降水、水储量、地下水、土壤水均呈减少趋势,超采地下水灌溉农作物是短期内保障粮食安全的重要措施。（3）燕山-太行山山麓平原区、冀鲁豫低洼平原区的城乡居民用地区域植被覆盖显著减少,而降水增多,水储量、土壤水、地下水减少,人类活动对植被和水文要素贡献量大。（4）山东丘陵农林区分布着林地和草地,这些区域生长季的植被指数呈减少趋势,与降水量减少呈正相关关系。在气候变化和人类活动影响的大背景下,探讨不同生态环境的植被生长特征,清楚植被对水文变化的响应机理,可以消除影响植被生长的不利因素,为制定合理用水制度提供理论依据。     

基于能值分析的环太湖城市群生态经济系统可持续发展研究

采用能值理论与分析方法,研究2015年环太湖城市群生态经济系统的能值流量,并构建多维度的生态经济系统指标体系,综合评价环太湖城市群可持续发展程度和健康水平。研究结果表明：（1）可更新资源利用不足,在能值利用总量中占比最大值仅为7.95%;（2）不可更新资源消耗过度,在能值利用总量中占比最小值达到56.95%;（3）（除苏州市外）可更新资源产品中肉类与水产品占比最小值已达63.08%,急需对传统的农业结构进行调整;（4）不可更新资源产品均以水泥和钢铁为主,占比最小值已达88.02%,应该加快传统的工业转型升级;（5）输入能值占比最大值仅为36.27%,商品进出口呈现贸易顺差,对外经济开放仍有发展空间;（6）废弃物与可更新能值比率最大值仅为12.8%,废弃物能值比最小值仅为0.19%,废弃物排放和利用水平有待提高;（7）湖州市可持续指标ESI和能值可持续发展指标EISD为1.59和2.99,在环太湖城市群中更具可持续发展潜力;（8）苏州市健康能值指数EUEHI和改进的健康能值指数EUEHI''为8.22和1.65,在环太湖城市群中健康水平较低。据此结果提出了有助于环太湖城市群经济社会发展与自然生态环境和谐共赢的可持续发展对策。