澜沧县两栖动物多样性及海拔分布格局

海拔梯度综合了温度、降水等气候因子,是影响物种多样性分布格局的重要环境因子,两栖动物多样性及其海拔分布格局一直是生物地理学和生态学研究的重要内容。为了全面掌握云南澜沧县两栖动物多样性现状及海拔分布格局,在调查并掌握澜沧县两栖动物多样性本底数据的基础上,根据地形地貌和生境的不同,在澜沧县99个10km×10km有效网格中按照分层抽样的方法选取45个网格,每个网格设置3-5条样线,于2016-2017年开展野外调查。调查共发现两栖动物1842只,隶属于2目9科30属60种,以树蛙科为主,占两栖动物物种总数的28.3%,其中云南纤树蛙（Gracixalus yunnanensis）为新种,清迈泽陆蛙（Fejervarya qingmaiensis）为中国新纪录种;调查到中国特有种有15种,三有保护动物有25种,受威胁物种有19种,其中极危物种1种,濒危物种4种,易危物种14种;澜沧县两栖动物在海拔600-2400m范围内均有分布,其中,在海拔1800-2000m之间的范围内调查到的两栖动物物种数目和多度均较高,其次是在海拔1600-1800m和1200-1400m范围内;本次调查记录到的两栖动物物种数是历史记录物种数的3倍,属数比历史记录多了1倍,铃蟾科为新记录科;丰富度较高的网格尤其是丰富度在20以上的网格均处于中高海拔,海拔相对较低和较高的网格丰富度相对较低;两栖动物多样性科、属、种的丰富度在海拔梯度上分布格局不太一致,种丰富度的海拔分布格局大体呈双峰型,是由包括平均降水量、平均温度和植被覆盖指数等环境因子的综合作用,各因子与物种丰富度相关性从大到小依次为平均降水量 > 平均海拔=平均温度 > 植被覆盖指数 > 水网密度指数 > 样线距离水域的平均距离 > 植被类型数量。研究摸清了澜沧县两栖动物的多样性状况,分析了两栖动物多样性海拔分布格局,为澜沧县生物多样性保护提供基础数据。     

化学除草剂对农田生态系统野生植物多样性的影响

农田生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分, 除草剂的大量施用对其产生了严重影响。本文综述了化学除草剂对农田生态系统中野生植物多样性的影响, 并分析归纳了其影响机制。除草剂的施用会使敏感植物减少, 抗药性植物增多, 从而改变农田生态系统中的野生植物物种组成, 并使其趋同化, 降低遗传多样性和物种多样性, 以致植物功能群单一化, 群落稳定性下降。除草剂的主要影响机制是杀死植物或改变其生长代谢、抗性、繁殖等, 改变生境, 并与人为因素、环境因素等产生协同影响。不同种类的除草剂影响程度不同, 且不同物种间、不同群落间的响应也存在差异。我国化学除草剂使用量持续增长, 应加强除草剂对野生植物多样性的影响及其机制研究, 重视除草剂使用历史记录和野生植物的长期监测, 以及除草剂使用规范和相关政策法律研究, 更好地保护我国农田生态系统中的生物多样性。     

青藏高原栽培大麦千粒重空间分布格局及其与环境因子的关系

千粒重是大麦产量的重要构成因素之一。青藏高原强辐射、低温、干旱的生态环境孕育了现代农业所急需的大麦种质资源,但是迄今为止尚未见到有关青藏高原栽培大麦WTS与环境因子关系的系统性研究报道。为了揭示青藏高原栽培大麦千粒重的空间分布规律,探明不同环境因子对青藏高原栽培大麦千粒重(WTS)积累的影响程度,利用83个样点的地理、气候、土壤因子数据,研究了青藏高原栽培大麦WTS的分布特征。结果表明:(1)在地理水平方向上,青藏高原栽培大麦WTS总体呈现出斑块状交错分布的格局,形成了以西藏曲水、堆龙德庆、白朗、乃东、日喀则、扎囊、贡嘎、加查、达孜、谢通门、拉孜、定日为中心的青藏高原西南部和青海海晏、门源、刚察为中心的青藏高原东北部等2个栽培大麦WTS高值区;(2)在地理垂直方向上,栽培大麦WTS的变化呈现出"N"型分布格局,即在海拔3600.0—3900.0m和4500.0m以上形成2个WTS高值区,这2个海拔区间栽培大麦WTS分别为(49.6815±10.0764)g和(47.9500±0.1732)g;(3)影响栽培大麦WTS的环境因子从大到小的顺序是抽穗-成熟期降水量土壤速效钾含量分蘖-拔节期日照时数抽穗-成熟其平均气温抽穗-成熟期日照时数拔节-抽穗平均气温日较差地理经度。     

应用大规模测序技术和生物信息学研究造血干/祖细胞的基因表达及新基因 的识别和克隆

从新生儿脐血和成人骨髓中分选出造血干/祖细胞(HSC/HPC),构建成cDNA文库,对其进行大规模表达序列标签(EST)测序,通过生物信息学等手段分析基因表达谱,并进行新基因的全长cDNA克隆。在所测的10512条可分析E ST序列中,有9866条来自脐血CD34+|细胞,其中4697条(47.6%)为已知基因,2603条(26.4%)为已知EST,1415条(14.3%)代表未知EST。在已知基因中,8.2%基因与造血相关,22.7%涉及细胞代谢、结构和迁移,13.0%与细胞分裂和防御相关,26.2%与RNA、蛋白质的合成相关,10.6%和细胞信号传递有关。对一些已知和未知的EST,综合测序、生物信息学等方法,进行全长克隆,已获得23个新基因的全长cDNA。 Abstract:Hematopoietic stem/progenitor cells were isolated from umbilical cord blood and adult bone marrow,and subject to cDNA library construction.The gene expression pattern in CD34+ cells and the identification and cloning of novel genes were performed by sequencing ESTs and analyzing them with the tools of bioinformatics.Among the obtained 10 512 ESTs which could be further analyzed,9,866 were from umbilical cord blood where 4 697(67.6%)were known genes,2 603(26.4%)were known ESTs and 1415(14.3%)represented novel ESTs.Within the identified genes,8.2% was involved in hematopoiesis,22.7% was associated with cell metabolism,structure and mobility,13.0% was linked to cell division and defence,26.2% was related to RNA protein synthesis and 10.6% was related with cell signal transduction.In parallel,we developed an efficient working system combining sequencing,bioinformatics,etc.and obtained 23 full-length cDNAs from both known and novel ESTs identified in this work.     

农艺与气候因素对青藏高原栽培大麦淀粉含量空间分布的影响

为了揭示不同环境因子对青藏高原栽培大麦籽粒淀粉含量(GSC)积累的影响程度,完善大麦GSC空间分异与环境因子的关系,明确青藏高原不同地区大麦品种GSC的环境效应,利用83个样点的地理、气候、土壤、农艺因子数据,研究了青藏高原栽培大麦GSC的分布特征,结果表明:(1)在地理水平方向上,青藏高原栽培大麦GSC的水平分布总体呈现出斑块状交错分布和南高北低的格局,并形成了以西藏拉孜、隆子、堆龙德庆、曲水、尼木、定日、萨迦、达孜、扎囊、日喀则、墨竹工卡、贡嘎、琼杰为中心的青藏高原中南部和以青海共和、贵德、海晏、同德为中心的青藏高原东北部等2个栽培大麦GSC高值区;(2)在地理垂直方向上,栽培大麦GSC的变化呈现出"S"型分布格局,即在海拔3300.0—3600.0 m以上,随着海拔的升高,栽培大麦GSC逐渐增加,在海拔4200.0 m与4500.0 m之间达到最高值,此后随着海拔的升高略有下降;(3)影响栽培大麦GSC的因子从大到小的顺序是穗密度﹥6月平均气温日较差芒长﹥9月平均气温1月平均气温年日照时数﹥≥0℃积温5月平均气温﹥8月平均气温日较差8月平均气温6月平均气温≥10℃积温6月平均月降水量5月平均月降水量7月平均相对湿度8月平均相对湿度7月平均气温。这一研究结果显示,对栽培大麦GSC影响最大的是基因型,其次是气候因素,土壤因素对GSC的影响不明显。影响栽培大麦GSC的农艺因子主要是穗密度和芒长,气候因子主要是拔节抽穗期的气温日较差和籽粒灌浆成熟期的平均气温,日照和降水的影响相对较小。     

工业酶与绿色生物工艺的核心技术进展

绿色生物工艺是国家战略性新兴产业,具备高效、安全、节能、环保等特点,市场前景广阔。工业酶是绿色生物工艺的“芯片”,新型高效工业酶的开发与应用相关技术是绿色生物工艺的核心。文章综述了工业酶制剂产业现状、以中国科学院天津工业生物技术研究所为代表的研发机构在工业酶及绿色生物工艺开发应用方面产生的一系列关键技术突破与研发进展,展示了通过酶与生物技术的进步提升传统加工产业发展的典型案例,随着这些核心技术的发展将推动越来越多的传统制造业走向绿色可持续发展路线。     

基于InVEST与倾向评分匹配模型评估秦岭国家级自然保护区水源涵养服务保护成效

自然保护区在保障水源涵养等生态系统服务方面发挥了重要作用, 对区域水资源的可持续利用具有重要意义。然而, 自然保护区水源涵养服务保护成效的主要影响因素仍然不清, 不利于自然保护区的有效管理和区域可持续发展目标的实现。本文拟探讨: (1)秦岭区域水源涵养服务的总体情况; (2)自然保护区对水源涵养服务的保护成效; (3)自然保护区水源涵养服务保护成效的主要影响因素是什么。本文采用InVEST模型计算秦岭区域19个国家级自然保护区2010-2015年的水源涵养量, 基于倾向评分配比法研究了自然保护区水源涵养服务保护成效, 并通过随机森林回归判断自然保护区水源涵养服务保护成效的主要影响因素。研究结果表明, 虽然在2010-2015年秦岭区域水源涵养服务整体降低, 但与自然保护区外的配对样本相比, 大多数自然保护区(63.16%)水源涵养服务保护成效显著(N = 12, P < 0.05); 少数保护区(26.32%)在减缓水源涵养服务降低的作用不如自然保护区外(N = 5, P < 0.05); 也有个别自然保护区(10.52%)对水源涵养服务保护成效不明显(N = 2, P > 0.05)。从主要影响因素来看, 自然保护区水源涵养服务保护成效主要受降水量变化和自然保护区资金投入的影响。结果显示: (1) 2010-2015年间秦岭区域水源涵养量减少较为明显, 但总体来看自然保护区在减缓水源涵养服务降低方面取得了积极成效。(2)降水量变化对水源涵养服务保护成效起到主导作用; (3)管理因素也对保护区水源涵养服务保护成效有一定影响, 在管理因素中资金投入的大小对水源涵养服务保护效果影响最大。因此, 建议进一步增加资金投入, 以提升自然保护区水源涵养服务的保护成效。     

藏北高寒草甸根系生物量与碳氮分布格局及关联特征

根系生物量的分布格局及其与土壤环境因子的关系对草地保护与退化草地恢复研究有重要意义。以藏北当雄县的高寒草甸为研究对象,在三个海拔上（4300、4500、4700 m）对2011年0-50 cm的群落根系生物量、根碳氮含量、土壤碳含量（SOC、DOC、MBC）、氮含量（DTN、MBN、TN）、碳氮比（MBC/MBN、SOC/TN）、pH、电导率进行了测定,以期探讨藏北高寒草甸根系生物量与碳氮的分布格局及其关联特征。结果表明：（1）土壤中所测量的各种形式的碳氮含量均随着土壤深度的增大呈下降趋势,0-50 cm的DOC和SOC都随海拔的升高呈上升趋势。（2）随土壤深度的增加,根系生物量呈指数下降。随海拔的增加,根系生物量越集中分布于上层土壤,下层土壤根系生物量分布越少且变化趋于平缓。（3）根系生物量与所测的碳氮指标、电导率呈正相关关系,与pH呈负相关关系。根系氮库是影响根系生物量分布格局的主要因素,而pH值、电导率及土壤碳氮指标是影响根系生物量分布格局的重要因素。     

应用大规模测序技术和生物信息学研究造血干/祖细胞的基因表达及新基因的识别和克隆

从新生儿脐血和成人骨髓中分选出造血干／祖细胞（ＨＳＣ／ＨＰＣ）,构建成ｃＤＮＡ文库,对其进行大规模表达序列标签（ＥＳＴ）测序,通过生物信息学等手段分析基因表达谱,并进行新基因的全长ｃＤＮＡ克隆。在所测的１０５１２条可分析ＥＳＴ序列中,有９８６６条来自脐血ＣＤ３４＋细胞,其中４６９７条（４７６％）为已知基因,２６０３条（２６４％）为已知ＥＳＴ,１４１５条（１４３％）代表未知ＥＳＴ。在已知基因中,８２％基因与造血相关,２２７％涉及细胞代谢、结构和迁移,１３０％与细胞分裂和防御相关,２６２％与ＲＮＡ、蛋白质的合成相关,１０６％和细胞信号传递有关。对一些已知和未知的ＥＳＴ,综合测序、生物信息学等方法,进行全长克隆,已获得２３个新基因的全长ｃＤＮＡ。     

秦岭山区人工林地枯落叶客置对土壤生物、化学性质的影响

通过对秦岭山区日本落叶松、油松、灰楸和锐齿栎4种典型人工纯林2年的枯落叶客置试验,探讨了枯落叶客置对土壤生物、化学性质的影响,以及不同树种的种间关系.结果表明：阔叶林枯落叶的年分解速率高出针叶林33.70%.当针叶林枯落叶被客置到阔叶林地后,年分解速率提高8.35%～12.15%,而当阔叶林枯落叶被客置到针叶林地后,年分解速率下降5.38%～9.49%.针阔树种间的枯落叶客置均能不同程度地提高土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾的含量,且针叶林地的增幅(8.70%～35.84%)明显大于阔叶林地(3.73%～10.44%),其中针叶林地客置灰楸枯落叶后的增幅(24.63%～35.84%)大于客置锐齿栎枯落叶(8.70%～28.15%). 客置阔叶林枯落叶使针叶林地土壤由偏酸向中性方向发展, 土壤酶活性、微生物量C、N含量及其微生物数量提高,其中,客置灰楸枯落叶的增幅大于客置锐齿栎枯落叶;客置针叶林枯落叶后阔叶林地土壤酶活性、微生物量C、N含量及其微生物数量变化因树种而异,其中锐齿栎林地土壤酶活性和微生物量C、N含量有所提高,而灰楸林地却有所下降.客置阔叶林地枯落叶可改善针叶林地的土壤性质,而客置针叶林枯落叶后阔叶林地的效应则因树种而异.说明在人工纯林土壤退化的防治过程中,引入其他树种形成混交林或进行枯落叶客置都应注意种间关系的方向性.