不同放牧制度下呼伦湖流域草原植被冠层截留

冠层截留是降雨过程中的水量分配和流域水平衡的一个重要组成部分,通过水浸泡法和降雨模拟实验研究呼伦湖流域草原3种放牧制度下(休牧、轮牧、自由放牧(超载放牧))植被冠层截留量的变化规律,并利用遥感解译植被归一化指数(NDVI),确定3种放牧制度下草原面积,估算呼伦湖流域草原降雨截留量。研究表明:在休牧、轮牧、自由放牧3种制度下,水浸泡法测定的截留量分别是0.468、0.320、0.271 mm。降雨模拟实验法测得的结果分别是0.957、0.613、0.431 mm。休牧、轮牧、自由放牧草场叶面积指数、盖度、容重、生物量等指标差异显著(P0.05),且单株植被高度、鲜重对截留量影响显著呈线性正相关关系。呼伦湖流域草原一次降雨量为大于等于30 mm全流域降雨,其植被截留量为6.462×106m3。     

呼伦湖非冰封期与冰封期水化学特征变化研究

选取呼伦湖为研究对象, 利用Gibbs 图分析其主离子组成变化特征, 确定呼伦湖湖泊水体离子类型; 并对冰封期和非冰封期水化学分布特征进行研究。结果表明: 呼伦湖水化学类型为[C]NaⅠ 型水; 非冰封期内湖泊水体总溶解性固体(TDS)值为831.31 mg·L^–1, 低于冰封期冰下水体TDS 均值976.57 mg·L^–1; 电导率(EC)全年极值为2.120 ms·cm^–1 出现在冰封期内的冰下水体; 冰封期内, 冰下水体阴阳离子浓度是冰层中的10 倍以上; 对9 月份水体进行分层研究发现表层水各离子浓度平均值较下层偏大, 分层无明显规律; Gibbs 图显示湖水离子组成受蒸发作用, 与干旱区湖泊特征相似。     

基于HP模型的蛋白质折叠问题的研究

基于蛋白质二维HP模型提出改进的遗传算法对真实蛋白质进行计算机折叠模拟。结果显示疏水能量函数最小值的蛋白质构象对应含疏水核心的稳定结构,疏水作用在蛋白质折叠中起主要作用。研究表明二维HP模型在蛋白质折叠研究中是可行的和有效的并为进一步揭示蛋白质折叠机理提供重要参考信息。     

基于图论模型的蛋白质结构类型的研究

提出了基于图论模型的H系数分类蛋白质结构为H结型和NH结型的方法.论述了蛋白质结构中序列不相邻的C_α原子之间的空间距离与序列相邻的C_α原子之间空间距离的关系.用此方法对PDB的66个单链蛋白质结构进行分类,结果显示H结型占18.2%.H结在全α型中出现比例较高,在全β型中出现比例较小,所以H结倾向出现在含有α螺旋的蛋白质结构中.     

最小Hamilton路算法在蛋白质结构预测中的应用

本文对蛋白质loop结构进行了反向研究,即对由n个残基构成的loop已知其空间结构,求匹配的n个氨基酸残基序列.把loop的3D信息转化为一个加权完全图Kn模型,然后求加权Kn图的最小Hamilton路.这条H路对应与寻找一个氨基酸残基序列,使该序列能够折叠成这个立体结构模型.根据Bayesian定律得到一个加权表,应用对loop的预测问题,取得预期的结果.     

猪圆环病毒Ⅱ型SC株ORF3基因克隆及其编码蛋白的生物信息学分析

本研究根据GenBank登录的猪圆环病毒基因组序列(DQ180392.1)来设计引物,用PCR法扩增出PCV-2四川株(PCV-2SC)ORF3基因,并克隆到PMD19-T载体进行测序,同时利用在线生物信息学软件及数据库对ORF3基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。研究结果表明,成功构建了命名为P-S-PCV-2SCORF3的重组质粒;测序结果得知PCV-2SCORF3基因全长315bp,共编码104个氨基酸;BLAST比对发现该基因与GenBank中国内外参考毒株核苷酸同源性在98%~100%之间。利用在线生物信息学软件对PCV-2SCORF3编码蛋白结构特征进行分析,发现该蛋白含有12个潜在的磷酸化位点,ORF3成熟蛋白有4个主要的抗原位点;亚细胞定位分析结果表明,编码蛋白主要存在于线粒体中和细胞核中并各占43.5%和34.8%,这证实了PCV-2SCORF3编码蛋白属于胞质蛋白,抗原区位集中于胞膜,有向胞核移动的趋势,功能强大,可能与细胞凋亡有关。疏水性分析发现,该编码蛋白具有一定的疏水性,与该蛋白的表面抗原决定族和膜蛋白中穿越膜的肽片段及该蛋白的高级结构的形成有关,预示其高疏水性区又与膜蛋白的跨膜区有着明显相关性。本研究成功进行了PCV-2SCORF3基因的克隆和生物信息学分析,为今后研究此基因的生物学功能以及研究该病毒疫苗的方法奠定理论基础。     

基于序列疏水值震荡的折叠速率预测

蛋白质折叠速率的正确预测对理解蛋白质的折叠机理非常重要。本文从伪氨基酸组成的方法出发,提出利用序列疏水值震荡的方法来提取蛋白质氨基酸的序列顺序信息,建立线性回归模型进行折叠速率预测。该方法不需要蛋白质的任何二级结构、三级结构信息或结构类信息,可直接从序列对蛋白质折叠速率进行预测。对含有62个蛋白质的数据集,经过Jack．knife交互检验验证,相关系数达到0．804,表示折叠速率预测值与实验值有很好的相关性,说明了氨基酸序列信息对蛋白质折叠速率影响重要。同其他方法相比,本文的方法具有计算简单,输入参数少等特点。     

夏季达里诺尔湖浮游细菌群落表、底层结构特征及其关键驱动因子

浮游细菌是湖泊水体物质循环和能量流动过程中的关键要素, 影响着整个生态系统的迁移转化。为探索中国北方典型内陆封闭型湖泊浮游细菌群落结构对环境因子变动的响应, 以夏季内蒙古达里诺尔湖(以下简称“达里湖”)为例, 采集表、底层水共32个样品, 基于16S rRNA基因测序, 详细分析了浮游细菌群落结构的表、底层变化特征及其主要影响因素, 结果显示: (1)夏季达里湖水体中浮游细菌群落多样性和均匀度均呈现表层＞底层, 丰富度则呈底层＞表层。(2)浮游细菌群落以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)四大优势菌门为主要组成部分, 且变形菌门含量在表、底层水体中均占绝对优势: 在底层水中占比46.46 %, 在表层水中占比36.21 %。(3)基于不同环境因子和浮游细菌优势菌门间的Pearson相关性分析, 表层水体中总溶解性固体(TDS)、溶解态无机磷(DIP)是多数优势菌门的主要驱动因子, 而底层水体中的总氮(TN)、叶绿素a(Chl a)和水温(WT)为主要驱动因子。总的来说, 达里诺尔湖表、底层浮游细菌群落结构与不同环境因子间存在显著相关, 而水体环境因子的表、底层差异是影响多数优势菌门演化的重要因素。     

放牧制度对草地产流产沙及氮磷流失的影响

研究不同放牧制度草场水土流失过程,对草原生态环境保护和治理具有重要的理论意义。以内蒙古呼伦贝尔草原不同放牧草场为研究对象,设置选取三种放牧制度草场(自由放牧、轮牧、休牧),采用人工模拟降雨的方法进行0.74mm/min和1.5mm/min雨强的降雨模拟试验,测定径流量,含沙量,径流和泥沙中总氮,总磷浓度,并探讨植被截留对径流的影响规律。结果表明:植被截留对减少降雨径流具有明显的作用,休牧草场径流系数减小最多,自由放牧草场减小最少,产沙量显示为自由放牧草场轮牧草场休牧草场。降雨强度对径流中的氮磷浓度影响显著,自由放牧草场总氮浓度和休牧草场总磷浓度受雨强影响最大,氮磷流失过程浓度变化曲线更符合幂函数分布。休牧草场泥沙氮含量和泥沙磷含量均为最高,自由放牧草场与休牧草场的总氮富集率基本相等且均大于轮牧草场,总磷富集率为自由放牧休牧轮牧,三种放牧草场氮磷和泥沙流失主要影响因素为径流量和含沙量。因此,适当的将呼伦贝尔草原自由放牧草场向休牧和轮牧草场转变,将有利于减少草场水土营养元素流失及草原生态可持续发展。     

呼伦贝尔市湿地碳储量及分配格局研究

利采用RS、GIS 和GPS 技术对2012 年呼伦贝尔市TM 卫星假彩色数字影像进行遥感解译, 对湿地进行分类并计算其面积大小, 在此基础上, 开展呼伦贝尔市湿地碳储量研究, 量化呼伦贝尔市湿地生态系统碳储量, 研究湿地碳储量分配格局。结果表明: 呼伦贝尔市湿地总面积约734490 hm2, 共有沼泽湿地、湖泊湿地及河流湿地3 大类, 其中沼泽湿地所占面积最大。呼伦贝尔市共湿地总碳储量为26031.21×104 t。不同类型湿地的碳储量所占比例以沼泽湿地所占比例最大, 达到99.17%, 远超于其他两种湿地类型; 湖泊湿地, 所占比例为0.76%; 碳储量最少为河流湿地, 所占比例仅为0.07%。呼伦贝尔市湿地系统碳储量中底质、水体与植被储碳量分别占总碳储量的97.48%、0.13%、2.39%,说明了湿地底质强大的碳储量能力。