Estimates of subtropical forest biomass based on airborne LiDAR and Landsat 8 OLI data

 快速、定量、精确地估算区域森林生物量一直是森林生态功能评价以及碳储量研究的重要问题。该研究基于机载激光雷达(LiDAR)点云与Landsat 8 OLI多光谱数据, 借助江苏省常熟市虞山地区55块调查样地数据, 首先提取并分析了87个特征变量(53个OLI特征变量, 34个LiDAR特征变量)与森林地上、地下生物量的Pearson’s相关系数以进行变量优选, 然后利用多元逐步回归法建立森林生物量估算模型(OLI生物量估算模型和LiDAR生物量估算模型), 并与基于两种数据建立的综合生物量估算模型的结果进行比较, 讨论预测结果及其精确性。结果表明: 3种模型(OLI模型、LiDAR模型和综合模型)在所有样地无区分分析时, 地上和地下生物量的估算精度均达到0.4以上, 基于不同森林类型(针叶林、阔叶林、混交林)分析时地上和地下生物量的估算精度均有明显提高, 达到0.67及以上。利用分森林类型模型估算生物量, 综合生物量估算模型精度(地上生物量: R²为0.88; 地下生物量: R²为0.92)优于OLI生物量估算模型(地上生物量: R²为0.73; 地下生物量: R²为0.81)和LiDAR生物量估算模型(地上生物量: R²为0.86; 地下生物量: R²为0.83)。     

集成高分辨率UAV影像与激光雷达点云的亚热带森林林分特征反演

该研究集成高分辨率无人机(UAV)影像和激光雷达(LiDAR)点云数据估算亚热带天然次生林林分基本特征变量。首先, 基于LiDAR点云和反距离加权插值法构建林下高精度数字高程模型(DEM); 然后利用UAV影像对序列构建植被冠层上层三维点云, 并借助DEM进行高度信息归一化, 提取高度和冠层点云密度相关的特征变量; 最后, 构建预测模型并估算Lorey’s高、林分密度、胸高断面积、蓄积量。结果表明: 联合提取的特征变量与Lorey’s高的敏感性最高, 蓄积量次之, 林分密度和胸高断面积最低; 利用UAV灵活快速的手段获取森林冠层信息, 辅以高精度LiDAR数据获取的地形信息, 两者互补实现一种可重复的快速、廉价和灵活的林分特征的反演方式。     

利用红外相机监测西双版纳森林动态样地的野生动物多样性

<正>西双版纳位于云南的西南部,属于热带亚洲地区的最北缘,热带地区的代表性植被热带雨林和亚热带地区的代表性植被常绿阔叶林在这一区域内镶嵌分布(ZhangCao,1995)。西双版纳在地理位置上属于印缅生物多样性热点地区(Myers et al.,2000),整个地区的面积仅占中国的0.2%,却承载了我国21.7%的兽类、36.2%的鸟类和16%的高等植物种类(ZhangCao,1995)。但是在最近几十年间,这里的天然森林不断受到人类活动的威胁,处于持续的面积减少和破碎化过程中(Li et al.,2009)。     

补充营养对枹栎象成虫寿命的影响

在饲养笼内分别饲喂枹栎(Quercus serrata Murray)幼果、枹栎嫩枝、清水和10%蔗糖水,以不饲喂任何食物为对照,研究营养补充对枹栎象Curculio haroldi Faust成虫寿命的影响。同时,还研究枹栎象的个体大小和性别对其寿命是否有潜在影响。结果表明:补充不同营养对枹栎象的寿命有显著影响,其中10%蔗糖水组的寿命最长,是其他营养组的3~4倍。另外,虫体大小(即体长)对枹栎象寿命也有显著影响,且雌虫寿命一般比雄性略长,但性别间无显著差异。研究结果说明,营养品质和虫体大小可显著影响枹栎象寿命,进而影响其繁殖以及对寄主植物的危害。     

内生多粘类芽胞杆菌纤溶酶基因PPFE-I在大肠杆菌中融合表达及活性分析

以内生多粘类芽胞杆菌EJS-3基因组DNA为模板,PCR扩增PPFE-I基因,并克隆到pMD19-T载体上,构建克隆载体pMD-PPFE-I,经测序正确后,将PPFE-I基因克隆至表达载体pET-DsbA上构建重组表达质粒pET-DsbA/PPFE-I,将其转化至E. coli BL21(DE3),在IPTG诱导下实现了融合蛋白DsbA-PPFE-I的表达,表达产物酶活性达228 IU/mL。表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行鉴定。SDS-PAGE电泳检测表明融合蛋白主要以可溶形式表达,占菌体总蛋白的18.4％。Western blotting结果表明在相应分子量处有一条特异性条带,证实该蛋白为DsbA-PPFE-I融合蛋白。表达产物通过Ni亲和柱、凝血酶酶切及Sephadex G-100等步骤进行分离纯化,并用 MALDI-TOF 质谱对重组酶进行了鉴定。纯化后的表达产物在纤维蛋白平板上表现出明显的纤溶活性。     

细菌耐药性应对策略研究进展

细菌耐药性(Antimicrobial resistance,AMR)持续增长,但新上市抗生素数量却持续下降。抗生素耐药基因(Antimicrobial resistance gene,ARG)和抗生素耐药菌感染已严重威胁人类健康。因此,需要多方面联合采取措施来应对AMR所带来的各种挑战,包括创新生物医药、改善抗生素使用和抗生素耐药监测系统、减少抗生素耐药基因产生速度、阻止健康护理相关感染和多重抗生素耐药菌传播与扩散、开发微生物学快速诊断方法与设备、减少临床和兽医抗生素滥用等。庆幸的是,AMR已受到各国政要、科学家和企业家等的高度重视与支持,相信随着新技术、新产品的不断问世和管理新措施的不断出台,AMR问题一定会得到控制和缓解。     

基于高分辨率与高光谱遥感影像的北亚热带马尾松及次生落叶树种的分类

利用遥感数据开展森林资源树种的分类对森林资源的监测、森林可持续经营及生物多样性研究都有重要意义。该文以江苏南部丘陵地区的北亚热带天然次生林为研究对象, 利用LiCHy (LiDAR、CCD、Hyperspectral)集成传感器同期获取的高分辨率和高光谱数据, 进行冠幅识别和多个层次的树种分类: 首先, 对高分辨率影像进行基于边缘检测的多尺度分割, 提取出单木冠幅; 其次, 对高光谱影像进行特征变量提取, 并对提取出的特征变量利用信息熵原理选取优化特征变量; 然后, 分别利用全部特征变量和经优化的重要特征变量对森林树种及森林类型进行预分类; 最后, 在预分类结果中加入单木冠幅信息对森林树种及森林类型进行重分类, 并分析分类结果的精度。研究表明: 1)利用全部特征变量进行4个典型树种分类时, 总体精度为64.6%, Kappa系数为0.493; 而针对森林类型的分类精度为81.1%, Kappa系数为0.584。2)利用选取的优化特征变量分类精度略低于利用全部特征变量的分类精度, 其中对4个典型树种分类时, 总体精度为62.9%, Kappa系数为0.459; 而针对森林类型的分类精度为77.7%, Kappa系数为0.525。通过集成传感器同期获取的高分辨率和高光谱数据可以有效地进行北亚热带森林的树种分类及森林类型的划分。     

啮齿动物对印度栲种子扩散的效率

从2007 年11 月到2009 年11 月,在西双版纳热带雨林中选取三棵母树,在每棵树下每年释放标记印度栲种子200 粒(三年共计1 800 粒),并追踪其命运。通过调查啮齿动物搬运和分散贮藏印度栲种子的比例,以及
查贮藏种子的微生境、贮藏点大小和扩散距离,分析贮藏种子的存活情况,进而评估啮齿动物对印度栲种子扩散的效率。结果表明,啮齿动物搬运了69.3% 的印度栲种子,被搬运的种子中18% 被分散贮藏。所有被分散贮藏的种子均被埋于落叶下或埋于土壤表层,并且大部分贮藏点仅含一粒种子。种子的扩散距离从0.5 m 到43.8 m,平均距离为7.1 m,扩散距离在年间没有显著差异。2007 年(种子密度低,啮齿动物密度高) 没有种能最终存活到实验结束,而2008 和2009 年(种子密度高,啮齿动物密度低)分别有0.3% 和1.5% 的种子存活。研究表明,啮齿动物是印度栲有效的种子扩散者,但其扩散效率很大程度上取决于森林中种子的密度和啮齿动物的丰富度。     

家蚕生物反应器的研究进展及开发前景

目前,家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体,在家蚕体液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍;但是家蚕绢丝腺细胞表达外源蛋白比家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。本文综述了家蚕BmNPV表达系统的研究现状及家蚕丝腺反应器表达外源基因的开发前景。     

抗人脂蛋白相关磷脂酶A2单抗制备及应用

本研究旨在制备抗人脂蛋白相关磷脂酶A2 (Lp-PLA2)单克隆抗体,对单抗进行初步评价,采用免疫层析方法学,建立一种可在社区医疗机构应用的Lp-PLA2快速检测方法。首先从NCBI获得人Lp-PLA2全长基因序列构建表达载体,在CHO-K1细胞中表达Lp-PLA2重组蛋白。以获得的重组蛋白免疫BALB/c小鼠,利用细胞融合技术筛选杂交瘤细胞,小鼠腹水诱生单克隆抗体。通过SDS-PAGE、ELISA等方法评价抗体性能。利用双抗夹心法制备Lp-PLA2量子点荧光免疫层析检测试剂,并使用便携式检测仪器评估试剂性能。制备并筛选得到亲和力达到1×10~(–8)的配对单克隆抗体PLA1与PLA5,抗体亚类为IgG1,能特异性识别血液中Lp-PLA2蛋白。自制Lp-PLA2量子点荧光免疫检测试剂可检测线性范围为20–2000ng/mL,与进口试剂的检测相关系数R达到0.99。综上,本研究制备得到一对高亲和力、高特异性的抗人Lp-PLA2单克隆抗体,并建立了Lp-PLA2免疫层析检测方法,该方法检测准确、操作简便,适合Lp-PLA2检测应用于社区医疗机构,为居民心血管健康管理提供了新途径。