经验改变大鼠听皮层神经元的特征频率

应用常规电生理学技术,以神经元的特征频率和频率调谐曲线为指标,研究大鼠听皮层神经元特征频率的可塑性. 结果表明,在给予的条件刺激频率和神经元特征频率相差1.0 kHz范围内,条件刺激可诱导50%以上神经元特征频率发生完全偏移,并可分为向频率调谐曲线的低频端偏移、高频端偏移,或两侧均可偏移三种类型. 其中,神经元的特征频率高、Q₁₀-dB值大和频率调谐曲线对称指数大于零的神经元,其特征频率偏向频率调谐曲线高频端的概率更高. 结果提示,经验可改变大鼠听皮层神经元的特征频率,为深入研究中枢神经元功能活动可塑性的机制提供了重要实验资料.     

树木形成层活动及其影响因素研究进展

树木生长是森林生态系统固碳的主要方式,树木生长过程受到气候与非气候因素的共同作用。树木径向生长长期定位监测是明确树木生长对气候变化响应的重要研究手段。本文对运用微树芯法的树木形成层活动及径向生长过程研究进行了总结。首先,综述了气候因素对树木形成层活动的影响: 寒冷湿润区温度决定树木生长开始和停止,干旱半干旱区水分和温度共同决定生长开始,水分决定生长停止;生长速率和持续时间共同决定生长量,最大生长速率出现在夏至前后;短期施氮并不能影响树木径向生长动态。其次,探讨了生物因素对树木径向生长过程的调控: 形成层活动开始时间因树种、树龄、竞争关系而有所差异;非结构性碳水化合物的季节动态与径向生长过程相耦合。最后,阐述了气候因素和生物因素交互作用下树木次生生长的响应机制。针对以上进展,本文提出了目前研究尚存在的问题并展望了未来的发展前景,以期为进一步的科学研究提供参考。     

祁连山中部低海拔地区青海云杉径向生长的气候响应机制

利用生理模型开展树木径向生长的气候响应机制研究对理解树木生长的生理机制、预估气候变化情景下森林生态系统的变化、提供森林保护管理的建议有重要意义。以祁连山中部低海拔地区青海云杉树轮记录为依据,利用Vaganov-Shashkin模型模拟青海云杉(Picea crassifolia)的径向生长,探讨青海云杉径向生长的生理机制。结果表明:降水对祁连山中部低海拔地区青海云杉径向生长起着决定性作用,5—8月份的降水直接影响当年青海云杉的径向生长,9月份的降水量影响翌年青海云杉的径向生长。根据本研究结果,水分是限制青海云杉径向生长的主要因子,建议青海云杉人工林种植时,可在5—8月份对青海云杉增加灌溉量。     

西南山地红外相机监测网络建设进展

中国西南山地是全球生物多样性热点区。西南山地红外相机监测网络是我国生物多样性监测的区域性红外相机网络之一。该网络由北京大学牵头, 始建于2002年, 合作单位包括科研院所、高校、保护组织、政府部门、保护地管理机构等。网络主要覆盖青藏高原东缘大横断山区域的秦岭、岷山、邛崃山、相岭、凉山、沙鲁里山、云岭7大山系。网络内目前共有41个监测样区, 包括自然保护区、社区保护地、林场等多种类型。网络内监测样区均采用标准的网格化布设规程, 采取统一数据结构与数据库结构、建立离散式数据库进行分散管理的总体架构, 所有监测样区的数据库保持一致的结构和统一的核心字段, 由每个监测样区建立并维护各自独立的数据库。截至2019年12月, 网络内布设有效调查/监测位点5,738个, 已处理数据中调查工作量(以有效相机日计)合计约120.74万天, 积累红外相机照片/视频(删除连续空拍后) 302.59万份, 另有111.16万份待处理。共记录到分属7目21科的63种野生哺乳动物与分属10目35科的182种野生鸟类物种, 其中国家一、二级重点保护野生动物分别有18与39种。西南山地网络今后的重点工作方向包括: (1)基于通用元数据结构建立统一的在线数据库平台; (2)加强网络内保护地数据管理与分析能力建设; (3)为区域内生物多样性保护与保护地管理提供持续支持; (4)针对野生动物种间关系、群落构建机制以及大型食肉动物的生态功能开展深入的动物生态学研究。     

甘肃白水江国家级自然保护区林缘社区饲养犬只对大熊猫时空节律的影响

人类对于野生动物的影响复杂多样, 其中家养动物所产生的干扰往往被忽视, 例如保护区林缘社区饲养的家犬。半散放的家犬(Canis familiaris)进入野生动物栖息地, 对保护区内以大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)为代表的野生动物可能产生重要影响。为明确家犬进入林区活动范围对大熊猫的影响, 本研究采用红外相机技术和GPS项圈无线追踪技术对甘肃白水江国家级自然保护区内家犬对大熊猫潜在栖息地范围和时间节律的影响进行研究, 利用MaxEnt模型对家犬活动范围及大熊猫潜在栖息地进行预测。结果表明: 甘肃白水江国家级自然保护区内大熊猫潜在栖息地面积为885.8 km², 约占保护区总面积的48.2%; 家犬活动面积为861.2 km², 约占保护区总面积的47.6%。家犬活动范围与大熊猫潜在栖息地重叠的面积约占保护区面积的28.2%, 且多集中在低海拔的常绿阔叶林。大熊猫在有家犬出现的位点和没有家犬出现的位点日活动节律具有显著差异。本研究揭示了家犬进入林区对大熊猫栖息地潜在影响的空间范围, 为保护区开展生物多样性管理提供了关键信息, 对于其他保护区具有借鉴意义。     

祁连山中部祁连圆柏年内径向生长对气候因子的响应

通过对祁连山中部葫芦沟流域的祁连圆柏连续采集微树芯,对其形成层活动和径向生长动态进行了连续两年的监测研究。结果表明,2012年细胞壁加厚和细胞成熟阶段开始时间分别发生在6月26日和7月24日,比2013年细胞壁加厚（6月22日）和细胞成熟阶段（6月26日）开始时间分别晚5 d和28 d。2012年细胞扩大、细胞壁加厚和细胞成熟阶段结束时间分别为7月16日、8月9日和9月8日,比2013年各阶段结束时间分别晚7、28 d和24 d。2012年最大细胞分裂速率为0.33细胞/d,共形成20.9个细胞,细胞分裂速率和木质部细胞总数均高于2013年。通过与附近气象站记录的气象数据进行对比,发现祁连圆柏生长开始时间在温暖年份显著早于寒冷年份,说明祁连圆柏的径向生长开始时间与温度有关。但2013年春季和夏初的高温导致区域干旱程度加剧,使祁连圆柏生长结束时间显著早于2012年,并导致2013年的木质部细胞总量和生长速率都小于2012年。研究表明,在寒冷干旱地区,尽管升温会使生长季提前,但升温导致的干旱胁迫可能对树木的生长速率和木质部细胞总量产生重要影响。     

基于红外相机调查上海市区小灵猫的活动节律、栖息地利用及其对人类活动的响应

快速的城市化进程使城市生物多样性保护面临巨大挑战。小灵猫(Viverricula indica)作为国家一级重点保护野生动物,对其在城市环境下分布和栖息地的研究存在显著空缺。本研究基于红外相机监测技术,在2020年6月至2021年10月调查了上海新江湾区域25个位点,累计总有效红外相机工作日1,581 d,在9个位点独立探测到小灵猫65次。基于红外相机影像完成了对小灵猫初步的个体识别,探明了上海市新江湾区域存在一个至少包含5只小灵猫个体的极小种群。研究发现,小灵猫的活动节律呈严格夜行性,日活动曲线呈双峰分布,活动高峰分别出现在夜间21:00和凌晨02:00前后。小灵猫对于人类活动和流浪猫呈现不同程度的时间和空间回避,与人类活动时间重叠度指数低(?=0.15),并显著回避人类相对活动高的区域;与流浪猫活动空间回避不显著,但在时间上显著回避。在栖息地利用上,小灵猫多分布在新江湾区域靠近水域的林灌丛生境中,其适宜生境在城市环境中很可能处于快速退缩中,具有独特的研究和保护价值。研究结果初步填补了国内相关研究空缺,能够为推动以小灵猫为代表的城市生物多样性的保护和管理提供科学支持。     

大鼠生后发育过程中听皮层神经元特征频率的可塑性

应用常规电生理学技术,以神经元的特征频率和频率调谐曲线为指标,分别在生后2、3、4、5、6和8周龄SD大鼠上,研究生后发育过程中,听皮层神经元特征频率的可塑性.结果表明,在给予条件刺激频率和神经元特征频率相差1.0kHz范围内,条件刺激都可诱导各年龄组神经元特征频率向频率调谐曲线的低频端、高频端或调谐曲线的两端相应的偏移.特征频率偏移的概率与年龄相关.随着年龄的增长,特征频率偏移的比例下降,而不偏移的比例则上升.随着年龄增长,那些Q10-dB值大和频率调谐曲线对称指数大于零的神经元,特征频率偏移到频率调谐曲线高频端的比例增加更为明显(P<0.01).诱导特征频率完全偏移的时程和特征频率恢复的时程也与动物的年龄相关,随着年龄增长,诱导和恢复时程都明显延长(P<0.05).结果提示,大鼠听皮层神经元特征频率的可塑性与生后年龄相关,为深入研究中枢神经元功能活动可塑性的机制提供了重要实验资料.     

过表达Msx1、Pax9和Bmp4对牙髓干细胞牙向分化的影响

在组织工程研究领域中,利用干细胞进行牙齿再生是一种途径。目前,研究认为牙齿的发育过程是上皮与间充质相互诱导的结果,利用干细胞进行再生牙齿时也需要有上皮源性和间充质源性干细胞的参与。牙髓干细胞是牙齿自体的干细胞,具有多向分化潜能,在牙齿再生中是一种理想的间充质源性干细胞。该研究通过慢病毒介导在牙髓干细胞中分别过表达人Msx1、Pax9和Bmp4基因,研究其对牙向分化的诱导潜能。过表达这三个基因均能显著提高牙髓干细胞碱性磷酸酶的水平,并且促使牙髓干细胞表达成牙本质细胞标志蛋白——牙本质涎磷蛋白、骨钙素、骨桥素和形成钙化组织。但在诱导牙向分化的能力上,三个基因有一定的区别。过表达Msx1基因对牙髓干细胞体外诱导牙向分化能力最为明显,其次是Bmp4基因,过表达Pax9在促进牙髓干细胞表达骨桥素和钙质形成上不是很显著。     

城市中的野生动物

城市里面都有什么野生动物？或者说,城市里面有野生动物吗？ 我们不是说蜜蜂、蝴蝶那些小虫子,也不是在说麻雀、喜鹊这些常见的鸟类。我们是在说那些真正的哺乳动物，那些一般人觉得要在动物世界和Discovery Channel里面才能看到的野生哺乳动物。