基于光谱参数对小白菜叶片镉含量的高光谱估算

为实现利用高光谱技术快速、准确、无损地检测叶类蔬菜叶片重金属镉污染情况,通过采用室内盆栽试验,检测了小白菜在6个不同的镉浓度梯度0 mg/kg(CK)、0.5 mg/kg(T1)、1 mg/kg(T2)、5 mg/kg(T3)、10 mg/kg(T4)和20 mg/kg(T5)下的叶片高光谱反射率及其镉含量。利用相关分析和逐步回归的统计方法对叶片原光谱、一阶导数光谱和光谱参数与镉含量进行统计分析,确定了反演叶片镉含量的敏感光谱参数,并建立了估算叶片镉含量的参数模型。结果表明:(1)在540 nm附近和红外区域,叶片光谱反射率随着处理浓度的增加呈下降趋势。T1组叶片光谱与对照组的光谱没有明显的变化差异;(2)原光谱与镉含量的敏感波段主要在690—1300 nm,相关系数最高的波段是782 nm。一阶微分光谱与镉含量的敏感波段在黄边、红外、近红外和远红外范围均有分布;(3)反映植物色素、水含量和细胞结构的参数MCARI(叶绿素吸收反射修正指数Modified Chlorophyll Absorption Reflectance Index),SDy(黄边面积Yellow Edge Area),WI(水质指数Water Index),DCWI(病态水分胁迫指数Disease Water Stress Index),SDr(红边面积Red Edge Area)和Dr(红边幅值The Amplitude of the Red Edge)可分别作为反演镉含量的敏感光谱参数,其倒数回归模型能够较好地反演镉污染下小白菜叶片的镉含量;(4)镉胁迫处理15 d时,建立的SDr的倒数模型估算处理30 d时小白菜叶片镉含量的效果最优。研究表明红边面积参数可以用于估算小白菜叶片的镉含量,可为评价小白菜的食用安全提供科学方法。     

纳米氧化锌和接种丛枝菌根真菌对大豆生长及营养吸收的影响

纳米氧化锌是应用最广的人工纳米颗粒(nanoparticles,NPs)之一,具有一定生物毒性。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能与陆地上80%以上的高等植物形成丛枝菌根共生体,并能改善宿主植物矿质营养,提高其抗逆性。然而纳米ZnO与丛枝菌根的关系尚不清楚。通过温室沙培盆栽试验,研究了施加不同水平纳米ZnO(0、500、1000、2000、3000 mg/kg)和接种AM真菌Acaulospora mellea对大豆生长及营养状况的影响。结果表明,3000 mg/kg的纳米ZnO显著抑制大豆植株生长,表现出植物毒性,在其他水平时没有显著影响。纳米ZnO在施加水平500、1000 mg/kg时没有抑制AM真菌对大豆根系的侵染,但是高施加水平(2000 mg/kg)时对AM真菌产生毒害,几乎完全抑制大豆根系菌根侵染。接种AM真菌仅在500 mg/kg纳米ZnO时显著促进大豆生长,增加大豆植株对P、K、N的吸收,降低根系Zn含量。纳米ZnO可能会持续释放锌离子,并抑制大豆根系对矿质营养元素的吸收,从而产生生物毒性,而AM真菌与大豆根系的共生可起到有益作用。     

稻虱红单节螯蜂寄生不同虫龄白背飞虱对二者发育表现的影响

【目的】为了解稻虱红单节螯蜂Haplogonatopus apicalis与白背飞虱Sogatella furcifera间的互作关系,开展了稻虱红单节螯蜂在白背飞虱不同龄期寄生时,对寄主及其自身发育表现影响的研究。【方法】在室内25℃条件下,观察了被寄生的白背飞虱各龄若虫及其寄生蜂稻虱红单节螯蜂的发育表现。【结果】白背飞虱2,3,4和5龄若虫被寄生后,当龄及其后各龄的历期均显著延长;2和3龄若虫被寄生后,成虫羽化率仅分别为54.29%和60.95%,显著低于在4和5龄若虫被寄生后的成虫羽化率(分别为96.20%和100%)。稻虱红单节螯蜂寄生白背飞虱5龄若虫后的发育历期(23.77 d)显著短于寄生2龄若虫后的发育历期(27.77 d);寄生3龄若虫的成蜂羽化率最高,为56.19%;而寄生5龄若虫的羽化雄蜂比例最高,为77.12%。【结论】稻虱红单节螯蜂寄生可使白背飞虱若虫发育历期显著延长,白背飞虱2和3龄若虫是稻虱红单节螯蜂发育的适宜寄主。     

明日叶查尔酮对小鼠肝癌细胞PCNA 和BCL-2 蛋白表达影响

目的:研究明日叶(Angelica keiskei Koidz)查尔酮对小鼠肝癌细胞PCNA和BCL-2蛋白表达的影响。方法:将50只皮下接种肝癌H22细胞株的小鼠随机分为5组,每组10只。高、中、低剂量组分别每日经口灌胃给予40、20、5mg/kg的查尔酮,肿瘤对照组给予等量生理盐水,连续10d,环磷酰胺组隔天腹腔注射环磷酰胺20mg/kg。取肝癌组织用四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)法测各组小鼠肝癌细胞增殖活性,免疫组化法检测各组肝癌细胞增殖细胞核抗原(PCNA)和凋亡相关蛋白BCL-2表达水平。结果:高剂量查尔酮组和肿瘤对照组的肝癌细胞增殖活性分别为(0.716±0.018)和(1.135±0.032),差别有显著性(P<0.05)。高剂量组PCNA和BCL-2蛋白表达率分别为28.33%和16.77%,肿瘤对照组分别为72.77%和65.17%,差异均有显著性(P<0.05)。结论:查尔酮可降低小鼠肝癌细胞PCNA和BCL-2表达水平,对肝癌细胞增殖有一定抑制作用。     

明日叶查尔酮对小鼠肝癌细胞PCNA和BCL-2蛋白表达影响

目的：研究明日叶（Angelica keiskei Koidz）查尔酮对小鼠肝癌细胞PCNA和BCL-2蛋白表达的影响。方法：将50只皮下接种肝癌H22细胞株的小鼠随机分为5组,每组10只。高、中、低剂量组分别每日经口灌胃给予40、20、5mg/kg的查尔酮,肿瘤对照组给予等量生理盐水,连续10d,环磷酰胺组隔天腹腔注射环磷酰胺20mg/kg。取肝癌组织用四甲基偶氮噻唑蓝（MTT）法测各组小鼠肝癌细胞增殖活性,免疫组化法检测各组肝癌细胞增殖细胞核抗原（PCNA）和凋亡相关蛋白BCL-2表达水平。结果：高剂量查尔酮组和肿瘤对照组的肝癌细胞增殖活性分别为（0.716±0.018）和（1.135±0.032）,差别有显著性（P〈0.05）。高剂量组PCNA和BCL-2蛋白表达率分别为28.33%和16.77%,肿瘤对照组分别为72.77%和65.17%,差异均有显著性（P〈0.05）。结论：查尔酮可降低小鼠肝癌细胞PCNA和BCL-2表达水平,对肝癌细胞增殖有一定抑制作用。     

全球气候治理新进展——区域碳排放权分配研究综述

碳排放权作为稀缺的公共资源,其实质是一种新型发展权。科学合理分配有限的碳排放权对实现《巴黎协定》温控目标至关重要。从原则、方法、尺度与方案等维度对碳排放权分配的文献成果进行了系统梳理与归纳。研究表明,国内外学者大多基于公平性和效率性原则探索碳排放权分配;分配方法分为指标法、博弈论法、数据包络分析法和综合法等,各有利弊和适用条件;分配尺度大多涉及国际和区际两个层面,前者由于各国不同的利益诉求较难形成共识性方案,后者主要关注省际分配,更小尺度的研究相对较少。未来碳排放权分配研究趋向于多原则兼顾、多方法联用,涵盖国际、省际、市际及行业、企业等不同尺度。本研究可为制定科学合理的碳排放权分配方案提供理论依据,为我国更为积极有效地参与全球气候治理提供决策参考。     

基于红外相机技术对佛坪国家级自然保护区 大熊猫季节性空间分布与活动模式的研究

2015年1月至2017年12月,在陕西佛坪国家级自然保护区海拔1 200~2 500 m的57条大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)活动频繁的巡护样线上,布设130台红外相机。累计红外相机有效工作日100 685 d,共拍摄到大熊猫有效独立照片1 831张。将红外相机拍摄的有效照片和相机工作日依据不同竹种类型及保护站归类,对大熊猫季节性空间分布与活动模式进行研究。结果表明:(1)大熊猫春季活动最为频繁,在巴山木竹(Bashania fargesii)林和秦岭箭竹(Fargesia qinlingensis)林中相对多度分别是2.89和3.72;其次是冬季,在巴山木竹林和秦岭箭竹林中的相对多度分别是2.95和2.74。3月份是其活动高峰,巴山木竹林和秦岭箭竹林中的相对多度指数都是最高;11、12和1月份,大熊猫在巴山木竹林中相对多度指数高于秦岭箭竹林;2至10月份,大熊猫在秦岭箭竹林中的相对多度指数都要高于巴山木竹林。(2)大熊猫在佛坪保护区各个保护站均有分布,且存在季节性空间分布差异。三官庙和西河保护站全年的12个月都能够捕获到大熊猫的身影,是大熊猫分布相对多度最高的两个区域,大古坪、岳坝和龙潭子3个保护站海拔较低,大熊猫主要集中在冬春季节活动;凉风垭保护站海拔较高,主要分布的是秦岭箭竹林,大熊猫主要在夏季活动。(3)干扰活动主要包括采集、放牧、旅游、家犬活动和监测5种类型。干扰活动类型在各个保护站存在差异,且多为零星干扰,对大熊猫的活动和分布存在一定影响。本研究较为全面地调查了佛坪国家级自然保护区大熊猫季节性活动动态和区域性分布状况,调查结果可为后期的保护管理提供有效的参考依据。     

非生长季降水对青藏高原高寒草甸优势种生物量稳定性的影响

受全球气候变化的影响,青藏高原在过去的几十年间整体上呈现暖湿化的趋势,相比于年际之间温度和降水的变化外,生长季和非生长季气候变化模式的差异可能会对生态系统产生更重要的影响,但相关的研究尚不充分。以青藏高原东部的高寒草甸为研究对象,基于2001年至2017年17年的野外观测数据,包括优势植物紫花针茅的高度、多度以及生物量、次优势物种洽草的生物量,结合生长季和非生长季平均温度和降水量的变化,通过线性回归以及结构方程模型,探究生长季/非生长季不对称气候变化对于青藏高原高寒草甸优势物种生物量稳定性的影响。研究结果表明：1)青藏高原东部年均温和年降水在过去的17年间显著增加,呈现暖湿化的趋势,但是非生长的降水却变化不明显;2)紫花针茅的高度、多度以及生物量在过去17年没有显著的趋势,但是洽草的生物量稳定性显著减少;3)非生长降水结合紫花针茅的高度、多度以及洽草的生物量稳定性促进了紫花针茅的生物量稳定性。研究结果可以为青藏高原高寒草甸在未来气候变化的背景下合理保护与利用提供科学依据。     

水稻种子萌发过程中氰丙氨酸合酶的活性变化与分布

水稻（秀水11）种子在吸涨3d后氰丙氨酸合酶（CAS）活性才开始出现,其根、叶和胚乳中的CAS活性在萌发过程中均呈不断上升趋势,根中的CAS活性始终明显高于叶和胚乳,而萌发前期叶处CAS活性明显高于胚乳,但后期二者几乎相当。电泳结果显示其叶片、根和胚乳中均含有两种CAS同工酶,根和胚乳中CAS1（迁移率较小者）的活性明显高于CAS2(迁移率较大者）,而叶片中二者的活性相差不大。叶片细胞质中上述两种CAS同工酶都有,而线粒体中只有CAS1,叶绿体中两种CAS都没有。     

1982-2016年东北黑土区植被NDVI动态及其对气候变化的响应

植被是陆地生态系统的重要组成部分,在调节气候、水土保持等方面具有重要作用,因此,监测植被生长变化并探讨其与气候变化之间的关系,在全球变化研究中具有重要意义。基于MODIS NDVI和GIMMS NDVI数据集,并通过一致性检验,在区域和像元两个空间尺度上,利用一元线性回归模型,研究东北黑土区1982-2016年植被生长动态,分析植被生长对气温和降水量的响应程度。结果表明：区域尺度上,1982-2016年东北黑土区植被生长季NDVI变化分为3个阶段（先增加继而减少最后再增加）,区域植被的生长在气温、降水量的共同作用下,呈现出明显季节差异;像元尺度上,1982-2016年东北黑土区NDVI总体趋势为改善状态,主要改善植被类型为草原、森林和农业植被,鹤岗市、绥化市和长春市改善面积较大;多年平均NDVI值与同期气温和降水量具有一定的相关关系,平原地区植被NDVI与气温主要呈显著正相关关系,植被类型主要为耕地;平原地区边缘和山地地区的植被NDVI与降水量以显著正相关关系为主,主要植被类型为森林和草地。