基于生态系统服务供需的景感尺度特征分析和应用

自然生态系统与人类感知的交互作用是景感生态学关注的焦点，与生态系统服务的供需紧密关联。生态系统、生态过程、生态系统服务以及人的需求均具有一定的时空尺度特征，因此，由这些过程产生的"景感"也具有时空尺度特征，并依赖于这个过程的尺度特征相互作用。梳理生态系统服务供需关系与景感营造规划的尺度特征，探索二者相互联系，进而提出基于景感生态学理论，通过景感营造实现生态系统服务供需平衡的多尺度实现路径。从空间维度，体现从"社区-城市-流域-区域"的多尺度景感规划框架，从应用维度，体现从生态系统服务需求探索-关键指标体系识别-多源谜码数据感知-景感营造与规划设计的具体流程。通过多尺度的联合景感营造，调整自然供给水平与人类不同尺度的生态系统服务需求以期达到平衡，从而实现人类生存环境福利与居民福祉提升的目标。在此基础上，结合雄安新区规划建设实例，从多尺度景感营造的角度为城市绿色生态建设与可持续发展提出优化建议。主要结论：（1）基于"社区-城市-流域-区域"的多尺度景感分析框架，将景感要素与生态系统服务供需思想融入城市规划，在不同尺度上趋善优化，对于实现可持续发展城市规划和管理具有重要指示意义；（2）雄安新区规划设计需更系统和细致地考虑人类感知需求，通过多尺度景感营造设计，共同实现雄安新区的可持续发展与人居环境提升。其中，在社区尺度，需重点关注社区植被配置和居民的休闲游憩；在新区尺度重点关注绿地系统网络构建；在大清河流域尺度重点关注河流健康与水文调节；在京津冀区域尺度需注重山体通风廊道与生态屏障的构建与优化。     

天然高分子复合人工肌腱组织细胞外基质的构建与表征

胶原与壳聚糖是2种具有较好生物相容性和一定力学强度的天然高分子,可在肌腱组织工程中用于细胞外基质的构建,但二者单独使用时各有不足.本研究利用二者性能上的互补,在一定的外力场作用下,采用EDC/NHS对2种天然高分子材料进行共价交联,获得具有一定空间取向和力学强度的多孔支架,然后引入细胞黏附因子RGD进行表面修饰,构建了具有较好组织相容性和细胞亲和性及适当降解速率的人工肌腱组织细胞外基质.对基质材料的力学性能、亲水性、体外降解速率等的检测和显微观察,结果显示:所构建的多孔支架材料柔软富有弹性,抗拉强度达:15.0Mpa,相应形变为:7.33%;孔隙率:79.4%;吸水率:772%;保水率:206%;在RPM1640培养液(含10%胎牛血清)和人血清中,3周总降解率分别为4.13%和37.2%,其降解速率可与肌腱修复周期相吻合,RGD修饰后材料对3T3-L1细胞具有较好的亲和性.有望成为理想的人工肌腱组织和人造皮肤细胞外基质,或整形手术的软组织填充材料.     

间质热疗法组织中温度分布与光纤加入端的关系

主要利用了有限元方法,模拟研究了在激光间质热疗法中,被加热区域组织中温度的分布情况。组织的温度对组织中细胞有着极其重要的影响,对温度的控制是间质热疗法成败的关键因素。到目前为止,在激光间质热疗法中,还没有一种很精确方法能够实时测量激光辐射后组织中温度分布。为了能为临床处理提供一些有用参考,利用Ansys对不同的光纤加入端所形成的温度场进行了模拟,不失为一种好的方法。     

江苏省县域森林生态安全评价及空间计量分析

通过考察生态区位因素对森林生态安全的影响,建立评价指标体系,研究其空间相关性的内在效应机制,从而实现森林生态安全的评价与监测。以江苏省80个区县为研究对象,基于2000—2015年面板数据,运用熵权法、专家法及模糊物元法计算森林生态安全指数,然后结合气象类指标及地形类指标计算生态区位系数,再用该系数修正森林ESI,同时结合Arc GIS技术、空间相关性分析、SLM与SEM模型得出如下结论:(1)人口密度、单位面积能源消耗量、退耕还林面积占比等指标权重最大;(2)生态区位系数高值区主要分布在江苏南部少数地区,低值区主要分布在江苏东北部;(3)苏南地区森林生态安全状况整体好于苏北及中东部地区;(4) 2000—2015年,江苏省67.5%的区县森林ESI呈现出较明显下降趋势,反映出江苏省森林生态安全发展状况不容乐观;(5)江苏省县域森林ESI整体空间相关性显著(P≤0.01),但2000—2015年空间聚集程度有所下降,且Low-Low聚类显著性更强;(6)森林ESI在江苏省县域间为扩散效应与回流效应并存。     

新型"脂质-HAP-DNA复合体"的制备和用于真核细胞基因转染研究

为寻找一种简单、经济、有效的DNA递送系统用于基因转染和基因治疗,制备了表面电荷为正电的纳米HAP,与表面电荷为负电的DNA结合形成DNA-HAP复合物,采用逆向蒸发法,用卵磷脂、DOPE和胆固醇制备成脂质体包封DNA-HAP复合物形成脂质-HAP-DNA复合体,脂质体和HAP对照,对所形成的脂质-HAP-DNA复合体(LHD)的特性、包封率、转染Hela细胞的效果进行初步检测研究。所获得的脂质-HAP-DNA复合体呈球形、平均粒径为643nm;平均包封率达11.67%,为中性脂质体;能有效转染真核细胞。该方法可作为提高基因转染效果的简单、经济、有效的手段之一,也为进一步提高非病毒载体的转染效率提供了一个思路。     

真菌多糖抗肿瘤及免疫调节作用研究进展

真菌多糖被认为是目前最有开发前途的保健食品和药品的新资源之一,对真菌多糖的生物活性研究也是保健食品功能因子中最为炽热的研究热点。本文综述了近年来国内外真菌多糖抗肿瘤及免疫调节作用的研究进展。     

可控多孔生物陶瓷制备技术中保温时间的影响研究

保温时间是可控多孔生物陶瓷制备技术的重要影响因之一。为了得到这具体影响,特对其进行了研究和探讨。研究结果表明,保温时间对孔结构、气孔率与容重、水渗透率、收缩率以及强度有着重要的影响。     

碳量子点对模式植物拟南芥的生物效应研究

以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)为材料,从生理及分子层面研究碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)对拟南芥生物效应的影响。结果显示,CQDs能被拟南芥根部吸收并连续运输到叶片,对种子萌发率无明显影响,但能显著促进幼苗主根伸长和株重的增加。幼苗叶片叶绿体中色素含量随CQDs浓度的升高而显著降低。脯氨酸与丙二醛含量随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势,在抗氧化酶系统中起主导作用;叶片内源过氧化氢(H_2O_2)的积累随CQDs浓度的升高而升高,具有显著的浓度依赖效应。与其他纳米材料处理不一样的是,硫同化及胁迫相关基因在CQDs处理后表达量下调,这可能与CQDs粒子本身的特性有关。     

生物结皮胞外多糖理化特性及菌群结构的季节动态

胞外多糖(EPS)是蓝藻重要抗逆物质,也是生物结皮中主要的碳储存形式,对结皮的物质循环、稳定度等具有重要作用。本研究以古尔班通古特沙漠不同季节(1月、4月、7月、10月)生物结皮为对象,对其EPS含量、组成、形貌特征及微生物群落结构进行了动态研究。结果表明: 1)EPS的分泌格局呈现明显的季节动态变化特征。1、4、7、10月EPS含量分别为81.72、52.46、76.77、70.54 μg·cm^-2,叶绿素a含量分别为2.7、4.94、4.2、5.98 μg·cm^-2,说明冬、夏两季蓝藻将固定的有机碳更多地分配给EPS,而春、秋两季则更多地用于自身生物量的积累。2)各个季节的EPS均由7种单糖组成,且葡萄糖和半乳糖的相对摩尔百分比之和为46%～56%,显著高于另外5种单糖;EPS的单糖组分与气温和降水之间具有显著的相关性;各季节EPS的傅里叶红外图谱无明显差别。3)原子力显微镜观测结果显示,7月、10月EPS具有更多的丝状及粗绳状结构,而1月、4月则呈块状结构。4)16S rDNA高通量测序结果表明,4个季节下蓝藻门和微鞘藻属始终为生物结皮优势细菌门和属,其相对丰度显著高于其他细菌门和属。变形菌门的相对丰度与岩藻糖和半乳糖的相对摩尔百分比呈显著正相关关系,说明单糖的百分比组成对结皮中异养细菌影响显著。在荒漠生境中,温度、水分等环境因子随季节变化显著,结皮胞外多糖理化特性及细菌群落的季节性变化受温度、水分、光照等气象因子的共同调控。     

重组细菌多药外排泵AcrAB-TolC的转运功能和动态组装

【背景】多药外排泵多以膜蛋白复合体形式存在,是导致细菌耐药性的重要原因。外排泵的转运功能和组装过程对于细菌耐药性和药物研发具有重要意义。【目的】以多药外排泵耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-division family, RND)的重要成员AcrAB-TolC复合体为对象,研究其转运活性和体外组装特性。【方法】基于大肠杆菌AcrAB-TolC复合体基因序列,分别构建含有acrA、acrB、tolC基因的重组质粒,表达和纯化复合体各亚基,利用荧光光谱、等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)等技术分析复合体及亚基的转运功能、亚基与底物的相互作用,以及亚基间的相互作用和动态装配。【结果】实现了AcrAB-TolC复合体各组分的表达和纯化(纯度>98%),证实表达有各组分的活细胞提高了对于溴化乙锭(ethidium bromide,EB)的转运活性,并发现群体感应效应信号分子N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL)能够抑制AcrB、TolC对于EB的转运活性。ITC结果进一步证实了C6-HSL与AcrB、TolC的相互作用。ITC结果还显示AcrA分别与AcrB、TolC之间存在明显的相互作用,而AcrB与TolC之间无明显的相互作用。在体外装配实验中观测到AcrAB-TolC亚基的单分子荧光强度随时间增加,证实了复合体亚基在膜上的动态组装过程。【结论】实现了AcrAB-TolC外排泵及亚基的表达和纯化,证实了AcrAB-TolC对底物的转运活性及与底物的相互作用,观察到AcrAB-TolC的动态组装过程。以上结果为研究多药外排泵导致的细菌耐药性及抗菌策略具有重要意义。