盐分对湿地甲烷排放影响的研究进展

当前在全球气候变化和人类活动双重作用下,湿地正在或者将要面临着显著的盐分变化形势,尤其是内陆和滨海咸化湿地。湿地是大气甲烷的重要排放源。甲烷排放是甲烷产生、氧化和传输过程综合作用的结果。盐分变化将影响湿地水-土环境,降低植物群落初级生产力和有机物积累速率,改变微生物主导的有机物矿化速率和途径等,进而改变湿地生态系统的结构和功能,影响湿地甲烷产生、氧化、传输和排放系列过程。本文综述了盐分(浓度与组成)对湿地甲烷产生与排放的影响结果,从底物供给、微生物(产甲烷菌和甲烷氧化菌等)数量、活性与群落组成、酶活性、植物、电子受体、p H和氧化还原电位等几个关键方面分析了盐分影响湿地甲烷排放过程的内在机制。在此基础上提出了今后需重点关注的5个方面:1)加强盐分浓度与组成对湿地甲烷产生、氧化、传输与排放影响的系统性、框架性研究;2)深入探讨盐分背景、变化幅度与速率的耦合如何影响湿地甲烷系列过程;3)不同离子组成及其交互效应如何影响湿地甲烷动态过程;4)结合生物学、基因组学及同位素技术等,加强湿地产甲烷菌与甲烷氧化菌与盐分的关系及其响应研究;5)湿地甲烷对盐分变化响应的时空分异规律。     

华北落叶松树体储水利用及其对土壤水分和潜在蒸散的响应: 基于模型模拟的分析

 树体储水在树木水分传输中具有重要的作用, 不仅为蒸腾提供水分来源, 还具有缓冲作用, 可防止木质部导管水势过低以至于水分传输的失败。树体储水动态及其利用的研究对于认识树木对水分胁迫的响应机制具有重要意义。该研究构建了包含树体储水释放-补充作用的树干水分传输模型, 可模拟计算林分小时尺度的冠层蒸腾、边材液流、树体储水与木质部导管水流交换过程, 并以六盘山北侧的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为例, 在林分水平分析树体储水利用及其 与土壤水分和潜在蒸散之间的关系。检验结果表明, 该模型能够精确地模拟出林分边材液流的日变化特征, 模拟与观测的小时液流速率决定系数R²为0.91 (n = 2 352)。模拟结果表明, 在典型晴朗天气下, 在日出时树体储水利用启动, 至9:00左右达到峰值(0.14 mm?h^–1), 午间降至0, 下午降为负值直至午夜, 即进入树体补水阶段; 树体储水日使用量(DJ_z)为0.04–0.58 mm?d^–1, 与日蒸腾量(DT_r)成正相关(R² = 0.91), 对蒸腾的贡献为25.6%。分析结果表明, 当潜在蒸散(ET_p)低于4.9 mm?d^–1时, ET_p是华北落叶松树体储水利用的主要驱动因子, DJ_z与ETp成正相关(R² = 0.68); 当ET_p高于4.9 mm?d^–1时, DJ_z随着ET_p的增加呈现降低趋势; DJ_z与土壤水势没有显著相关关系(p > 0.05), 但最大树体储水日使用量(DJ_zmax)与土壤水分含量成正相关(R² = 0.79), 说明土壤水分是树体储水利用的限制因子。     

交替灌溉的节水调质机理及同位素技术在作物水分利用研究中的应用

基于节水灌溉技术原理与作物感知缺水的根源信号理论而提出的根系分区交替灌溉,是交替对作物部分根区进行正常的灌溉,其余根区受到适度水分胁迫的灌溉方式。应用同位素示踪技术追溯分根区交替供水条件下土壤-作物系统水分运转途径并揭示其节水调质机理是一个重要的研究方向。本文对根系分区交替灌溉的节水调质效应、节水机理、稳定性氢氧同位素在植物水分运移中的应用以及稳定性碳同位素在植物水分利用效率中的应用研究进展及应用前景作了简要介绍,并对将来需要重点研究的方向作了展望。以期为充分挖掘作物生理节水潜力,大幅度提高作物水分利用效率和实现节水、丰产、优质、高效的综合目标提供有效的调控途径。     

矩形微生物燃料电池性能的分析

测试阳极液和阴极液的pH值和电导率的变化情况, 分析微生物燃料电池(MFC)的产电过程和能量利用情况, 为改善MFC的性能提供理论依据。试验结果表明: 随着MFC的运行, 阳极液的pH值和电导率呈现下降的趋势, 阴极液的pH值和电导率呈现上升的趋势, 阴极液的pH值比阳极液的pH值大约高0.30?0.50, 阳极液和阴极液的平均电导率变化不大。MFC稳定运行时, 欧姆内阻为29.69 Ω, 极限电流为2.69 mA, 最大输出功率约为0.8 mW, 对应的内阻约为95.72 Ω。铁氰化钾的质量传输是极限电流的限制性因素。能量分析发现, MFC阳极液中91.1%的葡萄糖被其他微生物消耗, 仅有8.9%的葡萄糖用来发电; 而用来发电的葡萄糖的88.5%的能量转化为其他形式的能量, 仅有11.5%的能量转化为电能。     

Constructing an initial map of transmission distortion based on high density HapMap SNPs across the human autosomes

Transmission distortion （TD） is a significant departure from Mendelian predictions of genes or chromosomes to offspring. While many biological processes have been implicated, there is still much to be understood about TD in humans. Here we present our findings from a genome-wide scan for evidence of TD using haplotype data of 60 trio families from the International HapMap Project. Fisher＇s exact test was applied to assess the extent of TD in 629,958 SNPs across the autosomes. Based on the empirical distribution of PFisher and further permutation tests, we identified 1,205 outlier loci and 224 candidate genes with TD. Using the PANTHER gene ontology database, we found 19 categories of biological processes with an enrichment of candidate genes. In particular, the “protein phosphorylation” category contained the largest number of candidates in both HapMap samples. Further analysis uncovered an intriguing non-synonymous change in PPPIR12B, a gene related to protein phosphorylation, which appears to influence the allele transmission from male parents in the YRI （Yoruba from Ibadan, Nigeria） population. Our findings also indicate an ethnicity-related property of TD signatures in HapMap samples and provide new clues for our understanding of TD in humans.     

水分在植物体内的传输与调控

对近年来国内外有关植物水分传输的研究综合分析表明,从分子、细胞、组织和器官水平上,植物存在优化调控水分平衡的潜在能力,通过转换植物体内的水分传输途径,增加细胞到细胞途径的贡献,能够降低蒸腾、提高水分利用效率。这些新的结论和观点为我国正在兴起的生物节水技术提供了重要的理论依据。在节水农业实践中将生物节水和工程节水有效的结合起来是大幅度提高水资源利用效率的一条重要途径。     

不同大气校正方法对森林叶面积指数遥感估算影响的比较

利用TM原始图像以及经过6S模型和基于影像自身的Gilabert模型大气校正后的地面绝对反射率图像,分别计算了褒河流域阔叶林和针阔混交林2种林型的5类光谱植被指数(SR、NDVI、MNDVI、ARVI和RSR),并建立各林型森林叶面积指数与同时相的各个植被指数的相关关系。结果表明,2种大气校正模型均显著提高了各植被指数与森林叶面积指数的相关关系,除了对森林叶面积指数与植被指数SR和NDVI的相关关系影响不显著外,对森林叶面积指数与植被指数MNDVI、ARVI和RSR相关关系的影响均非常显著。说明不同大气校正模型对叶面积指数的遥感估算结果有较大影响。因此,在利用遥感数据进行定量分析、信息提取和生态遥感应用时,不仅要进行大气校正,而且还要慎重选择大气校正模型和植被指数。     

RFID技术在手术灭菌器械质量追溯管理中的应用

根据原卫生部提出的手术灭菌器械的可追溯管理要求,采用RFID信息化追溯管理技术,通过与医院HIS对接,结合无线网络、中间件等技术,实现了手术器械从回收、清洗、检查、包装、灭菌、发放和使用各个关键环节信息数据的全程跟踪监控,有效保证了各类手术器械的质量管理,使消毒供应中心工作更加科学、规范、高效、便捷,提升了医院手术器械的管理水平。     

十大医疗仪器技术

医械工业的许多革新化进展,使得对病人的医护得到许多根本性的改善和提高,要列出其中最重要的十大应用领域和技术,不是件容易的事。美刊MD＆MD根据目前情况,指出对病人医护、临床实践、产品开发以及整个医械工业具有深远影响的十大医疗仪器技术。这些技术以其新产品对人类的医疗保健作出了重大的贡献。     

三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用与展望

太阳辐射是森林生态系统功能与服务得以维持并发展的基础, 对森林中的辐射传输过程进行建模对于理解森林生态系统过程具有重要意义。近年来, 三维辐射传输模型的迅速发展使得冠层辐射能量分布格局与动态的准确模拟成为可能。为更好地理解三维辐射传输模型以使其更有效地服务于森林生态系统研究, 该文从模型的原理、应用及发展趋势3个角度展开论述。首先简要介绍了辐射度方法、光线追踪法等森林三维辐射传输模型常用的原理及目前代表性的模型, 然后总结了三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用, 最后对模型未来如何通过提高易用性、增加多模型耦合等方式更好地应用于森林生态系统研究进行了展望。随着森林生态系统大数据的积累与过程模型的不断完善, 三维辐射传输模型将在未来森林生态理论研究与实践中发挥更加重要的作用。