人参潜在地理分布以及气候变化对其影响预测

本文以人参为研究对象,基于人参分布点位数据和22个气候环境因子数据,运用BioMod2平台10个物种分布模型对当前我国东北地区人参潜在生境分布进行预测.以受试者工作特征曲线(ROC)为权重集成10个模型的模拟结果,构建组合模型,并基于该模型预测了IPCC 第五次评估报告中RCP 8.5、RCP 6.0、RCP 4.5和RCP 2.6等4种排放情景下21世纪50和70年代人参潜在分布范围.结果表明: 在基准气候条件下,人参适宜生境面积占研究区总面积的10.4%,此类地区主要分布于研究区东北部长白山地区以及小兴安岭东南部区域的森林地带.在未来不同的排放情景下研究区人参的适宜生境变化显著,总体上分布范围将有一定程度的缩小.同时参与建模的10种模型在统计学精度、预测结果以及变量权重上都有差异.模型精度计算结果表明,MAXENT模拟效果最好,GAM、RF和ANN次之,SRE模拟精度最低.本文构建的组合模型在一定程度上提高了现有物种分布模型的预测精度,从而使模拟效果更优.     

基于层次分析法和GIS的秦岭地区魔芋潜在分布研究

魔芋(Amorphophallusrivieri)为我国传统的食用与药用植物,主产于秦岭以南地区。依据陕西秦岭地区28个魔芋分布点信息,利用秦岭地区45个气象台站1961—2010年气候资料、土壤数据(分辨率1 km)和DEM高程数据(分辨率30 m),结合前人研究,通过魔芋产量与环境指标的相关性分析,获取相关性显著的20个评价指标,包括气候指标13个、土壤指标4个和地形指标3个,运用GIS技术和多元回归模型对气候指标进行栅格化处理,基于层次分析法和加权平均法获得评价指标权重,建立陕西秦岭地区魔芋潜在种植分布模型,确定魔芋潜在种植的空间分布。结果显示:陕西秦岭地区魔芋最适宜种植区面积1 214.42 km2,占可种植区面积的10.18%;适宜种植区面积2 015.60 km2,占可种植区面积的16.90%;次适宜种植区面积3 115.03 km2,占可种植区面积的26.12%;不适宜种植区面积5 580.02 km2占可种植区面积的46.80%。适宜魔芋潜在种植区域主要分布在陕西汉中中南部、安康中南部以及商洛东南部。     

应用GIS和最大熵模型分析秦岭冷杉潜在地理分布

秦岭冷杉(Abies chensiensis)为松科常绿针叶乔木,属国家濒危野生物种。本文利用获取的秦岭冷杉地理分布记录和14个气候指标、3个土壤指标和3个地形指标,通过最大熵模型(Max Ent)和Arc GIS空间分析构建秦岭冷杉潜在分布区。结果表明,影响秦岭冷杉潜在生境适宜性的主要环境指标为6个气候指标(年平均气温、年极端最高气温、1月平均气温、≥0℃积温、年干燥度指数和年日照时数)、1个土壤指标(p H)和1个地形指标(海拔)。研究区秦岭冷杉生长的最适宜区面积为19498.87 km2,适宜区面积为32219.61 km2,边缘适宜区面积为51874.76 km2,不适宜区面积为106307.97 km2,秦岭冷杉适宜生长区域狭窄,其中最适宜区和适宜区主要集中在甘肃东南部、陕西中南部、四川东北部,湖北西北部和河南西北部,适宜区内次生植被丰富、地形复杂。研究表明,基于最大熵模型与GIS空间分析构建的秦岭冷杉潜在地理分布,可以对我国秦岭冷杉适宜生长区做出科学的区划,为秦岭冷杉资源的保护和管理提供科学依据。     

气候变化下桃儿七潜在地理分布的预测

桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum)为小檗科多年生草本植物,是我国濒危传统藏药,预测气候变化对该物种分布范围的影响对于其保护和资源可持续利用具有重要意义。该文利用获得的桃儿七136个地理分布记录和21个气候环境图层,通过MaxEnt模型分析桃儿七在我国西部七省的潜在地理分布,并基于该模型预测政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的SRES-A1B、SRES-A2和SRES-B1气候情景下21世纪20、50和80年代桃儿七分布范围。结果表明:最热季平均温度、年降水量、温度季节性变动系数和等温性是影响桃儿七分布的主要气候因子;在当前气候条件下,桃儿七适宜的生境面积占研究区总面积的11.71%,主要集中在青藏高原东缘的四川、甘肃、青海境内次生植被丰富、地形复杂的高海拔地区,低适宜生境与不适宜生境分别占研究区总面积的15.86%与72.43%。由模型预测可知,在SRES-A1B、SRES-A2和SRES-B1三种情景下,桃儿七在研究区低适宜生境的数量相对变化较小,在适宜生境先大幅减少后又缓慢增加。研究结果同时表明,在未来气候变化条件下,桃儿七的适宜生境平均海拔将逐渐升高,范围以及几何重心极有可能先向北移,然后再向西延伸至青藏高原内部较高海拔的山区。     

新乡地区2011年肠道病毒71型VP1基因特征分析及手足口病流行特点

为了解新乡地区2011年肠道病毒71型(EV71)VP1基因特征及手足口病流行特点,采用荧光RT-PCR对临床诊断的粪便标本进行总肠道病毒(EV)、柯萨奇病毒A16(CA16)和EV71检测;选取10例EV71阳性标本进行VPl序列扩增并测序,所得序列进行同源性分析和构建系统发生树;对2011年新乡市手足口病疫情监测数据进行分析。结果显示,重症标本的EV71阳性率(73%)显著高于CA16阳性率(19%)(P<0.01);10株新乡EV71分离株的核苷酸及氨基酸差异分别为2.8%和0.9%,属于C4亚型的C4a簇;9株VP1区第170位氨基酸为A,1株为V;与近缘的C4a型代表株相比,新乡优势株的氨基酸变异一般发生在VP1第292位氨基酸(T→A);2011年新乡市共上报手足口临床诊断病例1118例,92%的发病年龄在3岁以下,发病高峰分别出现在4和12月份,提示一定要加强手足口病预防控制,寒冷天气尤其不能忽视。     

基于五味子甲素与乙素的秦岭地区野生华中五味子的潜在空间分布

华中五味子(Schisandra sphenanthera)为我国三级保护野生药材物种, 在秦岭地区分布较广。采集秦岭地区19个样地307个采样点的华中五味子样本, 使用HPLC方法检测果实中五味子甲素和乙素含量, 基于模糊数学原理建立其与气候、土壤和地形三大类15个评价因子之间的隶属函数, 利用最大信息熵模型确定各评价指标权重, 使用加权平均法并参照GIS空间分析确定基于五味子甲素和乙素的秦岭地区野生华中五味子的潜在空间分布。研究结果显示, 秦岭地区华中五味子不适宜生境面积占研究区总面积的11.40%; 适宜生境面积占50.63%; 高适宜生境面积占37.97%, 主要集中在陕西南部、甘肃东部、河南西部、湖北神农架林区及其周边海拔800–2 000 m的山区。研究结果表明, 基于GIS与模糊数学构建的生境适宜性评价模型可以准确地对秦岭地区华中五味子生境适宜性作出科学且综合性评价, 并可量化适宜生境面积和空间分布, 为华中五味子野生抚育GAP基地选址和建设提供数据支撑, 为保护和可持续利用华中五味子野生资源提供参考。     

基于模糊物元模型的桃儿七潜在地理分布研究

桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum(Royle)Ying)为小檗科多年生草本植物,是我国传统濒危藏药。依据模糊物元模型建立桃儿七分布点位以及其产量数据与12个气候环境因子之间的模糊隶属函数,采用最大信息熵模型确定评价指标权重,利用GIS空间分析功能确定我国西部7省桃儿七生境适宜性空间分布。研究表明研究区桃儿七不适宜生境面积占研究区总面积的61.76%;低适宜生境占20.11%;中适宜生境占7.70%;高适宜生境占10.43%,主要集中在青藏高原东缘的四川、甘肃、青海境内次生植被丰富、地形复杂的高海拔地区。结果显示基于GIS与模糊物元构建的生境适宜性评价模型可以准确的对我国西部7省桃儿七生境适宜性做出科学综合评价,量化适宜生境面积和空间分布,为其资源保护和管理提供科学依据。     

气候变化对孑遗植物银杉的潜在分布及生境破碎度的影响

以孑遗植物银杉(Cathaya argyrophylla Chun et Kuang)为研究对象,选取65个地理分布记录和19个生物气候因子(bio1—bio19),利用MaxEnt模型预测四种不同浓度路径下(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5),银杉在2050s和2070s两个年代的潜在分布变化,并利用景观指数对气候变化情景下银杉适宜生境空间格局特征转变及生境破碎度变化进行分析。结果表明:在当前气候情景下,银杉适宜生境面积约占研究区面积的14.32%,主要分布于北纬24°—32°、东经105°—114°之间,位于四川盆地东南地区、云贵高原东北地区、南岭西段地区以及浙闽丘陵的北部地区。在未来不同气候情景下,银杉适宜生境变化特征显著,面积呈增加趋势,形状上整体呈四周向中间聚集。气候变化对银杉适宜生境的景观指数影响主要表现在斑块数量增多、斑块密度增加、面积加权平均形状指数变大,对分离度与聚散性影响较小;气候变化对银杉生境破碎化程度的影响表现在破碎化两极现象减弱,总体破碎化程度加剧。研究选取7个景观指数并结合PCA法得到综合的破碎度指数来定量分析银杉适宜生境破碎化程度变化,相比单一指标的定量评价和多个指标的定性分析,更能代表银杉生境的实际破碎化程度。     

EV71病毒核酸快速检测方法的比较

PCR方法检测肠道病毒71型(EV71)的分子诊断技术十分快速敏感。目前已有多篇文献报道了不同的检测EV71的PCR方法,但对不同方法检测结果的比较还少有报道。本研究将检测肠道病毒通用5’UTR基因的3种定量PCR(rRT-PCR)方法和1种普通PCR(cRT-PCR)方法和特异性检测EV71的2种rRT-PCR和1种cRT-PCR方法进行特异性和敏感性比较评估。所有试验方法都有较好的特异性,无交叉反应。核酸最低检测限值为从8.19×101～8.19×105个拷贝,rRT-PCR比cRT-PCR更敏感。所有的rRT-PCR方法检测50份临床标本时都较敏感。     

柯萨奇病毒A组16型河南省分离株基因组序列分析

为了解河南省手足口病患者标本中分离柯萨奇A组的16型(CoxAl6)病毒基因组特征,对2010年采集的手足口病患者临床标本406份进行RT-PCR扩增和病毒分离鉴定;通过10对引物分段扩增和拼接CoxAl6分离株基因组序列,利用生物信息学软件对序列分析,构建序列遗传发育树。测序获得河南省CoxAl6分离株HN1162/HN/CHN/2010基因组全长序列7 411bp,5′非编码区(5′UTR)、P1、P2、P3、3′非编码区(3′UTR)区域核苷酸序列与GenBank公布的其它分离株相似性分别为87.0%～97.9%、77.0%～95.4%、80.3%～96.9%、77.9%～96.2%、80.5%～100%;VP1区核苷酸相似性为91.4%～96.4%,氨基酸相似性为99.3%～99.7%;遗传发育树分析表明与我国深圳、广州、福建分离株处于同一分支。河南省手足口病患者标本CoxAl6病毒分离株属于C2基因亚型/B-2基因亚型,对加强该病毒变异检测,预防控制手足口病疫情具有重要意义。