2001–2020年黄土高原光合植被时空变化及其驱动机制

为揭示实施退耕还林(草)政策20年后黄土高原植被盖度的最新演变趋势及区域差异,定量分析气候和人类活动对该区植被盖度变化的贡献率及空间分布。该研究以光合植被(PV)盖度为植被生长状况指标,基于2001–2020年PV数据及同期气象数据,采用Mann-Kendall检验、Sen分析和残差分析等方法,分析了黄土高原2001–2020年植被覆盖的时空演变特征及其驱动要素。主要结果:20年中黄土高原植被盖度呈显著增加趋势,增速为每年0.8%。全区植被盖度呈增加趋势的区域面积比例为90%,呈显著增加的区域面积占比为71%;对全区植被盖度增加的贡献,主要是黄土丘陵区(约2/5),其次为风沙丘陵区(约1/4)和石质山区(约1/5);不同地貌分区内,黄土丘陵区中陕西榆林和延安两市区境内植被盖度增加迅速,风沙丘陵区中内蒙古鄂尔多斯市植被盖度变化最快;研究时段内人类活动和气候变化对黄土高原植被增加的贡献率分别为76%和24%;人类活动对植被盖度贡献较大区域主要分布在陕西延安以北、山西太原以南、宁夏同心以南和甘肃平凉和庆阳等丘陵、台塬和风沙丘陵等政府生态工程实施较好的地区。     

一株高产黑色素香灰菌菌株的鉴定、筛选及培养条件的优化

为筛选一株产黑色素能力强的菌株并优化其培养条件。通过ITS测序鉴定11株供试菌株,以菌丝生长速度、平板L值等指标筛选出一株产黑能力强的香灰菌,并对其生长所需碳源、氮源、pH等培养条件进行优化。研究表明,11株供试菌株均为香灰菌（Hypoxylon sp.）,其中Hp.sp0006菌丝生长速度较快、菌球大且均匀、L值最低,并且发酵液黑色素含量最高。该菌株最优培养条件是,以葡萄糖为碳源、牛肉浸膏为氮源、碳氮比20∶1并添加10 mg维生素B₁,黑色素含量可达（1.21±0.17）g/L。香灰菌Hp.sp0006是一株产黑色素较高的菌株,优化后的培养基更有利于黑色素的合成,为香灰菌黑色素的开发利用奠定基础。     

虫草素联合阿霉素干预乳腺癌细胞增殖及转移作用

研究了虫草素联合阿霉素在体外抑制三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖及转移作用,评估了联合用药的作用效应,为虫草素在临床应用上增强抗乳腺癌作用提供了科学数据。研究结果表明,联合用药比单独用药作用效果更明显,根据Chou-Talalay法显示出在80μmol/L虫草素联合1μmol/L阿霉素的条件下,联合用药协同作用最优,CI值为0.665,细胞抑制率达到60.31%±1.06%;与对照组相比,平板克隆形成实验证明联合用药显著抑制细胞增殖,克隆形成率仅为7.03%±1.19%;显微观察细胞形态变化表明联合用药明显影响细胞生长;Hochest 33258染色、DNA Ladder发现联合用药对细胞凋亡诱导作用更显著,细胞凋亡率可达78.52%±11.18%;细胞划痕愈合实验检测联合用药显著抑制细胞迁移,细胞迁移率仅为18.82%±2.43%。本研究确证虫草素可协助阿霉素治疗乳腺癌的增敏作用。     

银耳菌糠黑色素的理化性质及抗氧化和抑菌活性

银耳菌糠中存在一种银耳的伴生菌——炭团菌(俗称香灰菌),其菌丝生长到一定阶段后会产生大量的黑色素,具有广泛的应用价值。本研究从银耳菌糠中提取黑色素,研究其理化性质、抗氧化活性及抑菌作用。通过紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱对提取的黑色素进行鉴定,表明银耳菌糠黑色素具有黑色素的典型特征。通过对银耳菌糠黑色素理化性质的研究,表明银耳菌糠黑色素是一种趋于黑色并略带红色和黄色的粉末;该黑色素易溶于碱性溶液;具有较好的热稳定性和光稳定性,其稳定性受氧化剂和还原剂的影响较小,受Ca²⁺、Cu²⁺的影响较明显。通过总抗氧化能力(FRAP法)、自由基清除能力检测银耳菌糠黑色素的抗氧化活性,研究表明黑色素具有较高的抗氧化活性,羟自由基、ABTS自由基清除的EC₅₀值分别为0.429 mg/mL和0.016 mg/mL。本研究还检测了黑色素对革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌的抑菌能力,结果表明该黑色素在浓度为3.2 mg/mL时对供试菌株的抑菌率超过90%,且对革兰氏阳性菌会较敏感。本研究为银耳菌糠的有效利用及其黑色素产品的开发提供了理论基础,具有较高的经济价值。     

近70年来不同地貌和植被类型区水沙特征演变及其对生态恢复的响应

黄土高原水土流失治理和退耕还林(草)等生态环境建设,对不同植被类型区和治理度下的水沙过程均产生了深刻的影响。以北洛河流域为例,基于1952—2019年实测水文数据,采用水文统计法,对比分析了上、中、下游等不同地貌和植被类型区生态恢复对水沙数量、径流调节、影响因素贡献等的影响及其差异。结果显示：(1)上、中、下游年均径流深分别为30、23、21 mm,产沙量为0.6、0.05、-0.02亿t。中游年均产流量占流域总水量的51%,上游年均产沙量占流域总沙量的90%以上。(2)上、中、下游径流深极显著减少,减少率分别为-0.28、-0.16、-0.43 mm/a;上游产沙量以0.02亿t/a速度极显著降低,中、下游产沙量不显著减少。(3)上、中、下游的削洪、补枯程度逐年代增加,与20世纪60年代比,21世纪10年代洪水期流量(Q₅)分别减少了63%、45%、60%,上游枯水期流量(Q₉₅)增加了68%,中游20世纪80年代枯水期开始产流。(4)与20世纪60年代比,上、中、下游21世纪10年代人类活动对产流量减少的贡献率分别为94.7%、26.7%...     

黄土高原北洛河流域林地枯落物特征及水分吸持效应

明确黄土高原不同林分类型枯落物的时空变化特征,理解其水土保持功能,为流域土壤侵蚀模拟和预测提供基础数据和理论支撑。野外实测了北洛河流域内山杨、刺槐和沙棘3种人工林分以及乔木初期（白桦）、中期（辽东栎-油松混交林）、亚顶级（油松）和顶级（辽东栎）4个次生演替阶段林分枯落物盖度、厚度和蓄积量。用浸泡法对枯落物持水能力和过程进行了研究。流域各林分类型枯落物厚度介于4.55-1.38 cm,蓄积量介于17.24-4.99 t/hm²,24 h持水深和有效拦蓄深分别介于2.73-0.96 mm和2.45-0.81 mm,表现为辽东栎-油松混交林 > 油松/辽东栎 > 山杨 > 刺槐 > 沙棘 > 白桦。枯落物持水量与浸泡时间存在对数函数关系（R²≥0.85,P<0.01）,2 h以内迅速增加,8 h基本饱和。半分解层厚度、蓄积量、持水量和吸水速率均大于未分解层。流域内次生演替林分水分吸持能力和拦蓄作用总体上优于人工林分。植被演替过程中,辽东栎-油松混交林枯落物盖度、蓄积量和持水能力表现最优,建议在黄土高原造林及林地抚育管理过程中重视混交林的建设和保护。