长江口滨海湿地潮间带生态系统的多稳态特征

多稳态现象普遍存在于多种生态系统中,它与生态系统的健康和可持续发展密切相关,已成为生态学研究的热点与难点,但是目前有关滨海湿地生态系统多稳态的形成机制还缺乏深入研究.本文以崇明东滩鸟类自然保护区的潮间带生态系统为研究对象,通过以下内容,开展滨海湿地多稳态研究: 1)通过验证多稳态的判定依据“双峰”和“阈值”特征,证实长江口潮间带生态系统存在多稳态,并确定其稳态类型;2)通过监测潮间带生态系统水动力过程、沉积动力过程以及盐沼植物生长和扩散情况,分析盐沼植被与沉积地貌之间的正反馈作用,进而探讨潮间带生态系统多稳态的形成机制.结果表明: 1)潮间带生态系统的归一化植被指数(NDVI)频度分布存在明显的双峰特征,且盐沼植物成活存在生物量阈值效应,均证实潮间带生态系统存在多稳态,“盐沼”和“光滩”是潮间带生态系统的两种相对稳定状态;2)崇明东滩盐沼前沿的沉积地貌表现出泥沙快速淤积的趋势,显著促进了盐沼植物的生长,盐沼植物与泥沙淤积之间的这种正反馈作用是潮间带生态系统形成多稳态的主要原因;3)盐沼植被扩散格局监测结果在景观尺度上也表明,泥沙淤积作用促进了潮间带生态系统“盐沼”和“光滩”多稳态的形成.本研究既丰富了滨海湿地稳态转换的机理研究,也为我国开展海岸带保护、修复和管理提供了科学依据,具有重要的理论和实践意义.     

Salicylic Acid Signaling Controls the Maturation and Localization of the Arabiclopsis Defense Protein ACCELERATED CELL DEATH6

ACCELERATED CELL DEATH6 （ACD6） is a multipass membrane protein with an ankyrin domain that acts in a positive feedback loop with the defense signal salicylic acid （SA）. This study implemented biochemical approaches to infer changes in ACD6 complexes and localization. In addition to forming endoplasmic reticulum （ER）- and plasma membrane （PM）-Iocalized complexes, ACD6 forms soluble complexes, where it is bound to cytosolic HSP70, ubiquitinated, and degraded via the proteasome. Thus, ACD6 constitutively undergoes ER-associated degradation. During SA signaling, the soluble ACD6 pool decreases, whereas the PM pool increases. Similarly, ACD6-1, an activated version of ACD6 that induces SA, is present at low levels in the soluble fraction and high levels in the PM. However, ACD6 variants with amino acid substitutions in the ankyrin domain form aberrant, inactive complexes, are induced by a SA agonist, but show no PM localization. SA signaling also increases the PM pools of FLAGELLIN SENSING2 （FLS2） and BRI1-ASSOClATED RECEPTOR KINASE 1 （BAK1）. FLS2 forms complexes ACD6; both FLS2 and BAK1 require ACD6 for maximal accumulation at the PM in response to SA signaling. A plausible scenario is that SA increases the efficiency of productive folding and/or complex formation in the ER, such that ACD6, together with FLS2 and BAK1, reaches the cell surface to more effectively promote immune responses.     

在当今的地球环境下看盖阿假说

盖阿假说可以分为若干亚学说 :影响的、协同进化的、地生理的、最优化的、内稳态的及自然选择的盖阿。前两个亚学说已被普遍接受 ,而后几个则争议较多。这些争论的根据何在予以述评 ,并特别指出在当今的环境条件下 ,正反馈调节机制应引起高度的重视 ;另外还分析了此假说与进化论的不一致之处。最后概括了此学说的未来发展方向。大地是人类及所有其他生物的母亲 ,我们应善待地球。     

常见反馈调节问题分析

系统的稳态是通过反馈调节机制而实现的、在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。它包括负反馈调节和正反馈调节．大部分反馈调节是负反馈，而正反馈的例子有：血液凝固、排尿反射、分娩过程等。下面结合教学中遇到的一些例子进行分析：[第一段]     

基因调控系统中反馈压制的噪声:慢转录情形

对于基因调控系统,噪声与反馈之间的关系一直是令人关注的话题.本文以基本的正负反馈环路为模型,同时考虑了一个重要但被以往研究忽视的因素:非平衡基因状态波动或慢转录过程(如在真核细胞中),研究了反馈对噪声的效果,导出了修正的波动-耗散关系,显示出慢转录过程的速率对噪声与反馈之间的关系有重要影响.主要的定性影响包括:在无反馈情形,慢转录总是扩大内部噪声,但这种扩大效果随着慢转录过程速率的不断变大而逐渐消失,然而慢转录对外部噪声没有影响;相反地,负反馈在慢转录情形总是减低内部噪声,但减低的程度依赖于慢转录过程的速率,而正反馈在慢转录情形总是同时扩大内部噪声和减低外部噪声,但扩大或减低的程度依赖于慢转录过程的速率.此外,用Gillespie算法验证了理论预测.本研究为从生物物理学的角度理解噪声信号在自然网络中是如何传播的奠定了基础,也对理解细胞内部过程有指导意义.     

木本植物多度在草原和稀树干草原中增加的研究进展

木本植物多度在草原和稀树干草原中增加已经成为全球范围普遍发生的现象。为揭示这一现象发生的原因,从放牧和气候变化与木本植物多度增加的关系、木本植物多度增加过程中的正反馈作用以及木本植物侵入的关键阶段——幼苗的补充和定居,这三个方面综述了目前的研究结果。强调放牧和气候变化之间的相互共同作用,可能引发了木本植物向草原和稀树干草原中的入侵;而生物引起的正反馈作用则进一步促进了木本植物的扩展。从生态系统干扰的角度,讨论了木本植物多度增加机制的复杂性,并指出木本植物幼苗补充和定居的连续性和间断性两种方式,对于草原和稀树干草原木本植物多度增加的贡献。     

生物多样性的自组织、起源和演化

生命系统是典型的自组织系统,系统中的多样性和复杂性存在着涨落,巨涨落在生物多样性上表现为生物的大规模爆发和灭绝,微涨落则为常规发生和背景灭绝,不断增加多样性是生命系统的内在属性,而实际多样性由自然选择决定,低选择压有利于生物多样性的产生,系统中过于优势的单一成分抑制多样性,系统的复杂性相变存在临界点,临界点定,低选择压有利于生物多样性的产生,系统中过于优势的单一成分抑制多样性,系统的复杂性相变存在临界点,临界点之上可自发产生正反馈的繁荣,临界点之下会发生趋于简单性的相变。上述原理可应用在生物多样性研究和保护中,例如研究特定系统的相变临界点,以便在配置系统组分时使复杂性超过其相变临界点,促使多样性的维持和增长由“被组织”进入“自组织”的可持续发展。     

充胀犬胸部降主动脉所致的升压效应

在17只麻醉开胸犬,观察局部充胀胸部降主动脉(TDA)对心血管活动的影响。主要结果如下:1.充胀 TDA 引起心率、心肌收缩力、肾及股薄肌灌注压和全身动脉血压增加;TDA 局部去神经后反应消失,表明上述心血管效应系 TDA 受牵张刺激引起的正反馈性神经反射现象。2.切断动物两侧颈迷走神经和窦神经后,充胀 TDA 引起的心血管效应增大。3.用心得安(1mg/kg)消除心脏的β-效应后,充胀 TDA 引起的升压反应有所减小;用酚妥拉明(3mg/kg)阻断血管的α-受体效应后,多数动物即不再出现血压增高,从而提示充胀TDA 时的血压升高主要是反射性外周阻力增加所致。在缓冲神经完整的条件下,上述 TDA加压效应是存在的,但主动脉弓和颈动脉窦缓冲反射对其有对抗作用。     

中国红黄壤地区农业资源持续高效利用评价研究

以分析区域农业资源利用的持续与高效的关系为基础,建立红黄壤地区农业资源持续高效利用指标评价体系,应用指标体系对红黄壤地区中低产地区的22个典型县进行评价研究。     

物种生态位构建理论与双点位基因模型应用

物种生态位构建与其进化关系的研究属于生态位理论的新进展。本文就生态位构建理论做出全面的介绍。分别论述了该理论中最基本的定义(什么是生态位构建)。其进化意义(对双点位种群基因模型的分析结果)及生态位构建与环境的相互作用。主要结果有：①物种的生态位构建机制。从进化尺度上具体描述了其通过新陈代谢、活动和选择来确定自身的生态位(包括部分的创建。毁灭);②自然选择与人工选择具有进化方向异向性,生态位构建可能导致进化惯量与进化动量不同的变化规律;③生态位构建能导致有害的等位基因的修复。能支持或消除稳定的多态现象．引起不平衡等。据此．提出对未来工作的3点展望：①由于人类的生态位构建除了所有物种都具有的特性外,文化是其重要的进化源。因此可将该理论应用到人类社会学科中探讨人类的发展进程;②最初提出生态位构建是基于种群水平的,也可将其作用机制放大或缩小至各种不同的尺度研究具体问题;③由于生态位构建中两种进化方向的异向性,所以在现实的生态环境中特别突出人工选择的作用,可为品种选育和人工调控提供理论依据。