地表植被景观对PM2.5浓度空间分布的影响研究

我国当前城市日益频发的雾霾问题引发公众广泛关注,PM_2.5被认为是雾霾的主要成因。研究认为,在某一区域短时间尺度上（如日）,PM_2.5浓度主要受气象条件影响。但在较长时间尺度上（如季,年）,由于气象条件基本相似,则PM_2.5浓度主要受土地利用特别是地表植被景观的影响。如何耦合地表植被景观格局与PM_2.5浓度信息,定量分析其影响是当前相关科学研究的一个难点,需要引入新思路。首先基于季节气象条件基本相似的科学假设,采用土地利用回归模型分四季高精度模拟PM_2.5浓度空间分布。其次,采用像元二分模型分四季估算研究区植被覆盖度。在此基础上采用随机抽样法通过统计回归模型耦合植被覆盖度与PM_2.5空间分布,定量研究植被覆盖度对PM_2.5分布影响及其尺度效应。研究结果表明：1）植被覆盖度与PM_2.5浓度在本研究选择的空间尺度上,都显著负相关,说明植被覆盖度对PM_2.5具有显著影响;同一个季节不同尺度上,以及不同季节同一尺度上的植被覆盖度对PM_2.5浓度的影响存在一定差异。2）植被覆盖度对PM_2.5浓度的影响方式比较复杂,不同的季节的表现方式不同,总体来说PM_2.5浓度与植被覆盖度曲线回归模型的拟合度高于线性回归模型,说明植被覆盖度对PM_2.5的影响具有非线性特征。3）不同的PM_2.5浓度水平下,植被覆盖度对PM_2.5浓度的影响程度存在差异。PM_2.5浓度越高,植被覆盖度对其浓度的影响越明显。本研究提出的区域尺度耦合地表植被覆盖与PM_2.5浓度的思路与方法,有效的揭示了植被覆盖度对PM_2.5浓度分布的影响方式与尺度效应,为通过优化城市植被缓解大气污染提供一定参考。     

多年冻土退化对湿地甲烷排放的影响研究进展

全球气候变暖导致北半球大部分多年冻土区的冻土已经开始退化。多年冻土退化对冻土区湿地CH₄排放产生重要影响,可能直接决定冻土区湿地对全球气候变暖的反馈方式。综述了近年来多年冻土退化对湿地CH₄排放影响的研究。多年冻土退化导致的土壤活动层深度增加和植被类型由中生向湿生的转变都可能会大大增加冻土区湿地CH₄排放量,从而可能对全球气候变暖产生正反馈作用。但多年冻土退化导致的水文条件变化、土壤温度变化和微生物组成及活性变化对湿地CH₄排放的影响却存在一定的不确定性。多年冻土退化除了影响湿地CH₄排放量之外,还可能通过改变土壤冻融过程而影响湿地CH₄排放的季节分配模式。最后提出目前研究中存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。     

黄曲霉毒素B1的免疫检测I．抗原的制备*

黄曲毒素B₁(aflatoxln B₁,简称 AFB₁)抗原的制备是AFB₁免疫检测研究的第一步。研究了回流温度和时间对黄曲霉毒素B₁肟(aflatoxin B₁ Oxime,简称AFB₁O)产生的影响,通过统计分析得到85℃,回流2h AFB₁O的产率最高,为89％。在此基础上进一步研究了AFB₁O与载体蛋白——牛血清蛋白(BSA)反应的起始摩尔比对产物摩尔比的影响,随着反应起始摩尔比的增加,产物的摩尔比也稍有增加,但是增加幅度不显著,而AFB₁O的利用率则随着起始摩尔比的增加而减少。选择20：1为AFB₁O与牛血清蛋白BSA的反应起始摩尔比,得到摩尔比为6.3:1的AFB₁O与BSA的连接物。     

珠三角地区PM2.5浓度估算及其健康效应评估

快速的社会经济发展导致城市出现以PM_2.5为首要污染物的空气污染问题,PM_2.5污染严重危害人群健康。因此,厘清PM_2.5时空分布特征并估算其带来的健康影响,对于PM_2.5的区域联防联控具有重要意义。现有研究中,为弥补地面监测数据的不足,借助机器学习算法估算PM_2.5浓度成为研究热点,此外,基于流行病学研究结果的健康效应模型也被广泛用于评估PM_2.5健康影响的研究中。利用珠江三角洲地区2014-2018年56个空气质量监测站的PM_2.5实时监测数据、气象数据、社会经济数据和归一化植被指数,构建随机森林模型,多要素联合估算2000-2018年监测站点的PM_2.5浓度,并采用克里金插值方法获得PM_2.5浓度的空间分布,在此基础上应用全球暴露死亡（GEMM）模型,评估珠三角地区的PM_2.5健康效应。结果表明：（1）2000-2018年期间,珠三角地区的PM_2.5算术年均浓度维持在35μg/m³左右,呈现"西北-东南"递减空间分异;降水量、温度、风速和水汽压等气象因子对PM_2.5浓度具有负向影响,GDP和人口密度等社会经济因子对PM_2.5浓度具有正向影响。（2）2000-2018年期间,珠三角地区PM_2.5人口加权年均浓度均低于PM_2.5算术年均浓度,表明珠三角地区人口密度和PM_2.5浓度未呈现明显的空间匹配关系,例如肇庆PM_2.5浓度较高但人口密度较低,深圳PM_2.5浓度较低但人口密度较高。（3）2000-2018年期间,珠三角地区PM_2.5污染对于缺血性心脏病和中风的健康影响较显著,而对下呼吸道感染的健康影响较弱。区域PM_2.5相关过早死亡人数逐渐增多,主要集中在PM_2.5浓度和人口密度较高的地区,例如珠三角中心地区,以广州中心城区表现明显。本研究建议珠三角地区加大空气污染治理力度,提高医疗服务水平,同时关注城市人口结构,引导城市人口有序流动迁移,以缓解PM_2.5带来的健康影响,实现城市化的健康发展。     

唐古特白刺叶功能性状沿气候梯度的变异特征

叶功能性状与植物的生长对策及资源利用效率密切相关,研究叶功能性状沿气候梯度的变异特征能为理解植物对气候变化的响应机制提供一种简便可行的测定指标。以我国西北荒漠地区广泛分布的唐古特白刺（Nitraria tangutorum）为研究对象,对其比叶面积（SLA）、单位质量和单位面积叶氮含量（N_mass、N_area）、单位质量和单位面积叶建成成本（CC_mass、CC_area）进行测定,分析这些叶功能性状及性状相关关系沿气候梯度的变异特征。结果表明,唐古特白刺叶功能性状（CC_area除外）在气候梯度下存在显著差异,其中,温度是决定唐古特白刺SLA变化的主要因子,SLA随着温度的增加而增加;降水和温度对唐古特白刺N_mass、N_area和CC_mass均有显著影响,N_mass和N_area随着降水和温度的增加而降低,而CC_mass呈增加趋势。沿气候梯度,唐古特白刺SLA-N_mass、CC_mass-N_mass和CC_area-N_area的线性正相关关系发生平移,导致在相同SLA、CC_mass和CC_area下,降水和温度较低的地区具有更高的N_mass和N_area。这一结果表明唐古特白刺能通过调节叶功能性状之间的关系来适应气候的变化,并形成性状间的最佳功能组合。     

高温和H2O2诱导酵母细胞产生活性衍生物的研究*

对高温和H₂O₂ 应激条件下产生活性酵母细胞衍生物 (Live Yeast Cell Derivative ,简称LYCD)进行了研究。结果表明 :低剂量的预处理 ( 37℃和 0.2mmol LH₂O₂ )能够增加细胞内谷胱甘肽 (GSH)含量 ,提高超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)活性。两种预处理均可以诱导对致死浓度H₂O₂ 的抗性。通过 37℃和 0.     

不同取样方式下大凉螈精子形态变化

精子形态在精子竞争和精子进化中具有重要地位。体内受精有尾两栖类雌性和雄性均具有复杂的泄殖腔腺体,都可能对精子形态进行进一步包装和修饰,但这些过程对精子形态特征和功能的影响目前所知甚少。本研究以体内受精的大凉螈(Liangshantriton taliangensis)为研究对象,系统观察了破碎睾丸、雄性自然排精和冲洗雌性泄殖腔3种方法所收集精子的形态变化;同时,分别利用了t检验、t’检验或U检验,探究了其定量变化。结果显示：取自精子囊和雌性泄殖腔的精子可观察到明显的颈部,而破碎睾丸取样的精子仅观察到胞质小团结构,无明显颈部结构,故推测睾丸中精子尚未成熟;精子在由睾丸到排出体外过程中顶体显著缩短,尾部所占比例显著增加(U检验或t检验,P < 0.05),而精子在由精子囊到进入雌性体内的过程中未发生形态或量度上的显著变化(U检验或t检验,P > 0.05),仅表现为顶体的进一步缩短(t检验,P < 0.05)。本研究提示,精子由睾丸到排出体外的过程中可能因其经历的修饰过程而展现出形态和量度上的差异,为精子生物学研究和精子保存提供了选择依据。     

螺旋藻POD、CAT和SOD同工酶的研究*

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对毛乌素沙地碱湖的钝顶螺旋藻S3和鄂尔多斯螺旋藻S4与国外引进的钝顶螺旋藻S₁和极大螺旋藻S₂ 的POD、CAT和SOD同工酶进行了比较研究。结果表明 :4个样品的 3种酶同工酶带数目不同 ,依次是S₄ >S₃>S₁>S₂ ;S₃和S₄ 酶带数多 ,对环境适应性强 ,进化程度较高。螺旋藻不同种间的酶谱相似系数     

甘南地区二氧化碳施肥效应对生态系统的影响

陆地生态系统是全球第二大碳库,其碳收支一直是气候变化研究的热点领域,而研究二氧化碳（CO₂）施肥效应又是全球变化碳循环领域较为关注的前沿部分。CO₂与生态系统关系复杂,当前仍无法厘清CO₂对陆地生态系统碳循环的影响作用。基于太阳辐射数据、气温数据及归一化植被指数数据等,利用光能利用率遥感模型,模拟2019年甘南地区的碳循环,选取三个指标,即GPP （陆地生态系统总初级生产力）、NPP （净初级生产力）和NEP （净生态系统生产力）来分析甘南地区植被固碳的时空变化特征及CO₂施肥效应。结果表明：（1）甘南地区2019年植被固碳总量约为2611 tC。甘南地区生态系统GPP、NPP和NEP季节性特征明显,其值均在夏季达到最高;而在空间上,GPP、NPP表现为东高西低的特征,NEP呈现出北高南低的分布特征。（2） CO₂对GPP、NPP存在正向的施肥效应,分别增加了14.4%和14.3%;而对NEP具有负向反馈效应,使其减少了0.3%,并且CO₂对NEP的影响整体也表现为北高南低的特征。研究揭示出：虽然CO₂在提升GPP和NPP时,正向的施肥效应明显,但是对甘南地区的NEP,即固碳量来说,CO₂的影响却很有限。因此在研究CO₂施肥效应时不应一概而论,生态地理环境对其的影响不可忽视。研究可以为揭示陆地生态系统碳循环的动态机制提供一定的理论依据。     

C4作物FACE(free-air CO2 enrichment)研究进展

持续迅速上升的大气二氧化碳浓度([CO₂])是全球变暖最大的驱动因子,但其作为光合作用底物直接增加了作物的生产力。相比C₃作物,人们对未来高浓度CO₂情形下C₄作物的响应规律认识较少。与封闭或半封闭气室研究相比,FACE(free-air CO₂ enrichment)试验在空气自由流动的大田条件下对作物表现进行研究,它提供了对未来作物生长环境的真实模拟,因此提供了评估CO₂肥料效应以及揭示植物响应机制的最好机会。作为人类重要的粮食和饲料来源,高粱和玉米是最重要的C₄作物。在简介美国玉米和高粱FACE系统的基础上,综述了FACE情形下高浓度CO₂(模拟本世纪中叶大气CO₂浓度,即550 μmol/mol)对两大作物生理、生长和产量以及土壤特性等方面的影响,同时比较了与气室研究结果的异同点。(1)FACE使干旱条件下两作物光合作用显著增强,但湿润条件下没有影响;FACE条件下高粱出现光合适应现象,而玉米没有;(2)FACE使两作物气孔导度大幅下降,导致叶温升高、蒸腾速率下降、蒸发蒸腾总量减少或没有变化、叶片总水势和水分利用效率增加或没有变化;(3)FACE对两作物物候期和化学组分影响很少;(4)FACE使干旱条件下两作物生长和产量略有增加,但湿润条件下没有影响;(5)FACE使高粱田土壤丛枝状菌根真菌的长度和易提取胶状物质浓度显著增加,导致水稳性土壤团聚体增加;FACE对高粱田N₂O或含氮气体(N₂O+N₂)的排放没有影响;(6)高浓度CO₂对两作物气孔导度的影响FACE试验明显大于气室试验,而对生长和产量的影响呈相反趋势。阐明CO₂与基因型、土壤湿度和大气温度间的互作效应及其机制是下一轮C₄作物FACE研究优先考虑的方向,技术的不断进步已为利用大型FACE系统来研究这些互作效应提供了可能。     

硒对红细胞膜抗氧化作用的探讨

本文以红细胞膜在体外与超氧阴离子自由基(由邻苯三酚自氧化产生)反应所致氧化损伤作为实验模型,研究了Na₂SeO₃,NaHSeO₃,Na₂SeO₄和SeO₂等硒化合物对红细胞膜的作用。结果表明,Na₂SeO₃有抗氧化作用。表现为膜蛋白交联作用显著减小,脂质过氧化物(膜荧光物质)含量下降。本文还就硒抗氧化作用的机理作了讨论。     

黑玛丽精子包特性及pH和温度对其精子活力的影响

通过研究黑玛丽Poecilia latipinna精子包破裂的过程和影响因素、精子运动的情况及影响因素,结果发现,当精液用Hank’s平衡盐溶液(HBSS)稀释约5 min后精子包开始破裂,约12 min后全部破裂。释放出的精子暂时处于休眠状态,约50 min后,处于HBSS稀释液中的精子会被激活。应用计算机辅助精子分析系统对黑玛丽精子在不同pH和不同温度下HBSS中的精子运动百分数、运动时间和平均运动速率进行观察。在pH7~8的中性或弱碱性溶液中,精子运动活力较强;而在酸性(pH<7)或碱性较强(pH>9)的溶液中,精子的运动活力都会降低。在不同温度下的HBSS中精子的活力不同,精子在低温(4℃)条件下的运动时间显著长于在室温(20℃)条件下,但运动速度较慢。本研究初步探讨了黑玛丽的精子包特性以及pH和温度对精子运动活力的影响,旨在对黑玛丽等卵胎生鱼类的人工授精,以及生殖生物学特性等的研究提供更丰富的基础资料。     

空间互动视角下CO2排放驱动因素及溢出效应——基于全球98个国家的数据分析

全球气候变暖已成为21世纪威胁人类可持续发展的严峻挑战,减少CO₂排放是抑制气候变暖的重要路径。从全球碳减排的宏观视角出发,以98个国家为研究对象,基于总商品贸易和化石能源贸易的引力模型构建两种空间互动关系,利用扩展后的S-STIRPAT模型对2000、2005、2010年和2014年人均CO₂排放的驱动机制和空间溢出效应展开实证分析,并基于发展差异视角进一步探究发达和欠发达国家CO₂排放驱动机制异同。研究结果表明：（1）2000、2005、2010年和2014年人均CO₂排放溢出效应呈增强态势。（2）城市化水平、人均GDP、能源强度对人均CO₂排放产生显著正向影响,可再生能源使用率对人均CO₂排放产生显著负向影响。（3）发展差异视角下,城市化水平、人均GDP和能源强度对欠发达国家影响更大,可再生能源使用率对发达国家影响更为显著。根据研究结果建议加强发达国家和欠发达国家低碳技术交流与合作,同时积极调整能源结构以减少CO₂排放。     

CO2对牟氏角毛藻高密度培养的影响

以牟氏角毛藻为材料,通过对比实验研究了CO₂和CO₂通入方式对光合生物反应器中高密度培养的牟氏角毛藻的生长速度和细胞密度的影响;并以水体pH值为指标,控制CO₂的通入数量,进而研究了牟氏角毛藻在我们自行研制的卧式光合生物反应器中的生长情况。结果表明细胞悬浮培养达到一定密度之后,CO₂的供应,可以有效地提高生长速度和细胞密度。对CO₂通入方式的实验结果表明,不同的CO₂通入方式,产生的效果不同,其中以空气和纯CO₂混合后通入,效果最好。     

产耐碱性β-1,4-聚糖酶芽孢杆菌A-30液体发酵研究

研究了搅拌转速、pH控制以及结合摇瓶发酵过程中不同时间硫酸铵的补加对β-1,4-聚糖酶形成的影响,优化得到A-30的β-1,4-聚糖酶分批发酵操作条件和初步优化了(NH₄)₂SO₄流加发酵条件。研究结果显示麸皮表面有大量A-30菌体细胞的吸附,搅拌转速对菌体吸附和β-1,4-聚糖酶的形成有明显影响;发酵过程中pH下降有利于β-1,4-聚糖酶形成。采用了初期以5mL/h的速率恒速流加,后期测定(NH₄)₂SO₄浓度进行调整的流加方法,使木聚糖酶活达到616IU/mL,纤维素酶活达到1.33UI/mL。     

Cu2+对泥鳅精子运动的影响

以泥鳅精子为受试材料,应用计算机辅助精子分析(CASA),研究不同浓度Cu2+暴露对运动型精子和静止型精子的毒性.结果 显示,运动型精子和静止型精子暴露在10 μM的Cu2+中,两者运动能力均受到明显抑制;在30 μM及以下浓度中运动型精子受影响程度较静止型精子大,而在更高浓度中出现相反结果.表明泥鳅精子对Cu2+毒性较敏感,不同能量代谢状态时其敏感性不同;Cu2+对泥鳅精子运动能力有较大影响,对淡水鱼具有潜在生殖毒性.     

2000-2015年中国PM2.5浓度时空分布特征及其城乡差异

近40年来,中国快速经济发展引发较为严重的大气污染,PM_2.5是一种重要的空气污染物,掌握其时空分布规律是对其进行防治的重要前提。基于遥感反演出的PM_2.5浓度数据集,研究了中国2000-2015年PM_2.5浓度的时空分布特征,并基于界定的1376个城镇城区及对应乡村的边界分析了每年PM_2.5浓度值的城乡差异,用线性趋势分析法计算城镇PM_2.5浓度的年际变化速率及显著性。结果表明,研究期内,PM_2.5浓度高于35 μg/m³的面积比例由18.58%增加至32.03%,低于15 μg/m³的面积从43.92%减少到25.12%。PM_2.5污染最严重的地区分布在塔里木盆地、河北南部、河南北部和山东西部。从2000年到2015年,中国绝大多数城镇PM_2.5浓度显著增加,尤其是在东北平原、太行山以东的河北省西南部、燕山以南的北京天津及河北唐山、鲁中南山地丘陵及周围平原地区、华北平原江苏省北部。PM_2.5城乡差异在河北省、山西省两条东北-西南向S形条带区域、浙江省-福建省条带及天山北部绿洲区域较大。研究对PM_2.5高浓度区域、PM_2.5浓度增长较快区域以及城区PM_2.5浓度对乡村影响较大区域进行图示,为中国进一步控制雾霾污染提供一定科学依据。     

H2O2对红细胞抗原性与LPO影响的FCM研究

用流式细胞计（flow cytometry,FCM）测定H₂O₂损伤后的红细胞（RBC）与IgG的结合能力,并直接检测细胞自发荧光的变化,以研究H₂O₂对RBC抗原性和脂质过氧化（LPO）荧光产物生成的影响.结果表明RBC抗原性和自发荧光变化与H₂O₂浓度和作用时间有关,抗原性变化对H₂O₂更敏感,比引起自发荧光明显增强所需H₂O₂浓度低两个数量级;还发现了RBC抗原性和自发荧光的变化与细胞的散射光有相关性.     

大气CO2浓度升高对春玉米土壤呼吸的影响

为探讨春玉米不同生育期土壤呼吸速率对大气CO₂浓度升高的响应,以黄土高原旱作春玉米为研究对象,通过改进的开顶式气室（OTC）模拟大气CO₂浓度升高的环境,在田间条件下设置自然大气CO₂浓度（CK）、OTC对照（OTC,CO₂浓度同CK）与CO₂浓度升高（OTC+CO₂,OTC系统自动控制CO₂浓度700 μmol/mol）3种处理。研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前（V0）、六叶期（V6）、九叶期（V9）、吐丝期（R1）、乳熟期（R3）、蜡熟期（R5）及完熟期（R6）土壤呼吸速率对大气CO₂浓度升高的响应特征,以及大气CO₂浓度升高对土壤呼吸速率的温度与水分效应的影响。研究发现,OTC+CO₂处理土壤呼吸速率,与CK相比,在R3和R5期分别增加43%、104%（P<0.05）,与OTC相比,R3和R5期分别提升了63%、109%（P<0.05）;OTC处理与CK相比,在整个生育期对土壤呼吸影响不显著;3种处理条件下,土壤温度和水分随生育期变化趋势基本一致,土壤呼吸速率与土壤温度和水分分别呈指数相关和抛物线型相关;结果表明：大气CO₂浓度升高对土壤呼吸的影响因生育期而异,土壤温度和土壤水分是影响旱地农田土壤呼吸的重要因素,CO₂浓度升高会使土壤呼吸温度效应值（Q₁₀）降低,土壤呼吸对土壤水分响应的阈值提高。     

615系小鼠可移植性肝癌组织中不依赖于cAMP的蛋白激酶研究

作者对H₆₁₅(原发性)和H₂₂(OAAT诱发)肝癌组织中不依赖于cAMP的蛋白激酶进行了研究,发现当以内源性蛋白为底物时,H₆₁₅和H₂₂组织中的酶活力分别是正常肝脏的3.10和2.44倍。以脱磷卵黄高磷蛋白和鱼精蛋白为底物时,肿瘤组织的酶活力是正常肝脏的1.5—4.45倍。研究结果表明,不依赖于cAMP的蛋白激酶活力升高与癌变和癌恶性状态的维持有密切联系。