重点脆弱生态区生态恢复综合效益评估指标体系

生态恢复是扭转由人类活动引起的生态环境退化和生物多样性损失,并保证生态系统服务可持续供给的一项主要战略措施。20世纪90年代以来我国针对重点脆弱生态区(北方风沙区、黄土高原区、西北干旱区、青藏高原区和西南喀斯特地区)实施了一系列的生态恢复工程。科学合理地评估重点脆弱生态区生态恢复综合效益,对生态恢复措施的进一步优化调整具有重要的理论与实践意义。然而,在重点脆弱生态区生态恢复综合效益评估的集成研究方面,由于缺乏统一的指标体系,阻碍了区域内综合性和长期性的生态恢复综合效益评估和监测,因此亟需构建一套面向我国重点脆弱生态区的生态恢复综合效益评估指标体系。以我国5个重点脆弱生态区为研究区,根据"生态恢复-生态系统结构-质量-服务-效益"级联式概念框架,在指标筛选原则和方法的指导下,参考现有的生态恢复评估成果,构建科学化、系统化和规范化的生态恢复综合效益评估指标体系。研究结果以期为重点脆弱生态区生态恢复评估研究和管理应用提供理论与技术支撑。     

中国陆地生态系统分类识别及其近20年的时空变化

生态系统分类制图是理解生态系统时空格局和支撑生态系统分类管理的基础。研究以反映生态系统主导服务功能和人类干预强度为主线,构建了包括9个一级和25个二级类的生态系统分类体系,集成土地利用、气候、地形、植被、土壤、居民点分布等多源数据,开展了2000和2020年中国陆地生态系统的分类制图,并对其类型、结构、格局及时空变化特征进行了分析。结果表明：近20年,我国城镇生态系统扩张1.1倍,64.51%来自耕种生态系统。耕种生态系统缩减0.88万km²,其中水田和旱田分别减少0.60万km²和2.09万km²,但绿洲扩张1.81万km²。受退耕还林还草影响,农牧和农林混合生态系统分别减少2.88万km²和0.92万km²,林地生态系统增加1.61万km²。水域湿地生态系统增加0.31万km²,70%源自沼泽生态系统的扩张,尤其是青藏高原水域湿地,受气候变暖影响扩张明显。气候暖湿化促使部分干旱荒漠和冰冻寒漠生态系统的盖度增加,使牧草地生态系统增加9.97万km²,而干旱荒漠和冰冻寒漠生态系统分别减少14.98万km²和0.92万km²。我国生态系统变化导致整体景观的连接性下降、破碎度增加、类型多样性增加,斑块间生态过程的阻碍增强。我国生态状况明显改善,92.06%的区域NDVI增加,平均NDVI增幅为0.74%/a,其中农牧和农林混合生态系统NDVI增幅最显著,分别为1.26%/a和0.85%/a。该分类方案与制图结果突出了生态系统结构、生态环境风险和生产力的差异,可为宏观尺度的生态系统管理提供科学支撑。     

区域生态学的国际起源和研究热点

20世纪80年代以来,区域生态学迅速发展,成为生态学领域重要的分支学科。本文综述了区域生态学的国际起源、发展脉络,以及主要研究热点,对比了国内外区域生态学研究的区别以及对国内区域生态学发展的启示。分析表明,在国际上,区域生态学的研究热点主要集中在生物多样性保护、区域气候变化影响、生态系统服务、城市生态学、区域生态修复和可持续发展等方面。由于国情以及学科发展进度不同,国内外区域生态学研究在关注问题、研究思路和研究手段上存在区别。国内区域生态学受学科起步较晚、相关数据的质、量和利用率较低及对方法和模型研究尚浅的影响,未来研究要在深度利用遥感数据的基础上,加强学科理论和方法的学习,重点关注气候变化影响生态过程的机理、生态模型优化、全国生态系统服务评估与定价、区域生态安全以及区域可持续发展规划。     

欧洲疮痂链霉菌F5的鉴定及其抗菌活性

【背景】木豆(Cajanus cajan)是一种具有多种药理活性的药用植物,目前对其根际功能放线菌的认识和研究有限,有必要对其应用开发潜力进行研究。【目的】从木豆根际土中筛选一株对植物病原菌和常见病原菌具有广谱拮抗活性的放线菌菌株,鉴定菌株的分类地位、相关代谢产物及可能的生物合成途径,为该菌株的开发应用提供数据支撑。【方法】以7种常见植物病原真菌及8种常见病原菌为指示菌,采用平板对峙法和滤纸片扩散法筛选具有广谱抗菌活性的放线菌菌株,基于形态观察与系统发育分析对该菌株进行分类鉴定,并通过高分辨质谱和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对活性菌株的次生代谢产物进行鉴定与验证。采用PCR扩增菌株聚酮合成酶Ⅰ(polyketide synthase,PKS-Ⅰ)和非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因,明确其活性代谢产物可能的生物合成途径。【结果】通过抑菌试验筛选得到拮抗放线菌F5,确定其为欧洲疮痂链霉菌(Streptomyces europaeiscabiei),F5菌株基因组中含有编码PKS-Ⅰ和NRPS合成的相关基...     

蚁龙胶囊治疗痛风探讨

痛风症 (中医学认为湿热痹证 ) ,按现代医学认为是一种代谢性疾病。临床上表现为急、慢性痛风关节炎样伴反复急性发作。受累关节以拇趾及跖趾关节最为普遍。而血尿酸则为诊断痛风的重要依据之一。我们在临床上用蚁龙胶囊结合中医中药 ,治愈 3例痛风症 ,随访一年 ,均未复发。现将 1例报告如下。1　临床资料　　患者 ,男 ,5 8岁 ,农民 ,8年前因足跖扭伤未愈 ,即下水劳动及洗冷水 ,湿浸筋骨 ,导致趾、跖、踝关节剧疼 ,继则痛处红肿发热 ,行走困难。曾在当地治疗 ,效果不显著。事后每年均有类似发作 ,多因过度疲劳或节气交替 ,尤其是春、夏之交 …     

SIVmac239病毒经不同途径感染恒河猴急性期CD4~＋T细胞数量与其细胞表面CD95表达量的变化关系

目的研究SIVmac239病毒分别通过直肠（rectal infection：IR）及静脉（intravenous infection：IV）感染恒河猴,在感染急性期外周血CD4＋T细胞数量与其细胞表面的死亡受体（CD95）表达量之间的变化关系。方法将SIVmac239经直肠及静脉途径各感染14只恒河猴。监测病毒载量、CD4＋T淋巴细胞数量及CD4＋/CD8＋比值的变化,从而明确感染。同时,在感染急性期内9个时间点采集静脉血,并利用流式细胞术分析CD4＋T细胞表面CD95的表达量。结果静脉组恒河猴CD95表达量于第2天开始升高,第7天达到最高,同时CD4＋T淋巴细胞数降到最低。直肠组恒河猴也于感染后第2天开始升高,但第10天才达到最高值,CD4＋T淋巴细胞数于第17天降到最低。同静脉组相比,直肠组CD95表达量增高及CD4＋T细胞数降低均较晚出现,且其CD4＋T细胞数量降至最低晚于CD95表达量达到峰值一周后出现。结论 SIVmac239经直肠及静脉感染恒河猴后,伴随CD4＋T细胞表面CD95表达的升高,CD4＋T细胞数量逐渐下降。但不同感染途径对CD4＋T细胞表面CD95的表达量与CD4＋T淋巴细胞数的变化不尽相同,这可能由于不同感染途径造成CD95在感染急性期CD4＋T细胞数量降低中发挥的作用不同。     

转录组和代谢组联合解析苹果采后高浓度CO2伤害机制

环境气体浓度影响果蔬的贮藏保鲜期和品质,高浓度CO2长时间处理会造成果实的伤害,但具体的分子机制不清楚。本研究以高浓度CO2处理采后富士苹果为材料,利用Illumina Hiseq 4000高通量测序技术和非靶向代谢技术分别对苹果内部褐变果肉组织和对照组正常果肉组织进行转录组测序和代谢组学分析,解析苹果CO2伤害产生的机制。结果如下：转录组测序共获得6 332个差异基因,包括4 187个上调基因和2 145个下调基因。差异基因进行功能性分析初步确定苹果CO2伤害的发生与氧化还原过程、脂类代谢、激素信号转导过程、能量代谢过程有关,并成功筛选出20个候选褐变基因,其中grxcr1 (MD14G1137800)、gpx (MD06G1081300) 参与活性氧清除过程,pld1_2 (MD15G1125000) 和plcd (MD07G1221900) 参与磷脂酸合成,影响膜代谢,mdh1 (MD05G1238800) 参与TCA循环,影响能量代谢。代谢组分析共获得77个差异代谢物,主要是有机酸、脂类、糖类和多酮类化合物,其中包括35个与褐变相关的代谢物质。将差异基因和差异代谢物进行联合分析,结果显示,类黄酮生物代谢过程参与了苹果的褐变过程,褐变组织与对照组织比较发现儿茶素、槲皮素等黄酮类含量明显下降,细胞抗氧化能力下降,氧化还原状态失衡,细胞结构破坏,造成褐变。本研究结果进一步丰富了CO2伤害产生的理论基础,同时为高浓度CO2保鲜技术的实际应用提供理论指导。     

两种UDP-葡萄糖脱氢酶对透明质酸生物转化的影响

分别从大肠杆菌和化脓链球菌中扩增出编码UDP-葡萄糖脱氢酶基因ecohas B和spyhas B,并将其插入T7表达载体p RX2构建重组质粒p RXEB和p RXSB。在大肠杆菌BL21(DE3)中重组表达,并对经镍柱纯化后的UDP-葡萄糖脱氢酶的酶学性质进行分析。酶学性质研究表明:spy Has B的最适反应温度是30℃,最适p H 10,最适条件下的比活力是12.2 U/mg;eco Has B的最适反应温度是30℃,最适p H 9,最适条件下的比活力是5.55 U/mg。从多杀巴氏杆菌扩增出的透明质酸合成酶基因pmuhas A分别与ecohas B和spyhas B构建共表达载体p BPAEB和p BPASB。将其转化到大肠杆菌BW25113中,经生物转化生产透明质酸(HA),并对转化条件进行了优化。结果表明:重组菌株进行透明质酸转化时,UDP-葡萄糖脱氢酶酶活力越高,稳定性越好,HA产量越高;转化条件优化后,p BPAEB/BW25113和p BPASB/BW25113在摇瓶中的产量分别是1.52和1.70 g/L,比之前报道的提高了2-3倍。     

叶酸修饰的磁性纳米材料在肿瘤诊断和治疗中的应用进展

癌症是威胁人类健康的主要疾病之一,由于检测方法和治疗手段的局限,其成为全球主要的公共卫生难题。叶酸修饰的磁性纳米材料由于同时具有肿瘤细胞靶向性和磁性,不仅可以用于肿瘤组织的成像和肿瘤细胞的检测,还可以用于肿瘤患者的磁热疗、药物载体和基因载体,为肿瘤的靶向诊治提供技术手段。本文综述了叶酸修饰的磁性纳米材料在肿瘤诊断和治疗中的研究进展。     

雪被和土壤水分对典型半干旱草原土壤冻融过程中CO_2和N_2O排放的影响

土壤冻融期间的温室气体排放量会显著增加,并在全年总排放量中占有重要的份额。但目前开展的土壤冻融循环模拟实验大多是在土壤冻结之前调节土壤水分含量,而忽视了雪被在整个土壤冻融过程中的作用,因此导致室内模拟研究的结果与野外原位观测的结果差异较大。为探索开展室内模拟土壤冻融实验的优化方案,采用人工浇水和覆雪两种方式调节土壤水分含量,研究了雪被和土壤水分对内蒙古典型半干旱草原土壤冻融过程中CO2和N2O排放的影响。结果表明,浇水和覆雪两种处理对冻融循环过程中土壤CO2排放影响的差异不显著,CO2排放量在消融期都会明显增加并随着冻融循环次数的增加而逐渐减小。当土壤孔隙含水率达50%左右时,浇水处理中的N2O排放量在第1次土壤冻融循环中最高并随冻融循环次数增加而降低,但在覆雪处理中,N2O在第1次冻融循环中的排放较小,而在后两次冻融循环中的排放量更为显著。造成两种处理N2O排放规律出现显著不同的原因可能是土壤剖面水分动态变化过程和微生物性状等方面的差异。土壤冻融过程中CO2和N2O排放量随土壤含水量升高而增加,但N2O在土壤含水量较低时排放不明显,这表明可能只有当土壤含水量达到一定阈值时,冻融作用才会对N2O的排放产生显著影响。这些结果显示,雪被和土壤水分显著影响土壤冻融过程中的CO2和N2O排放,室内模拟土壤冻融实验应进一步优化。