中国科学院清原森林生态系统观测研究站塔群平台的功能和应用

森林生态系统结构与生态服务功能关系是森林生态学和林学的永恒研究主题。受传统森林调查方法及技术手段的限制,对复杂地形下森林生态系统结构和功能的监测及二者关系的研究面临诸多挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站在独立流域内建成了以观测塔群(三座观测塔覆盖各自子流域代表性森林类型)为主体,集激光雷达(LiDAR)、通量仪器、水文站网、固定标准地和数据中心为综合体的“次生林生态系统塔群激光雷达监测平台”(简称塔群平台)。塔群平台采用激光雷达扫描获取森林点云数据,描述森林生态系统的全息三维结构;依托独立流域/子流域内的通量监测系统、水文监测站网和通量源区内的长期固定标准地,可保证碳-水过程观测的可靠性,并用于验证复杂地形下的通量监测技术与方法,揭示森林生态水文与碳交换过程,准确估算森林生态系统主体生态服务功能(水源涵养和固碳)。所有“塔-站”数据通过无线网络实时汇集于数据中心,便于数据监视、管理与共享。此外,塔群平台将侧重研究森林生态系统结构量化的新方法和新指标,探索复杂地形森林生态系统中H₂O/CO₂/痕量气体通量观测的理论与方法,为阐明森林结构与功能的关系、服务于森林生态系统管理提供基础数据。     

石墨烯对植物的生理毒性效应研究进展

石墨烯是当前研究最热的碳纳米材料,具有独特的理化特性,在各领域广泛应用。随着石墨烯生产和使用量的不断增大,其不可避免地进入到环境中,给生态环境和人类健康带来风险。阐明石墨烯的潜在毒性效应及其作用机制对于客观评价石墨烯的生态环境健康风险具有重要意义。迄今为止,已有诸多研究报道了石墨烯的植物生理毒理效应。研究表明,石墨烯对植物的生理学响应及其生理变化过程存在影响,涉及萌芽、幼苗生长、氧化应激、光合特性、植物激素和代谢过程等,且多呈浓度效应。今后亟需构建一套被广泛认可的植物石墨烯毒性评价体系,为石墨烯的安全生产和使用提供指导。     

竞争和气候对新疆阿尔泰山西伯利亚五针松树木径向生长的影响

阿尔泰山的北方森林是中亚以及全球的生态系统的重要组成部分, 其生长动态可以影响到全球范围的热辐射、碳平衡等。因此, 探究影响阿尔泰山树木径向生长的主要因素至关重要。该研究以新疆喀纳斯国家级自然保护区的西伯利亚五针松(Pinus sibirica)为研究对象, 建立西伯利亚五针松年表, 通过分析不同时间间隔累年生长量、竞争指数以及气候因子之间的关系, 运用线性混合效应模型、相关分析等方法, 探究竞争和气候对新疆阿尔泰山西伯利亚五针松树木径向生长的影响。结果表明: (1)线性混合效应模型结果显示竞争树胸径和与西伯利亚五针松过去30年的累年生长量之间的拟合效果最好; (2)标准年表与3月的平均气温、平均最高气温、平均最低气温之间有显著正相关关系; (3)累年生长量最高值出现在气温0-5 ℃, 竞争指数低于100的时候。累年生长量最低时, 气温达到-10 ℃, 竞争指数也超过了300。目标树的树木径向生长受到竞争树胸径和及生长季前期气温的影响, 两者共同作用。但相较于气候因子而言, 竞争对西伯利亚五针松的树木径向生长有更大的影响作用。     

不同郁闭度对野外回归的梓叶槭幼树形态和生理特征的影响

濒危植物野外回归是扩大极小种群野生植物种群的有效途径。适宜的回归生境是物种生长的必要条件, 研究植物的生理生态特征对不同野外回归生境的适应性, 是科学评价濒危物种种群回归生境适宜性的关键指标。本文以野外回归的极小种群野生植物梓叶槭(Acer catalpifolium)为研究对象, 探讨了无遮荫、林缘、林隙以及林下(郁闭度由小到大) 4种不同光照条件对梓叶槭幼树的形态特征、光合特征、类黄酮指数及叶绿素含量等的影响。结果表明: (1)随着郁闭度的增大, 梓叶槭幼树的基径、冠幅以及新生枝条数量产生差异, 均呈现先增大后减小的趋势; (2)在林缘生境中, 梓叶槭幼树的单叶面积及单叶质量均最大, 比叶面积随着郁闭度的增大而增大; (3)随着郁闭度的增大, 梓叶槭叶片胞间CO₂浓度、蒸腾速率及气孔导度均呈现先减小后增大的趋势, 叶绿素含量呈现上升趋势, 类黄酮指数则呈现先增大后减小的趋势。综上可知, 林缘适宜的光照条件更适合梓叶槭野外回归。这一结果可为梓叶槭以及其他极小种群野生植物的回归生境适宜性的探索研究提供借鉴。     

IPBES框架下的生物多样性和生态系统服务区域评估及政策经验

生物多样性和生态系统服务为人类的生计和良好的生活质量奠定了重要基础。然而, 越来越多的研究表明, 生物多样性和生态系统服务在全球范围内的持续下降使自然对人类的贡献大幅降低。多尺度评估能够说明不同尺度下生物多样性的现状, 有利于制定适合区域特点、符合国情的决策建议。2013年12月, 生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES)通过第一轮工作方案, 决定开展“区域/次区域生物多样性和生态系统服务评估”(简称“区域评估”), 即评估亚洲-太平洋(简称亚太)、美洲、非洲以及欧洲-中亚四大地理区域的生物多样性和生态系统服务。区域评估报告及其决策者摘要已在IPBES第六次全体会议上(2018年3月, 哥伦比亚麦德林)审议通过。本文概述了四大地理区域的生物多样性的重要性、生物多样性保护领域取得的进展、面临的主要危机和机遇, 探讨了评估对其他国际进程的影响, 综合分析了各区域生物多样性和生态系统服务的特点以及各区域评估结果的差别, 总结了评估的政策经验, 以期为中国的生物多样性保护提供科学参考。     

香港茜草科植物新记录

查阅馆藏植物标本,有3种茜草科植物：丹草（Hedyotis herbacea）、小耳草（H.pumila）和蕴璋耳草（Scleromitrion koanum）为香港新记录。这些资料为香港的生物多样性工作提供了基础数据。     

慢性乙型肝炎患者TBIL、ALT、γ GT、 TBA水平变化及肠道菌群分析

目的研究慢性乙型肝炎患者总胆红素(TBIL)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)、总胆汁酸(TBA)水平及肠道菌群变化。方法选取2017年10月至2018年10月我院收治的慢性乙型肝炎患者80例为观察组,选取同期来我院进行体检的100例健康者为对照组,对比两组对象肝功能指标、血清炎性因子水平和肠道菌群数量。结果观察组患者血清TBIL、ALT、TBA和γ-GT水平显著高于对照组(均P0.05)。观察组患者血清CRP、TNF-α和IL-6水平显著高于对照组(均P0.05)。观察组患者肠道肠杆菌科、普雷沃菌属、拟杆菌属、梭菌属细菌及白假丝酵母数量显著高于对照组(均P0.05)。两组对象肠道瘤胃球菌属、双歧杆菌属、乳杆菌属细菌及粪肠球菌数量差异无统计学意义(均P0.05)。结论慢性乙型肝炎患者TBIL、ALT、γ-GT、TBA水平高于健康人群,炎性因子水平也高于正常人群,且存在一定程度的肠道菌群失调。提示肠道菌群结构变化可能对肝脏组织产生一定的损伤。     

宁夏兽类一属、种新纪录——淡灰豹鼩（Pantherina griselda Thomas，1912）

正淡灰豹鼩(Pantherina griselda)隶属于鼩形目(Soricomorpha)鼩鼱亚科(Soricinae)豹鼩属(Pantherina),其模式产地为中国甘肃省临潭县(Thomas,1912)。由于淡灰豹鼩整体形态与黑齿鼩鼱属(Blarinella)中的原甘肃川鼩(B.griselda)相似,且二者同域分布,曾被记录为黑齿鼩鼱属中的一个隐存种Blarinella sp.(Bannikova et al.,2017);He等     

唾液菌群特征分析对儿童龋齿复发的预测价值

目的探究唾液菌群特征对儿童龋齿复发的预测价值。方法收集2017年1月至2018年1月在中铁十七局集团有限公司中心医院诊断及治疗的龋齿患儿94例,在进行龋齿治疗后第4周搜集唾液样本,并根据12个月后的龋齿发生情况分为复发组及未复发组,对比两组微生物检测结果,并使用ROC曲线评估微生物指标对龋齿复发的预测效能。结果本研究随访结束时,龋齿复发23例(25.84%)。龋齿复发与未复发组的唾液微生物组成存在显著差异:复发组的变形链球菌(Streptococcus mutans)、内氏放线菌(Actinomyces naeslundii)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、二氧化碳噬纤维菌属(Capnocytophaga)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、放线菌属(Actinobacillus)的相对丰度显著高于未复发组(均P<0.05),未复发组在纤毛杆菌属(Leptotrichia)、奈瑟氏菌属(Neisseria)、链球菌属(Streptococcus)的相对丰度显著高于复发组(均P<0.05)。纤毛杆菌属、内氏放线菌、普雷沃氏菌属、变形链球菌载量预测龋齿复发的AUC值分别为0.753、0.715、0.680、0.940,其中变形链球菌的AUC值显著高于其他三种菌属(均P<0.05)。结论分析唾液菌群对儿童龋齿的复发具有一定的预测价值,其中变形链球菌的预测效能较好。     

儿童反复呼吸道感染与肠道微生态变化的相关性

目的研究儿童反复呼吸道感染与患儿肠道微生态平衡紊乱的关系。方法选择102例反复呼吸道感染患儿为研究组,167例急性肺炎患儿为肺炎对照组,142例健康体检儿童为正常对照组。采用16S rRNA荧光定量PCR检测3组对象肠道双歧杆菌及大肠埃希菌数量,计算B/E值,并比较3组研究对象细胞免疫功能。结果正常对照组、肺炎对照组以及研究组儿童肠道双歧杆菌数量依次降低,大肠埃希菌依次增多,B/E值依次降低,差异均有统计学意义(均P0.05)。正常对照组、肺炎对照组以及研究组儿童血液中CD3~+、CD4~+细胞水平以及CD4~+/CD8~+依次降低,CD8~+细胞水平依次增高,差异均有统计学意义(均P0.05)。结论儿童反复呼吸道感染与肠道微生态失衡具有一定相关性,肠道微生态稳态的维持可为反复呼吸道感染的防治提供新思路。