气候变化背景下近30年祁连山高寒荒漠分布时空变化

高寒荒漠作为青藏高原植被带谱的顶端类型广泛分布于祁连山高海拔地区, 其生长和分布条件与周边区域差异明显, 对气候变化的响应更为敏感, 且研究较少。该文利用1990年以来的Landsat TM、OLI数据, 采用决策树分类和人工目视解译方法, 提取了祁连山高寒荒漠的分布范围。结合气候变化情况, 综合分析了气候变化背景下近30年祁连山高寒荒漠分布的动态变化及其时空差异。结果表明: (1)近30年增温气候变化过程中, 祁连山高寒荒漠分布范围呈萎缩趋势, 萎缩速率约为348.3 km ²·a ^-1, 萎缩变化幅度表现为西段>中段>东段, 局部地段上存在扩张现象。上述现象导致高寒荒漠下界平均海拔以每10年约15 m的平均速率向更高海拔推进, 向上推进幅度为西段>东段>中段; (2)受水热条件控制, 近30年祁连山高寒荒漠分布动态变化集中分布在低坡度地区。由于水热背景条件的空间差异, 祁连山东段和中段阳坡上高寒荒漠分布动态变化大于阴坡, 而在祁连山西段表现相反; (3) 1990年以来, 祁连山增温显著, 降水量微弱增加。在气候变化以及区域地形限制共同影响下, 祁连山高寒荒漠分布变化时空差异明显, 且过渡带上归一化植被指数与气温相关性高于降水量。以上结果表明, 气候变化影响祁连山高寒荒漠分布动态变化及其空间差异, 但气温是主要的影响因子, 增温促进了高寒荒漠下接植被带主体高寒草甸的生长。     

间作缓解蚕豆连作障碍的根际微生态效应

通过田间小区试验,研究了3个品种蚕豆(92-24、云豆324、凤豆6号)与小麦间作对蚕豆产量、枯萎病病情指数、根际镰刀菌数量、根际真菌代谢功能多样性和土壤酶活性的影响。结果表明:与单作蚕豆相比,云豆324与小麦间作(YD324/W)和凤豆6号与小麦间作(FD6/W)处理均显著提高了蚕豆地上部干重、籽粒产量和百粒重。YD324/W和FD6/W处理使蚕豆枯萎病发病初期病情指数分别降低57.14%和41.67%,镰刀菌数量分别降低32.06%和29.88%,而92-24与小麦间作(92-24/W)处理蚕豆产量、枯萎病病情指数和镰刀菌数量与单作蚕豆均无显著差异。YD324/W和FD6/W处理显著提高了蚕豆根际真菌的多样性指数和丰富度指数,并使蚕豆根际真菌的AWCD值分别比单作蚕豆提高了61.75%和46.49%;YD324/W和FD6/W处理明显改变了蚕豆根际真菌的群落结构。而92-24/W处理对蚕豆根际真菌的多样性指数、丰富度指数和AWCD值均无显著影响,也未明显改变真菌的群落结构。不同发病时期,YD324/W和FD6/W处理均显著提高了蚕豆根际土壤的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性;而92-24/W处理蚕豆根际蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性与单作蚕豆均无显著差异。总之,小麦与不同品种蚕豆间作改变了蚕豆根际的真菌群落结构,提高了蚕豆根际真菌的活性、多样性和丰富度,提高土壤酶活性并改善蚕豆生长,增加了蚕豆产量。表明小麦与蚕豆间作改善了根际土壤的微生态环境,降低了镰刀菌的数量,缓解了蚕豆连作障碍,但蚕豆品种的差异影响间作控病效果。     

Integrin-associated molecules and signalling cross talking in osteoclast cytoskeleton regulation

In the ageing skeleton, the balance of bone reconstruction could commonly be broken by the increasing of bone resorption and decreasing of bone formation. Consequently, the bone resorption gradually occupies a dominant status. During this imbalance process, osteoclast is unique cell linage act the bone resorptive biological activity, which is a highly differentiated ultimate cell derived from monocyte/macrophage. The erosive function of osteoclasts is that they have to adhere the bone matrix and migrate along it, in which adhesive cytoskeleton recombination of osteoclast is essential. In that, the podosome is a membrane binding microdomain organelle, based on dynamic actin, which forms a cytoskeleton superstructure connected with the plasma membrane. Otherwise, as the main adhesive protein, integrin regulates the formation of podosome and cytoskeleton, which collaborates with the various molecules including: c-Cbl, p130^Cas, c-Src and Pyk2, through several signalling cascades cross talking, including: M-CSF and RANKL. In our current study, we discuss the role of integrin and associated molecules in osteoclastogenesis cytoskeletal, especially podosomes, regulation and relevant signalling cascades cross talking.     

伤椎置钉联合短节段内固定与单纯短节段固定治疗胸腰椎爆裂性骨折的比较研究

目的:比较伤椎置钉联合短节段内固定与单纯短节段固定治疗胸腰椎爆裂性骨折的临床疗效、固定效果及其对患者炎症反应和脊髓损伤的影响。方法:选取2014年3月到2016年12月期间我院收治的胸腰椎爆裂性骨折患者94例,根据手术方法的不同将患者分为伤椎置钉组(40例)和短节段内固定组(44例)。短节段内固定组患者采用单纯后路短节段椎弓根螺钉内固定进行治疗,伤椎置钉组采用伤椎置钉联合后路短节段椎弓根螺钉内固定进行治疗。比较两组患者的手术时间、术中出血量、住院时间、伤椎前沿高度比、Cobb’s角、伤椎椎体楔形变角、视觉模拟评分(VAS)和Oswestry功能障碍指数(ODI),炎性因子指标、脊髓损伤指标及术后并发症。结果:伤椎置钉组的手术时间长于短节段内固定组(P<0.05),术后6个月、术后12个月伤椎置钉组的伤椎前沿高度比明显高于短节段内固定组,Cobb’s角、伤椎椎体楔形变角明显低于短节段内固定组(P<0.05),术前、术后1周、术后6个月、术后12个月两组患者的VAS评分和ODI比较差异无统计学意义(P>0.05),术后3 d两组患者血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α和pNF-H、NSE、S100β、GFAP水平比较差异均无统计学意义(P>0.05)。随访期间两组患者均未出现严重并发症。结论:伤椎置钉联合后路短节段椎弓根螺钉内固定可有效改善胸腰椎爆裂性骨折患者的椎体高度、Cobb’s角和伤椎椎体楔形变角,并且不会增加脊髓损伤和机体的炎症反应。     

Quorum sensing regulation confronts the development of a viable but non-culturable state in Vibrio cholerae

Vibrio cholerae can enter a viable but non-culturable (VBNC) state when it encounters unfavourable environments; VBNC cells serve as important reservoirs and still pose threats to public health. The genetic regulation of V. cholerae entering its VBNC state is not well understood. Here, we show a confrontation strategy adapted by V. cholerae O1 in which it utilizes a quorum sensing (QS) system to prevent transition into a VBNC state under low nutrition and temperature conditions. The upregulation of hapR resulted in a prolonged culturable state of V. cholerae in artificial sea water at 4°C, whereas the mutation of hapR led to fast entry into the VBNC state. We also observed that different V. cholerae O1 natural isolates with distinct QS functions present a variety of abilities to maintain culturability during the transition to a VBNC state. The strain groups with higher or constitutive expression of QS genes exhibit a greater tendency to maintain the culturable state during VBNC induction than those lacking QS functional groups. In summary, HapR-mediated QS regulation is associated with the transition to the VBNC state in V. cholerae. HapR expression causes V. cholerae to resist VBNC induction and become dominant over competitors in changing environments.     

基于无人机低空遥感的荒漠植被覆盖度与归一化植被指数验证及其对水热梯度的响应

为了验证在荒漠地区MODIS-NDVI产品的精度以及为在气候变化背景下荒漠草地的科学管理提供依据,本文利用无人机低空遥感研究了干旱荒漠地区植被覆盖度(FVC)和归一化植被指数(NDVI)对水、热梯度的响应规律。在内蒙古阿拉善荒漠地区的100个样点采用GreenSeeker手持光谱仪获得NDVI值(NDVI_R),通过MODIS-NDVI数据产品提取每个样点的NDVI(NDVI_M),借助NDVI_R验证NDVI_M的精确度;通过无人机遥感手段获得每个采样点的FVC(FVC_U),利用像元二分模型反演每个样点的FVC(FVC_M),借助FVC_U验证FVC_M的精确度;并结合气象数据探讨基于无人机低空遥感的荒漠地区FVC和NDVI对水热梯度的响应。结果表明: MODIS-NDVI数据产品能够反映阿拉善地区的NDVI,精确度为84.2%,但比真实值高15.7%;FVC_M能够反映阿拉善地区的FVC状况,精确度为83.1%,但比真实值低14.8%;不同采集方式获得的NDVI受气象因子的影响程度不同,NDVI不仅受气温和降雨的影响,也受地温、蒸发量以及两者相互作用的影响,由于受大气影响程度不同, NDVI_M受地温、蒸发量、降水量的影响比NDVI_R大,NDVI_R受气温的影响比NDVI_M大。在阿拉善地区研究FVC随水热梯度的变化不仅要考虑降水量和气温,还应考虑蒸发量、地温以及气象因子之间相互作用的影响,其中,气温与降雨、蒸发量与地温以及气温与蒸发量之间相互作用对FVC_U的影响较大。     

微藻源生物刺激剂的制备及在设施农业中的应用

化肥和农药的过量使用导致的农业面源污染已经成为我国环境污染的重要组成部分,对农业绿色高效安全生产及设施农业带来了巨大挑战。寻找新型的传统化肥替代品、提高化肥使用效率及保护生态环境是亟待解决的重大问题。生物刺激剂是具有调控植物生长作用的成分和(或)微生物的统称,用于农业生产,可改善土壤理化性质与群落微生物,能促进作物的代谢与生长,增强对营养物质的吸收和利用,提升作物抗逆能力及提高作物产量与产品品质。微藻体内具有结构新颖、功能独特的天然活性物质,是制备新型生物刺激剂的理想来源。微藻用于环境治理的同时,可获得足量的微藻生物质来制备生物刺激剂,从而达到治理环境、降低成本及提质增效的目的。就微藻源生物刺激剂的定义及功能、微藻全细胞和天然活性物质生物刺激剂的制备、应用效果及对植物和土壤的作用原理进行综述,以期为微藻源强效生物刺激剂的规模化制备及农业生产应用奠定理论基础和提供生产实践指导。     

铜藻岩藻黄素提取及纯化工艺研究

为了对岩藻黄素的提取、纯化进行系统研究,进而为高纯度岩藻黄素的工业化生产提供研究基础,筛选了适用于提取铜藻（Sargassum horneri）鲜藻中岩藻黄素的有机溶剂,并通过单因素实验和正交实验确定了最佳的提取溶剂浓度、提取温度、提取时间、料液比等工艺参数。随后采用硅胶柱层析法进行纯化,并通过单因素实验确定了最佳的硅胶柱床高度、上样量和洗脱流速。最后采用制备液相法对经层析纯化的岩藻黄素进一步纯化。结果表明,有机溶剂萃取的最佳工艺条件为：甲醇浓度90%,提取温度50 ℃,提取时间1 h,料液比1∶10,此条件下岩藻黄素提取率达到(0.258 9±0.003 6) mg·g-1鲜重（FW）［(1.078 8±0.015 0) mg·g-1干重（DW）］。硅胶柱层析的最佳工艺条件为：硅胶柱床高度10 cm,上样量6 g,洗脱流速10 mL·min-1,此条件下岩藻黄素得率为0.176 5 mg·g-1FW（0.735 3 mg·g-1 DW）,纯度为87.01%±0.88%。经制备液相进一步纯化后,岩藻黄素得率为0.127 1 mg·g-1 FW（0.529 4 mg·g-1 DW）,纯度为99.27%±0.22%。研究所用工艺简单,岩藻黄素得率高,为高纯度岩藻黄素的制备提供了实验基础。     

Changes in microbial biomass,community composition and diversity,and functioning with soil depth in two alpine ecosystems on the Tibetan plateau

Plant and Soil - Plant P acquisition strategies are driven by multiple belowground morphological and physiological traits as well as interactions among these traits. This study aimed to...