三种麦蚜在温度梯度中活动行为的临界高温

利用自制的温度梯度产生装置,研究了禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi、麦长管蚜Sitobion avenae和麦二叉蚜Schizaphis graminum在寄主植物叶片温度梯度上栖息、爬行和取食时的躲避临界高温。温度梯度内,麦蚜在小于等于温度T的温度区域内的累积栖息分布量占温度梯度场内蚜虫栖息总量的百分比Pa=90%时,则把T记为栖息躲避临界高温。将蚜虫在温度梯度内从低温端向高温端爬行的过程中,受到热刺激后调转运动方向时的温度定义为蚜虫爬行时的躲避临界高温。将蚜虫在温度逐渐升高的叶片上取食时拔出口针开始挣扎逃跑时的温度定义为蚜虫取食时的躲避临界高温。为研究麦蚜栖息和爬行时的躲避临界高温,在盛有水的搪瓷托盘一端下方置一盏白炽灯加热水温,在漂浮于水面的小麦叶片上产生了叶片温度梯度,用照相机记录蚜虫在温度梯度内栖息时的分布状态。为研究麦蚜取食时的躲避临界高温,在盛有水的塑料培养皿的下方设置一盏白炽灯用于加热水温,在漂浮于水面的小麦叶片上产生逐渐升高的温度。两个装置的温度设置均可通过调节白炽灯泡顶端与托盘或培养皿底部的距离来控制,用红外测温仪测量叶片上的温度。试验明确了3种麦蚜的栖息躲避临界高温,在26-43℃的叶片温度梯度内,禾谷缢管蚜、麦长管蚜和麦二叉蚜成蚜累积栖息分布达90%的临界高温分别为30.2、28.8℃和27.3℃,用Sigmoidal函数模型描述了麦蚜在温度梯度内的累积分布百分率与温度之间的关系。测定了3种麦蚜爬行和取食时的躲避临界高温,禾谷缢管蚜、麦长管蚜和麦二叉蚜爬行时的躲避临界高温分别为42.0、39.1℃和38.5℃;取食时的躲避临界高温分别为39.3、40.2℃和39.0℃。试验表明,3种蚜虫中禾谷缢管蚜较耐高温。讨论了温度梯度本身的设置、湿度控制、供试蚜虫种群的不同对麦蚜在温度梯度内行为可能造成的影响,并指出在温度梯度中,研究麦蚜若蚜蜕皮、成蚜生殖及有翅蚜和无翅蚜对适宜温度的选择将是今后继续开展的工作内容。本研究的结果为提高麦蚜田间调查取样及预测预报的准确度提供了依据,同时也为今后开展其它昆虫对环境高温的行为对策研究提供方法上的参考。     

辽宁鸟类分布新记录5种:小鸦鹃、雪鹀、 红翅凤头鹃、宝兴歌鸫和黄眉姬鹟北大核心CSCD

近年来,随着观鸟活动和鸟类科研工作在辽宁的持续开展(Baietal.2015,汤姆·滨客2016),辽宁各地不断发现鸟种分布新记录种(白清泉等2019)。2012至2020年间,在丹东、大连、抚顺等市先后发现小鸦鹃(Centropus bengalensis)、雪鹀(Plectrophenax nivalis)、红翅凤头鹃(Clamator coromandus)、宝兴歌鸫(Turdus mupinensis)和黄眉姬鹟(Ficedula narcissina)5种,经查阅相关资料(邱英杰等2006,郑光美2017),确定为辽宁省鸟类分布新记录种。     

限制活动加剧2型糖尿病小鼠肠道菌群和糖脂代谢紊乱

【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱加剧的具体机制,为相应的健康教育和干预提供一定的理论基础。【方法】利用C57BL/6J雄性小鼠构建糖尿病模型,小鼠随机分为3组：正常组(CON)、2型糖尿病模型组(MOD)和2型糖尿病限制活动组(SED),通过限制小鼠活动的方法使其进行8周的久坐行为;采用试剂盒和形态学观察法测定小鼠糖脂代谢紊乱情况;HE和PAS染色观察小鼠回肠组织受损情况;采用RT-qPCR法测定小鼠粪便微生物的变化;采用TBA试剂盒测定小鼠血清和肝脏中总胆汁酸含量;分别通过荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting测定小鼠回肠和肝脏组织中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(G protein coupled bile acid receptor 5,TGR5)的mRNA和蛋白表达水平。【结果】与正常组相比,模型组小鼠血糖升高、血脂增加、胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量紊乱,而且肠道病理学变化明显,限制活动使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱增加(P<0.05);T2DM小鼠肠道菌群失调,在门和属水平上的有益菌减少、有害菌增加,限制活动加剧了这一情况;与正常组相比,T2DM小鼠血清和肝脏组织中总胆汁酸含量增加,限制活动组总胆汁酸进一步增加(P<0.05);模型组小鼠胆汁酸受体FXR和TGR5表达较正常组显著降低(P<0.01),限制活动后进一步抑制了这些受体的表达。同时,Spearman相关性分析也显示小鼠糖脂代谢水平与肠道菌群及肠道菌群代谢物胆汁酸存在显著相关性。【结论】限制活动致使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱加剧,其机制可能与肠道菌群和胆汁酸代谢失调,以及胆汁酸受体的进一步下调有关。     

三峡库区人类活动强度与景观格局的耦合响应

人类活动和景观格局是人地系统中两大要素的重要表征,探析人类活动强度与景观格局的耦合变化特征对揭示区域人地关系的演变意义重大。为弥补当前对人类活动强度与景观格局耦合响应研究的不足,构建了山区人类活动强度与景观格局耦合演变模型,提出了综合显性—隐性人类活动强度指数,定量评价了三峡库区腹地奉节县2000—2020年的人类活动强度,并通过双变量空间自相关模型探讨了综合人类活动强度与景观格局的空间耦合特征。研究表明：(1)奉节县的综合人类活动强度在时间上由2000年的11.59%增加为2020年的12.48%,在空间上表现为整体收缩,局部增强的特点,另外人类活动强度和景观格局的空间分布与奉节县的地形梯度密切相关;(2)奉节县的人类活动强度与景观格局空间耦合变化表现出协调型、拮抗型、逐渐协调型和逐渐拮抗型四种类型;(3)影响奉节县综合人类活动强度与景观格局的耦合变化的重要因子为距聚落距离、距县行政中心距离、高程等,社会经济因素逐渐成为区域社会生态系统演变主导因素;(4)三峡库区腹地人类活动强度与景观格局存在耦合响应,且其耦合响应具有一定的多样性和特殊性。三峡库区腹地通过沟谷土地集约化来换取山区的生...     

三江平原湿地生态风险评价及空间阈值分析

湿地生态风险评价对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。以三江平原湿地为研究区域,基于2000年、2005年、2010年、2015年4期土地利用数据,以城市扩张导致的土地利用变化、道路建设等人类活动为风险源,景观生态格局、生态系统服务价值为风险受体构建了三江平原湿地生态风险综合评价体系,分析三江平原湿地生态风险时空变化特征。进而,利用距离阈值确定空间距离权重,采用双变量空间自相关模型揭示了不同时间尺度下生态风险的空间集聚分布特征。结果显示：从风险源角度,人类活动风险源强度呈增加趋势,松花江、穆棱河、倭肯河地区一直处于中高风险水平;从风险受体角度,景观生态风险的中高风险地区重点集中在湿地与水体分布区,生态系统服务低价值区主要分布在中部水田、旱田、建设用地以及东北部与东南小范围的湿地区域。综合生态风险结果显示,三江平原生态风险在时间上呈增加趋势,空间上由松花江河滩型湿地区与穆棱河地区逐渐向四周蔓延。此外,生态风险的强弱受到空间距离的影响显著,选取5km为自相关分析的距离阈值,土地利用与综合生态风险的空间格局存在显著的空间正相关关系,高-高地区集中分布在研究区内的松花江流域及周围滩地地区,随着土地利用变化及转移,空间关联逐渐增强且区域分布不断扩大。研究结果可从人类活动控制、景观格局优化、生态服务价值提升等方面为三江平原生态风险防控分区管理提供理论依据。     

浙江清凉峰国家级自然保护区野猪空间分布及活动节律

为了解浙江清凉峰国家级自然保护区内野猪(Sus scrofa)的分布及活动节律,2018年3月至2019年2月,我们利用红外相机技术对其进行了网格化监测。在千顷塘和龙塘山区域总计布设109个红外相机监测点,共计调查39 240个相机日。结果表明,在千顷塘区域,野猪倾向于在落叶阔叶林(拍摄率5.33 ±5.64)和针阔混交林(3.75 ±3.46)活动,而在龙塘山区域,则倾向于针阔混交林(4.32 ±5.21);千顷塘与龙塘山区域野猪各月间的日活动差异指数α均存在极显著差异(P < 0.01),冬季的α值高于其他季节;昼行性指数β的平均值分别为0.870和0.768,显著高于理论值13/24(P < 0.01),表明清凉峰的野猪种群具有明显的昼行性特征,且在冬季的活动时间分配较之其他季节更不均匀。通过核密度估计法分析不同季节野猪的日活动节律发现,保护区内野猪春季有晨昏两个活动高峰(08:00-10:00、17:00-19:00),冬季活动高峰出现在午后(13:00-17:00),其他季节无明显活动高峰。本研究有助于加深对野猪华南亚种生态习性的认知,为保护区的野生动物管理工作提供科学依据。     

吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展

吲哚广泛存在于自然界,目前已知超过145种革兰氏阳性和阴性细菌能产生吲哚,其中包括许多病原菌。随着细菌密度感应系统及其信号分子作用机制研究的深入,吲哚已被证实是肠道病原菌如致病性大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌、霍乱弧菌等一类细胞间重要的信号分子,并参与细菌的多种生理活动,如毒力、抗药性、生物膜形成、运动性、质粒稳定性、抗酸性、孢子产生等。更为重要的是,吲哚及其衍生物还参与协调菌群竞争,有益于人体肠道菌群平衡和免疫系统。本文在吲哚作为细胞间信号分子参与迟缓爱德华氏菌的毒力、抗药性、生物膜形成和运动性的研究基础上,对近年来吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展进行了综述。随着吲哚作用机制的进一步揭示,将有助于新型抗病原菌感染策略的研发和生物工程方面的应用。     

圈养大熊猫发情期间行为变化和活动节律研究

在发情期,对动物行为时间分配和活动节律的认识将有助于濒危动物繁育质量的提高。大熊猫为季节性单次发情动物,雄性发情期可持续30 d左右,而雌性大熊猫为几天至十几天,高峰期仅为1~3 d,且有与雄性不同步发情的现象。因此,进行发情期行为学方面的研究则显得尤为重要。采用瞬时扫描取样法和全事件记录法,于2013年3月1日—4月30日对成都大熊猫繁育研究基地的8只发情期大熊猫进行行为时间变化和活动节律研究,每只每周记录2 d数据。结果表明:休息行为是发情期最主要的行为方式(雄性约46%,雌性约53%),其次是摄食和运动行为,而探究、求适和发情行为则较少,发情行为主要出现在00∶00—03∶00、09∶00—11∶00和15∶00—17∶00等3个时段,可配对交配;发情期雌雄个体在休息、求适、运动和发情行为上的差异有高度统计学意义(P<0.01),在探究行为上的差异有统计学意义(P<0.05),而在摄食行为上的差异则无统计学意义;且发情、探究行为与运动行为呈显著正相关(P<0.01)。对发情期圈养大熊猫昼夜活动行为的研究将为大熊猫的人工繁育及其配种提供行为学方面的理论依据。     

红外相机技术在珍稀兽类活动模式研究中的应用

2011年11月—2013年3月,使用40台红外相机调查卧龙自然保护区核桃坪区域的兽类物种组成及相对丰富度。重点分析相对丰富度前4位的珍稀野生兽类:水鹿Cervus unicolor、大熊猫Ailuropoda melanoleuca、小熊猫Ailurus fulgens、金丝猴Rhinopithecus roxellanae的昼夜活动规律、季节活动模式及不同生境类型的出现频率特征。通过红外相机监测数据分析发现,4种兽类昼夜活动规律特征与先前的研究结果基本一致。冬季,大熊猫和小熊猫在溪谷生境的出现频率很高,表明它们对水源的依赖程度强,而水鹿和金丝猴在冬季未表现出对水源地明显的依赖。根据具体研究目的来设置红外相机位点,可以更有效地进行相关的野生动物行为生态和保护生物学研究。     

在主动探究中构建生物学概念——以“神经调节的基本方式”一节为例

以"神经调节的基本方式"一节为例,从课例的实践研究出发,努力寻求概念教学的适宜路径,旨在引导教师依据课程标准和学生实际,厘清概念的内涵和外延,准确定位概念教学的目标,顺应学生的认知规律,增强概念教学意识。通过适切的探究活动和高质量驱动性问题,让学生在主动探究中构建概念,并实现对概念的准确认识、深层理解和灵活运用,真正实现生物学概念传递和探究性学习的有效对接。