海洋浮游生物介导的弧菌传播扩散机制研究进展

弧菌在全球范围内广泛存在,弧菌病的暴发和流行不仅给海水养殖业造成巨大的经济损失,还严重威胁人类健康。一些弧菌可以通过与环境中浮游植物和浮游动物的相互作用提高自身存活率和环境持久性,并进行跨海域传播。本文综述了海洋浮游生物作为部分弧菌物种储库的作用及影响因素,以及气候变化和人类活动等因素驱动下浮游生物间接介导的弧菌传播扩散特性;并重点介绍了弧菌特定的结构、代谢途径和次级代谢产物在其与浮游生物互作过程中发挥的独特作用及其机制;提出今后应从分子层面深入解析浮游生物与弧菌的相互作用机制,从全球尺度阐释浮游生物介导的弧菌跨海域传播机制,建立弧菌疾病传播预测模型和预警系统,为浮游生物介导的弧菌传播扩散风险的防控提供重要信息。     

东方田鼠家群个体体重、攻击性及胆量对其扩散的影响

扩散作为动物适应生存环境的重要特征之一,受到自身生物学特征及环境等方面的制约。以家群形式生活和子代雄鼠扩散为主的东方田鼠,其成员个体是否因领地食物和空间资源竞争导致体重小、攻击性弱及胆小个体先行扩散。以新鲜马唐叶片构建三块密集均质的食物斑块,在食物斑块周边以透明玻璃设置观测箱,采用透明塑胶管连接三块食物斑块作为动物扩散的通道,构建东方田鼠扩散行为观测装置。将东方田鼠家群子代成员投放至带有自身家群气味的食物斑块,测定成员个体在食物斑块上的觅食行为序列过程和参数,以及向其他食物斑块扩散的行为过程和参数以及家群中先行扩散个体体重、攻击性及胆量占所有家群数的比率,检验成员个体的体重、攻击性及胆量对扩散的影响。结果发现,体重小、攻击性弱和胆小个体的觅食启动时间极显著地大于体重大、攻击性强和胆大个体的,但其先行扩散的比率却显著地大于体重大、攻击性强和胆大个体的;然而体重小、攻击性弱及胆小个体的扩散开始时间显著或极显著地大于体重大、攻击性强及胆大个体的。结果揭示,东方田鼠家群成员随着年龄的增长和对食物及空间资源竞争的加剧,体重大、攻击性强及胆大个体会迫使体重小、攻击性弱及胆小个体先行扩散。     

一种新的混合震动滤波和各向异性扩散的图像增强和去噪方法研究

针对传统震动滤波和各向异性扩散混合模型存在缺点,提出了一种新的图像增强和去噪方法。该方法将改进的震动滤波项和图像细节保真项同时引入增强和去噪方程,使其根据图像结构信息产生相应变化幅度。通过实验表明,本文提出的方法达到较理想的增强和去噪效果,使得生物医学图像不仅具有很好的平滑效果,而且增强了边缘,同时保留了尽可能多的图像结构和细节信息,并且还很大程度上缩短了计算时间。     

当年生高山姬鼠最大代谢率

用开放式呼吸仪测定了当年生和往年生高山姬鼠的冷诱导和运动诱导最大代谢率。当年生高山姬鼠的冷诱导最大代谢率为:(7.25±0.25)mLO2/(g.h),运动诱导最大代谢率为(9.22±0.27)mLO2/(g.h);当年生鼠冷诱导最大代谢率雌雄间无显著差异,运动诱导最大代谢率雌雄间差异显著。当年生高山姬鼠的冷诱导最大代谢率低于往年个体,运动诱导最大代谢率高于往年生个体。结果表明:当年生高山姬鼠忍受寒冷的能力低于往年个体,可能是对横断山地区年平均气温较低的自然环境的胁迫产生的适应;而雄性运动诱导最大代谢率大于雌性,可能是为了适应避免近亲繁殖和激烈竞争而在性成熟后从出生地向外扩散。     

扩散对破碎化景观上宿主-寄生种群动态的影响

景观破碎化和扩散是空间种群模型的重要因素,对生物入侵存在着深远的影响。本章将基于偶对近似模型,探讨由局部和全局宿主-寄生相互作用共同决定的扩散模式对破坏性景观上疾病入侵与传播的影响。其中,生境破坏由生境丧失量与生境破碎化程度来描述。模拟结果显示,宿主和病毒的全局扩散对疾病的入侵与种群密度产生不对称效应：病毒的全局扩散对系统产生的影响较宿主的全局扩散更为显著。不同扩散模式下,生境丧失越高或破碎化程度越低,均将越有害于寄生病毒的入侵;同时,生境的破坏程度也显著地影响了入侵阈值对扩散模式的响应机制。本文研究结果暗示,景观破碎化的空间分布格局以及病毒扩散的限制均可作为物种保护与管理中有效的疾病控制策略。该研究结果在一定意义上丰富和发展了寄生感染理论,为物种保护提供了生态学理论依据。     

太白红杉顶芽与分枝格局的适应性分析

野外调查发现太白红杉 (L arix chinensis)枝条顶芽死亡比例较高 ,顶芽死亡对分枝格局产生较大影响 ,可形成 3种分枝类型 : 型、 型和 型。对 3种分枝类型枝条的芽数量、计盒维数以及植冠不同部位的分枝类型比例、顶芽死亡比例、主侧枝平均枝长和主侧枝总数量分别进行了统计分析。结果显示 ,芽数量 : 型 (115 .3) < 型 (15 4 .8) < 型 (2 0 9.9) ;计盒维数 : 型(1.30 5 ) < 型 (1.4 0 0 ) < 型 (1.5 37) ;顶芽死亡比例由树冠上层至下层逐渐提高 ,而冠层东南西北 4个方向的顶芽死亡比例无显著差异 ;主侧枝平均枝长由树冠上层至下层逐渐增加 ,而主侧枝总数量则逐渐降低 ;由于风、光照、坡度和坡向的影响 ,冠层4个方向间的主侧枝平均枝长和总数量均存在显著差异 ; 型分枝使植冠半径扩大 , 型分枝快速扩展植冠的横向空间 , 型分枝在扩展空间的基础上并实现对空间的有效占据。研究表明太白红杉枝条中一定比例的顶芽死亡增加了分枝形态的多样性 ,表现出顶芽和分枝格局的环境适应性 ,有利于提高树冠的空间占据能力     

溶解性有机碳在红壤水稻土中的吸附及其影响因素

吸附作用是影响土壤中溶解性有机碳(DOC)迁移转化及生物有效性的重要反应过程,研究DOC在土壤中的吸附行为,对正确阐明土壤有机碳的循环和转化特征以及进行污染风险评估有重要意义.采用平衡法研究了红壤水稻土对DOC的吸附特征,并分析土壤有机质、粘粒含量及pH值与DOC吸附量之间的关系.结果表明,供试土壤对DOC的吸附等温线符合Freundlich和Linear方程.不同土壤对DOC的吸附能力有明显差异.在相同浓度下,DOC吸附量以第四纪红色粘土发育的低肥力水稻土最大,第三纪红砂岩风化物发育的低肥力水稻土次之,两种高肥力水稻土最小.土壤对DOC的吸附过程分为快、慢两个阶段,0-0.25 h内DOC的吸附速率最大,随着时间的推移,吸附速率渐小,2-4 h后基本达到吸附平衡.描述供试土壤对DOC吸附动力学过程的最优模型为一级扩散方程,其次为Elovich方程和抛物扩散方程.粘粒含量和有机质是影响土壤DOC吸附量的重要因素,随着粘粒含量的增加,有机质含量的降低,DOC的吸附量增大.     

外来植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)的繁殖特性及其地理扩散

肿柄菊 Tithonia diversifolia (Hemsl.) A.Gray 原产墨西哥及中美洲,被作为观赏及绿肥植物引入我国各地栽培.引入云南栽培的肿柄菊于20世纪30年代在云南南部逃逸生长,现在云南的热带、南亚热带和中亚热带地区形成危害.为了查明肿柄菊的扩散特点和入侵潜能,对选取的5个不同地理气候条件下的肿柄菊居群的果序直径、每序结实量、结籽率、千粒重、种子大小(长和宽)等6个指标进行统计分析.结果表明,6个生物学指标在5个居群间都具有极显著差异(p＜0.01),并随着居群间地理气候条件差异的增大,这6个指标值在居群间的差异也有增大趋势.对新鲜采集的不同居群种子在15、20、25、30、35℃下做萌发实验,结果显示在前4种温度条件下5个居群间的种子萌发率有极显著差异(p＜0.01),在35℃下萌发率有显著差异(p＜0.05),并且5个居群的种子最高萌发率不相同且差异极显著(p＜0.01).分析对比作者以往对肿柄菊群落特征和克隆繁殖特性的研究结果认为,虽然肿柄菊在不同的地理气候条件下有性繁殖特性有较大差异,但群落结构差异不大,危害程度表现相似;由于肿柄菊有性繁殖和克隆繁殖的协同作用,使其通过人为引种、道路交通、水流等传播到新的地域后,极易建立新种群,并形成单优种群落而不断侵占和统治新的领地.     

不同栖息地状态下外来种入侵及对本地种生存影响的模拟

外来种入侵引起的生态及经济问题日益严重,人类活动导致大规模栖息地持续变化的背景下,外来种的入侵过程及本地物种多样性的演化更为复杂.在Tilman多物种共存模型基础上,建立了栖息地持续变化条件下的外来种入侵干扰模式,分别模拟了栖息地不变、持续毁坏及持续恢复条件下的外来种入侵及对本地物种多样性的生态影响.模拟结果表明:(1)拓殖率小(入侵性弱)的外来种不能成功定殖,栖息地的持续变化对其没有任何影响.(2)拓殖率增大的外来种入侵过程复杂,栖息地持续毁坏导致其灭绝时间相比于栖息地不变时明显推迟,栖息地持续恢复使其灭绝提前;一定时间内持续增加栖息地可以减小此类外来种入侵危害.(3)拓殖率足够大的外来种能够成功定殖,快速定殖-扩散的入侵过程不会因栖息地毁坏而迅速改变,其响应具有时间滞后性;栖息地持续恢复也有利于其迅速蔓延,占有率呈线性疯狂增长.(4)在具有外来种入侵的本地生态系统中,栖息地持续改变(增加或减少)对本地物种多样性的发展均不利.     

鸟类的扩散行为研究进展

扩散是生物个体之间相互远离的单线性运动,是生物的基本特征之一,对种群的分布、动态及遗传结构等方面均有重要影响.扩散有出生扩散和繁殖扩散等主要形式.动物发生扩散的主要原因包括:避免近亲繁殖、减少竞争、改变繁殖地点等.近年来,扩散已经成为鸟类学研究的前沿领域.评述了鸟类扩散行为的性别差异、体质对于扩散的影响,阐述了扩散的基本过程及栖息地选择、长距离扩散等内容,同时介绍了环志标记、无线电遥测、分子生物学等研究鸟类扩散的主要方法.展望了鸟类扩散研究的发展趋势,认为新技术和新方法的应用将成为扩散生态学家关注的重要问题,未来研究将更加重视对鸟类扩散理论问题的探讨,而对鸟类扩散行为的研究成果也会更广泛地应用于濒危物种及其栖息地的保护工作中.