基于水足迹的山东省农业水土资源匹配特征及短缺压力分析

高强度农业开发引起的农业水土资源生态问题日益增多,探究粮食及蔬菜（粮蔬）生产中水土资源空间配置及短缺压力对农业资源的可持续利用具有重要意义。从水足迹视角出发,分析了山东省3种主要粮食作物（冬小麦、玉米及大豆）和两种不同种植模式蔬菜（设施蔬菜和露地蔬菜）的生产水足迹空间特征;同时将资源数量及资源质量的概念纳入研究框架,分析了农业水土资源数量及质量匹配格局差异,并进一步探究了农业水土资源短缺压力及其影响因素。研究结果表明：（1）2019年,山东省粮食和蔬菜的生产总水足迹为811亿m³,其中粮食生产总水足迹占比78.50%,蔬菜生产总水足迹占比21.50%;粮蔬生产水足迹受地势影响明显,鲁西北及鲁西南平原地区的粮蔬生产水足迹占比较大。（2）考虑资源数量的水土资源匹配系数均值为0.622×10⁴ m³/hm²,考虑资源质量的匹配系数均值为0.416×10⁴ m³/hm²;水土资源数量及质量匹配系数在空间上呈现出一致性,表明山东省农业生产水土资源空间配置水平高的地区同时面临着较大的农业面源污染压力。（3）整体上,土地资源短缺压力略高于水资源短缺压力;基于生产视角的水土资源短缺压力受生产环境因素制约显著,受经济发展因素的影响具有差异性,社会因素对水土资源短缺压力无显著影响。研究可为农业资源可持续管理提供数据基础,为全面理解粮蔬生产所产生的水土资源短缺提供案例参考。     

基于转录组测序的宁夏枸杞不同品种果实活性成分合成差异表达基因分析

为探究不同品种宁夏枸杞果实活性成分生物合成相关基因的表达水平,筛选关键差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),揭示宁夏枸杞品种间活性成分含量差异的分子机制,本研究采用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对宁夏枸杞‘宁杞1号’和‘宁杞7号’青果期、转色期及成熟期果实进行转录组测序,比较2个品种果实不同发育期相关基因表达谱的变化。结果显示:转录组测序共获得811818178条clean reads,有121.76 Gb有效数据。‘宁杞1号’和‘宁杞7号’在青果期、转色期和成熟期差异表达基因分别有2827、2552和2311个;分别有2153、2050和1825个差异基因在基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析和同源蛋白簇(clusters of orthologous groups of proteins,KOG)分析等6个数据库中被成功注释。青果期、转色期和成熟期果实的差异表达基因,在GO数据库分别有1307、865和624个被富集到生物学过程、细胞组分及分子功能3个部分中;KEGG通路富集结果均集中在代谢途径、次生代谢物生物合成和植物-病原互作过程;在KOG数据库,3个发育期分别注释了1775、1751和1541个差异表达基因。对注释的基因进行PubMed数据库检索,在青果期、转色期和成熟期分别筛选到与枸杞活性成分合成相关的差异表达基因18、26和24个,这些基因主要参与类胡萝卜素、类黄酮、萜类、生物碱和维生素等代谢途径。选取7个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组测序数据表达趋势一致。本研究从转录水平为不同品种宁夏枸杞活性成分含量差异提供了初步证据,为进一步挖掘枸杞活性成分生物合成的关键基因及解析其表达调控机制提供了研究基础。     

刺猎蝽属种间转录组比较分析

【目的】建立刺猎蝽属Sclomina 3种的转录组数据库,分析近缘种间转录组表达差异,探讨在转录组水平的种间趋异情况。【方法】采用Illumina HiSeq^TM4000高通量测序平台进行刺猎蝽属齿缘刺猎蝽S.erinacea、兴仁刺猎蝽S.xingrensis和广西刺猎蝽S.guangxiensis 3种转录组测序;利用Nr, Swiss-Prot, COG/KOG和KEGG数据库进行基因功能注释;对种间差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】齿缘刺猎蝽、兴仁刺猎蝽和广西刺猎蝽转录组测序组装获得42 215个unigenes。21 117个基因在上述4个数据库中得到注释(各数据库注释基因数为：Nr, 20 522; Swiss-Prot, 15 550; COG/KOG, 13 969; KEGG,10 850)。兴仁刺猎蝽vs齿缘刺猎蝽转录组有3 390个DEGs (803个上调,2 587个下调),兴仁刺猎蝽vs广西刺猎蝽转录组有12 543个DEGs (6 63...     

上海5条骨干人工河流鱼类本底调查及群落结构分析

为摸清上海黄浦江5条骨干人工河流开挖半个世纪以来形成的鱼类物种资源家底,文章于2021年6月(夏季)和11月(秋季)用刺网对20个断面作了采集,获得鱼类标本13379尾,经鉴定有60种,隶属于8目17科45属。其中,鲤形目有2科28属41种,鲈形目7科8属8种;洄游鱼类2种,河口鱼类8种,其余均为淡水鱼类。IRI≥1000的优势种合计有9种,刀鲚(Coilia nasus)是5条河流共有的优势种。ABC曲线反映除金汇港外,其他河流总体上以中小型鱼类为主体,鱼类群落受到了严重干扰。β_c指数和β_r指数均反映浦东川杨河与大治河之间的鱼类组成相异性最大,浦南金汇港与龙泉港之间的鱼类组成相异性最小。20个断面可分为3组, D1和Z2断面为组Ⅰ,金汇港、龙泉港和除Z2断面的大治河为组Ⅱ,川杨河和除D1断面的淀浦河为组Ⅲ,似鳊(Pseudobrama simoni)、刀鲚、鲫(Carassius auratus)和?(Hemiculter leucisculus)是造成组间鱼类群落结构差异性的主要分歧种。研究认为,这5条人工骨干支流保存了比黄浦江源头、干流...     

大叶杨干旱和水淹胁迫的转录组分析

大叶杨（Populus lasiocarpa）是中国特有的杨属物种,干旱和水淹是影响大叶杨生长和分布范围的两个关键因子。AP2/ERF转录因子家族在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究采用转录组测序、生物信息学分析手段并结合分子实验验证初步鉴定了参与大叶杨干旱和水淹胁迫响应的关键基因。研究结果显示：（1）在大叶杨中分别鉴定到3,986/385个响应干旱/水淹胁迫的差异表达基因,其中包括237个同时响应干旱和水淹胁迫的差异表达基因。（2）在大叶杨中共鉴定到205个AP2/ERF家族成员,系统发育分析表明其在大叶杨中主要分为5个亚家族,并显著富集于差异表达基因中。（3）筛选部分胁迫前后差异表达的PlAP2/ERF基因进行qRT-PCR实验,经证实这些基因在大叶杨受到干旱/水淹胁迫时均可被诱导表达。综上,大叶杨在水淹胁迫下的差异表达基因数量明显少于干旱胁迫,AP2/ERF基因家族的部分基因参与到大叶杨干旱/水淹胁迫的应激表达过程。     

稻根象甲种群空间格局及其受耕法的影响

本文根据36块田的调查,用种群空间格局参数I、C_A、I_δ、m~*/m和α、β值进行分析,稻根象甲幼虫和(?)≥0.6头/样方(每样方为0.5m~2)的成虫种群,在稻田均属具公共k值的负二项分布;(?)<0.6头/样方的成虫种群则为随机分布。成虫聚块的大小和面积与平均密度有关。低密度时种群的聚集主要由于环境的异质性;高密度时种群的聚集则由本身的行为习性所致。随着耕作强度的增加,幼虫种群的聚集度和越冬死亡率增大。     

猪轮状病毒感染小鼠肠道组织的转录组分析

猪轮状病毒（Porcine rotavirus,PoRV）是在世界范围内与严重腹泻疾病相关的主要肠道病原体,是新生仔猪肠炎和腹泻致死的重要原因之一。为了深入了解猪轮状病毒感染肠道后其致病机制以及引起宿主的抗病毒和修复机制,我们分别饲喂培养基和猪轮状病毒病毒液5d后,采取5 d、10 d、15 d、20 d、25 d小鼠空肠组织进行高通量转录组测序分析。利用基因本体论（Gene Ontology,GO）数据库功能富集分析、京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路富集分析差异表达基因（Differentially Expressed Gene,DEGs）,选取部分差异表达基因,进行qRT-PCR验证。结果显示,与对照组相比,5个时间段上调DEGs有849个,下调DEGs有824个。对DEGs进行5个功能富集,有共同差异基因15个。这些差异表达基因广泛参与脂质合成与代谢、免疫、细胞增殖、细胞凋亡等活动,主要注释到PPAR、NOD-like、IL-17等信号通路中。qRT-PCR验证上皮细胞增殖相关基因PBLD、C...     

国家公园类型划分与空间识别——以云南省为例

国家公园是我国推进生态文明建设的重大制度创新,如何科学地对国家公园进行类型划分及空间识别,是国家公园布局和建设中的基础性工作,既有必要性也有紧迫性。本研究以中国国情为基础,参考国际经验,将国家公园划分为荒野导向型、生态优先型、游憩导向型与遗产导向型,构建了一个比较完整的国家公园分类体系。并以自然和人文多样化程度较高的云南为案例,以“双评价”为基础建立了一套指标体系和区划规则,利用人工神经网络建立土地利用演化学习算法,利用融入自适应惯性机制的元胞自动机展开时空模拟,对云南全域进行高分辨率不同类型国家公园的空间辨识,并通过收缩-膨胀原理对识别区域进行比较、修正和优化,进而提出未来云南国家公园布局的综合方案。结果表明: 云南省国家公园主要集中在三江地区与横断山区、滇西以及西南部地区,这3类地区可作为未来国家公园区划与分类保护的重点。本研究所建立的国家公园类型划分和空间识别的一般性可推广的研究范式和工作流程可作为全国应用的参考。     

基于MSPA-Conefor-MCR的县域尺度生态网络构建——以延庆区为例

城镇化进程的加速与自然灾害的频发导致生境破碎化加剧,生态连通性降低,进而导致乡镇可持续发展受阻。构建生态网络是近年来国土空间规划中的重点方向,通过加强源地保护、廊道建设和生态管控,能够有效缓解区域生态与经济发展不平衡的矛盾,促进生物多样性提升。本研究以延庆区为例,通过形态学空间格局分析、连通性分析和最小累积阻力模型等方法综合构建生态网络,从县域角度分析各网络要素,为乡镇发展提供建议。结果表明：构建的延庆区生态网络整体呈现出“一山一川”分布特点。识别生态源地12个,面积为1085.54 km²,占比达到54.4%。筛选生态廊道66条,总长度1057.18 km,包括21条重要廊道和45条一般廊道,长度占比分别为32.6%和67.4%。识别出一级生态节点27个,二级生态节点86个,在千家店镇、珍珠泉乡等山区乡镇集中分布。不同乡镇的生态网络分布与其地理环境和发展定位有密切联系：千家店镇和珍珠泉乡等位于“山区”,覆盖生态源地和生态廊道广泛,加强源地保护是网络构建的重点,促进乡镇生态与旅游协同发展;刘斌堡乡和张山营镇等位于“山区-川区”衔接处,以强化廊道连通性作为主要方向,...     

三峡库区鱼类群落结构和功能多样性

物种的功能特征是联系群落结构和功能的关键因素,开展功能多样性研究可以更好地理解群落结构和功能的关系。为了解三峡库区鱼类群落结构和功能多样性的空间格局,作者于2019年和2020年对三峡库区库首秭归、库中云阳、库尾巴南及库首支流香溪河下游峡口、库中支流小江下游高阳、库尾支流嘉陵江下游合川等江段的鱼类进行调查,分析了鱼类群落结构和多样性,从摄食、运动和繁殖3个方面探讨了鱼类功能多样性空间格局。在三峡库区及主要支流共采集到鱼类78种,隶属于6目15科56属。各江段以广适性和静水性鱼类为主,其中库首秭归和支流香溪河下游峡口、小江下游高阳江段的短颌鲚(Coilia brachygnathus)和贝氏?(Hemiculter bleekeri)等静水性鱼类相对丰度较高,库中云阳、库尾巴南和支流嘉陵江下游合川江段的蛇鮈(Saurogobio dabryi)和光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)等广适性鱼类相对丰度较高。非度量多维尺度(non-metric multidimensional scale, NMDS)和Bray-Curtis相异性指数分析表明,秭归和嘉陵江下游合川江段群...