鲸类远距离活体采样技术发展概述及其在中国鲸类研究中的应用前景

鲸类位于海洋生态系统食物链的顶端,在国际海洋环境保护研究中备受关注。鲸类的生活环境使得科研人员难以接近它们,为了在保证动物生命安全的前提下进行采样研究,科研人员发明了鲸类远距离活体采样技术。鲸类远距离活体采样工具出现于1973年,由捕鲸鱼叉改制而来,其后40余年,鲸类活体采样工具先后经历了捕鲸鱼叉、十字弓、复合弓、气枪、手持杆等多种不同动力的采样系统交替出现的发展历程。活体采样技术对动物的影响是科研人员关注的核心问题,为此,科研人员开展了大量研究对活体采样技术的风险性进行评价,并最终认可了这一技术的无损伤性。现今,鲸类远距离活体采样技术已成为国际鲸类研究的重要手段。我国是鲸类资源相对丰富的国家,但该技术在我国鲸类研究中的应用仍处于起步阶段,仅在香港海域的中华白海豚（Sousa chinensis）研究中进行过尝试,鲸 类远距离活体采样技术在我国有着广泛的应用前景和发展空间。本文详细介绍了鲸类远距离活体采样技术的发展历程和科研应用,并从遗传学、毒理学、细胞生物学和内分泌学方面对该技术在我国鲸类研究中的应用前景做了展望。     

β-淀粉样蛋白注入大鼠NBM引起的胆碱能传递变化及记忆损伤

在以β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,β-AP)注入基底巨细胞核(nucleus basalis magnocellularis, NBM)造成记忆功能缺损的大鼠上,用脑内微透析采样结合高效液相分析技术研究了其额叶皮层胆碱能传递的变化.记忆能力的测试采用了一次性被动回避平台测试和食物性交互延缓任务.结果表明,将β-AP_1~40注入NBM引起的记忆功能损伤,主要表现为短时工作记忆能力的减退.在向NBM内注入β-AP_1~40 1周后,自由活动大鼠额叶皮层的乙酰胆碱(ACh)释放明显减少,额叶皮层的胆碱能末梢对高钾溶液的反应也减弱.正常大鼠在行为测试过程中额叶皮层的ACh释放可增加约57%,而NBM内注入β-AP_1~40的大鼠只增加34％.当NBM内注入β-AP_1~40大鼠被放到全新环境中,其额叶皮层的胆碱释放的瞬时增加明显减少.上述实验结果表明,将β-AP_1~40注入NBM内损伤了额叶皮层胆碱能传递功能,而这种胆碱能传递功能的损伤很可能是造成短时工作记忆能力减退的原因.     

Biome-BGC模型模拟阔叶红松林碳水通量的参数敏感性检验和不确定性分析

生态过程模型的发展为研究者在长时间序列和区域尺度的研究提供了便利, 但模型模拟的准确性受到模型自身结构、模型参数估计合理性的影响。敏感性分析能够定量或定性筛选出对模型模拟结果影响较大的敏感参数, 是模型参数校准过程中的重要工具, 也是建模和应用的先决条件。该文以阔叶红松林为研究对象, 采用全局敏感性分析方法——傅里叶幅度灵敏度检验扩展法(EFAST)对Biome-BGC模型的生理生态参数进行了敏感性分析, 分别分析了红松(Pinus koraiensis)和阔叶树的净初级生产力(NPP)、蒸散(ET)对参数变化的敏感性。结果表明: (1)模拟红松NPP的不确定性高于阔叶树, 但二者的模拟ET的不确定性均较小。阔叶树的NPP和ET对生理生态参数的敏感性总体上都小于红松。(2)无论是红松、阔叶或其他植被类型, 模拟NPP均表现出对叶片碳氮比、细根碳氮比、比叶面积(SLA)和冠层截留系数的敏感性, 这4个参数的高敏感性主要是由模型自身结构所决定的, 与植被类型和研究地区的关系较小。对模拟ET而言, 细根与叶片碳分配比、新茎与新叶碳分配比和SLA均是影响红松和阔叶树ET的敏感参数, 但红松ET主要受参数与参数间的二阶或多阶交互作用的间接影响, 而阔叶树ET则主要是受到敏感参数直接效应的影响。(3)除了上述影响红松和阔叶树碳水通量的共性参数外, 诸如核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶中叶氮含量、叶片与细根周转率、所有叶面积与投影叶面积之比等也是对模拟结果有影响的重要参数, 但是其敏感程度随物种不同和研究区不同而不同, 所以这类参数可以根据具体情况进行参数本地化, 对于其他不敏感参数则可以采用模型缺省值。     

马蔺体内主要阳离子含量月变化及分布

在自然盐碱生境下,通过测定不同月份土壤和马蔺体内主要阳离子Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的含量,研究了主要阳离子的吸收、转运变化及其在马蔺体内的分布.结果表明: 不同月份马蔺体内阳离子含量变动很大.在6月以后,随着马蔺的生长, Na⁺、K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺4种离子在植物体内累积量逐渐增加.其中,根中Ca²⁺、Na⁺含量峰值出现在7月,分别为2.30%和0.51%,K⁺、Mg²⁺的含量峰值分别出现在9、10月,分别为0.27%和0.28%;叶片中Na⁺含量在7月达到最大值(0.57%);K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺在8月分别达到1.30%、2.69%和0.47%.与Na⁺相比, 7、8月时马蔺对K⁺的选择吸收能力较低,但转运能力较强.马蔺对所测离子有很强的富集能力,各种离子在植物体内的含量都明显高于土壤背景值,且不同部位对离子的利用和累积能力不同,马蔺对各阳离子的累积主要集中在地上30 cm到地下40 cm范围内.马蔺地上部分平均单株K⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量分别是地下部分的9.11、4.07、0.98和2.27倍.     

岩溶区土壤肥力的时空变异及影响因素——以云南小江流域为例

运用地统计学,结合GIS研究了云南小江典型岩溶流域1982到2005年表层(0～20cm)土壤肥力包括pH、有机质、全氮、全磷、全钾5个指标的时空变异规律及影响因素.20a来,流域土壤肥力发生显著变化,pH值、全钾含量升高,而有机质、全氮、全磷含量降低;同时土壤肥力的空间变异显著:各指标的块金方差与基台值的比值、自相关阈值明显增大;pH值在流域东部和东南部升高,而在中部降低;有机质含量在流域东部和东南部降低,而东北部、中部含量增加;全氮含量在东部降低,中部增加;全磷含量普遍降低,东部地区下降幅度最大;全钾含量在东部、西南地区升高.土壤肥力的时、空变化与地质、地貌以及土地利用密切相关.     

浮游甲壳类定量采样计数方法评价

１引言浮游生物是养殖鱼类特别是滤食性鱼类的主要饵料,同时又是评价水生态系统质量优劣的重要指标．在大水面增养殖研究中,常常通过水体中浮游生物的采样分析,计算水体生物生产力．而在池塘生态系统中则又常常借助于浮游生物的采样分析来判定养鱼水质,决定增施饵肥料...     

开放式空气CO2浓度增高条件下旱地土壤气体CO2浓度廓线测定

设计了一套适合于FACE(free airCO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2 浓度廓线测定方法 ,并将其应用于田间实验 .在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田 ,对FACE和对照麦田以及裸土 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度廓线进行了观测研究 .结果表明 ,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2 浓度廓线研究的要求 ;在 0～ 30cm土层中 ,上层土壤气体中的CO2 向上垂直扩散要比下层土壤快 ;在作物旺盛生长期 ,大气CO2 浓度升高 2 0 0± 4 0 μmol·mol-1使 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度显著提高 14 %± 5 % (t 检验P <0 .0 0 1) .     

基于PLC 技术鱼苗自动化采样系统设计

为使鱼苗采集监测更加规范, 研制了一套自动化鱼苗采集系统。该系统由水泵、过滤容器、可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)、电动阀门、采样瓶及触摸屏等组成, 用于江河鱼类早期资源调查, 可实现鱼苗、鱼卵自动化采样, 可适用于流态复杂水域。该系统通过可编程逻辑控制器控制水泵启动, 定量抽取水样, 过滤浓缩后, 开启电动阀门样品装瓶。系统的特点是无人值守, 一个采样周期可多次自动采样, 实现定时定量规范化采样, 采样量可达30-50 m³h^–1。该系统的设计与开发, 增加了一种江河鱼类早期资源调查的采样方法, 与传统的浮游生物网采样方法相比, 颇具优势, 值得推广应用。     

距离约束的HMC采样算法在蛋白质结构预测中的运用

蛋白质结构预测中,采样是指在构象空间中生成具有最小自由能的状态。传统的采样方法是对自由度直接赋值。这种方法在处理较少的残基时能取得好的效果。但是对于包含100个残基以上的蛋白质结构,由于构象空间的急剧增长,难以得到理想的结构。本文引入深度学习中的HMC(Hybrid Monte Carlo)采样方法,以概率分布为依据对蛋白质的自由度进行采样,能够对包含100、200甚至更多个残基的蛋白质结构进行采样。并且,在采样的过程中加入残基间的距离约束,使得一个结构中,相对于Rosetta的ab initio最多有75%(平均40%)的残基对得到优化,满足距离约束。     

蓝桉叶片累积桉叶油和桉叶素的规律研究

为探明蓝桉（Eucalyptus globulus Labill.）叶片在不同发育阶段和季节累积桉叶油和桉叶素的规律,本研究在一个完整的年生长周期内,每月从相同立地条件下生长的3株蓝桉上分别采集4种不同发育阶段的叶片,测定其桉叶油和桉叶素的含量。结果显示,叶片含油率和桉叶素相对含量在不同生长发育阶段间均存在显著差异,镰状披针形正常叶（L）含油率最高,茎尖及未木质化茎段上阔而无柄的幼态叶（N）的桉叶素相对含量最低,L阶段叶片是提取桉叶油和桉叶素的适宜采叶类型;叶片含油率和桉叶素相对含量在月份间均存在显著差异,7-10月份是提取桉叶油和桉叶素的适宜采叶时期;含油率和桉叶素相对含量均与土壤含水量呈极显著正相关,后者为蓝桉田间高效栽培管理的调控因子,建议将其控制在16.1%～26.1%。