哺乳动物毛被传热性能及其影响因素

毛被能够加强或减弱动物向周围环境的热量散失,毛被的形态结构和颜色是传热性能的决定因素,其传热过程往往是传导、对流和辐射3个过程的耦合。以往研究发现环境因子中,风可增加机体向环境中的散热速率,且散失量与风速正相关,且动物通过调节在风场中的姿态来适应不同风向。动物体与环境间的温差是影响散热速率的另一因素,不同环境中的动物通过改变毛被结构来适应温差变化。毛被含水率上升会引起导热和蒸发冷却作用加强,动物通过行为或毛被结构变化来调节毛被含水率。毛色决定毛被吸收和反射热辐射的能力。毛被传热性能直接把动物的生理特点与环境因子关联起来,这对揭示动物的适应、进化都具有重要意义。同时提出,毛被结构和传热性能的研究还有助于仿生学意义的挖掘。因此,今后应重点在毛被结构和物理性能、研究技术与方法以及毛被生物学和仿生学意义等方面开展研究。     

流域环境要素空间尺度特征及其与水生态分区尺度的关系——以辽河流域为例

指标体系构建是流域水生态分区技术框架中的一项重要内容。目前提出的指标体系尚缺乏一定的科学理论支持,如所选指标的生态尺度与各级分区大小之间的对应关系。生态学研究认为,不同尺度上的生态过程和格局不同。以辽河流域为例,对影响水生态系统的几个大尺度环境要素(降水、地形和植被)的空间尺度特征进行分析,得出了各要素空间变异最为显著的尺度。其中,降水的空间尺度约为75 km,地形要素和指标均大致存在16 km、32 km、64 km和128 km多个景观特征尺度。在界定水生态一、二级分区范围基础上,讨论了各环境要素作为水生态一、二级分区指标的适用性,以期为辽河流域水生态分区指标选取提供一定科学依据,同时希望能为其他流域提供一定参考。     

基于RS与GIS的农村居民点空间变化特征与景观格局影响研究

农村居民点作为乡村地域空间人口聚居形态,是乡村聚落景观重要组成部分,其空间布局、演变特征受自然、社会、经济多重因素的影响。利用都江堰市2005年和2010年两期遥感影像提取农村居民点、坡度、道路、河流等矢量数据,借助RS、GIS空间分析技术,定量研究都江堰市农村居民点的空间变化过程、格局和趋势,并选取景观格局指数对影响农村居民点布局特征的因素进行深入分析。结果表明:(1)2005年和2010年都江堰市农村居民点的空间分布总体上均表现出显著的聚集趋势,2010年农村居民点的聚集程度要比2005年高,但居民点集聚的空间态势没有发生明显变化,仍然集中在都江堰市的东南部;(2)坡度、道路和河流对都江堰市农村居民点的布局有显著影响,其中超过80%的居民点分布在0—10°坡度范围内,超过50%的居民点分布在道路500 m范围内,近60%居民点分布在河流1000 m范围内;(3)农村居民点空间布局除了受地形因素影响外,还与国家级风景名胜区、世界文化遗产区等保护政策,农村土地综合整治和灾后重建等规划因素密切相关。该研究以期为农村居民点动态变化监测、农村土地整理效果评价、新农村规划等理论和实践提供重要决策参考和技术支撑。     

国家重点生态功能区城市与毗邻非生态功能区城市绿色发展水平测度与时空差异

以黑龙江省为主体的中国北方森林湿地生态功能区及毗邻地区作为实证研究区域,从绿色生产、绿色生活、绿色生态三个维度构建绿色发展水平测度指标体系,运用熵权-TOPSIS评价法、障碍度模型、趋势移动平均模型等方法,对2009—2018年期间长白山森林生态功能区、三江平原湿地生态功能区、大小兴安岭森林生态功能区及毗邻的非生态功能对照区绿色发展水平进行了动态测度和时空差异比较、评估了绿色转型发展速度、识别并分析了障碍因素作用,预测了绿色发展趋势水平。主要结论如下：(1)区域自然生态本底优质,但各功能区绿色发展水平相对较低,绿色指数均低于0.6;十年间各功能区绿色发展水平呈小幅上升趋势。城市间绿色发展整体水平的最大差距徘徊在0.16—0.17之间,呈微弱缩小态势。(2)从3个时间节点各功能区整体绿色发展空间格局上看,长白山森林生态功能区处于较高水平,三江平原湿地生态功能区水平偏低。大小兴安岭森林生态功能区绿色发展水平上升幅度较大,毗邻对照区则较小。高水平类型城市数量有所增加,由1个增加至3个,低水平地区数量下降,由4个下降至2个,并呈向高水平转变的趋势。(3)区域绿色转型效果总体不显著,转型速度缓慢...     

环境微生物宏基因组学研究中的生物信息学方法

高通量测序技术的发展促进了组学技术在环境微生物研究中的广泛应用,而宏基因组学是目前最为关键和成熟的组学方法。生物信息学在微生物宏基因组学研究中具有至关重要的作用。它贯穿于宏基因组学的数据收集和存储、数据处理和分析等各个阶段,既是宏基因组学推广的最大瓶颈,也是目前宏基因组学研究发展的关键所在。本文主要介绍和归纳了目前在高通量宏基因组测序中常用的生物信息学分析平台及其重要的信息分析工具。未来几年之内,测序成本的下降和测序深度的增加将进一步增大宏基因组学研究在数据存储、数据处理和数据挖掘层面的难度,因此相应生物信息学技术与方法的研究和发展也势在必行。近期内我们应该首先加强基础性分析和存储平台的建设以方便普通环境微生物研究者使用,同时针对目前生物信息分析的瓶颈步骤和关键任务重点突破,逐步发展。     

基于翻转课堂的环境生物学实验PBL教学设计与实践

基于翻转课堂理论,结合以问题为基础的学习(Problem-based learning,PBL)教学法的"问题设置"、"问题解决"等特点与优势,构建了适用于实验操作类课程的教学模式,并以"水体疑遭粪便污染"这一实际问题作为情景进行的综合设计性实验为例,对高等教育环境相关本科专业基础课程"环境生物学实验"进行了创新性教学设计和实践。该教学模式通过课前准备、课中实施和课后反馈3个过程对实际问题进行分析和解决。课前准备包括教学团队针对实际问题设置若干相关实验场景,制作和搜集相应教学视频等教学资源,安排学生学习和完成任务;课中实施时教师直接指导学生进行实验操作,强调观察和记录实验现象,提出问题引导学生思考;课后反馈为学生提交实验结果与讨论、完成巩固练习和反馈问题等。实践表明,该教学模式在一线教学中行之有效,能取得较好的教学效果,值得推广。     

促进我国环境微生物学的发展—“第十次全国环境微生物学术研讨会”专刊序言

我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,环境治理工作日趋重要.随着分子生物学技术的发展,在环境微生物学领域的科研工作者的不懈努力下,我国在环境微生物学方面取得了许多重要成果,使微生物在环境保护中发挥着越来越重要的作用.为了展现国内环境微生物科研工作者取得的最新进展,<微生物学通报>针对"第十次全国环境微生物学术研讨会"组织出版了这期"环境微生物专刊",期望该专刊的出版有助于我国环境微生物学相关领域的交流和发展.     

创新发展中的我国环境微生物学研究

2016年11月,"第十九次全国环境微生物学学术研讨会"在重庆市召开。八百多名国内外与会者围绕环境微生物学前沿基础、污染物降解与微生物修复、废弃物资源化利用与环境生物技术、微生物生态、微生物资源与分布等五个主题进行了多种形式的交流讨论。会议充分展现了我国环境微生物学研究、应用进展和良好的发展前景,其中部分领域的研究工作国际领先。《微生物学通报》针对本次研讨会组织出版了本期《环境微生物学主题刊》,旨在展示我国环境微生物学最新的研究进展和成果,促进环境微生物学及相关学科的交流和发展。     

元蛋白质组分析——研究微生物生态功能的新途径

随着对微生物纯化培养和元基因组学研究的不断深入,积累了大量的微生物基因组信息,元蛋白组分析将促进我们对基因组功能的理解。目前,对微生物群落的元蛋白质组(metaproteome)的研究已成为后基因组时代进一步认识微生物生态功能的有效途径。对这一新技术的介绍结合元蛋白质组的提取和鉴定方法、元蛋白质组在研究微生物生态功能上的应用进行了综述,并对这一新的研究领域所面临的困难与挑战进行了讨论。     

稻株上拮抗细菌的定殖及其对土著细菌的影响

在温室条件下,通过分批播种、接种纹枯病菌Rhizoctonia solani,以及在水稻分孽盛期喷雾拮抗细菌Pseudomonas fluorescens Pf7-14 (天然的抗萘啶酮酸菌株) 和B5423-R(Bacillus subtilis B5423的利福平抗性突变体)的菌悬浮液,并通过定期取样,平板系列稀释法回收,测定了菌株Pf7-14、B5423-R和土著细菌群体在水稻健株和纹枯病株上的种群数量,所获结果如下:①当相同的浓度(约2.0×108cfu/ml)的菌悬浮液喷雾到叶片时,菌株Pf7-14定殖的时间比菌株B5423-R长,且在相同的时间内,菌株Pf7-14的平均群体数量高于菌株B5423-R;②在健康的水稻茎部,菌株Pf7-14的两个高、低不同浓度处理的平均群体数量均表现出随时间降低的趋势;相比,较低浓度(4.0×107cfu/ml)的B5423-R在茎部的平均群体数量随着时间的下降,而较高浓度(2.0×108cfu/ml)的B5423-R的平均群体数量在水稻乳熟至黄熟期保持稳定或略有增长;③当病斑面积占取样茎面积的比率为20%～35%时,在应用1和14d后菌株Pf7-14在健茎的平均群体数量分别是病茎的6倍多和2倍多,差异均达到显著性的水平(P=0.05),而菌株B5423-R 在应用1d后病茎的数量比在健茎显著性地低大约1倍,但在7～14d后,病茎的数量比在健茎显著性地高5～6倍,群体在病茎表现出相对的增长;④土著细菌群体在病斑茎部是健茎的6～7倍.这些结果表明两类拮抗细菌有着明显不同的定殖习性,在病斑上B5423比Pf7-14具有更强的竞争能力,是一类更好的生防制剂;同时表明引入的拮抗细菌同土著细菌群体在营养和空间上竞争激烈,且土著细菌群体更具有竞争优势.