黄丘区特色治理开发小流域土壤侵蚀变化对景观格局演变的响应

研究土壤侵蚀与景观格局变化的关系对小流域的治理开发具有重要的指导意义。本研究以实施退耕还林草、生态农业、生态旅游及科技示范的黄土高原安塞南沟特色治理小流域为研究对象,基于GIS平台和通用土壤流失方程,分析小流域1981—2018年景观格局和土壤侵蚀量的时空演化特征,并利用主成分回归法,从斑块类型水平和景观水平两个尺度分析土壤侵蚀模数与3类9个景观格局指标的关系。结果表明: 研究期间,在5种景观类型中,耕地和林地面积的时空变化主导了南沟小流域景观格局的演化,并且影响整个小流域的聚集分散程度;南沟小流域的土壤侵蚀量逐年减少,1981—2018年土壤侵蚀面积减少29.7%,侵蚀模数减少61.2%,且有73.4%的区域土壤侵蚀强度减轻;耕地和林地面积的变化决定了整个小流域土壤侵蚀模数的变化,其景观格局指数的变化方向与该景观类型土壤侵蚀的变化方向一致;退耕还林草工程是流域景观格局变化、土壤侵蚀减轻的主要原因,特色开发治理可以减弱局部地区土壤侵蚀强度。景观类型的合理化配置能有效地防治小流域土壤侵蚀,将其与特色治理开发相结合有助于实现小流域可持续高质量发展。     

基于中国生态系统研究网络的典型森林生态系统土壤保持功能分析

森林生态系统土壤保持功能在控制土壤侵蚀以及维持生态安全方面具有不可替代的作用。根据不同气候带降雨特征进行降雨侵蚀力参数校正,基于中国生态系统研究网络(CERN)的森林生态系统长期定位观测样地2005—2015年监测数据利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)定量分析了典型森林生态系统土壤保持功能的时空变化特征,并探讨了土壤保持功能的影响因素。研究结果表明:①日雨量侵蚀力模型在降雨丰富的热带模拟效果优于降雨相对较少的亚热带和温带,参数校正后模拟效果明显提升;②研究期内10个典型森林生态系统土壤保持量变化范围为4.44—891.67 t hm~(-2) a~(-1),呈现北低南高的空间格局(R~2=0.65~(***));土壤保持率均达到97%以上;③降雨、归一化植被指数、土壤质地和植被林龄是影响森林生态系统土壤保持功能的主要影响因素;降雨量与土壤保持量显著相关(R~2=0.52~*),NDVI和土壤质地与实际土壤侵蚀量显著相关(R~2=0.64~(**),R~2=0.41~*),植被林龄主要影响土壤保持率的变化速率。     

3种市售免疫调节剂作为流感病毒融合蛋白NM2e亚单位疫苗佐剂的研究

目的:观察具有免疫调节作用的市售左旋咪唑、西米替丁、伐地那非作为甲型流感病毒核蛋白(NP)与基质蛋白2胞外区多肽(M2e)融合蛋白NM2e亚单位疫苗佐剂的可能性。方法:将左旋咪唑、西米替丁、伐地那非单独或者分别与Al(OH)3配伍作为NM2e蛋白佐剂,经肌肉注射免疫BALB/c小鼠,通过体液和细胞免疫检测及病毒攻击实验研究这些免疫调节剂作为疫苗佐剂的可能性。结果:左旋咪唑对NM2e蛋白亚单位疫苗无明显的佐剂效应,但与铝佐剂合用可使攻毒后存活小鼠体重恢复加快;西米替丁可以明显提高NM2e蛋白诱发的特异性IgG2a滴度,提高攻毒后小鼠的存活率(30%),但保护效果明显低于铝佐剂(70%),与铝佐剂无明显的协同作用;伐地那非能明显增加NM2e蛋白诱发的特异性IgG1、IgG2a滴度,提高攻毒后小鼠的存活率(36%),但与铝佐剂合用有相互抑制作用。结论:左旋咪唑、西米替丁、伐地那非对NM2e蛋白均有一定的免疫调节作用,其中西米替丁和伐地那非能提高攻毒保护效果,但保护效果明显低于Al(OH)3,与Al(OH)3联合使用均无协同作用。     

青杆PwUSP1基因的克隆及表达模式分析

广泛逆境胁迫蛋白（universalstressprotein,USP）在非生物胁迫响应中起重要作用,但在植物中其功能还大部分未知。本研究通过BLAST分析青杆EST文库,得到职zP基因的EST序列,通过RACEPCR方法获取USP基因的末端序列,经过与EST序列拼接得到USP基因的cDNA全长序列,命名为PwUSP1。分析发现PwUSP1全长cDNA为1167bp,编码区为519bp,编码172个氨基酸残基。生物信息学分析显示,PwUSP1编码的蛋白相对分子质量为19．07kDa,理论等电点为6．38,为非跨膜的亲水性蛋白。PwUSP1具有USP家族典型的UspA结构域和ATP结合位点G-（2x）-G-（9x）-G（S／T）。半定量RT-PCR与RT-qPCR分析表明,PwUSP1在青杆的根、茎、针叶、花粉、种子中均有表达,在根和花粉中表达量较高。同时,PwUSP1受干旱和盐胁迫的诱导表达上调,均在处理6h后表达量较高,推测该基因可能在青杆逆境胁迫响应中发挥作用。     

末次盛冰期以来观光木的潜在地理分布变迁

观光木(Tsoongiodendron odorum)是木兰科的古老残遗物种, 目前正面临严峻的生存威胁, 属于极小种群濒危植物。通过生态位模型(ENM)能够重建观光木地理分布格局的历史变迁, 探究气候变化对该物种分布的影响, 并了解其地理分布与气候需求间的关系, 从而为全球变暖背景下观光木的保护提供理论基础。该文基于96条现代分布记录和8个环境变量, 采用最大熵(MaxEnt)模型模拟观光木在末次盛冰期、全新世中期、现代和未来(2061-2080年, RCP 8.5)的潜在分布区, 利用SDM toolbox分析观光木的地理空间变化, 并综合贡献率、置换重要值和Jackknife检验来评估气候因子的重要性。研究结果表明: (1)观光木的高度适生区在南岭地区, 末次盛冰期时没有大尺度向南退缩, 很可能在山区避难所原地存活; (2)在全新世中期和未来两个增温的气候情境下, 观光木的分布区均表现为缩减, 其中未来分布的减幅更大, 表明气候变暖对观光木的生长有一定的负面影响; (3)总体上看, 观光木各个时期的地理分布范围相对稳定, 说明观光木对气候变化有一定的适应能力, 人为活动或自身繁育问题可能是致濒的重要原因, 并建议对广东和广西群体进行优先保护。     

King penguin demography since the last glaciation inferred from genome-wide data

How natural climate cycles, such as past glacial/interglacial patterns, have shaped species distributions at the high-latitude regions of the Southern Hemisphere is still largely unclear. Here, we show how the post-glacial warming following the Last Glacial Maximum (ca 18 000 years ago), allowed the (re)colonization of the fragmented sub-Antarctic habitat by an upper-level marine predator, the king penguin Aptenodytes patagonicus. Using restriction site-associated DNA sequencing and standard mitochondrial data, we tested the behaviour of subsets of anonymous nuclear loci in inferring past demography through coalescent-based and allele frequency spectrum analyses. Our results show that the king penguin population breeding on Crozet archipelago steeply increased in size, closely following the Holocene warming recorded in the Epica Dome C ice core. The following population growth can be explained by a threshold model in which the ecological requirements of this species (year-round ice-free habitat for breeding and access to a major source of food such as the Antarctic Polar Front) were met on Crozet soon after the Pleistocene/Holocene climatic transition.     

Hydrologic and geologic factors that influenced spatial variations in loess deposition in China during the last interglacial-glacial cycle: results from proxy climate and GCM analyses

Results from climate proxy and General Circulation Model (GCM) analyses suggest that variations in soil moisture and desert expansion are key hydrologic and geologic factors, respectively, influencing temporal and spatial variations in loess texture and distribution in the Loess Plateau of China. During the last glacial period a reduction in soil moisture led to dune destabilization and a southward expansion of the desert (the source of loess) toward the Loess Plateau. Changes in soil moisture in East Asia may have been influenced by the size and extent of the Fennoscandian ice sheet, and the atmospheric circulation pattern that it induced downstream. These results suggest that both regional factors (i.e. changes in soil moisture and the position of the desert margin) and hemispherical factors (i.e. changes in the size and extent of the Eurasian ice sheets) have influenced loess deposition on the Loess Plateau of China.