石化基地生态环境系统脆弱性演化机理——以连云港为例

通过梳理国内外文献,挖掘脆弱性本质,提出普遍适用于生态系统脆弱性的PIR理论框架,并从人-环境耦合角度构建演化模型探究石化基地生态环境系统脆弱性演化机理。研究发现：生态系统脆弱性来源于压力扰动,体现在暴露性与敏感性的联合效应,而最终取决于弹性应对影响的状态。石化基地是一个多层次闭环系统,在压力影响下,暴露性、敏感性及弹性彼此间的双重导向作用决定着脆弱性的演化进程;内外部人文与环境因素变化是脆弱性的潜在驱动力,而压力源增多、暴露比例扩大、敏感性上升、弹性退化以及缺乏环境治理能力是加剧脆弱性的具体表征。以欠发达地区连云港石化基地为例,模拟其系统脆弱性演化过程,并从压力、暴露性、敏感性、自我恢复能力和人工修复能力方面构建评价指标体系。结论与建议不仅对石化基地所在欠发达地区的可持续发展具有启示意义,还为其生态环境系统脆弱性的进一步评价提供理论依据。     

微生物介导的金纳米颗粒合成

金纳米颗粒凭借其独特的光学和电化学特性,广泛应用于信息存储、化学传感、医学成像、药物传输以及生物标记等领域。近年来,生物法合成金纳米颗粒因其环境友好、绿色低毒等特点引起研究者的广泛关注。研究表明,多种微生物包括细菌、放线菌、真菌和病毒等均具有合成金纳米颗粒的能力。本文综述了微生物介导合成金纳米颗粒的特性、机制及应用,并对未来发展趋势进行了展望。     

铜绿假单胞菌生防菌株抑菌代谢产物及其生防应用研究进展

微生物次生代谢产物的研究对开发微生物源农药具有重要意义。近年来一系列根际来源的铜绿假单胞菌被分离和鉴定,因其产生抑菌次生代谢产物,具有很好的生物防治效果。本文将系统综述铜绿假单胞菌生防菌株的种类及其抑菌代谢产物的多样性,并进一步介绍铜绿假单胞菌生防菌株的抑菌代谢产物合成机制及其遗传改造,简要讨论铜绿假单胞菌生防菌株抑菌代谢产物在生物防治上的应用和前景。     

DeepMHADTA: Prediction of Drug-Target Binding Affinity Using Multi-Head Self-Attention and Convolutional Neural Network

Drug-target interactions provide insight into the drug-side effects and drug repositioning. However, wet-lab biochemical experiments are time-consuming and labor-intensive, and are insufficient to meet the pressing demand for drug research and development. With the rapid advancement of deep learning, computational methods are increasingly applied to screen drug-target interactions. Many methods consider this problem as a binary classification task (binding or not), but ignore the quantitative binding affinity. In this paper, we propose a new end-to-end deep learning method called DeepMHADTA, which uses the multi-head self-attention mechanism in a deep residual network to predict drug-target binding affinity. On two benchmark datasets, our method outperformed several current state-of-the-art methods in terms of multiple performance measures, including mean square error (MSE), consistency index (CI), rm2, and PR curve area (AUPR). The results demonstrated that our method achieved better performance in predicting the drug–target binding affinity.     

穆棱东北红豆杉年轮-气候关系及其濒危机制

东北红豆杉是国家I级重点保护野生濒危植物,其径向生长与气候的关系对于探讨其种群濒危机制具有极其重要的意义。利用穆棱自然保护区内天然东北红豆杉树木年轮样本,建立了长300多年的树轮年表(1700—2005年)。分析径向生长特征发现东北红豆杉总体上呈波动式下降的生长方式,在1770年和1930年左右存在两个生长释放区,该地区调查的样本最大年龄达到370a左右。年表与气候变量之间相关分析表明,冬春季节最低气温、平均气温是树木生长的主要限制因子,其他气候因子也有一定的影响,但不起主要作用。1942年以后东北红豆杉年轮指数与Wilson重建的北半球气温变化吻合度降低,温度对东北红豆杉的径向生长限制性降低,这表明气候变暖可能有利于东北红豆杉的径向生长,但不足以说明气候变暖与东北红豆杉衰退的关系,其他气候因子的年轮气候响应分析也不能确定气候变化在东北红豆杉衰退中的主导作用。人为破坏可能是东北红豆杉衰退的主要因素,但气候变化在其中起到多大的贡献还有待深入研究。     

一株台湾红酵母(Rhodotorula taiwanensis)的鉴定及其除Mn(Ⅱ)性能研究

【目的】探究一株红酵母对Mn(Ⅱ)的去除效率及其作用机制。【方法】从酸性矿山废水中分离出一株耐酸酵母菌,通过形态和26S rRNA基因测序对菌种进行鉴定,研究不同pH和Mn(Ⅱ)浓度对该菌除Mn(Ⅱ)效果的影响。采用扫描电镜、X射线衍射分析和X射线光电子能谱仪进行产物表征。【结果】分离得到的酵母菌经鉴定为台湾红酵母(Rhodotorula taiwanensis),其在pH 2.0、2 000 mg/L Mn(Ⅱ)条件下仍能生长较好。在初始pH 6.0、Mn(Ⅱ) 300 mg/L条件下培养144 h后,对Mn(Ⅱ)的去除率能达到98.52%;然而较高浓度的Mn(Ⅱ) (≥500 mg/L)会对细胞产生毒性,从而降低去除效果。R. taiwanensis MF4在去除Mn(Ⅱ)的过程中可以将Mn(Ⅱ)氧化成锰氧化物(主要为无定型的MnO₂、Mn₂O₃、MnO),形成层状物质在细胞表面积累,而且能产生碱度,提升环境pH值,最高可达8.4 [初始pH 7.0,Mn(II) 100 mg/L,144 h]。【结论】R. taiwanensis MF4具有耐受低pH和高浓度Mn(II)、有效去除Mn(II)以及产碱的作用,研究结果对酸性矿山废水修复与治理的末端工艺设计具有参考价值。     

五氯酚在土壤生态系统中的环境行为研究进展

五氯酚在世界范围内广泛使用,在曾经使用过五氯酚的国家和地区的土壤和沉积物可以检测到五氯酚的残留,甚至残留五氯酚可通过食物链危及人类健康。综述了五氯酚在土壤生态系统中的吸附机制与影响因素、化学降解、生物降解及其影响因素、生物富集、生态毒理机理和效应。同时结合目前国内外的研究现状,提出了五氯酚在土壤生态系统中环境行为新的研究方向。     

冬季高温对白三叶越冬和适应春季"倒春寒"的影响

暖冬和春季"倒春寒"已严重影响着多年生植物生长发育。选择建植3a的白三叶(Trifolium repens Linn)为试验材料,在入冬采用搭建塑料大棚模拟暖冬方法,通过在建棚前、建棚后、冬季融冻胁迫、春季揭棚后和"倒春寒"过程中测定棚外和棚内白三叶植株高度和叶片抗逆生理指标的变化以揭示未来暖冬对白三叶生存和生态园林持续发展的影响。结果表明,冬季棚外气温均温低于0℃,白三叶叶片经历了冻融胁迫,棚内温度高于0℃,叶片始终未结冻。搭棚前,棚内外试验地白三叶生长势无差异。搭棚后100d棚内白三叶株高是棚外的3倍,但揭棚后3个月棚内外白三叶株高一致。另外,冬季虽然棚内外白三叶叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶活力(SOD、CAT、POD)均随气温下降而增高与气温变化呈负相关,但棚外白三叶叶片上述生理指标均高于棚内。在春季揭棚后2d,冬季棚内生长的白三叶不仅叶片细胞膜透性和MDA含量急剧增加并高于揭棚前和棚外白三叶,而且叶片SOD和CAT活性和可溶性糖和脯氨酸含量急剧增加也明显高于棚外白三叶。在春季"倒春寒"时,冬季棚内外不同温度下生长的白三叶叶片细胞膜透性快速升高、脯氨酸和可溶性糖含量、POD和SOD活性均上升,两处理间无显著差异。研究表明,冬季零度以上低温可延缓冬季白三叶绿叶期和单个叶片的寿命,可使白三叶安全渡过春季"倒春寒",未来暖冬不会降低白三叶抗融冻能力和其返青生长势。而这与白三叶能快速应对环境温度变化,通过调整生理代谢使叶片中快速积累渗透调节物和激活抗氧化酶防止氧自由基积累抑制膜脂过氧化,保护细胞膜的完整性有直接关系。     

青藏高原高寒草地生态系统服务功能的互作机制

青藏高原高寒草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障.高寒草地退化不仅影响了当地畜牧业生产和牧民生活,而且严重地威胁着我国和东亚地区的生态安全.从高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能角度出发,分析了青藏高原高寒草地生态系统在人口、放牧压力与资源环境承载力的相互作用关系,及其生态、生产和生活功能比例结构变化对高寒草地生态系统服务功能的影响,阐明了高寒草地生态系统服务功能的多元耦合、多维连锁和多重反馈的相互作用机制.并以藏北那曲地区为例,把2008年农牧民脱贫线和小康线作为生活功能标准,通过生态服务功能当量,确定了维持高寒草地生态系统可持续发展的生态、生产和生活功能比例结构.据此,估测了牧民的生活功能达到脱贫线和小康线标准时允许的人口承载量.结果表明,高寒草地退化使草地生态系统的人口承载量下降了60％.以那曲地区2008年的实际的牧业人口量与允许的人口承载量相比,高寒草地退化后,实际牧业人口占脱贫标准的36％,但小康标准超载了118.9％.因此,调控人口承载量是实现青藏高原高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能协调发展的关键.     

植物光信号途径重要新调控因子TZP的研究进展

TZP(TANDEM ZINC-FINGER/PLUS3)是近年来鉴定到的一个光信号转导途径新组分,在光介导的植物生长发育过程中发挥重要调控作用。TZP不仅负调控蓝光信号途径,参与光敏色素B(phyB)介导的开花调控过程,还参与调控phyA在体内的蛋白质磷酸化。对TZP生化活性和作用机制的深入研究,不仅有助于进一步完善光信号调控网络,也可为设计和培育具有耐密理想株型及高光效作物新品种提供理论依据。该文系统总结了TZP在植物光信号途径中发挥的重要调控作用,并提出未来TZP功能研究的重要问题。