土地利用变化对鸟类栖息地连通性的影响——以鄂州市为例

土地利用变化是造成栖息地破碎、缺失与退化的重要原因。生态网络能保护重要栖息地,促进栖息地之间的物质与能量流动,对区域土地利用规划和生物多样性保护具有重要意义。以鄂州市为研究区,基于CLUE-S模型预测现状延续、生态保护和城市扩张3种土地利用情景,将生境质量作为遴选生境斑块的依据之一,以鸟类最大迁徙距离为阈值构建生态网络,从连通概率指数PC和斑块重要性指数dPC两方面,探讨土地利用变化对鸟类栖息地连通性的影响。结果表明：(1)不同情景的地类数量和空间结构均有差异,与生态保护相比,城市扩张情景的建设用地增加11603.52 hm~2,林地、耕地和水体减少5041.8 hm~2、2540.16 hm~2、3385.8 hm~2,新城区、山地风景区与水体周边是主要变化区域;(2)现状延续和城市扩张情景的生境斑块降至235块和216块,网络出现破碎化,生态保护情景增至367块,网络结构完整但空间位置改变;(3)2004—2024年PC表现为先上升后下降再上升的趋势,生态保护的PC高于现状延续和城市扩张,且利于保护短距离迁徙鸟类;(4)生态保护情景边缘型和关键小型斑块得到保护,第一等级斑块增加,城...     

基于物种分布的北京平原生态网络构建

高强度的城市化活动导致了生物栖息地破碎化、退化和消失,是生物多样性减少的主要原因。建立城市地区生态网络是保护生物多样性的重要途径。因其他物种数据可获得性差,以观测的典型鸟类群落为指示物种,探讨构建生态网络,可为城市生物多样性保护提供新思路。以北京市平原区为研究范围,重点基于86种鸟类分布大数据,通过Maxent模型掩膜生成栖息地源地并进行分级,在GIS技术的支撑下,以土地利用数据建立鸟类活动阻力面,采用最小累积阻力模型算法,模拟并形成了平原地区分级的生物多样性保护网络。研究结果表明,河湖湿地和城市公园组成了北京平原地区生态网络的优势景观类型,占平原区生态空间的81%。基于景观类型大小与物种数量的线性关系筛选出分级生物栖息地,其中一级生物栖息地58个,二级生物栖息地146个,通过模型模拟形成了平原地区生物多样性保护的一二级生态网络,共948条网络,长3760km。筛选出重要生态节点12处,关键生态廊道6条,是保护平原地区生物多样性的重要生态设施。该生态网络的实施对于提升首都平原区的生物多样性具有重要价值,研究结果可为国土生态空间优化提供重要科学依据和参考。     

人分泌型磷脂酶A2-IIA的功能性动力学特征研究

目的 人分泌型磷脂酶A₂-IIA（secretory phospholipase A₂ group IIA,sPLA₂-IIA）在调节细胞脂质代谢和信号传导中具有重要作用,参与了多种急、慢性炎症反应。研究其动力学和变构与功能的关系具有重要意义。方法 利用弹性网络模型（elastic network model,ENM）、微扰响应扫描（perturbation-response scanning,PRS）和蛋白质结构网络（protein structure network,PSN）方法对来自人sPLA₂-IIA的31个分子的结构动力学和变构效应进行分析,并探索其动力学共性和特异性与功能的关系。结果 结果表明,对酶的催化和结构稳定起关键作用的催化残基和参与二硫键形成的半胱氨酸残基具有低运动性,这是对酶共有功能的要求;而涉及与钙离子或膜结合的5个结构区域具有高运动性,它们体现了酶成员的特异性。另外,高运动性区域在PRS分析中显示出对外界微扰响应的高敏感性,表明其在变构调节中起重要作用,而低敏感性残基则在维持结构稳定方面发挥了重要作用。残基运动相关性分析发现,人sPLA₂分子催化位点周围的强相关运动有利于酶催化功能的发挥。结论 本研究有助于深入理解人sPLA₂-IIA成员分子的动力学及功能性变构机制,可为药物设计和准确设计具有精细调节活性的蛋白质提供指导。     

基于C-Plan系统保护规划软件的长白山阔叶红松林保护效率

阔叶红松林(Broadleaved Korean pine forest)是北温带物种最丰富的地带性群落之一,是极危动物东北虎(Panthera tigris altaica)的重要栖息地。长白山地区是阔叶红松林在中国范围内的中心分布区,中国政府建立了由24个自然保护区组成的网络来保护阔叶红松林及其他自然生态系统。以长白山地区为研究区域,在系统保护规划方法流程框架下,选择阔叶红松林生态系统中具有代表性的物种和群落做为优先保护对象,并制定量化保护目标,利用系统保护规划软件C-Plan,计算了研究区域规划单元的不可替代性值、各保护对象在保护网络中实现其保护目标的贡献值(Ti)及包含多个保护对象的保护区域的保护效率值(C),以此在多角度评估保护网络及其中各自然保护区的保护效率。结果显示:现有保护网络涵盖了本研究确立保护对象种类的90.4%,已达到保护目标的保护对象占其总数的25.3%。以保护阔叶红松林为"标尺"衡量各保护区的保护效率,长白山国家级自然保护区与松花江三湖省级自然保护区保护效率值最高,其余各保护区保护效率值不足10,整个保护网络保护效率值为59.99。不可替代性分析结果显示:仍有79.97%的高保护价值规划单元未被现有保护网络覆盖,空间上存在明显空缺。将空缺纳入保护网络后,新保护网络的保护效率值将提高到96.32,提高了36.33,77种保护对象达到保护目标(占保护对象总数的92.8%),5种保护对象仍未能达到保护目标,但保护对象贡献值Ti均不同程度提高,保护成效显著。     

感受态还是芽胞？细胞命运决定的遗传调控网络

枯草芽胞杆菌作为一般认为安全(GRAS,Generally recognized as safe)菌株,被广泛应用于饲料、食品、生物防治等领域,同时,枯草芽胞杆菌作为表达宿主在工业酶的应用中扮演重要角色。然而,低效的芽胞形成率与感受态效率极大限制了枯草芽胞杆菌的应用潜力。尽管已有大量关于芽胞形成与感受态形成的分子遗传机制的研究报道,但是通过遗传改造提高枯草芽胞杆菌芽胞形成率与感受态效率的研究报道并不多。可能的原因是芽胞形成与感受态形成作为枯草芽胞杆菌生长后期两个主要的发育事件,受胞内复杂的遗传调控机制操纵,且两个遗传通路之间存在相互调控关系,对遗传改造工作形成挑战。随着基因工程与代谢工程研究的不断发展,积累了大量关于细胞生长、代谢与发育等方面的遗传信息,通过综合这些遗传信息构建细胞遗传调控网络,用于指导生产实践,已经成为当前研究的热点之一。基于此,本文简要概述了枯草芽胞杆菌芽胞形成和感受态形成的遗传通路,初步探讨了芽胞形成与感受态形成之间的遗传调控网络,及细胞在生长后期的遗传决定机制,并讨论了该遗传调控网络对枯草芽孢杆菌及其近缘种应用研究的指导作用。     

农工共生型生态产业园的构建——以郑州经开区为例

生态产业园已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一,但我国的生态产业园明显存在着产业结构趋同、区域特色不鲜明等问题。提出了农工共生型生态产业园的概念,这是一类以工业园区为核心,集园区周边各类型农业相关企业、合作组织、农民、乡镇及农田为一体的一种"社会-经济-自然"复合区域产业共生体系。农工共生型生态产业园可以实现核心园区与周边腹地的协同发展,可以提升区域整体的生态效率。给出了农工共生型生态产业园的发展模式、建设意义及设计原则。并以农业大省河南省中唯一的国家级经济技术开发区为研究案例,结合当地区域特色及资源优势,构建了由3条产品链及一条服务链所组成的农工共生型产业生态系统。农工共生型生态产业园是产业共生理论在区域层面的具体实现,是复合生态系统理论在产业园层次的创新性应用。     

土地利用变化对生境网络的影响——以苏锡常地区白鹭为例

生境网络对于物种更具有生态意义。研究土地利用变化对生境网络的影响,对破碎景观中种群的扩散和迁徙至关重要。研究结果有助于区域生境网络的恢复和完善,从物种的角度而非景观结构的角度优化生态网络。以城市化快速发展、土地利用变化明显的苏锡常地区为研究区域,优势湿地鸟类白鹭为代表物种,构建物种生境斑块约束条件概念模型,提出按照物种生活习性特征划分、选择生境斑块的方法,并从斑块和网络结构两个视角分析了土地利用变化对生境网络的影响。结果表明:(1)2000—2010年研究区白鹭生境的适宜地类总面积虽有所增加,但主要由于大量新增线性人为干扰致使白鹭生境网络质量下降;(2)白鹭生境网络在研究区不是全区覆盖的回路,基本由宜兴—溧阳片、无锡滨湖片、苏州吴中片和苏州阳澄湖片4个小片网构成,其完整程度按照宜溧片、滨湖片、吴中片、阳澄湖片降次排列;至2010年,宜溧片破坏最为严重,滨湖片和吴中片次之,阳澄湖片受破坏程度相对最弱。总体上,白鹭生境境况在10年间恶化明显,土地利用变化朝着不利于白鹭持续生存的方向发展。     

基于分子生态学网络探究西藏草地放牧对土壤微生物群落的影响

【目的】揭示西藏地区放牧对在功能基因层面上的微生物相互作用的影响。【方法】利用最近发明的网络工具(基于随机矩阵理论的分子生态学网络)分别在对照和放牧条件下分析基因芯片中碳循环和氮循环基因。【结果】碳和氮循环基因网络在对照和放牧条件下都具有无标度、小世界、模块性和层次性的拓扑学特征。放牧条件下的网络关键基因(模块枢纽和连通者)与对照显著不同。放牧导致网络变得小而紧密,暗示环境压力的存在。地上植物生物量与微生物基因网络显著相关(P=0.001),证实了研究样地地上植物与地下微生物紧密相连。【结论】放牧显著改变了西藏草地在功能基因层面上的微生物相互作用关系。     

基于网络药理学探讨野生砂生槐生物活性机制

目的:基于成分-靶点-通路的网络药理学探讨野生植物砂生槐的生物活性机制,为野生砂生槐资源充分的开发和合理利用奠定基础.方法:PubChem、PharmMapper数据库筛选砂生槐化学成分药效团潜在靶点,Uniprot数据库对获得靶点进行UniProt ID校正和转化,STRING数据库构建蛋白互作网络,Cytoscap...     

与肿瘤相关的计算microRNA组学研究综述

癌症基因组学研究一直都是肿瘤遗传学研究的重要课题。目前已有许多研究致力于寻找与肿瘤相关的基因。而调控基因表达的miRNA在肿瘤基因组研究中还有很大的研究空间。本文从系统生物学的视角,综述了与肿瘤相关的致病miRNA寻找、表达差异和isomiR的研究现状;最后给出了对近期miRNA组学热点的评述和未来的研究方向。