Spontaneous calcium transients regulate neuronal plasticity in developing neurons

Calcium ions play critical roles in neuronal differentiation. We have recorded transient, repeated elevations of calcium in embryonic Xenopus spinal neurons over periods of 1 h in vitro and in vivo, confocally imaging fluo 3-loaded cells at 5 s intervals. Calcium spikes and calcium waves are found both in neurons in culture and in the intact spinal cord. Spikes rise rapidly to approximately 400% of baseline fluorescence and have a double exponential decay, whereas waves rise slowly to approximately 200% of baseline fluorescence and decay slowly as well. Imaging of fura 2-loaded neurons indicates that intracellular calcium increases from 50 to 500 nM during spikes. Both spikes and waves are abolished by removal of extracellular calcium. Developmentally, the incidence and frequency of spikes decrease, whereas the incidence and frequency of waves are constant. Spikes are generated by spontaneous calcium-dependent action potentials and also utilize intracellular calcium stores. Waves are produced by a mechanism that does not involve classic voltage-dependent calcium channels. Spikes are required for expression of the transmitter GABA and for potassium channel modulation. Waves in growth cones are likely to regulate neurite extension. The results demonstrate the roles of a novel signaling system in regulating neuronal plasticity, that operates on a time scale 10⁴ times slower than that of action potentials. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.     

新疆裸蝗属二新种(直翅目:斑腿蝗科)(英语)

本文记述采自新疆南部的裸蝗属Conophyma Zub.二新种.新种“友谊裸蝗”Conophyma amica近似于昭苏裸蝗C.zhaosuensis Huang,以下列特征区别于后者:1)雄性肛上板两后角明显突出,后缘中央锐角形突出;2)后足胫节红褐色.新种“红胫裸蝗”C.rufitibia与C.alajense Misth.相似,其区别为:1)新种雄性尾片显著较大;2)雄性尾须较长,明显长过肛上板后缘中央的突起,3)雌性下产卵瓣下外缘缺一明显的大齿.红胫裸蝗亦近似于C.alamasyi(Kuthy),但可以下述特征区别之:1)雄性肛上板近方形,侧缘中部具一钝瘤状突起;2)雄性腹部背面具二条淡色纵带.模式标本均保存在新疆八一农学院植保系.     

果树介壳虫寄生蜂资源的研究

介壳虫是果树的重要害虫,研究利用寄生蜂的自然控制作用是果树介壳虫生物防治和综合治理的重要途径。本论述了果树介壳虫寄生蜂资源的研究,报道了小蜂总科寄生蜂5科25属63种。     

好氧反硝化细菌及其在微污染水源水修复中的应用研究进展

相比于氨氮,天然水体中的硝酸盐氮通常更稳定,导致更难将其从水中去除。由于好氧反硝化可以在有氧环境下进行反硝化作用去除硝酸盐氮,该过程对含有较高溶解氧的天然水体中硝酸盐氮处理有重要作用。本文综述了好氧反硝化菌的分离纯化现状、微生物代谢机制和环境影响因子,并介绍了功能菌群在微污染饮用水源水生物修复的应用研究进展。与一般的厌氧反硝化类似,好氧反硝化菌的种属分布较广,常见的如假单胞菌属(Pseudomoas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Paracoccus)和芽孢杆菌属(Bacillus)等所属部分微生物均有好氧反硝化能力。大部分好氧反硝化菌株在最佳生长条件下(25–37℃、溶解氧浓度为3–5mg/L、pH为7–8、碳氮比为5–10)具有高效的脱氮效率。但目前好氧反硝化作用在微污染饮用水源水的生物修复方面的应用仍有着脱氮性能不稳定、菌剂流失等不足。此外,目前较少相关中试及实际工程应用的研究,需要进一步的深入探究。     

基于水足迹的作物生产生态效率评价——以陕西省为例

传统生产函数很少考虑农业生产中自然资源的要素功能,也无法表达化肥、农药的使用对环境产生的损害。研究将绿水、蓝水和灰水足迹,分别代表降水资源、灌溉水资源和作物生产的环境影响,引入农业生产函数,采用随机前沿方法测算陕西省作物生产生态效率,并分析其影响因素。结果表明：1）1985-2018年间陕西省作物生产总水足迹呈上升趋势,作物生产单位面积用水强度不断增强。单位面积水足迹及蓝、绿、灰水占比与气候、种植结构,灌溉条件和农业污染相关。2）研究期内,陕西省作物生产生态效率以2003年为分界点呈现先降后升趋势,陕西省作物生产生态效率的U型波动对应政府对耕地资源保护和农业污染管控政策变化。3）作物生产生态效率低下的区域集中在生产落后的农业区和农业条件差的工业区,农业耕地质量差,灌溉条件匮乏,低效率（产值角度）的灌溉和化肥农药施用以及落后农业生产方式是导致作物生产生态效率低下的主要原因。4）研究期内,陕西省作物生产经历了从规模报酬递增,到规模报酬递减2个阶段,与耕地面积的变化基本对应。短期内,考虑各投入要素的产出弹性调整种植结构和化肥农药施用量是提高作物生产生态效率的有效措施,而促进农业产业升级和技术革新是推动作物生产生态效率提升的根本路径。     

渭河流域生态系统服务权衡优化研究

研究生态系统服务之间以及与土地利用类型之间的复杂关系,进行生态系统服务导向下的土地利用优化,对实现社会经济与生态保护协调可持续发展具有重要的意义。以渭河流域关中-天水经济区段(简称关天段)为研究对象,在子流域尺度估算了2000—2013年的生物多样性、固碳和产水3种生态系统服务量,定量化研究彼此之间的权衡和协同关系;并利用CA-Markov模型预测2050年土地利用变化情景,以此测算未来情景下的生态系统服务并引入生产可能性边界(PPF)方法,进行权衡与协同分析,探究2050年最优生态系统服务下的土地利用格局。研究得出:(1)2000—2013年研究区的总产水量呈增加趋势。秦岭与六盘山地区总固碳量较大,生物多样性质量较高;而关中平原地区人口和城市分布较多,固碳能力较差,生境退化度普遍较高。(2)固碳与生物多样性之间呈现协同关系,而产水与生物多样性和产水与固碳之间均表现为权衡关系。(3)绘制了2050年的生态系统服务下的最优帕累托效率曲线,并进一步进行权衡协同分析,得到相对应的土地利用优化图。将生态系统服务及权衡需求纳入到土地决策和优化管理过程中,将有助于研究区的生态,社会和经济达到共赢状态。     

承灾脆弱性视角下的生态系统服务需求评估及供需空间匹配

生态系统服务供需空间分布格局及匹配关系是生态系统服务领域的热点问题。将生态系统服务聚焦于增强城市系统承受自然灾害的能力和恢复力功能上,引入承灾脆弱性表征生态系统服务需求。选择首批经济特区之一的珠海市为案例研究区,土壤保持服务为供需分析的对象,利用承灾脆弱性评价城市系统及居民的服务需求并刻画需求的空间异质性,采用基于"3S技术"的In VEST模型定量评估服务供给潜力,从流域与镇、街道两种尺度分析生态系统服务供需匹配状况,以期为市级土地利用管理、景观格局优化及城市经济建设提供建议。研究结果表明:根据供需空间匹配状况,珠海市包含高供给高需求、低供给高需求、低供给低需求与高供给低需求四种供需匹配类型。珠海市土壤保持服务供需空间错位状况较为严重,人口密集的城镇区域需求极高但供给严重缺乏,部分生态源地的高供给无法惠及周边区域人口;兼顾经济建设与生态保护的高供给高需求地区仅占全域面积的8.7%;以农业导向且经济发展缓慢的低供给低需求地区分布较广。是对生态系统服务供给与需求的空间异质性刻画及供需空间匹配的重要尝试,为城市建设和生态管理提供参考。     

Clinical manifestation, imaging, and genotype analysis of two pedigrees with spinocerebellar ataxia

The objective of this study was to analyze the clinical manifestation, imaging characteristics, genotype, and the relationship between the three aforementioned parameters in two pedigrees suffering from spinocerebellar ataxia. To evaluate the clinical manifestation of the two pedigrees and to compare the characteristics, we performed the MRI analysis of some patients from both pedigrees, while 2 ml of the peripheral blood sample was collected for gene analysis. The gene analysis data showed that pedigree 1 was certified spinocerebellar ataxia type-2 (SCA2); the CAG repeats in the proband, proband’s mother, and proband’s brother were 44, 36, and 38, respectively. The MRI revealed brainstem cerebellar atrophy and “cross sign” and “ordinate sign” of pons. Pedigree 2 was certified SCA1; the CAG repeats of the proband, proband’s aunt, and proband’s asymptomatic cousin were 60, 51, and 52, respectively. The MRI revealed cerebellar atrophy in these individuals. We, therefore, concluded that it was difficult to diagnose the SCA subset solely through the clinical manifestation. The imaging characteristics analysis and final diagnosis depended basically on gene analysis data.     

利用红外相机网络调查古田山自然保护区的兽类及雉类多样性

2014年5月至2015年4月,采用红外相机技术系统地调查了浙江省古田山国家级自然保护区内大中型地栖兽类和鸟的多样性组成。调查共获得244个有效位点的数据,其中兽类和雉类的照片视频共67 086份,有效探测数16 129次,包括分属6目15科的野生兽类21种、野生雉类5种、家畜及家禽4种。记录到雉类以外的其它鸟类52种,分属6目15科。在野生兽类和雉类中,国家一级重点保护野生动物2种,分别为黑麂（Muntiacus crinifrons）、白颈长尾雉（Syrmaticus ellioti）,国家二级重点保护野生动物7种,合计占物种总数的35%。IUCN物种红色名录评估为“易危VU”的物种2种,“近危NT”的物种5种,合计占物种总数的27%。中国生物多样性红色名录评估为“濒危”的动物1种,“易危”7种,“近危”5种,合计占物种总数的50%。独立探测数最高的兽类为小麂（Muntiacus reevesi）,雉类为白鹇。调查显示古田山保护区内受威胁的野生兽类和雉类的比例较高。本次调查将红外相机均匀布设于整个保护区,持续时长一年,全面监测保护区内兽类和雉类的物种组成与相对多度,为古田山保护区后续的科研项目和科学管理提供了重要依据。