遥感在生物多样性研究中的应用进展

随着人口的持续增长, 人类经济活动对自然资源的利用强度不断升级以及全球气候变暖, 全球物种正以前所未有的速度丧失, 生物多样性成为了全球关注的热点问题。传统生物多样性研究以地面调查方法为主, 重点关注物种或样地水平, 但无法满足景观尺度、区域尺度以及全球尺度的生物多样性保护和评估需求。遥感作为获取生物多样性信息的另一种手段, 近年来在生物多样性领域发展迅速, 其覆盖广、序列性以及可重复性等特点使之在大尺度生物多样性监测和制图以及评估方面具有极大优势。本文主要通过文献收集整理, 从观测手段、研究尺度、观测对象和生物多样性关注点等方面综述了遥感在生物多样性研究中的应用现状, 重点分析不同遥感平台的技术优势和局限性, 并探讨了未来遥感在生物多样性研究的应用趋势。遥感平台按观测高度可分为近地面遥感、航空遥感和卫星遥感, 能够获取样地-景观-区域-洲际-全球尺度的生物多样性信息。星载平台在生物多样性研究中应用最多, 航空遥感的应用研究偏少主要受飞行成本限制。近地面遥感作为一个新兴平台, 能够直接观测到物种的个体, 获取生物多样性关注的物种和种群信息, 是未来遥感在生物多样性应用中的发展方向。虽然遥感技术在生物多样性研究中的应用存在一定的局限性, 未来随着传感器发展和多源数据融合技术的完善, 遥感能更好地从多个尺度、全方位地服务于生物多样性保护和评估。     

遥感已经成为生物多样性研究保护与变化监测不可或缺的技术手段

正自1985年美国国家生物多样性论坛第一次筹备会议提出"biodiversity"一词至今(HarperHawksworth, 1995),生物多样性科学(马克平, 2016)历经30余年的学科建设发展和保护实践活动,其维持生态系统功能、提供生态系统服务、延续人类福     

生物多样性近地面遥感监测: 应用现状与前景展望

近年来中国生物多样性监测与研究网络(Sino BON)建设得到了快速发展, 为我国生物多样性长期监测和研究提供了良好的平台条件。其中, 以激光雷达技术为核心的近地面遥感平台, 作为Sino BON综合监测与管理中心的重要组成部分, 已研发形成了较为成熟的软、硬件技术体系, 可以提供林下地形建模, 林分高度、林分表面结构, 林窗或内部分界线, 郁闭度动态, 植被群落划分、群落内部精细空间结构, 单木高度与胸径, 冠层形态、周长和盖度, 物种识别, 亚米级三维景观图等数字产品, 从而能够为国家相关部门和研究单位开展多种时空尺度的生物多样性监测、评价和保护工作提供精准、高效的技术支持。本文首先介绍了遥感技术在生物多样性研究中的应用发展历史及最新趋势。然后在生物多样性遥感监测直接和间接两种方法研究进展基础之上, 总结了从遥感数据中可提取的重要生物多样性指标, 以及选择不同类型遥感数据源时需要考虑的时空尺度信息。在详细阐述NEON、CEOS、GEO BON等国际合作组织推动遥感技术开展生物多样性监测的过程中指明: 以无人机为代表的近地面遥感平台具有机动灵活、高效低廉和高分辨率的特点, 可在卫星平台、载人航空平台和地面常规调查平台之间架构起生物多样性信息尺度推绎不可或缺的中间桥梁, 将是未来生物多样性监测的一个重要手段。最后, 文章指出: Sino BON近地面遥感平台的逐步建设完善将为我国生物多样性监测提供全方位的立体定量化信息, 在促进我国生物多样性监测网络向跨尺度等级动态系统监测、多源信息集成、智能决策与服务的平台方向发展意义重大。     

基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略

生态化学计量学是评价水体营养状态的重要手段,利用其氮磷比指标探讨了我国太湖主要入湖河流苕溪的营养状态。野外监测结果显示,苕溪水体氮素超标严重,磷素污染轻度,硝酸盐、颗粒态磷为氮磷的主要赋存形态,且氮磷浓度呈现相似的季节变化规律,表明苕溪主要受农业面源污染影响。氮磷比分析表明,苕溪水体春、秋季处于磷素限制状态,夏季适合藻类生长,冬季低温条件下不利于藻类的大量繁殖;苕溪生物量增长受磷素限制,线性拟合亦显示其氮磷比主要受磷素波动的调控;苕溪干流大面积暴发蓝藻水华的风险较部分支流及死水区低,苕溪水入湖后,特别是夏季其暴发风险将显著提高。针对苕溪水体的富营养化现状,提出若干条水质改善应对策略。     

不同龄期棉铃虫用氰戊菊酯汰选对其抗性发展的影响

利用中抗(15.06倍)品系,室内用氰戊菊酯对棉铃虫Helicoverpa armigera初孵至4龄幼虫分别进行连续汰选,选育9代后,以3龄幼虫汰选的抗性发展最快（31.5倍）, 其次是4龄、2龄幼虫汰选的品系（分别增加25.2倍和14.5倍）,用初孵幼虫汰选的抗性发展最慢（10.2倍）。抗性现实遗传力的测定表明,3龄幼虫汰选的抗性现实遗传力（0.4419）显著大于初孵幼虫的（0.2346）。代谢酶抑制剂的增效实验发现,磷酸三苯酯(TPP)对各品系棉铃虫均无明显增效作用。而增效醚(PBO)对高龄幼虫汰选的品系的增效作用比低龄幼虫汰选的品系增效作用强。测定初孵和3龄幼虫汰选品系试虫的击倒抗性发现,初孵幼虫汰选品系的抗性增加倍数（10.2）与击倒抗性增加的倍数（10.5）相似,而3龄幼虫汰选的抗性增加倍数（31.5）显著高于击倒抗性增加的倍数（19.9）。认为初孵幼虫期多功能氧化酶（MFO）表达不完全,用药主要是筛选击倒抗性,而高龄幼虫期用药则会同时筛选击倒抗性和MFO参与的代谢抗性。因而初孵幼虫期用药抗性发展缓慢。生产上不仅可以提高药剂的防效,同时可以延缓抗性的发展。     

神经系统特异表达基因调控机理的研究进展

神经系统特异性基因正确的时空表达受细胞内外信号的调控,信号传导途径最终的靶位点是能结合特异转录因子的DNA序列.目前发现的决定神经系统基因特异性表达的顺式作用元件既有增强子,也有沉默子.它们可以特异性地增强基因在神经系统的表达,或特异性抑制基因在非神经系统的表达. 顺式元件要发挥这些作用,依赖于与其结合的反式因子,而这些反式因子又能与其他蛋白质或DNA序列发生互动, 通过协调作用,共同决定基因的时空表达顺序.     

基于非靶向代谢组学和肠道菌群探究经典名方泻白散对过敏性哮喘大鼠的保护作用

目的 本研究拟从宿主-肠道菌群-代谢的角度探讨泻白散保护过敏性哮喘大鼠可能的微观机制。方法 将SPF级SD大鼠分为正常对照组(NC组)、过敏性哮喘模型组(M组)和泻白散组(Xiebaisan组)。通过卵清白蛋白(OVA)诱导建立大鼠过敏性哮喘模型;HE染色观察大鼠肺组织病理学变化;取结肠内容物进行16S rDNA高通量测序,观察肠道菌群结构与功能的变化;采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱法(UHPLC-Q-TOF/MS)分别进行血清样本和肺组织样本非靶向代谢组学检测。结果 HE染色显示：与NC组相比,Xiebaisan组可以在一定程度上改善哮喘大鼠肺部组织形态结构;16S rDNA高通量测序结果显示：M组肠道菌群多样性降低,与M组相比,Xiebaisan组肠道菌群多样性增加,肠道微生态得以改善;血清非靶向代谢组学检测结果显示：Xiebaisan组能够调节氨基酸代谢、mTOR等通路,且部分回调M组引起的差异代谢物表达;肺组织样本非靶向代谢组学检测结果显示,Xiebaisan组能够调节碳代谢、血管平滑肌收缩信号通路和cAMP等信号通路,且部分回调M组引起的差异代谢物表达。结论 泻白...     

喜热噬油芽胞杆菌产生的生物乳化剂的组成与性质

由喜热噬油芽胞杆菌(Geobacillus thermoleovorans str 5366T)以正十六烷为碳源 55 ℃培养的发酵液中分离获得了一种生物乳化剂,经鉴定为糖-肽-脂复合物.该乳化剂中糖、肽、脂和烃的含量分别为29.4%、15.8%和35.8%.利用肽水解结合氨基酸分析、糖醇乙酰化结合GC-MS、脂肪酸甲脂化结合GC-MS等技术手段鉴定乳化剂中糖主要为D-甘露糖;主要氨基酸为谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸;构成脂的主要脂肪酸为十六烷酸、十八烯酸和十八烷酸.该菌及其代谢产生的乳化剂乳化性能良好,具有高温条件下应用的潜力.     

ENC1的克隆,原核表达与数种细胞系表达谱分析

以人 3月胎脑总RNA为模板 ,用RT PCR的方法得到了ENC1(ectoderm neuralcortex 1)基因的cDNA ,经测序证实该cDNA的长度为 180 0bp ,包含ENC1的完整编码区 .将之克隆入pGEX 4T 1载体构建重组表达质粒 ,转化大肠杆菌BL2 1表达 ,经Sepharose 4B纯化得到目的蛋白 .通过Northern印迹和RT PCR检验了该基因在数种细胞系中的表达 ,结果表明其在神经胶质母细胞瘤细胞系U2 5 1中有较高的表达 ,而在包括神经母细胞瘤细胞系SH SY5Y的其他数种细胞系中无表达 .与在正常生理状态下神经系统中两种细胞的表达情况相反 .这种分布不同的情况提示了ENC1在这两种不同来源的肿瘤的发生发展中具有不同作用