黄河流域2001—2020年植被物候及其对气候变化的响应

植被周期性的物候更替被公认为是全球气候变化的综合指示器,深入研究区域植被物候的变化趋势和时空特征,可以提高对该区生态系统稳定性及动态变化程度的认识。基于2001—2020年16天、250m分辨率的中分辨率成像光谱仪归一化植被指数(MODIS NDVI)数据,利用Savitzky-Golay滤波法(S-G)和相对阈值法提取黄河流域植被物候参数,结合谷歌地球引擎(GEE)平台提供的欧洲中期天气预报中心第五代陆地再分析数据集(ERA5-LAND)小时气候再分析数据集和气候危害组红外降水站数据(CHIRPS)日降水数据集数据,运用趋势分析和偏相关分析等方法,探究全球气候变化下黄河流域不同植被分区物候参数空间分布特征、变化趋势,及其对气候因子的响应。结果表明:(1)2001—2020年黄河流域气候整体呈暖湿化的发展趋势,年均温上升幅度为0.15℃/10a(P>0.05),年降水增加幅度为24mm/10a(P<0.05)。(2)黄河流域暖温带落叶阔叶林区域的生长季始期和中期最早,温带南部典型草原亚地带和温带南部荒漠草原亚地带最晚,温带灌木、禾草半荒漠亚地带的生长季结束期最晚,青藏高原高寒植被区域的生长季长度最短。(3)全流域内生长季始期和中期分别有69.3%和66.4%的面积呈提前趋势(P<0.05),生长季末期50.9%的面积结束期呈推迟趋势(P<0.05),66.1%的面积整个生长季长度呈延长趋势(P<0.05)。(4)不同植被地带气候对物候参数影响存在差异,温度因子对带北部典型草原亚地带、高寒草原地带和高寒草甸地带的物候参数影响较大,降水和太阳辐射因子对温带南部典型草原亚地带、温带灌木、禾草半荒漠地带、温带南部荒漠草原亚地带和中亚热带常绿阔叶林地带的物候参数影响较大。

长春胺调控TLR4/NF-κB信号改善2,4,6-三硝基苯磺酸诱导的小鼠结肠炎

目的:探讨长春胺(VC)对2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的克罗恩病(CD)样小鼠结肠炎的作用及可能机制。方法:选取6~8周龄Wild-type(WT)小鼠(C57BL/6J,雄性),将其随机分为对照组(WT组)、模型组(TNBS组)和VC干预组(VC组),每组8只;其中VC组经TNBS造模成功后给予VC干预(40 mg·kg^(-1)·d^(-1),溶于1%吐温80,灌胃),WT组和TNBS组接受等量的1%吐温80;通过分析各组小鼠体质量改变、肠炎疾病活动度(DAI)评分、结肠长度、组织学炎症评分及肠黏膜炎症介质水平[(肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)]评估VC对TNBS模型小鼠CD样肠炎的作用效果;采用SuperPred和DisGeNet数据库预测VC作用于CD的潜在靶点;DAVID数据库进行基因本体论(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并利用Cytoscape软件对结果进行可视化;采用分子对接技术分析VC与PTGS3、NFKB1及TLR4的结合情况,并于动物实验进一步验证VC对TLR4/NF-κB信号通路的调控作用。结果:VC组小鼠体质量降低幅度、DAI评分及结肠缩短程度均低于TNBS组小鼠(P<0.05),但仍高于WT组(P<0.05);VC组小鼠肠道组织学炎症评分低于TNBS组(P<0.05);VC组结肠黏膜炎症介质水平(TNF-α、IL-1β、IL-6)均低于TNBS组(P<0.05),但仍高于WT组(P<0.05)。网络药理学及分子对接结果显示VC对TLR4/NF-κB具有调控作用,且进一步的Western blotting结果显示,VC组小鼠结肠黏膜组织中TLR4和p-p65水平较TNBS组均降低(P<0.05),但仍高于WT组(P<0.05)。结论:VC可能通过抑制TLR4/NF-κB信号改善TNBS诱导的小鼠结肠炎。

黄土高原不同地貌类型区植被恢复潜力及其土地利用变化

黄土高原1999年开始的退耕还林(草)工程,对植被覆盖与土地利用结构产生了深刻影响,评估黄土高原未来植被恢复潜力、植树造林适宜区以及土地利用变化,对黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。该研究基于北洛河流域2020年下垫面状况,借鉴“相似生境法”,对不同地貌类型区的未来恢复潜力、植树造林适宜区与土地利用变化进行了分析。结果表明:1)丘陵沟壑区目前平均植被盖度为61.9%,未来20~30 a仍有9.2%左右的上升空间,植被可恢复土地面积约占丘陵区的36.4%。土石山林区尚有11.5%的土地面积具有恢复余地,高塬沟壑区与阶地平原区植被盖度恢复余地很小。2)未来土地利用变化面积主要集中在丘陵沟壑区,与2020年相比,其耕地将减少47.4%,而林地与草地会增加0.7%与15.8%。土石山林区耕地将减少23.0%,林地与草地分别会增加0.2%与36.0%。3)基于“适地适树”原则下的情景模拟,高塬沟壑区与阶地平原区分别有279.16、233.73 km^(2)面积可植树造林,而丘陵沟壑区大片可退耕土地适宜于自然恢复。结果表明,丘陵沟壑区仍是未来生态恢复重点关注区域,是黄河流域生态保护和高质量发展的热点区域。

湘西石漠化地区植物多样性与土壤因子的耦合关系

为揭示湘西石漠化地区植物多样性特征及其影响因素,利用灰色关联度分析方法,探究不同程度石漠化(轻度、中度和重度)地区的植物物种多样性与土壤因子间的耦合关系。结果表明:湘西石漠化地区植物物种组成相对简单,仅有59科90属101种;在同等石漠化程度环境下,Margalef指数、Shannon-Winner指数和Simpson指数均在海拔1000 m以上地区达到峰值,且不同海拔地区植物多样性指数随石漠化程度的变化趋势有所不同;植物多样性与土壤因子间存在较强的耦合关系,其中田间持水量、pH值和脲酶活性3个土壤因子对植物多样性的影响最为显著;湘西石漠化地区植物多样性与土壤因子间的耦合度在0.75~0.89之间,以良好协调为主,植物与土壤的发展较协调同步。因此,土壤改良是湘西石漠化地区植被生态系统恢复重建的关键。