基于物种落差分析的湿地公园提升设计——以珠海淇澳红树林湿地公园为例

物种落差分析法(Species Differential Analysis,SDA)通过对目标湿地公园现存、周边和历史鸟类名录进行集合运算来确定目标物种,再根据这些目标物种的栖息需求和存在情况,推导出具体的栖息地设计方案和水鸟招引策略。以2015年启动的珠海淇澳红树林湿地公园(一期)提升工程为例,通过实地监测和文献查阅发现目标区域共有水鸟15种,周边21种,历史27种,基于该数据运用物种落差分析方法确定目标水鸟共34种;这些目标水鸟按存在情况被分配不同的招引对策,按栖息需求被分为鹭类、鸻鹬类、秧鸡类、雁鸭类和鸥类5大类型;结合场地原始条件,确定目标区域营造包括林地、滩涂等8种生态类型;根据以上分析结果,对湿地公园进行场地分区,地形改造,植物种植与集中施策,实现湿地公园生态环境和水鸟多样性的恢复与提升。

人与恒河猴下颌骨骨膜干细胞的分离、鉴定和跨物种单细胞分析

目的探究人与非人灵长类动物(恒河猴)的下颌骨骨膜中是否存在有别于传统间充质干细胞的干细胞群体及其在膜内成骨过程中的特性,并提供区别于其他解剖区域骨膜干细胞(PSCs)的下颌骨PSCs的稳定分离、培养、扩增的标准化流程。方法分别从上海交通大学医学院附属第九人民医院的18~24岁行第三磨牙拔除术3例患者翻瓣去骨过程中的骨块表面和3只6岁龄恒河猴下颌骨的前磨牙区颊侧获取骨膜,使用Illumina平台Novaseq 6000测序仪进行单细胞测序,并通过同源基因匹配进行跨物种单细胞转录组测序的结果比较。使用37℃和低温两种消化方式从原代组织中分离PSCs,经流式细胞术分析鉴定其表面标志物(CD200、CD31、CD45和CD90)并通过免疫荧光鉴定组织蛋白酶K(CTSK)与CD200的共定位情况。接着评估了体外扩增至第三代的不同物种PSCs的细胞增殖能力和三系分化能力。最后比较了PSCs和骨髓间充质干细胞(BMSCs)在成骨方面的特性异同。结果单细胞测序结果提示直系同源基因匹配降维后获得了18个聚类的细胞群,基于各细胞标志物数据库对各聚类进行细胞注释。低温消化方案可以稳定地从人、恒河猴下颌骨骨膜中分离出PSCs,细胞呈成纤维细胞状。细胞计数法结果显示人与恒河猴的PSCs增殖能力差异无统计学意义,流式细胞术分析鉴定结果显示,从骨膜分离的细胞表面抗原表达CD200^(+)、CD31^(-)、CD45^(-)和CD90^(-),免疫荧光提示CTSK与CD200共定位于此细胞中。茜素红染色、油红O染色和阿尔率蓝染色结果显示,人和恒河猴的PSCs均具备成骨、成脂、成软骨的三系分化能力。与BMSCs的成骨能力相比,PSCs增殖能力略优,分化过程中,PSCs在早期有良好的成骨表现。结论本研究成功稳定分离并鉴定出人和非人灵长类动物(恒河猴)的正常下颌骨PSCs,为探索下颌骨膜内成骨的机制、建立理想的非人灵长类动物模型以及下颌骨缺损修复新型策略提供了细胞学基础。

基于DICE模式的跨境电子商务生态圈构建与策略分析

构建跨境电商生态圈是践行"资源共享、协同整合、合作共赢"可持续发展战略的重要举措。本文以生态学理论为基础,构建基于DICE模式跨境电商生态体系,提出良性运营的对策建议。

宏蛋白质组学信息分析的基本策略及其挑战

宏蛋白质组学是一门新型科学,它运用质谱技术规模化地采集自然界微生物种群的蛋白质信息,并结合多种组学数据,开展微生物种群的遗传特征及其生物功能的研究.宏蛋白质组学的信息分析与传统蛋白质组学方法有较大的不同,亟需拓展新的分析思路.由于宏蛋白质组的研究对象是复杂度极高的微生物样品,因此,需要构建尽可能囊括样本中所含微生物的基因组信息的物种数据库.面对庞大的数据库,必须考虑到分析过程中所消耗的计算资源和鉴定结果的质控标准,因此,需要高度优化库容量、搜库、假阳性控制等参数.鉴于宏蛋白质组数据中广泛存在复杂的同源蛋白质序列,因此,需要充分利用NCBI数据库中的分类信息进行匹配,并运用LCA算法过滤处理才能将蛋白质有效地归组到物种.本文立足于宏蛋白质组学信息分析,从宏蛋白质组的数据库建立、蛋白质归并、生物学意义发掘等几个方面着手,对该领域的发展现状、面临挑战以及未来研究方向进行了评述.

HPLC-ESI/MS分析对苯二甲酸和1,3-丙二醇酯化反应产物(英文)

报道了对苯二甲酸(TPA)与1,3-丙二醇(PDO)在SO42-/6TiO2-ZrO2催化剂作用下发生的酯化反应。使用高效液相色谱-电喷雾电离质谱对酯化反应产物的成份进行了分析。分析结果表明:主要的物质是对苯二甲酸-1,3-丙二醇单酯(HPCBA)形成的二聚体和环状二聚体,也有较多的HPCBA形成的三聚体。有少量的可能没有端羟基和端羧基的未知结构物质。本文章研究结果对于TPA和PDO缩聚获得高分量的聚对苯二甲酸-1,3-丙二醇酯(PTT)具有指导作用。

基于肠道菌群研究瘀血痹片对类风湿关节炎的作用

目的基于肠道菌群探讨瘀血痹片对类风湿关节炎的作用。方法36只SD大鼠随机分为正常对照组、胶原诱导型类风湿关节炎(CIA)组、甲氨蝶呤0.002 g·kg^(-1)剂量组、瘀血痹片0.4、0.8、1.6 g·kg^(-1)(YXBL、YXBM、YXBH)剂量组,后5组采用牛Ⅱ型胶原乳剂诱导类风湿关节炎模型,除正常组和CIA组大鼠给予三蒸水外,其余各组按上述剂量灌胃给药。30 d后,测量各组大鼠脾脏、胸腺质量,计算脾脏、胸腺指数;HE染色观察滑膜组织、脾脏和结肠病理变化;16S rRNA高通量测序技术测定各组大鼠肠道菌群变化。结果瘀血痹片可使CIA大鼠脾脏指数、胸腺指数下降(P>0.05),足爪体积、踝周长、关节炎评分减少(P<0.01),滑膜组织增生减轻、炎性细胞浸润减少,改善脾脏和结肠病理变化,降低CIA大鼠肠道菌群中Fusicatenibacter、Erysipelotrichaceae_UCG-003、Monoglobus、UCG-005菌属的相对丰度(P<0.05),增加Prevotellaceae_UCG-003菌属的相对丰度(P<0.05)。结论瘀血痹片对类风湿关节炎具有改善作用,可能与其调控肠道菌群有关。

云南省虎甲科昆虫区系与物种多样性研究

在云南省8个地州27个县的不同生境中进行虎甲科昆虫的种类调查,共采集虎甲科昆虫标本2 218只,经鉴定,隶属2亚科13属45种,分别占中国已知虎甲科昆虫种、属的28.13%和54.17%。在13个属中,genera Neocol-lyris和genera Cylindera是2个优势属,genera Neocollyris拥有最多的物种数。文章从分类阶元、特有物种、动物地理区划3个方面分析云南省虎甲科昆虫的物种多样性。在云南省已知83种虎甲科昆虫中,64种为东洋种,19种为古北和东洋两界兼有种,广布种10种。在云南省现有虎甲科昆虫的20个属中,3个属为云南特有属,特有种35种,占云南省已知的虎甲科昆虫种类的42.17%。虎甲科昆虫在7个地理小区的分布,以西双版纳小区和元江小区的物种多样性较高。相对全国而言,云南省虎甲科昆虫的物种多样性较高。

酱香型白酒高温大曲发酵过程中真菌多样性研究

基于传统可培养方法和单分子实时测序技术对酱香型白酒仿生机制曲和传统人工曲发酵过程的真菌群落组成及特征进行了研究。结果表明,Wicherhanmomyces anomalus、Pichia kudriavzevii、Candida tropicalis、Kodamaea ohmeri、Kazachstania humilis、Kluveromyces marxianus和Aspergillus属丝状真菌,可以同时被2种方法检出,从曲坯成型入仓到发酵结束出仓,真菌多样性呈现逐渐降低的趋势。同时,与二代高通量测序结果相比,单分子实时测序技术在种水平上更适合于小类真菌多样性的鉴定。此外,高温大曲多数优势真菌属之间呈显著正相关调节机制,其中包括55个真菌属呈显著正相关,6个真菌属呈显著负相关。本研究揭示了酱香型白酒高温大曲制作过程的真菌群落组成及其特征,旨在为挖掘高温大曲中功能微生物及阐明高温大曲发酵机理提供依据。

AI红外相机监测系统在野生动物深入监测与保护中的研究与应用

红外相机的应用,对目前国内野生动物监测与研究有重大意义,在相关红外相机技术的辅助下,可以完成野生动物本底调查,也能完成对野生动物种群参数的评估,从而对动物行为进行深入研究和分析。本文介绍的AI红外相机监测系统,可以自动采集4G红外相机抓拍的动物相片,通过AI技术智能识别相片中的动物种类,在此基础上通过大数据算法分析动物物种活动规律,动物与生境相关性和动物物种间的相关性,为深入分析动物物种与生态环境的相关性、制定有效的动物保护策略提供决策依据。

基于底栖动物的松花江流域不同地形分区水质指标阈值研究

为全面了解松花江流域不同地形分区内底栖动物群落对水质指标的响应规律,识别不同分区水质指标指示物种的差异,于2016-2018年对松花江流域97个采样点的水质指标[EC、ρ(DO)、ρ(CODMn)、ρ(NH3-N)、ρ(TN)、ρ(TP)]和大型底栖动物群落进行调查分析,采用临界指示物种分析法(threshold indicator taxa analysis,TITAN)分别探讨松花江流域山区、丘陵区和平原区水质指标的生态阈值,当污染物浓度超过负响应阈值时敏感种密度降低,当超过正响应阈值时耐受种也会受到明显影响,底栖动物群落结构会发生显著变化.将TITAN法所得的负响应阈值作为触发底栖动物群落发生变化的最低值,正响应阈值为底栖动物群落的耐受极限值.结果表明:①松花江流域水质指标在不同地形分区内的阈值不同,除ρ(DO)和ρ(CODMn)外,其他指标负响应阈值均表现为山区<丘陵区<平原区,ρ(DO)则表现相反,ρ(CODMn)在丘陵区出现最高阈值(5.46 mg/L)、山区出现最低阈值(4.01 mg/L).除ρ(DO)以外,其他指标的正响应阈值均呈山区<丘陵区<平原区的趋势,ρ(DO)正响应阈值的变化趋势则与之相反.②松花江流域内超过50%的采样点水质指标值均超过其负响应阈值,超出正响应阈值的采样点比例在6%~40%之间,说明流域受到一定的干扰,但干扰程度不严重.③同一物种在不同地形分区内对水体理化指标的指示方向可能相反.萝卜螺属在丘陵区为ρ(NH3-N)的正响应指示物种,在平原区则转变为负响应指示物种;短沟蜷属在丘陵区为ρ(TN)和ρ(TP)的正响应物种,在平原区则转变为负响应物种.研究显示,大型底栖动物群落结构的分布特征是影响水质指标阈值指示物种识别的主要原因,而不同分区的自然地理状况、栖境状况和水质状况则是造成大型底栖动物群落结构分布差异的主要因素.

我国土壤受试植物筛选与毒性预测

生态毒性数据缺乏是我国土壤基准与生态风险评估研究中一直存在的问题,开展本土受试植物的筛选可提供更多的生态毒理试验选材,从而获得不同物种的生态毒性数据.鉴于植物对土壤污染物的敏感性,从被子植物中依据分布范围、代表性和易于获得性等原则,对我国潜在的受试植物进行筛选,结果发现,13科53种被子植物分布广泛且易于获取,可作为本土受试植物;结合生态毒性数据的搜集与分析,其中12种受试植物的生态毒性数据相对丰富,并对部分典型污染物表现高敏感.此外在受试植物生态毒性预测模型研究方面,对12种受试植物两两进行建模预测,共得到132个物种种间关系估算模型(Interspecies Correlation Estimation,ICE),其中88个为显著性模型(F检验P<0.05);此处,回归分析了已构建ICE模型的评价参数,得出预测效果较好的ICE模型应满足交叉验证成功率≥80.00%、MSE≤0.62、R^(2)≥0.76和分类学距离≤4的标准.最终筛选出25个符合上述标准的ICE模型,涉及禾本科-禾本科、十字花科-十字花科的相互预测,其中当燕麦Avena sativa、芜青Brasrapa、普通小麦Triticurn aestivum、玉蜀黍Zea mays和黑麦草Lolium perenne等作为替代物种时,预测物种的实际生态毒性值与预测值较为接近.受试植物的筛选与生态毒性预测模型的建立有助于生态毒性数据的产生,并为土壤污染管理和生态风险评估提供科学依据.

苏南地区夏季臭氧前体有机物组分研究

2020年7-9月,苏南地区开展夏季臭氧前体有机物的加密点位监测,每隔6 d在上下风向布设一个采样点,使用SUMMA罐进行24 h积分采样,通过岛津中心切割技术进行实验室检测分析,共得到58个有效样本。研究表明,苏南三地PAMS总量平均值介于25.7~51.4 ppbv,各地之间有一定差异,主要物种为烷烃类和芳香烃,特征污染物(异戊烷与正戊烷、苯和甲苯)数据存在一定相关性。

中国云南省热带地区大型木生真菌多样性

云南热带地区独特的地理气候条件及多样性的植被孕育了极其丰富的大型真菌资源。本研究对云南省热带地区大型木生真菌资源进行调查,采用形态学和分子生物学相结合的方法,对2100余份馆藏标本和新采集标本进行研究,共鉴定发现大型木生真菌668个种,隶属于2门、17目、67科、245属,其中1个新科、4个新属和64个新种是作者等人根据云南省热带地区的模式标本发现描述的。物种组成分析表明:含10种以上的优势科有14科,分别为多孔菌科、锈革菌科、炭角菌科、齿耳菌科、木耳菌科、炭团菌科、皮孔菌科、原毛平革菌科、皱孔菌科、小菇菌科、白肉迷孔菌科、裂孔菌科、韧革菌科和花耳科,共500个种,占总数的74.85%;含5种以上的优势属有锈革菌属、炭角菌属、栓菌属、灵芝属、褐孔菌属、干皮菌属等34个属,共336个种,占总数的50.30%。云南热带地区大型木生真菌属级和种级成分主要以热带分布为主,说明该地区大型木生真菌具有明显的热带性质。在所有种类中,共有27个种为食用菌,75个种是药用菌,6个种是有毒菌类,部分种类具有良好的开发应用前景。

古尔班通古特沙漠南缘地表甲虫物种多样性及其与环境的关系

为了解荒漠地表甲虫的多样性特点及其与环境的关系,明确其环境指示作用,评估沙漠工程对荒漠地表甲虫多样性的影响,作者于2010年5–7月采用陷阱法调查了古尔班通古特沙漠南缘从沙漠腹地到沙漠绿洲交错区不同生境的地表甲虫物种多样性,其中包括沙漠腹地公路防护体系的干扰生境。结果如下:(1)共捕获地表甲虫54,527头,隶属于14科81种,其中拟步甲科和象甲科占绝对优势,数量分别占到93.65%和5.14%;拟步甲科在沙漠腹地的活动密度远大于交错区,而在交错区象甲科种类最多,活动密度也最大;漠王属(Platyope)的种类均表现出明显的风沙土的倾向性,而阿苇长足甲(Adesmia aweiensis)和光滑胖漠甲(Trigonoscelis sublaevigata sublaevigata)则表现出明显的碱化灰漠土的倾向性;(2)不同生境间的丰富度、多样性指数、均匀度指数、优势度指数、活动密度总体上均具有显著性差异(df=32,P<0.05);(3)分别基于地表甲虫群落与优势类群的生境除趋势对应分析(DCA排序)均表明,沙漠边缘在研究区域中处于中间过渡地位,坡上生境更接近沙漠腹地,垄间更接近交错区;(4)荒漠地表甲虫群落的物种丰富度、多样性指数、均匀度指数、优势度指数与植被盖度、土壤含水量、有机质含量及全N、全P含量均存在显著线性相关(P<0.05),其中与土壤含水量的相关性最好,活动密度与所有环境因子的相关性最差,且为负相关;(5)沙漠公路防护体系中的地表甲虫活动密度显著降低,物种丰富度、多样性及均匀性均有所下降,但没有达到显著性水平;主要种的相对重要值也有较大变化。结论如下:荒漠地表甲虫的多样性特点为丰富度低、多样性低、均匀度差,但优势度高、活动密度高,并且这一特点随着生境从荒漠绿洲交错区到沙漠腹地越趋明显;荒漠地表甲虫在科、属与种的水平上均表现了一定的环境指示作用;土壤类型在群落排序中起着主要作用;活动密度与土壤含水量的负相关关系可能是局域尺度下荒漠地表甲虫多样性的一般性规律;工程干扰对沙漠腹地的地表甲虫群落产生了一定的影响,草方格、梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum sp.)等人工植被可能是导致这一影响的主要因素。

不同生长期核桃根际微生物群落特征

植物根系能够在复杂的土壤环境中招募对自身有益的微生物构建根际微生物群落。为了探明不同生长期核桃根际微生物群落的特征,本研究采集了核桃萌芽期、开花期和结果期的根际和非根际土壤样品,进行了高通量测序、差异物种分析、功能分析和微生物生态网络相关性分析。结果表明:核桃根际在不同生长期的优势种群存在一定程度的差异,萌芽期相对丰度显著增加的菌属有芽孢杆菌属(Bacillus)和unclassified Fungi,开花期有unclassified Chloroplast、枝孢属(Cladosporium)、链格孢属(Alternaria)和无茎真菌属(Acaulium),结果期有unclassified Micrococcaceae、假单胞菌属(Pseudomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、赤霉菌属(Gibberella)和被孢霉属(Mortierella);其中,芽孢杆菌属(3.0%)、unclassified Chloroplast(4.5%)、假单胞菌属(17.9%)分别为萌芽期、开花期和结果期主要有益菌属。同时,不同生长期的根际土壤细菌和真菌群落结构存在显著差异(P<0.05)。拓扑学特征表明,根际土壤中微生物生态网络相较于非根际土壤关联性更强、复杂程度更高;根际土壤细菌群落的网络复杂性在结果期最高,群落间的正相互作用在萌芽期最高,而真菌群落的网络复杂性在萌芽期最高,群落间的正相互作用在结果期最高。本研究为采集土壤样品,筛选核桃促生和生防有益功能菌提供了理论依据。

平原河网沉积物细菌与重金属生态风险的定量响应关系研究

河道沉积物重金属对河底生态环境质量有着深远的影响.太湖流域河网纵横,人水关系密切,河网环境质量受到人类活动的影响.为掌握河网表层沉积物重金属空间分布特征与强度,本研究以太湖流域嘉善县纵横交错的河网为研究对象,使用潜在生态风险指数评价法(the Potential Ecological Risk Index,PERI)对51个点位的Hg、Cd、Cu等9种重金属的单因子及综合生态风险水平进行评估.通过相关性分析和方差分解表征沉积物重金属对于细菌群落整体的影响.为研究沉积物细菌群落对重金属生态风险指数的响应特征,基于16S rDNA扩增子高通量测序获得的群落信息,使用临界指示物种分析法(Threshold Indicator Taxa Analysis,TITAN)建立群落与风险指数的定量响应关系.研究发现,此区域15.69%点位的沉积物存在重金属“中等”及以上生态风险;Cd、Ni、Pb显著影响细菌群落的α-多样性.定量分析表明,群落中共441个生物序列可操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs)对综合生态风险指数存在有效响应,234个OTUs对一种或一种以上单因子风险指数存在有效响应.当综合风险指数分别为80.78与106.26,群落中正、负响应物种类群丰度发生最大幅度的变化.沉积物重金属生态风险主要来自于Hg和Cd.有97个OTUs分别对Hg或Cd的生态风险有预警及指示意义,其中,属于Anaerolineales或Burkholderiales菌目的较多.本研究创新性地将PERI法和高通量测序技术结合到TITAN法中,研究了细菌群落与重金属生态风险指数的定量响应关系,为重金属污染生态风险监测、评估提供了新的思路.

深圳市夏季大气挥发性有机物的光化学反应特征及来源解析

选取深圳市城市点位在2022年6~8月(夏季)光化学反应活跃季节开展VOCs连续在线观测,利用光化学龄的参数化方法对VOCs测量浓度进行光化学损失校正以获得VOCs初始浓度,并分析VOCs的光化学反应特征,使用特征物种比值分析法和正交矩阵因子模型(PMF)进行VOCs来源解析.研究表明,各类VOCs光化学消耗的浓度在总VOCs(TVOCs)消耗浓度占比为:烯烃(53.5%)、OVOCs(30.8%)、烷烃(10.9%)、芳香烃(4.7%)、乙炔(0.2%).烷烃的初始浓度与测量浓度均在TVOCs中占主导地位,但其光化学损失OFP仅有1.2×10^(-9)远低于烯烃(47.8×10^(-9))、OVOCs(15.8×10^(-9))和芳香烃(4.7×10^(-9)),所以烯烃是臭氧污染防治的关键物种.本研究基于初始值与测量值进行PMF源解析得到6个主要排放源的浓度贡献为(初始-PMF,测量-PMF):工业过程(0.91×10^(-9),0.87×10^(-9))、溶剂使用(2.75×10^(-9),1.84×10^(-9))、汽车尾气(3.49×10^(-9),2.01×10^(-9))、汽油挥发(3.20×10^(-9),2.62×10^(-9))、天然源(0.74×10^(-9),0.56×10^(-9))、燃烧源(2.35×10^(-9),1.16×10^(-9)).结果显示PMF源解析结果受光化学反应影响显著,在进行源解析时应考虑到利用VOCs的初始值而非测量值,否则会对烯烃占主导的汽车尾气与天然源造成显著的低估.

北京市北运河水系底栖动物群落与水环境驱动因子的关系及水生态健康评价

底栖动物可反映多种生态威胁对水环境的积累效应,与河流水生态系统健康状态密切相关.本研究以北京市典型流域北运河流域为例,基于2015年夏季野外采样调查34个站点水生态数据,对底栖动物群落特征进行分析,采用典型对应分析筛选得到水质驱动因子,利用临界点指示类群分析方法探究关键影响因子的指示物种及其阈值,并基于底栖动物完整性指数和综合指数法对水生态系统健康状况进行评价.结果表明,底栖动物群落以耐污的水生昆虫和软体动物为主,多样性水平较低,位于0~1.01之间;氟化物、生化需氧量、氨氮和总磷为底栖动物群落的关键水质影响因子;氨氮有4种正响应指示物种,其阈值范围为1.09~6.94 mg·L^(-1),总磷有3种正响应指示物种,其阈值范围为0.48~1.27 mg·L^(-1);健康评价结果表明全流域水生态健康评价结果总体较差,中上游健康状况相对较好,健康状况最好地区主要位于昌平区山区,健康状况最差地区主要位于朝阳区及中心城区.本研究结果可为河流生态修复和污染物控制提供依据,同时也为其他城市水生态文明建设提供参考.