内蒙古草地生态系统近10年NPP时空变化及其与气候的关系

植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。通过改进的光能利用率模型(CASA模型),利用MODIS NDVI数据、土地覆盖分类数据、气象数据等,逐像元模拟2001-2010 年内蒙古草地生态系统NPP的时空变化,分析其对气候因子变化的响应关系。结果表明,1)2001-2010年内蒙古草地多年平均NPP为281.3 g C/(m²·a),空间分布呈由西南向东北递增的趋势,草甸草原、典型草原和荒漠草原平均NPP分别为431.8,288.7和123.5 g C/(m²·a);2) 2001-2010年间内蒙古草地NPP总体上呈上升趋势。NPP上升趋势最明显的草地主要分布在毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔盟和大兴安岭南麓地区,而下降趋势最明显的草地主要分布在阴山山脉和锡林郭勒盟中部的典型草原区;3) 总体而言,降水量是内蒙古草地净初级生产力的主要影响因素。草甸草原NPP与降水量、温度的关系均很密切,而且与温度的相关性更强;典型草原和荒漠草原NPP则主要受降水量控制,其中荒漠草原NPP与降水量的关系更密切。     

甘肃省草地NPP时空变化及对气候因子的响应

本研究利用MOD17A3 NPP和气象数据对甘肃省天然草原2000—2019年净初级生产力(net primary productivity,NPP)进行动态监测,并利用趋势分析法和变异系数法研究近20年草地NPP时空变化规律与气候因子的响应。结果表明:近20年,甘肃省草地NPP呈波动上升趋势,增速达4.72 gC·m^-2·a^-1·(10a)^-1,草地NPP分布由东南向西北递减;20年间草地NPP呈显著增加趋势的面积占甘肃省草地的75.70%,主要分布在陇中黄土高原、河西走廊、祁连山地大部以及陇南山地;草地NPP变异系数小于0.15的面积仅占40.31%,以山地草甸、低地草甸和高寒草甸为主,草地NPP整体呈现高波动性;草地NPP与降水量的相关性最高,温性草原NPP对降水量的响应最敏感,温性荒漠草原次之,高寒草原对降水响应最低。综上所述,甘肃省草地NPP呈现增长趋势但稳定性低,对降水量的响应强于气温,生态工程对草地NPP具有促进作用,需长期实施。     

基于Daycent模型的三江源地区草地NPP估算及其对气候变化的响应

【目的】探求1971-2020年草地NPP的时空变化特征及其与气候因子的关系。【方法】基于Daycent模型估算三江源地区草地NPP,结合同期温度和降水数据,运用多元回归分析法进行分析。【结果】1)三江源地区草地NPP多年的年平均值为168.10 gC/m²,空间上呈现东高西低,南高北低的格局。2)高寒草甸类年均NPP为227.44 gC/m²,高寒草原类年均NPP为117.23 gC/m²。3)当降水量小于450 mm时,温度与草地NPP呈正相关;当降水量大于450 mm时,温度与草地NPP呈负相关。【结论】三江源地区草地NPP呈自东南向西北递减的空间格局;不同草地类型中,高寒草甸类年均NPP大于高寒草原类年均NPP,且高寒草原类年均NPP有显著的增加趋势;三江源地区的草地NPP与降水量呈显著相关关系,温度对该地区的草地NPP也有影响。     

基于光能利用率模型的内蒙古天然草原植被净初级生产力动态监测与气候因子的响应

利用光能利用率模型和MODIS数据对内蒙古天然草原2000-2018年植被生长期草原净初级生产力进行连续动态监测,并在像元尺度利用最小二乘法分析了近20年植被净初级生产力(NPP)时空变化规律。结果表明:近20年中,内蒙古天然草原NPP在空间上呈由西向东递增分布规律,年均NPP为198.04 g C·m^-2·a^-1,潜在草地退化面积16.22万km²,其中重度、较重度面积分别为0.20万和1.11万km²,主要分布于人类活动密集区域,如矿区、建设用地及周边;在草地类型上,温性草原、温性草甸草原、温性荒漠以及温性荒漠草原潜在退化面积分别为5.22万、1.40万、4.04万和2.21万km²。通过分析NPP与气候因子的相关性表明:近20年,内蒙古草原NPP与降水具有显著相关性,与温度无相关性;温性草甸草原NPP对降水的响应最敏感,温性荒漠草原其次,温性草原对降水响应最低。研究还根据上述结果,围绕草地生态保护提出了建议。     

呼伦贝尔草原净初级生产力时空变化及气候响应分析

为了定量评估呼伦贝尔草原的生产能力,明确气候因子对草原生物量累积过程的影响,利用近18年中分辨率成像光谱仪(MODIS)净初级生产力(NPP)产品(MOD17A2H),结合同时期气象数据,基于像元定量分析了呼伦贝尔草原NPP的时空变化规律及其与气候因子的关系。结果表明:2000-2017年呼伦贝尔草原净初级生产力(NPP)均值为306.97 g C·m~(-2), 18年来NPP变化呈波动中增加的趋势,最低值为2001年的241.60 g C·m~(-2),最高值为2014年的372.10 g C·m~(-2)。NPP高值区(400 g C·m~(-2))分布于低地草甸;中值区(250～400 g C·m~(-2))分布于山地草甸和温性草甸草原;低值区(250 g C·m~(-2))出现在呼伦贝尔西部的温性草原,不同草地类型NPP值整体变化趋势表现为:低地草甸山地草甸温性草甸草原沼泽类温性草原。呼伦贝尔草原NPP与降水的相关性高于与温度的相关性,降水是NPP积累的主要影响因子,温性草甸草原和温性草原对气候因子变化的响应总体比低地草甸和山地草甸敏感。     

呼伦贝尔草原净初级生产力时空变化及气候响应分析

为了定量评估呼伦贝尔草原的生产能力,明确气候因子对草原生物量累积过程的影响,利用近18年中分辨率成像光谱仪(MODIS)净初级生产力(NPP)产品(MOD17A2H),结合同时期气象数据,基于像元定量分析了呼伦贝尔草原NPP的时空变化规律及其与气候因子的关系。结果表明:2000-2017年呼伦贝尔草原净初级生产力(NPP)均值为306.97 g C·m^-2, 18年来NPP变化呈波动中增加的趋势,最低值为2001年的241.60 g C·m^-2,最高值为2014年的372.10 g C·m^-2。NPP高值区(>400 g C·m^-2)分布于低地草甸;中值区(250～400 g C·m^-2)分布于山地草甸和温性草甸草原;低值区(<250 g C·m^-2)出现在呼伦贝尔西部的温性草原,不同草地类型NPP值整体变化趋势表现为:低地草甸>山地草甸>温性草甸草原>沼泽类>温性草原。呼伦贝尔草原NPP与降水的相关性高于与温度的相关性,降水是NPP积累的主要影响因子,温性草甸草原和温性草原对气候因子变化的响应总体比低地草甸和山地草甸敏感。     

2000-2010年锡林郭勒草原NPP时空变化及其气候响应

利用MODIS MOD17A3植被初级生产力数据产品及地面气象观测数据,研究分析了2000-2010年锡林郭勒盟草原NPP的时空变化特征、各气候因子的年际变化特征及NPP与气候因子的相关关系。结果表明,锡林郭勒盟草原NPP的分布由东向西逐渐减小,值大多分布在0~0.5 kg C·m-2;2001-2010年NPP呈现波动变化,整体呈增加趋势,空间分布上更加趋于均匀分布;2000-2010年,研究区内典型草原和荒漠草原各气候因子的变化趋势大致相同,4-9月累计平均气温、平均相对湿度和累计日照时数呈减小趋势,平均风速呈增加趋势,累计降水量典型草原呈轻微减少趋势,荒漠草原呈增加趋势,趋势斜率分别为-0.026和1.044 5,典型草原大部分气候因子的波动程度大于荒漠草原;研究区内两种类型的草原的NPP均与4-9月累计平均气温、平均日最低气温有较强的负相关关系(显著水平分别为P0.001和P0.01),与累计降水量、平均相对湿度有较强的正相关关系(显著水平为P0.01),与4-9月累计日照时数、平均风速呈负相关关系但相关关系较弱,荒漠草原对气候因子变化的响应总体不如典型草原敏感。     

锡林郭勒盟不同草原类型EVI的时空变化及其对气候的响应

基于2000–2014年锡林郭勒地区的MODIS/EVI数据,辅以时间序列谐波分析法(HANTS)、最大值合成法,在此基础上结合气象数据,利用趋势线分析和相关性分析等方法,探究2000–2014年锡林郭勒盟不同草原类型时空变化及其对气候的响应情况。结果表明,1)锡林郭勒盟各类型植被EVI值从5月开始增长,7、8月达到峰值。温性草原化荒漠类、温性山地草甸类和沼泽类植被呈降低趋势,而其他类型植被呈上升趋势。2)锡林郭勒盟大部分区域的植被无明显变化,位于中部、南部、西南部、二连浩特、苏尼特左旗、东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗等区域的温性草原类、温性荒漠草原类、温性草甸草原类、高寒草原类、温性荒漠类等植被呈现出缓慢改善的变化,而位于西乌珠穆沁旗东部的温性山地草甸类和东乌珠穆沁旗中部的沼泽类植被呈轻度退化趋势。3)植被EVI主要受平均气温、降水量、平均相对湿度、日照时数的正向调控,受平均风速的制约影响。此外,低地盐化草甸类、改良草地、温性草原类、温性荒漠草原类EVI与气象因子的相关性较高,高寒草原类EVI与气象因子的相关性较低。总体上,2000–2014年锡林郭勒植被状况保持稳定并有所改善,气象因子中的平均气温与各类型植被变化关系密切。     

近30年山丹天然草原面积及盖度变化

本研究将3S技术与地面调查相结合,选择决策树分类和像元二分模型等方法,对山丹草原资源和草地植被盖度现状及变化进行了研究与评价。结果表明:研究区草原总面积39.59万hm~2,其中高寒草甸、山地草甸、温性草原、温性荒漠和温性草原化荒漠分别为8.47,3.14,9.61,8.23和10.14万hm~2;2014年研究区草原总面积比1987年减少了2.59万hm~2,山地草甸、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠分别减少了8592.75,2377.08,3357.69和11559.75hm~2。各类型草地平均盖度依山地草甸、高寒草甸、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠次序降低,分别为82.35%,57.60%,33.79%,17.07%和9.94%,正常年份分别以Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,V和V级草地盖度为主;从1987年到2014年,山地草甸盖度呈现逐年降低的趋势,高寒草甸呈先上升后下降趋势,温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠呈先下降后上升趋势。     

内蒙古草地净初级生产力时空变化及其对干旱的响应

为探究内蒙古草地生长季净初级生产力（Net primary productivity,NPP）的变化及其与干旱的关系,本文通过趋势变化和相关性计算对2001-2015年内蒙古草地NPP和标准化降水蒸散指数（Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI）的时空变化进行研究。结果表明：内蒙古草地生长季NPP平均增长率为2.20 g C·m^-2·a^-1,其中草甸草原为3.73 g C·m^-2·a^-1,典型草原为1.69 g C·m^-2·a^-1,荒漠草原为0.30 g C·m^-2·a^-1。NPP均值整体上自西南向东北逐渐增加,其中草甸草原最高,其次为典型草原,荒漠草原最低,年均NPP分别为387.90 g C·m^-2·a^-1,291.26 g C·m^-2·a^-1,133.70 g C·m^-2·a^-1。NPP整体上与SPEI-1相关性最强,其中,草甸草原与SPEI-1最强相关性最强,典型草原、荒漠草原与SPEI-3相关性最强。干旱对荒漠草原的影响最大,对典型草原的影响次之,对草甸草原的影响最小。     

柑橘渣自然发酵过程中pH及营养物质含量的变化规律研究

为研究柑橘渣在自然发酵过程中pH和营养物质含量的动态变化规律,本试验将新鲜柑橘渣密封后自然厌氧发酵,分别在第0、7、14、21、28、56天采集样品,测定pH和营养物质含量。试验结果表明:柑橘渣自然发酵7 d内pH迅速下降,粗蛋白质、粗灰分、钙、磷含量分别提高58.18%、52.38%、57.45%、30.00%,然后保持相对稳定;14 d内干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量保持稳定,14 d后逐渐下降,发酵56 d较发酵前分别降低9.20%、19.33%、13.02%。试验结果提示,柑橘渣自然发酵能降低pH和纤维含量,提高营养物质含量,但由于蛋白质和干物质含量低,因此需要与其他低水分、高蛋白质的饲料进行混合发酵,以提高其饲用价值。     

不同放牧强度对拉萨河谷温性草原植物群落和物种多样性的影响

放牧对西藏温性草原的影响敏感且复杂。本试验通过研究植物群落特征在不同放牧强度下的变化,以期为物种多样性保护和放牧管理提供科学依据。本文以拉萨河谷温性草原为研究对象,设置3种放牧梯度,采用样方调查法,分析不同放牧强度对植物群落和物种多样性的影响。结果表明,禁牧处理下植物群落高度、Shannon-wiener指数、Pielou指数显著升高,但Simpson指数显著降低,物种更替程度最低;中度、重度放牧处理下Shannon-wiener指数、Pielou指数和Simpson指数显著降低。放牧是直接影响物种重要值的重要因素,并且是物种更替的直接驱动力。围封使植被群落高度、物种多样性增大,物种更替率降低,对退化草地有一定的修复作用,但重度放牧使植物向耐啃食、耐践踏、低矮化方向发展,并且使物种多样性降低。     

牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析

旨在挖掘牦牛不同年龄肌肉组织中miRNA表达谱,分析其生物学特征,以探索其在牦牛肌肉发育过程中的调节模式。本研究构建0.5、2.5、4.5和7.5岁肌肉组织的4个小RNA文库,利用Solexa技术进行测序,用生物信息学方法和RT-qPCR技术对测序结果进行分析和验证。结果,获得各miRNAs分别在4个年龄段肌肉组织中的表达量,在7.5岁肌肉组织中发现58个共同与0.5、2.5、4.5岁差异表达的miRNAs,其中53个miRNAs在7.5岁肌肉组织中显著下调,5个显著上调。运用R语言进行GO富集和KEGG信号通路分析,58个miRNAs可能通过PI3K-Akt、MAPK、Ras和肌动蛋白细胞骨架调节通路(regulation of actin cytoskeleton)参与调节牦牛肌肉细胞的增殖与分化,且PI3K-Akt、MAPK、Ras 3个信号通路共同靶向53个靶基因,说明3个信号通路相互关联。随机选择8个miRNAs进行RT-qPCR验证,结果表明其中7个miRNAs的表达趋势与测序结果一致。结果表明,牦牛肌肉发育可能受到多种miRNA的调控并涉及多个信号通路,有助于构建肌肉组织中miRNA的调控网络,为进一步研究miRNA调控哺乳动物肌肉发育奠定了理论基础。     

两色金鸡菊提取物对运动小鼠抗疲劳和耐缺氧作用的研究

为研究两色金鸡菊提取物对小鼠的抗疲劳和耐缺氧作用,选择48只小鼠随机分为4组,即对照组,低、中、高剂量两色金鸡菊提取物组(每日5、10、20g/kg体重)。各组小鼠分别灌胃(每日0.20mL/10g)给予不同剂量的两色金鸡菊提取物,连续灌胃21d后,观察不同浓度的两色金鸡菊提取物对小鼠负重游泳时间及运动后小鼠血清尿素氮、血乳酸、肝糖原含量和小鼠常压耐缺氧存活时间、断头后呼吸维持时间的影响。结果表明,两色金鸡菊提取物能延长小鼠负重游泳时间,降低运动小鼠血清尿素氮、血乳酸含量,增加运动小鼠肝糖原含量,明显延长小鼠常压耐缺氧存活时间及断头后呼吸维持时间。结果提示,一定剂量的两色金鸡菊提取物具有抗疲劳作用和提高耐缺氧能力作用。     

泰和乌鸡肉营养成分特征分析

泰和乌鸡因其药食同源而闻名天下,为探讨泰和乌鸡营养成分在性别之间和与其他鸡种间的差别与优势,测试分析了乌鸡的公鸡-阉鸡-母鸡之间、林下散养-笼养之间和散养乌鸡-散养小黄鸡之间鸡肉中营养成分的区别,结果表明:林下散养乌鸡具有高氨基酸、适中蛋白质和低脂肪特征,乌鸡肉中富含硒和锌、铁、锰等微量元素,不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸;呈味氨基酸含量公鸡高于母鸡,乌鸡高于小黄鸡。     

家蚕ML家族基因的鉴定及病原诱导表达特征

MD-2相关脂类识别蛋白(MD-2-related lipid-recognition,ML)家族是一类广泛分布于动物、植物和真菌的含有ML单一结构域的蛋白家族,在先天免疫、脂类识别及代谢过程中发挥重要作用。通过同源检索在家蚕基因组数据库中比对获得4个ML家族成员基因,包括BmNPC2、BmML-1、BmML-2和BmEr-16,克隆其cDNA序列,生物信息学分析表明家蚕ML家族蛋白具有典型的ML结构域和信号肽,并至少含有4个保守的半胱氨酸残基。系统进化分析显示BmNPC2与黑脉金斑蝶的Promoting以及烟草天蛾的MsML-1亲缘关系较近,BmML-2、BmEr-16以及BmML-1与果蝇的NPC2家族蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示ML家族基因在家蚕各组织中均有转录,其中在脂肪体和马氏管中的表达量相对较高。将大肠埃希菌以及球孢白僵菌、黑胸败血芽孢杆菌、核型多角体病毒和家蚕微孢子虫等家蚕病原通过注射或添食家蚕5龄幼虫进行免疫诱导,qRT-PCR结果显示家蚕ML家族成员在不同病原诱导之后均有不同程度的上调表达,推测ML家族成员可能参与到宿主对入侵病原物的免疫过程。     

miR-21在鸭胚胎期胸肌发育中的功能研究

旨在通过研究鸭miR-21的分子特征、时空表达模式以及对鸭骨骼肌卫星细胞的增殖与分化的影响,为探索骨骼肌发育机制提供支撑。本研究选取180枚(98±5)g鸭蛋,相同条件孵化。从孵化第11天到第27天每天取3枚鸭蛋(分别表示为:E11、E12、E13……E26、E27),无菌状态下逐只采集鸭胚胸肌样品。E27时另取3只鸭胚逐只采集腿肌、心、肝、肾、肌胃、小肠、腹脂和皮脂。混合酶消化法和差速贴壁法分离和纯化骨骼肌卫星细胞,骨骼肌卫星细胞增殖、分化时期分别过表达和干扰miR-21表达,利用荧光定量、蛋白杂交、EdU检测及流式细胞术等检测miR-21对鸭骨骼肌卫星细胞增殖和分化的影响。qRT-PCR结果显示,miR-21的表达随着孵化时间的增加而增加,E19天时到达最高,然后逐渐降低;E27时,miR-21在肝中的表达量最高。在增殖的鸭骨骼肌卫星细胞中过表达miR-21,荧光定量PCR检测CDK2和CyclinD1基因的mRNA表达量分别显著(P<0.05)和极显著增加(P<0.01),EdU检测阳性细胞数目显著增加(P<0.05),流式细胞仪检测发现G2期细胞数目极显著降低(P<0.01)、S期细胞数量显著增加(P<0.05)。在增殖的骨骼肌卫星细胞中,干扰miR-21表达,所得结果相反。在分化的鸭骨骼肌卫星细胞中过表达miR-21,qRT-PCR检测MyoG和MyHC基因的mRNA表达量均极显著增加(P<0.01);蛋白杂交(WB)检测结果显示,MyoG蛋白表达显著增加(P<0.05),MyHC蛋白表达极显著增加(P<0.01)。免疫荧光检测发现,MyHC阳性细胞数和10核以上的肌管数都极显著增加(P<0.01)。在分化的鸭骨骼肌卫星细胞中,干扰miR-21的表达,所得结果相反。结果表明,miR-21具有促进成肌细胞鸭骨骼肌卫星细胞增殖和分化的作用。     

紫云英荚果成熟度对落荚及种子产量的影响

在紫云英（Astragalus sinicus L）结荚成熟期分期收获,测定不同时期荚果数量及自然落荚、扰动落荚、留枝荚果成熟度和籽粒产量,分析各因素对紫云英种子产量和质量的影响,为紫云英种子最佳收获期的确定提供依据。结果表明,紫云英荚果数量随生育期延长逐渐增加,总荚果数和留枝荚果数于盛花期后26 d达最大值;自然落荚量随成熟度的升高显著增加,61.1%~88.8%荚果成熟时,自然落荚占总荚果数3.3%~24.1%,最高落荚损失占总产量的20.9%,自然落荚的荚果成熟度及千粒重显著高于留枝荚果和扰动落荚。在0~90%的成熟度区间内,单位成熟度对籽粒产量的影响为3.4至-1.1 g·m^-2,随成熟度升高,籽粒产量增长率降低。在群落荚果68.7%成熟时,种子产量最高达1 250 kg ·hm^-2,花序消失可作为紫云英种子最佳收获期的表观群体信号。     

复方中草药对中华鳖营养免疫及抗氧化功能的影响

为研究复方中草药对中华鳖营养免疫及抗氧化功能的影响,试验在水温27~29℃时,将体质量25~35g的中华鳖(Pelodiscus sinensis)幼鳖饲养在池底铺10cm细沙的1.0m×0.8m×0.8m水泥池中,分别投喂添加0%(对照组)、1%、3%和5%复方中草药(芹菜籽粉∶葡萄籽粉∶薏仁粉=1:1:1)的饲料。养殖60d后主要测定幼鳖血液中的抗氧化指标。结果表明:1%、3%、5%中草药组血清谷胱甘肽活性(GSH-Px)均显著高于对照组,剂量效应规律较为明显。5%中草药组血清总抗氧化能力(T-AOC)显著高于对照组。1%中草药组血清过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组,剂量效应规律不明显。1%、3%和5%中草药组血清丙二醛(MDA)含量均显著低于对照组。3%和5%中草药组幼鳖血清尿素氮(BUN)水平显著低于对照组,表明中草药可提高中华鳖幼鳖蛋白质利用效率。综上所述,从中华鳖幼鳖血清T-AOC活性、MDA含量以及BUN水平等指标来看,结合经济性原则,该复方中草药添加量以3%较为适宜。另外,该复方中草药对于中华鳖幼鳖整个机体的免疫状态的影响规律不明显,其改善中华鳖抵抗力的内在机制还有待深入研究。     

实时荧光定量PCR检测高温即时浸酸对蚕卵中家蚕微孢子虫的灭活效果

家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)引起的家蚕微粒子病是对蚕种生产危害最为严重的家蚕病害,蚕种浸酸处理是蚕业生产中常用的一种防病处理手段。为探明浸酸处理对家蚕微粒子病的防治效果,将家蚕二化性四元杂交组合两广二号的带毒蚕卵分别进行常规即时浸酸处理和高温即时浸酸处理,采用实时荧光定量PCR对卵龄24~240 h蚕卵中的家蚕微孢子虫进行定量检测。结果发现,常规和高温浸酸处理后每日取样蚕卵中家蚕微孢子虫的检测值较阳性对照组均显著降低,高温浸酸组又明显低于常规浸酸组,表明2种浸酸处理对蚕卵中的家蚕微孢子虫均有灭活作用,且高温处理的灭活效果更为显著。对蚕卵孵化后饲养至3龄眠和5龄起的幼虫逐条进行显微镜镜检,结果显示高温即时浸酸处理对家蚕微粒子病的相对防治效果分别为92.30%±2.95%和81.80%±0.06%。综上表明,高温即时浸酸处理带毒蚕卵对家蚕微粒子病有显著的防治作用。