牛肌肉卫星细胞向胰岛素分泌细胞的诱导转分化研究

肌肉卫星细胞是源自中胚层的肌源干细胞,具有增殖分化融合成肌管并形成肌细胞的能力.在体内条件下,肌肉卫星细胞不可能跨胚层分化为内胚层来源的胰腺细胞.本研究从牛(Bos taurus)胎儿肌肉中分离培养得到肌肉卫星细胞,并在体外条件下将其诱导成胰岛素分泌细胞.在诱导过程中,分析了与胰腺发育相关的胰十二指肠同源基因盒1基因(pancreatic and duodenal homeobox 1,PDX1)、神经原素3基因(neurogenin 3,NGN3)、淀粉酶基因(Amylase)和胰岛素基因(Insulin,INS)的动态表达情况.结果表明,PDX1作为决定胰腺分化发育和胰岛功能的主要调节基因,在诱导分化的第2天能够检测到其mRNA的表达,在第3天表达量达到了最大,第4天以后维持在较低水平.NGN3是内分泌细胞形成非常重要的转录因子,是能够将胰岛素分泌到胞外的关键基因,其mRNA在分化诱导的第3天开始表达,第4天达到最高水平,之后逐渐下降.Amylase是胰腺发育中细胞外分泌相关的基因,Amylase mRNA在第6天才开始表达,8d后达到最高.INS mRNA表达量在11～12 d最高,酶联免疫吸附分析(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)发现,诱导形成的胰腺细胞能够正常分泌胰岛素,培养液中胰岛素的浓度在诱导的11～12 d达到最高值.向培养液中添加葡萄糖后,可使细胞的胰岛素分泌量显著提高,说明诱导得到的细胞类似于成体胰岛的功能,其胰岛素分泌受外界葡萄糖浓度的调节.上述结果表明,肌肉卫星细胞可以被诱导转分化为胰岛素分泌细胞,并对培养环境中的葡萄糖刺激做出应答反应.本研究结果为进一步的研究和临床应用提供基础资料.     

北京山区河岸植被的水土保持效益

通过野外简易径流小区的放水冲刷试验,研究北京山区河岸带不同植被类型水土保持效果差异。试验设计4,6,8L/min 3种上方来水流量以及6种植被类型小区坡面,冲刷历时31min,试验过程收集径流泥沙样,分析不同径流小区的产流产沙特征。结果表明:(1)各植被类型小区平均总产流产沙量(43.29L/m~2,0.71kg/m~2)均显著小于裸坡下平均总产流产沙量(65.86L/m~2,3.21kg/m~2)(p0.05)。植被具有明显的减流减沙效益,且减沙效益(78.66%)大于减流效益(36.16%);(2)不同植被类型间减流减沙效果不同,随着放水流量的上升,坡面产流速率、产沙速率不断上升,其中以狗牙根小区平均产流速率(6.16L/min)、平均产沙速率(55.50g/min)最小,水土保持效益较好;(3)不同植被类型小区稳定入渗速率差异显著(p0.05),均大于裸坡条件下的稳定入渗速率(42mm/h),其中以狗牙根小区坡面的径流稳定入渗速率最大(129.0mm/h)。综上所述,植被具有明显的蓄水保土效益,且不同的植被类型间减流减沙效果差异显著。研究结果为北京山区河岸带进行生态环境安全建设以及生态修复提供了基础理论依据,并且为河岸边坡的植被修复物种选择提供了参考依据。     

实验林场与森林公园建设探析

分析了高校实验林场的重要作用,提出了管理好实验林场和森林公园、践行生态文明的对策,以供参考。     

典型榆树疏林碳氮储量及其分配特征

榆树疏林是科尔沁沙地和浑善达克沙地植被演替的顶级群落。以退耕还林后天然恢复的科尔沁沙地榆树疏林和无破坏的浑善达克沙地榆树疏林为研究对象,运用样方调查法、生物量估算法及相关的数理统计方法,比较分析2种典型榆树疏林碳氮储量及其分配特征。结果表明：1）除土壤无机碳储量外,浑善达克沙地榆树疏林各组分的碳氮储量均显著高于科尔沁沙地榆树疏林,其中总的碳氮储量分别为科尔沁沙地榆树疏林的1.97和1.82倍;2）2种榆树疏林碳氮分配特征相似,最大贡献者均为土壤,其所占比例相应地均超过了55%和80%,而最小贡献者则均为枯落物;3）与浑善达克沙地榆树疏林相比,退耕还林后的科尔沁沙地榆树疏林可能具有更大的碳汇潜力和固氮功能。     

晋西北河保偏矿区土地利用变化对土地退化风险的影响

 采用基于光谱混合分析(SMA)的地表覆盖指数对晋西北河保偏矿区1990—2006年土地退化风险进行评价,并结合土地利用类型分析土地利用动态变化对土地退化风险的影响。结果表明:研究期内矿区的土地退化风险总体上呈降低趋势,未利用地的开发利用和生态工程实施是导致区内土地退化风险降低的主要原因;煤矿开采虽然对土地退化有一定的影响,但矿区发展所引发的区内土地利用结构的改变以及退耕还林等一系列生态工程的实施很大程度上能抵消这种负面影响。     

教学实验林场创新发展初探

教学实验林场是林业院校教育实习和科学研究的基地。在坚持以教学实习及科研服务为工作中心的基础上,充分利用教学实验林场的资源优势,使教学实验林场的经济效益、生态效益和社会效益得到充分发挥,促进教学实验林场的创新发展,并通过协调工作中心、经济效益、生态效益和社会效益间的关系,形成教学实验林场的可持续发展道路,为生态文明建设做出贡献。     

库布齐沙漠半固定沙丘上2种草本植物的分布格局

采用空间点格局分析方法,对库布齐沙漠中典型半固定沙丘的沙地旋覆花、沙米2种主要草本植物的分布格局进行研究。结果表明:多年生植物沙地旋覆花在沙丘不同部位的分布数量变异较一年生植物沙米要大;沙丘上2种草本植物的总体分布格局基本上呈现群聚状态,并从沙丘上部到沙丘下部逐渐减弱,2种间相互关系从沙丘上部到沙丘下部基本表现为从相互促进转变为相互竞争的趋势。沙米作为流沙上的先锋植物,在沙丘从流动到固定过程中作用至关重要,建议在人工促进流沙固定的措施中,可以结合其他工程措施(如沙障等)进行人工沙米种子的撒播,以加速植被的恢复。     

北京城市森林生态系统能量分配的季节动态研究

  目的  森林是陆地生态系统的主要组成部分,对全球碳水循环和能量交换过程有重大影响,然而对城市森林生态系统能量交换过程的了解仍很有限,本文在北方城市森林开展生态系统水热通量的机理研究,对制定科学合理的人工林水分管理策略具有重要意义。  方法  本研究利用涡度协方差观测法,探讨了2018年北京奥林匹克森林公园各表面能量组分的日变化和季节变化,以及控制能量分配的主要生物物理因子。  结果  全年日均净辐射通量（R_n）为133 W/m2,日均感热通量（H）为23.6 W/m2,日均潜热通量（LE）为26.9 W/m2。波文比（β = H/LE）为0.88。在非生长季,感热通量大于潜热通量,在生长季开始,潜热通量逐渐超过感热通量,占据主导地位。Priestley-Taylor系数（α系数）、冠层导度（g_s）和解耦系数（Ω）都与土壤含水量（VWC）和归一化植被指数（NDVI）呈正相关的关系,与饱和水汽压差（VPD）则呈现先上升后下降的关系。β与VWC、VPD和NDVI都呈现负相关的关系。VWC和VPD通过影响冠层导度,控制潜热通量及能量分配。  结论  本研究结果表明:干旱条件能显著降低生态系统冠层导度,从而降低潜热通量,影响能量分配。此外,为提高潜热通量比例,最大化城市绿地的降温功能及其价值,在冠层构建期和生长季干旱期进行一定程度的灌溉是一项合理的用水管理措施。      

北京山区典型土地利用方式对土壤理化性质及可蚀性的影响

延庆县地处北京市西北部,作为北京生态环境建设工程的重要组成部分,是北京五大风沙口之一,此区属于生态环境脆弱地带,加之人类对土地资源的不合理利用,导致了严重的土壤侵蚀性问题。针对北京市延庆县山区不同土地利用类型的土壤,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,对研究区农田、果园、苗圃幼林地、山地灌木林和土路5种土地利用类型下土壤可蚀性及其理化性质进行研究,结果表明:各土地利用类型中,山地灌木林的土壤总孔隙、土壤贮水能力、土壤饱和持水量和有机质显著大于其它土地类型(P0.05)。不同土地利用方式的土壤可蚀性K值存在差异,由大到小依次表现为:土路(0.047 4)农田(0.043 5)果园(0.042 1)苗圃幼林地(0.040 8)山地灌木林(0.034 2)。对土壤可蚀性和土壤理化性质进行相关性分析结果表明:土壤可蚀性与砂粒、粉粒含量、黏粒含量、非毛管孔隙、土壤贮水能力和容重相关性较好(P0.05),可作为土壤可蚀性评价的指标。     

晋西黄土残塬沟壑区防护林热收支特性及蒸散研究

应用自记综合气象观测塔，对刺槐和油松林进行了以蒸散研究为目的的防护林热收支特性研究．结果表明：１９９４年生长季日平均实际太阳辐射量为７～２４ＭＪ·ｍ－２；刺槐林林冠对太阳辐射的反射率为１５％，油松林的反射率在１０％以下，反射率的差异是造成两林分净辐射收支相差１～３ＭＪ·ｍ－２的主要原因．春夏两季林分获取的净辐射均由约７０％～８０％的太阳辐射转换而来；秋季的转换率约为６０％，油松林的转换比刺槐约大１％～５％；防护林地区每天获取的净辐射量中，消耗于蒸散的潜热通量部分，在春夏秋三季分别为６５％，８２％和８５％，油松林比刺槐林偏高１％左右；用于气温变化的显热通量部分在春季约占３２％，夏秋为１５％左右，其中刺槐林中显热通量部分在春夏两季所占的百分比相对油松要高出４％～５％；刺槐林地用于土壤热流量部分的热量在５～９月约占净辐射的１％～３％，油松林为２％～５％；１９９４年生长季刺槐林蒸散量为５１９ｍｍ，油松林为５９７ｍｍ．