A rapid assessment of landscape biodiversity using diversity profiles of arthropod morphospecies

Context

The assessment of land-use impacts on biodiversity is one of the central themes of landscape ecology and conservation biology. However, due to the complexity of biodiversity, it is impossible to obtain complete information about the diversity of all species even for small areas, necessitating the selection of individual species or assemblages thereof as species surrogate. In parts of the world where taxonomic expertise is lacking, species identification has hindered progress in biodiversity conservation, and the only practical, relatively-accurate option, is the use of taxonomic minimalism.

Objective

We carried out a rapid biodiversity assessment based on three surrogates—land-use (driver-surrogate), terrestrial arthropods (species-surrogate) and morphospecies (taxonomic-surrogate)—to determine the impacts of land-use on biodiversity of the Western Region (Ghana), an area covering ~4 % of the West African biodiversity hotspot.

Method

We used diversity profiles to visualize the distribution of a total of 8848 arthropod individuals over seven land-use types which define the complete heterogeneity of the landscape.

Results

Here, we present both sample and asymptotic diversity profiles of arthropod morphospecies for each land-use type and the potential of each land-use type for conserving arthropods.

Conclusions

We conclude that (1) the morphospecies approach is useful for detecting differences in species diversity of land-use types; (2) the concept of asymptotic diversity may not be necessary for land-use based biodiversity comparison; and (3) maximum diversity profiles are useful for determining the land-use conservation values in cases where pristine areas are not available.

     

正交实验法优化铁皮石斛生根培养体系

以铁皮石斛丛生芽为试材,通过三因素三水平正交实验方法优化生根培养体系,研究了不同添加物浓度对生根的影响,以筛选最适的铁皮石斛生根培养基。结果表明:香蕉泥对铁皮石斛生根有极显著的促进作用,培养基成分为1/2MS+2.5mg·L~(-1) NAA+1.5mg·L~(-1)IBA+150g·L~(-1)香蕉泥时,生根率可达到100%,为最佳的生根培养基。     

滑子蘑多糖的抗肿瘤、抑菌活性及保湿特性

以滑子蘑菌丝体为试材,利用热水浸提法提取多糖,采用体外细胞试验、琼脂凹环法,检测了滑子蘑多糖的抗肿瘤、抑菌活性,并研究了多糖的保湿特性,以期为滑子蘑多糖的开发利用提供参考依据。结果表明:与空白试验组相比,滑子蘑多糖对小鼠巨噬细胞Ana-1的促增长率为48.65%,对胃癌细胞HGC-27的增殖抑制率为58.21%,对乳腺癌细胞BT-549的增殖抑制率为76.83%,对宫颈癌细胞Hela-229的增殖抑制率为63.57%;滑子蘑多糖对革兰氏阴性菌大肠杆菌、沙门氏菌及革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均有抑制作用,且随着浓度的升高,抑制性增强;在30℃、RH 45%的恒温恒湿条件下,保湿性大小顺序为壳聚糖透明质酸山梨醇滑子蘑多糖甘油,在30℃、RH 80%的恒温恒湿条件下,保湿性大小顺序为透明质酸山梨醇壳聚糖滑子蘑多糖甘油,2种条件下滑子蘑多糖的保湿率都高于甘油,说明滑子蘑多糖有较好的保湿性。     

石细胞发育对“黄金梨”果肉硬化症的影响

选用"黄金梨"发病果实与正常果为试材,通过对病果与正常果单果质量、果形指数、色差、石细胞含量、果胶甲脂酶(PME)活性、苯丙氨酸解氨酶(PLA)活性等指标的测定,探索"黄金梨"果肉硬化的发病原因。结果表明:病果石细胞含量明显高于正常果,病果苯丙氨酸解氨酶活性显著高于正常果,但病果与正常果相比较,在果胶甲酯酶活性上无明显差异;说明"黄金梨"果肉硬化与石细胞的发育和苯丙氨酸解氨酶关系密切,而果胶甲酯酶活性对果肉硬化无明显影响。     

天山樱桃EST-SSR引物开发及PCR反应体系优化

以新疆天山樱桃叶片为试材,从NCBI数据库中搜索天山樱桃EST序列,利用SSRHunter 1.3软件查找SSR位点,结合Primer 6.0设计引物,通过正交实验和单因素试验优化天山樱桃SSR-PCR反应体系,并用最佳体系对所开发的引物进行验证,以期为研究天山樱桃遗传多样性、构建遗传连锁图谱奠定基础。结果表明:从58对备选引物中随机挑选30对引物进行试验,有21对引物能够扩增出特异性条带,有效扩增率为70%。20μL天山樱桃SSR-PCR最佳反应体系为dNTP 0.2mmol·L~(-1)、引物0.4μmol·L~(-1)、Taq酶0.75U、模板DNA 60ng。     

草菇子实体提取物的抗氧化活性

为考察草菇(Volvariella volvacea)子实体提取物(VBS)的抗氧化活性,测定了对两种自由基的清除率及其总还原力,结果表明:对羟自由基和DPPH自由基的清除率以及总还原力均与VBS的浓度存在正相关的量效关系,IC50值分别为1.40、0.67、0.63mg/mL。以ICR雄性小鼠为研究对象,灌胃给药12d,再用CCl4花生油溶液灌胃,8h后分别测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活力及丙二醛(MDA)的含量,各项指标在血清中的结果表明,VBS中剂量组(200 mg/kg)的抗氧化活性较好,而在肝脏中则表明VBS高剂量组(400mg/kg)的抗氧化活性较好。     

基于人行为影响的住区建筑多主体集成能耗模型

在城市建筑节能研究中,政府常常依赖城市能源与碳排放模型工具制定并评估节能策略。而当前的城市建筑能耗模型受限于开发技术等因素,尚存在诸多不足,例如,考虑人行为对建筑能耗的影响,建立行为、日常活动及与环境相关的综合能耗模型。关于此类模型合理的数学形式、参数选择的方法以及不同行为的模拟方式等问题还尚待进一步研究。采用多主体（Multi-Agent）建模技术,设计集成建筑能耗模型,以住区中的居民作为模型中活动的主体,模拟使用者行为习惯、活动对建筑能耗的影响;采用ISO 13790标准模拟建筑的供热和降温需求,并在集成环境中设计统一的描述框架,以相对独立的环境模拟、行为模拟模块形式进行交互,实现热环境模拟和基于主体活动的设备能耗模拟的有机结合。研究表明,住区居民的用能行为是影响城市建筑能耗密度变化的重要因素,实现对住区主体行为特征的引导是实现城市建筑节能目标的有效途径。     

不同密度与沼肥用量对玉米产量及效益的影响

为研究玉米在不同种植密度下,沼肥(液)不同用量对玉米生长和产量形成的影响,开展3个种植密度3种沼肥施用量试验。结果表明,玉米在A_1、A_2密度下,玉米产量随沼肥(液)施用量的增加而增加,但在A_3密度下,沼肥(液)施用量越大玉米产量反而降低,产量与经济效益表现最优的是A_2B_3、A_1B_3处理,即当玉米群体密度分别为5069株/667m~2,4535株/667m~2,沼肥用量为1111.7kg/667m~2。     

办公建筑中空调形式对室内外PM2.5浓度相关性的影响

室外PM2.5可通过新风及围护结构缝隙渗透至室内,室外PM2.5较高时尤为明显,结果导致室内空气中的PM2.5浓度上升。为了研究空调形式对室内外PM2.5浓度相关性的影响,在2015年夏季对重庆某办公建筑中采用不同空调形式的室内外PM2.5浓度进行了实测。实测结果发现：集中式空调、分体式空调和非空调房间室内外PM2.5浓度比变化范围分别为0.59～0.76、0.47～0.76、0.71～0.91。室内外PM2.5浓度相关性系数的排序为：集中式空调环境（0.94）> 非空调环境（0.92）> 分体式空调环境（0.77）,研究结果表明,办公建筑的空调形式,对室内外PM2.5浓度的相关性有影响。     

液压外骨骼机器人非线性模糊滑模控制方法

针对液压外骨骼机器人系统建模困难的问题,提出一种利用自适应模糊逼近方法来实现对滑模等效控制的逼近,不需要对机器人的未知参数进行预先估计,同时设计可调参数的自适应调节律,增强系统的鲁棒性,引入一种类势能函数设计具有非线性积分项的滑模面,当误差较大时,积分效应适当减弱,防止产生较大的超调量;当误差较小时,积分效应适当增强,减小稳态误差。利用李雅普诺夫方法论证了该闭环控制系统的稳定性,并使用模糊切换方法来消除滑模控制抖振。最后,对液压助力外骨骼机器人系统进行轨迹跟踪及外干扰实验,结果验证了该方法的有效性,控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号,且具有一定抗干扰能力。