植物凋落物在土壤有机质形成过程中扮演重要角色,在局域尺度上其分解速率与土壤生境密切相关.不同土壤基质下的凋落物分解快慢不同,进而影响土壤碳周转及养分利用效率.与叶凋落物分解密切相关的微生物群落主要来源于叶凋落物际,这些微生物群落在土壤养分循环和有机物分解过程中发挥着至关重要的作用,然而目前关于叶凋落物际中微生物群落动态变化的研究还相对较少.研究以喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)的叶凋落物为研究对象,通过高通量测序研究不同土壤(有机土、铁铝土、冲积土)和分解阶段(30％、60％、90％)下叶凋落物际细菌群落的动态变化及其对凋落物分解的影响.结果表明:随着分解的进行,叶凋落物际细菌群落多样性逐渐升高,并且群落多样性水平越高(Alpha多样性:有机土＞冲积土＞铁铝土),其分解速率越快(k:有机土＞冲积土＞铁铝土).研究进一步发现,叶凋落物际细菌群落组成变化受土壤类型和分解阶段显著影响(P＜0.001),但前者作用效应更大.具体而言,不同土壤基质下的叶凋落物际优势菌不同,有机土和冲积土基质中均由变形菌门(Proteobacteria)主导(分别占55.33％和53.10％),铁铝土基质中则以放线菌门(Actinobacteriota)为主(占比为63.95％).受分解阶段影响,不同土壤基质下叶凋落物际各优势菌门的平均相对丰度在分解后期均有所下降,而以绿弯菌门(Chloroflexi)为代表的寡营养菌(oligotrophic taxa)在分解后期显著增加(P＜0.05),与分解前期相比增加了 5.66-413.80倍.此外,在不同土壤中,叶凋落物际细菌群落构建均受确定性过程影响,其共现网络复杂度在冲积土、有机土、铁铝土中依次降低,变形菌门和放线菌门在整个叶凋落物际细菌群落的构建和维持中扮演着关键角色.研究揭示了不同土壤基质调控叶凋落物际细菌群落组成及多样性进而影响凋落物分解过程,这为深入理解叶凋落物际细菌群落在生态系统养分循环过程中的关键作用提供了数据支撑.

生物多样性保护是实现生态系统可持续发展的前提,生物多样性保护成效评估是生物多样性监管的基础,科学、有效的评估能够明显提升生物多样性保护与管理水平,并显著改善区域生态环境.总体来看,现有的保护成效评估主要围绕自然保护地、生态环境和生物多样性等研究对象的状态和变化两个层面开展,评估指标体系的侧重点逐渐由管理成效向保护成效转变,评估方法基本涵盖了全球、地区、国家和单个自然保护地等多种空间尺度.然而,由于缺乏统一的指标体系和评价方法,导致区域间的评估结果难以比较,因此多尺度集成评估也难以开展.近年来,全国生物多样性监测网络和数据库的建立,以及多种新技术(如遥感、环境基因组学等)在生物多样性监测中的应用,使得宏观生态系统和微观基因水平的多层次连续监测成为可能.基于此,建议未来我国生物多样性保护成效评估应在认真总结全球生物多样性保护成效评估理论和方法的基础上,加强全国生物多样性监测网络的建设,发展适合中国区域特点的跨学科的综合保护成效评估指标体系.定期的生物多样性保护成效评估,有助于全面了解我国生物多样性保护现状及发展趋势,进而为生物多样性保护和管理决策提供支持和服务,也为中国履行生物多样性公约、实现联合国可持续发展目标提供数据和技术支持.

目的 分析原发性胶质母细胞瘤(GBM)患者肿瘤组织中细菌相关特征基因,并研究肿瘤内细菌相关特征基因在GBM中的功能及作用机制.方法 采用基于癌症基因组图谱(TCGA)数据分析得到的原发性GBM瘤内细菌相关特征基因的公开数据,共152例.根据GBM患者总生存时间的中位数,将其分为低生存组(78例)和高生存组(74例).使用秩和检验评估组间α多样性的差异;采用非度量多维尺度(NMDS)分析和主坐标分析(PCoA)评估组间β多样性的差异;采用线性判别分析(LDA)比较两组GBM样本中丰富度存在显著差异的细菌种类.分别根据各差异细菌相关特征基因的相对丰富度将152例患者分为高丰富度组和低丰富度组,采用Kaplan-Meier法分析高丰富度组与低丰富度组患者生存率的差异.对与良好预后相关的高丰富度细菌相关特征基因GBM样本中显著上调的基因进行基因本体论(GO)生物过程功能注释和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;通过TCGA转录组测序数据集分析肿瘤免疫微环境景观,应用曼特尔检验分析免疫细胞浸润含量与预后相关细菌特征基因的相关性.所有数据分析均采用R软件,以P＜0.05为差异有统计学意义.结果 152例GBM组织中共鉴定出252种细菌相关特征基因,其中234种特征基因在低生存组与高生存组均存在,8种仅存在于低生存组,10种仅存在于高生存组.NMDS和PCoA结果显示,两组的β多样性的差异有统计学意义(P＜0.05).LDA显示,高生存组与低生存组的肿瘤组织中细菌相关特征基因的丰富度存在差异(P＜0.05),其中脆弱拟杆菌相关特征基因在高生存组的丰富度较高(P＜0.05),并与患者的总生存期呈正相关(x2=4.13,P＜0.05).功能富集分析显示,肿瘤内脆弱拟杆菌相关特征基因丰富度较高的患者肿瘤组织中高表达与免疫途径相关的基因(P＜0.05).曼特尔检验分析结果显示,原发性GBM肿瘤组织中脆弱拟杆菌相关特征基因的丰富度与M1巨噬细胞浸润呈正相关(P＜0.05).结论 脆弱拟杆菌相关特征基因在高生存原发性GBM患者肿瘤组织中的丰富度较高,并影响肿瘤的免疫微环境.

水、能源和粮食(WEF)是满足人类基本需求和社会经济发展的重要资源,自2008年至今,WEF相关研究引起国内外广泛关注,论文数量增加近百倍,已成为当前研究热点.但考虑目前只处于初步研究阶段,亟待系统梳理已有研究以期指导未来发展,基于此采用定量及定性结合的方法梳理国内外WEF纽带关系的研究进展,通过解析国内外研究尺度、方法及对象的异同之处,力求研判我国WEF未来领域研究方向.结果表明:(1)2008-2022年WEF纽带研究大致可分为概念探索、初步开发和蓬勃发展三个阶段.(2)根据定量Citaspace方法发现,研究热点方面国际上侧重基于量化评估方法开展资源间的流动研究,国内则聚焦于影响因素分析以支撑政策制定;研究前沿方面国际研究逐步实现了从宏观管理到微观应用再到更深入的多要素化研究转变,相较而言国内研究较为滞后.(3)根据定性归纳总结发现,研究尺度方面共包括全球、国家、流域、区域、城市、家庭六种尺度,国际聚焦于人口密集的城市尺度,而国内聚焦于WEF矛盾突出地区尺度,例如黄河流域、京津冀地区.研究方法方面国际聚焦于量化评估及模拟优化,而国内聚焦于量化评估和指标评价.研究对象方面国内外均聚焦于WEF内部研究.未来我国需在WEF纽带机理认识、研究尺度扩展、集成模型开发、外部要素耦合方面加强关注.

反硝化过程是生态系统气态氮损失的主要途径,然而其速率一直难以量化.15N同位素自然丰度法是量化陆地生态系统尺度反硝化速率的有效方法,但是该方法需要考虑反硝化过程中的氮氧同位素分馏效应.目前关于陆地土壤反硝化作用分馏系数的研究主要集中在森林和农田,对于草地土壤的研究十分有限.基于此,本研究以我国不同地区的4种典型草地土壤(大兴安岭、多伦、额尔古纳和刚察)为对象,通过室内厌氧培养实验测定土壤微生物群落反硝化作用的硝酸盐消耗速率,并借助瑞利分馏模型拟合出N和O同位素分馏效应(ε)及其比值(△δ180∶△δ15N).结果显示,草地土壤15ε为21.6‰～32.0‰(27.1‰±2.1‰),18ε为10.4‰～15.7‰(12.9‰±1.1‰).研究发现,不同环境之间15e存在一定差异,可能归因于不同类型土壤理化性质和反硝化微生物群落组成的差异.此外,不同研究所用计算方法的差异、底物硝酸盐浓度、硝酸盐异化还原反应以及开放环境中可能发生的硝化作用等都会在不同程度上影响15ε的计算.对于18ε来说,年均温和年均降水是影响18ε的重要因素.草地土壤△δ18O∶△δ15N比值为0.38～0.49(0.46±0.03),低于以往陆地和水体生态系统以及微生物纯培养的研究.亚硝酸盐的再氧化和与水之间的氧同位素交换可能是造成△δ18O∶△δ15N差异的重要原因.综上所述,不同草地生态系统土壤反硝化分馏效应存在一定差异,在定量评估陆地生态系统反硝化作用速率时需综合考虑气候类型和生态系统等变量.

森林-草原生态系统交错带是森林和草原两种地带性植物群落之间的交接地带,景观类型多样,环境异质性强,边缘效应明显,对全球气候变化敏感,是生物多样性保护的重要地带.林草交错带特殊的生境导致地上与地下生物多样性及其生态关联比森林、草原、农田等生态系统复杂.本文综合评述了地形、生态系统养分内循环、全球变化以及人类活动干扰等因素对林草交错带植物多样性的影响,分析了土地利用类型、氮沉降和大气CO2浓度升高、植物凋落物、土壤有机质及土层深度等对土壤微生物多样性的影响.今后,应当加强局域尺度控制实验与跨环境梯度调查相结合的研究手段,以揭示林草交错带生物多样性形成的地理格局与生态学机制.具体包括林草交错带复合系统物种多样性对土壤酸化、火灾、凋落物组成、围封和放牧及多因子交互作用的响应规律,以及地上-地下生物多样性的生态关联、退化生境修复与植被恢复等方面的研究,为林草交错带土地利用和生物多样性保护提供科学依据和数据参考.

在体-离体生物感受细胞模型采用在体暴露评估、离体结局分析以及系统环境关键组分筛选的方法，评估环境污染物通过影响机体内环境稳态而导致的健康效应和毒作用机制。该模型整合了人群现场的真实暴露与实验室细胞分子机制研究，结合了体外和体内模型的优势，弥补了单一的毒理学评价模型的不足，从宏观人群研究和微观机制探索之间的介尺度层面，为环境污染物毒性测试和评价提供了新的视角和方法。

随着皮肤疾病精准诊疗需求的不断增加，以高频超声为代表的无创诊断技术在皮肤病学领域的应用日益增多。近年来频率为20~75 MHz高频超声技术的发展，使得超声的分辨力大大提高，可清晰地显示皮肤各个层次和皮肤附属器等细微结构。其中，频率为20~30 MHz称为甚高频(very high-frequency)，频率为30~75 MHz称为超高频(ultra-high-frequency) [1]。与其他皮肤成像技术如皮肤镜、光学相干层析成像(optical coherence tomography，OCT)、共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope，CLSM)、计算机断层扫描成像(computed tomography，CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)相比，皮肤超声具有多尺度成像的特点，通过不同频率的切换，既可以显示皮肤表皮及真皮层的信息，还可以显示皮下组织等深部结构的信息，尤其是皮肤病变的纵向深度信息，如病灶浸润的深度、与周围组织的关系等。面对皮肤病学对无创诊断日益增长的多样化需求，超声作为一种无创、实时、便捷、高分辨力、多尺度的影像学检查方法，被认为具有广阔的应用前景 [1,2,3,4]，越来越受到广大皮肤科医师的关注。

群落间的相互作用可塑造群落功能是微生物生态的一个特点。微生物在感染人类，尤其是人类的慢性创面时，微生物群落间相互作用可能导致人类患更严重的疾病。金黄色葡萄球菌是人类慢性创面感染中最常见的微生物，与在同一伤口中出现的铜绿假单胞菌具有合作和竞争关系，但目前这种关系仅在体外研究中被证实。该研究在小鼠慢性溃疡创面中描述了金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的相互影响，两者在创面中以较高的细菌密度共存，并在高分辨率成像下呈斑块状分布，占伤口体积的5%~25%。进一步地，研究者们在毫米和微米2个尺度上观察了创面中细菌群落形成的空间结构，结果显示该结构很大程度上是由铜绿假单胞菌产生的抗菌剂2?庚基?4?羟基喹啉N?氧化物介导的，而铜绿假单胞菌产生的另一种抗菌剂绿脓素则对该结构的形成没有影响。另外，这种细菌群落的精确空间结构可以增强金黄色葡萄球菌对氨基糖苷类抗生素的耐受性，但不会增强其对万古霉素的耐受性。该研究结果为金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌共感染创面的生物地理学提供了机制上的解释，并暗示细菌群落的精确空间结构可能是创面感染中抗菌药物耐受性的关键决定因素。

目的:评价锇-硫代碳酰肼-锇（osmium-thiocarbohydrazide-osmium，OTO）及还原锇-硫代碳酰肼-锇（ferrocyanide-reduced-osmium-thiocarbohydrazide-osmium，ROTO）两种块染技术对病毒样品超薄切片的染色效果。方法:收集四种病毒（人5型腺病毒、I型单纯疱疹病毒、人肠道病毒、呼吸道合胞病毒）感染的细胞样品，分别用OTO及ROTO技术进行块染，并以常规超薄切片染色为对照，通过透射电子显微镜观察并拍照，统计分析OTO及ROTO技术制备的病毒样品染色效果。结果:OTO及ROTO法对病毒感染细胞样品的染色效果良好，病毒结构清楚，与常规染色效果相比无显著差异。结论:OTO及ROTO技术可适用于多种类型病毒样品的块染处理，为病毒感染细胞样本的连续超薄切片、大尺度样品制备及电镜观测提供了依据。