目的:探讨多参数MRI栖息地影像区分乳腺癌人表皮生长因子受体2（HER2）不同表达状态的价值。方法:该研究为横断面研究。回顾性分析2018年8月至2023年7月在汕头大学附属第二医院经病理证实的86例原发性浸润性乳腺癌的临床及影像资料。患者均为女性，年龄33~74（51±10）岁。患者均接受乳腺MRI检查，包括T 1WI、T 2WI、扩散加权成像和动态增强MRI。应用模糊C均值聚类算法对所有病灶的血管外细胞外间隙容积比（V e）、速率常数（K ep）、容积转运常数（K trans）及表观扩散系数（ADC）图进行聚类分析，从而将乳腺癌病灶内部分割成不同的栖息地亚区。以每个亚区中K trans、K ep的平均值量化血流灌注水平和每个亚区中ADC、V e的平均值量化细胞增殖水平，同时计算每个病灶每个亚区占整个病灶体积的百分比。采用Mann-Whitney U检验比较各栖息地亚区体积占比在不同HER2表达水平之间的差异。采用受试者操作特征曲线和曲线下面积（AUC）评价有统计学意义参数诊断HER2状态的效能。 结果:86例浸润型乳腺癌患者中，HER2阳性27例，HER2阴性59例；其中HER2阴性患者中，HER2低表达37例和HER2零表达22例。栖息地1、2、3亚区体积占比在HER2阳性与阴性患者中的差异均有统计学意义（ Z=2.90、 P=0.004； Z=-2.04、 P=0.042； Z=-2.19、 P=0.029），其预测HER2阳性表达的AUC值分别为0.696、0.638和0.648。栖息地2亚区体积占比在HER2低表达与零表达患者间差异有统计学意义（ Z=2.85、 P=0.004），其预测HER2低表达及零表达的AUC值为0.724。 结论:栖息地1亚区体积占比区分HER2阳性与阴性患者，栖息地2亚区体积占比区分HER2低表达与零表达患者效能较好，对于筛选HER2靶向治疗的潜在候选者具有重要临床意义。

快速的城市化进程使城市生物多样性保护面临巨大挑战.小灵猫(Viverricula indica)作为国家一级重点保护野生动物,对其在城市环境下分布和栖息地的研究存在显著空缺.本研究基于红外相机监测技术,在2020年6月至2021年10月调查了上海新江湾区域25个位点,累计总有效红外相机工作日1,581 d,在9个位点独立探测到小灵猫65次.基于红外相机影像完成了对小灵猫初步的个体识别,探明了上海市新江湾区域存在一个至少包含5只小灵猫个体的极小种群.研究发现,小灵猫的活动节律呈严格夜行性,日活动曲线呈双峰分布,活动高峰分别出现在夜间21:00和凌晨02:00前后.小灵猫对于人类活动和流浪猫呈现不同程度的时间和空间回避,与人类活动时间重叠度指数低(Δ=0.15),并显著回避人类相对活动高的区域;与流浪猫活动空间回避不显著,但在时间上显著回避.在栖息地利用上,小灵猫多分布在新江湾区域靠近水域的林灌丛生境中,其适宜生境在城市环境中很可能处于快速退缩中,具有独特的研究和保护价值.研究结果初步填补了国内相关研究空缺,能够为推动以小灵猫为代表的城市生物多样性的保护和管理提供科学支持.

红外相机是一种经典的野生动物观测手段,具有连续性、非损伤性等一系列优点,可以很好地应用于对大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)等重要野生动物物种的监测.2018年8月至2020年10月两年多时间,本研究在位于秦岭山系中段的陕西黄柏塬、观音山与佛坪三个国家级自然保护区中的4条沟谷(大南沟、破碾子沟、大古坪岩屋沟及龙潭子岩屋沟)共架设80台红外相机,对秦岭山系中段大熊猫种群恢复区域的野生动物活动情况进行非损伤性监测.监测期间共获得鸟类与兽类影像34 514张,辨认并记录68个物种,包括兽类21种和鸟类47种,在此基础上建立野生动物影像数据库,并利用该数据库分析了监测区域的物种多样性状况.结果显示,研究区域的生物多样性比较丰富,各物种丰度分布较为均匀,鸟类的多样性高于兽类,而均匀性较低;在不同沟谷中,佛坪保护区龙潭子岩屋沟的群落丰富性和均匀性均很高,但动物绝对数量较少,有待进一步调查;观音山保护区破碾子沟的群落丰富性和均匀性则最低,应关注这一区域的生态恢复工作;黄柏塬自然保护区大南沟监测到的野生动物总有效照片数与大熊猫有效照片数均最多,侧面说明其在4条沟谷中生态情况恢复相对较好;大古坪岩屋沟的兽类活动强度最低,也应予以一定关注.分别考虑山谷与山脊的监测结果,则山脊的物种丰富性与均匀性都优于山谷.本研究说明栖息地得到了较好恢复,丰富了秦岭山系中段地区基础生物数据库,可为未来对该地区的进一步科学研究与生态保护政策制订提供数据支撑.

城市化导致的栖息地破碎和丧失是全球范围内威胁野生动物生存的重要因素.两栖动物是受城市化威胁最严重的陆生脊椎动物类群.研究城市化区域两栖动物空间分布格局,探究影响其片断化小种群间基因交流的景观连通性等问题,有助于我们深入理解城市化对野生动物种群的作用机制及造成的影响,能够为当地生物多样性保护提供理论指导.本研究以上海地区金线侧褶蛙(Pelophylax plancyi)为研究对象,基于Landsat-8卫星影像,获取上海地区土地利用类型、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、地表温度等景观、环境数据.结合野外种群调查,通过最大熵(maximum entropy,MaxEnt)模型得到金线侧褶蛙在本地区的潜在空间分布格局;基于电路理论(Circuitscape)计算各小种群间的扩散阻力距离;结合微卫星位点(simple sequence repeat,SSR)和单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)计算各小种群间的遗传距离(FST),通过Mantel相关性检验探讨地理距离和阻力距离对各小种群间遗传分化的作用效果.结果显示:(1)金线侧褶蛙栖息地适宜性随城市化水平的增高而显著降低;(2)NDVI是影响其潜在空间分布的主要因素,金线侧褶蛙更倾向于栖息在植被覆盖度较高的区域;(3)遗传距离与地理距离之间没有显著的相关性,但随着景观扩散阻力的增大而显著增大.因此,保护和维持郊区连续栖息地以及市区仍然保留的斑块化栖息地是现阶段保护以金线侧褶蛙为代表的本土两栖动物的首要措施.而通过优化城市景观结构,加强针对不同野生动物类群的廊道建设,促进野生动物小种群间的基因交流,则是实现城市化区域野生动物多样性自维持和长期保护的有效途径.

水鸟是湿地生态系统健康的重要指示物种,易受湿地退化和人为干扰的影响.目前我国渤海湾地区石油开采强度较大,占据了一定面积的水鸟栖息地,会对当地水鸟产生影响.以山东黄河三角洲国家级自然保护区为研究区域,在该保护区设置4块5 kmx5 km样区,在2021年3月、5月、6月、7月和9月采用样线法调查样区内水鸟群落组成,结合深度学习和目视解译处理遥感影像量化区域内的油井密度和距离,使用广义线性模型分析水鸟多度与油井密度和距离的关系,使用Mantel分析检验水鸟群落组成的差异,采用双因素方差分析检验油井密度和距离对水鸟多样性指数的影响.调查期间共记录到水鸟约38994只,隶属于7目14科77种,其中优势类群为鸻鹬类、雁鸭类、鹭类和鸥类.结果表明:(1)随着油井密度增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数升高,而多度呈现先升高后下降的趋势.鸻鹬类在中低密度和中高密度区的多度显著高于低密度区,其他类群差异不显著.油井密度的差异与水鸟群落B多样性的差异呈显著正相关关系,即密度差异越大,水鸟群落组成越不同.(2)随着油井距离增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数出现下降趋势.雁鸭类距油井越远,多度越高,其他水鸟类群未表现出明显趋势.(3)油井距离和密度的交互作用对水鸟多样性指数影响均不显著.研究表明,在黄河三角洲自然保护区,油井密度影响了水鸟群落的多样性和群落组成,这与石油开采的特征和不同类群水鸟对人类活动的适应能力有关;油井距离也影响着水鸟群落的空间分布,这与不同物种对干扰的适应能力及栖息地偏好有关.

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别.首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青杆、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正:最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析.实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种.从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判.这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据.

海岸带湿地是生物多样性最丰富、生产力最高、最具价值的生态系统之一.然而近年来,随着城市化和工业化进程的加快,我国海岸带地区的土地利用正发生深刻变化,生态风险凸显.利用2000、2005、2010和2015年的Landsat TM/ETM+和Landsat 8 OLI遥感影像,融合行政区划图与地形图,并引入一个评价多元海洋、海岸带利用对栖息地造成风险的模型,即Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs (InVEST)模型中的栖息地风险评价(Habitat Risk Assessment,HRA),模型评价闽三角海岸带滩涂湿地的生态风险.结果表明:(1)闽三角海岸带滩涂湿地风险以低风险为主;(2)泉州地区的风险面积最大(约4389.91 hm2),漳州地区最小(约4630.73 hm2);(3)修正面积影响的情况下,其他建设用地造成的暴露和影响较大,耕地造成的暴露和影响最小.不同区域滩涂湿地风险程度的可视化表达,可以揭示滩涂湿地高风险地区以及高风险的产生原因,便于管理者对滩涂湿地采取精准的保育措施.

城市地表景观的变化导致城市生物栖息地的损坏、破碎和丧失,致使城市生物多样性下降.为探讨城市景观格局变化对植物多样性的影响,本研究以徐州市绕城高速公路内的城区为对象,采用布朗布伦奎特(Braun-Blanquet)盖度等级法对36块城市绿地植物群落进行调查,并对不同绿地植物群落的物种多样性进行了分析.同时,以研究区2005和2015年的Landsat ETM遥感影像作为基础数据源,在Erdas、GIS、Fragstats软件的支持下,以每块调查样地为中心,分别建立9个不同半径的缓冲区,计算各缓冲区内表征斑块形状、破碎度和连通性共3类39个景观指数,在此基础上,运用冗余分析(RDA)筛选出不同幅度下对城市绿地植物多样性有显著影响的景观格局指数.结果表明:植物多样性对景观整体格局和景观要素的响应具有明显的时间和空间尺度效应.2005年,未利用地和农田的破碎度、形状指数在800 m半径的缓冲区内能更好地解释植物多样性,建筑用地的破碎度和连通性指数在800～2000 m范围内对植物多样性有重要影响;2015年,草地和林地景观在800 m缓冲区内可更好地解释植物多样性,而建筑用地和未利用地在1000～2000 m范围内对植物多样性有显著影响;研究区当前植物多样性受2005年类型水平景观指数的影响更显著,说明研究区植物多样性对周边景观格局变化的响应存在一定的时间滞后;景观水平的格局指数与类型水平指数特征较为一致,说明物种与空间尺度的相互作用更多依赖于景观类型.

丹顶鹤作为湿地环境的指示物种,其种群数量逐年下降引起了野生动物保护工作者的广泛关注.近年来,随着研究的深入,鸟类生境选择具有多尺度特征的观点逐渐成为研究者的共识.江苏盐城自然保护区是丹顶鹤大陆西线种群最重要的越冬栖息地,选择该区域进行多尺度越冬生境选择研究对于丹顶鹤保护具有重要的现实意义.基于遥感影像和丹顶鹤越冬分布的调查,本文用极坐标的方法在GIS软件中对丹顶鹤分布定位进行制图.借助ArcGIS 10.2和fragstats 4.2软件,从点缓冲、景观和区域3个尺度系统分析丹顶鹤越冬生境多尺度利用特征.在点缓冲尺度上,通过缓冲分析和叠置分析描述丹顶鹤生境利用的强度,发现丹顶鹤连续利用生境和经常利用生境的植被类型是碱蓬,偶尔在芦苇中活动,偏好生境区植被覆盖度在30％以下,植被高度在60 cm以下.在景观尺度上,丹顶鹤偏好程度较高的前三类生境为芦苇沼泽、碱蓬沼泽、明水,对互花米草沼泽具有负向选择.在区域尺度上,受道路和土地利用干扰影响,丹顶鹤主要分布于保护区核心区的低干扰区域;除了干扰之外还与生境面积、生境破碎程度密切相关.综合三个尺度,研究得出丹顶鹤生境选择具有明显的多尺度利用特征,丹顶鹤保护需要考虑多尺度生境保护问题.

雁类是长江中下游越冬水鸟的优势种群,以苔草(Carex spp)等湿生植被为主要食物来源.作为长江中下游仅存的通江湖泊之一,鄱阳湖显著受到水文波动的影响,湿地植被的生长发育与洲滩淹没和出露时间密切相关.雁类对食物资源具有高度的选择性,建立雁类取食植被的特征和苔草生长过程之间的关系,是刻画适宜栖息地时空分布范围,开展雁类及其食物资源保育的关键.选择鄱阳湖典型子湖泊常湖池作为研究区,对苔草春季生长期开展了原位观测试验,对4个高程梯度的苔草株高和生物量等关键生长因子进行了12次野外监测和采样.同时,结合遥感影像、气温数据及实地观测记录,确定了4个高程梯度洲滩的出露时间和苔草有效生长时间.在此基础上,建立了基于Logistic方程的苔草株高和生物量的生长过程曲线.并根据实地观测的雁类觅食苔草的特征,反推得到雁类适宜取食苔草的时间窗口.结果表明:苔草株高与地上生物量显著正相关,水文条件和气温是影响苔草生长的关键因素,而退水时间的推迟,会导致生长期缩短和低温限制下的有效生长时间减少,影响雁类食物资源的分布.苔草在秋季生长期出露达到12-28 d,而在春季生长期出露达到83-182 d时适宜雁类取食.研究提出了确定越冬雁类苔草适宜取食时间窗口的方法,证实洲滩退水时间推迟超过20 d,苔草生长节律将难以匹配雁类数量峰值期觅食的需要.本研究对鄱阳湖湿地水文调控和湿地资源管理具有重要意义.