植物有效吸附和移除空气中的颗粒物的同时也遭受着由颗粒物带来的不利影响,探明植物与大气颗粒物的互作效应是深入理解生态平衡、微环境气候及改善环境质量的关键.目前系统阐述植物对大气颗粒物的吸附作用及响应机制的综述性文献较少.基于此,本文梳理和归纳了大气颗粒物的成因和组成,以及植物对大气颗粒物的吸附方式和影响因素,并阐述了植物响应大气颗粒物胁迫的表型特征、生理特性和分子机制.最后,针对现存问题展望了未来研究方向:1)选择适应能力强、滞尘量大的植物物种,综合考虑植物群落结构、街道形态、栽种空间等因素,提出普适性强的绿化滞尘方案;2)未来应该将研究范围从城市延伸到农牧区的多种复层植物群落结构,系统分析不同植物配置群落的综合滞尘能力;3)应将植物滞尘量与其自身抗性有效结合,探索植物响应大气颗粒物胁迫的生理、分子机制,建立完善的评价体系和评判标准;4)利用原位标记检测技术从细胞水平上灵敏地示踪、量化大气颗粒物在植物有机体内的动态过程.

土壤无机碳特别是成土碳酸盐的固定是滨海地区降低大气二氧化碳浓度,缓解气候变化的重要途径之一.本研究选取江苏省北部滨海地区的互花米草湿地(SA)、碱蓬湿地(SS)、幼龄杨树人工林(YP)和成熟杨树人工林(MP),分层采集不同深度的土壤样品(0～10、11～20、21～40、41～60、61～80和81～100 cm),利用13C稳定同位素技术,分析了不同土壤的无机碳组成和储量的差异,并探究了影响成土碳酸盐储量的关键土壤理化性质.结果表明:除MP表层土壤(0～10cm)外,其余土壤的无机碳含量均高于有机碳含量.整体而言,SA和SS 土壤成土碳酸盐占无机碳的比例和无机碳储量的差异均不显著.与湿地土壤相比(0～40 cm),YP和MP 土壤的成土碳酸盐占无机碳的比例分别降低了 32.7％和54.1％,成土碳酸盐储量分别降低了40.5％和59.2％,成岩碳酸盐储量没有显著变化,无机碳储量分别降低了 21.0％和17.9％.与YP 土壤相比(0～100 cm),MP 土壤的成土碳酸盐占无机碳的比例和成土碳酸盐储量均显著降低而成岩碳酸盐储量显著升高,尤其是41～100 cm 土层,而无机碳储量没有显著变化.结构方程模型表明,土壤成土碳酸盐占无机碳的比例是影响成土碳酸盐储量的最重要因子,其次是有机碳含量和容重,并且土壤有机碳抑制了成土碳酸盐的形成.综上,滨海湿地土壤比杨树人工林土壤具有更大的无机碳储量和固定潜力,通过改变成土碳酸盐占无机碳的比例和有机碳含量能够调控该地区土壤成土碳酸盐的固定.

2020年,依据现代生命科学研究成果及发展趋势,笔者课题组首次提出中药道地性可表现为道地药材具有"优形、优质、优效"(excellent shape,high quality,and superior effect,简称"三优")特征,拓宽了传统药材辨状的范畴.近年来,随着对中药道地性自然属性、物质属性、药物属性研究的逐步深入,丰富和完善了道地药材"三优"的科学内涵."优质"(high quality)特征主要体现为道地药材具有"独特化学型",其可作为"优效"(superior effect)的物质基础,也可参与调控"优形"(excellent shape)的形成.与"形神合一"相似,在长期进化过程中,道地药材逐渐形成独特的环境适应性特征,表现为"形质合一".道地药材"三优"特征受到品种基因型和产区生态因子交互作用的影响,可体现为气候主导型、生产措施主导型、种质主导型.根据道地药材自然属性、物质属性、药物属性,可构建丹参等模式生物,并建立"三优"研究方法体系,包括基于"优质"特征的质量评价体系、"性效关系"表征方法体系、基于"优形、优质"特征的稳态综合控制体系等.未来道地药材研究应更加注重深入和广泛的基础性工作,需要建立综合性的药用模式植物研究平台,并构建药用模式植物突变体库,以便为其他药用植物的功能基因研究提供有力的模式生物.同时,针对道地药材"三优"特征的研究,提出了 3个热点研究方向,旨在揭示其遗传基础、生物学特性、生态适应性等方面的机制.这些研究将为优化药用植物的定向育种、规范化栽培以及提升药材质量提供科学依据,进一步推动道地药材的可持续利用和发展.

江西省是全国首批生态文明示范省之一,探明气象条件对生态系统调节服务功能的影响,有利于因地制宜开展生态环境保护和修复工作.本研究基于2000-2022年MODIS数据、净初级生产力数据和逐月气象数据,采用水量平衡方程、土壤流失方程等模型,对江西省生态系统固碳、释氧、水源涵养、土壤保持4种调节服务功能进行测算,并利用趋势分析、偏相关分析方法分析4种调节服务功能的时空格局及其气象影响因素.结果表明:2000-2022年,江西省生态系统固碳量和释氧量年均值分别为178.8和130.0g·m-2,年均增加值分别为0.4和0.3 g·m-2,两者在空间分布上一致,全省有77.3％区域的固碳释氧年均值呈上升趋势.江西省水源涵养和土壤保持均值分别为591.8 mm和723.8 t·hm-2,两者在空间分布上较为一致,两者年均增加值分别为5.6 mm和3.7t·hm-2,全省分别有73.3％、69.3％区域的土壤保持和水源涵养功能稳步提升.植被的固碳释氧功能在月尺度、季节尺度与气温呈显著相关,两者的偏相关系数也高于其他因子,是影响生态系统固碳释氧功能的重要气象因子.无论在月尺度、季尺度还是年尺度上,降水量与水源涵养量和土壤保持量均呈显著正相关关系,是其最重要的气象影响因素.本研究揭示了 2000-2022年间气候变化对江西省生态系统调节服务功能的影响,可为切实保障江西省生态系统保护修复、提高生态文明建设的质量和效益提供科技支撑.

雪豹(panthera uncia)是高山流石滩等山地生境生物多样性的旗舰物种,对维持高山生态系统结构和功能稳定性起着重要作用.近年来雪豹种群数量有所恢复,但多种因素导致的栖息地破碎化仍对雪豹的种群生存造成威胁.建立廊道可将分散的栖息地斑块连接起来,提高雪豹抵抗干扰的能力,并为雪豹的长期生存提供重要保障.本研究以祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区及其15 km缓冲区为研究区域,基于祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区雪豹分布点数据,选取气候、地形和土地利用等环境变量,运用MaxEnt模型对雪豹栖息地适宜度进行分析并划定生态源地,而后基于最小代价路径原理识别雪豹廊道.结果显示,研究区域内雪豹适宜栖息地面积为13 432.066 km2,分布在片区内的适宜栖息地面积为7 086.195 km2,占适宜栖息地总面积的52.756％.崎岖度、最干季度平均温度和季节降雨变异系数是影响雪豹栖息地选择的关键因子.通过分析,最终划定9个生态源地用于后续廊道识别规划.在研究区域内共识别10条潜在生态廊道,廊道最长为18.725 km,最短为0.368 km,平均廊道长度为5.676 km.其中3条廊道连接片区内雪豹适宜栖息地斑块,5条廊道连接该片区与青海片区雪豹栖息地.基于上述结果,我们建议在提升片区内雪豹适宜栖息地之间整体连接度的同时,与青海省共同开展跨界保护工作,以制定更加科学合理的保护与管理计划.

福寿螺是世界范围内的外来入侵物种,严重危害了我国的农业生产、生态和人体健康.为了评价福寿螺在国内的生境适应性,本研究通过数据库查询、文献检索和新闻报道等方式收集了 741个福寿螺在中国区县级的地理分布数据,使用方差膨胀因子和Pearson检验对19个生物气候因子筛选,获得5个最主要的气候因子,结合全国海拔数据,基于Biomod2组合模型研究福寿螺现在和未来气候条件下可能的适宜分布区域,以及其主要环境影响因素.结果表明:在当前时期,福寿螺在中国的适生区集中在浙江、上海、福建、江西、广东、广西、海南、云南等南方地区.在未来不同气候情景下,福寿螺在我国南方地区的适生区将大范围扩大,并向北方地区扩散.影响福寿螺适生区分布最主要的环境因子为最湿月降水量和最湿季平均气温.利用组合模型预测福寿螺当前和未来气候条件下的潜在分布,将有助于管理其入侵和传播的风险,为相关地区及部门预防福寿螺扩散提前采取措施、监测和减缓该物种的入侵提供参考.

目的 掌握影响蒙古黄芪生长的主要环境因子,对蒙古黄芪在山西省适宜区分布进行预测,为山西省蒙古黄芪资源的合理布局提供参考.方法 采用山西省"第四次中药资源普查"数据库收录的蒙古黄芪样点经纬度信息,查询中国数字植物标本馆及检索文献记录补充,将筛选后的347个蒙古黄芪样点分布数据和环境因子添加到最大熵(MaxEnt)模型中运行,筛选出影响蒙古黄芪地理分布的主要环境因子及贡献率.应用地理信息系统软件ArcGIS对山西省蒙古黄芪生态适宜区进行划分.结果 建立的MaxEnt模型受试者工作特征曲线下面积为0.909,表明模型预测结果准确.共筛选出19个环境因子,其中气候因子是影响蒙古黄芪分布最重要的环境因子,其次是生物因子与地形因子,土壤因子的影响最小.山西省蒙古黄芪潜在适宜区主要分布在省内北部山区,呈现从北到南适宜等级逐渐降低的趋势,在当前气候条件下山西省蒙古黄芪最适宜区面积为15 424 km2,适宜区面积为19 856 km2,次适宜区面积为59 436 km2,不适宜区面积为61 894 km2.结论 基于MaxEnt模型和ArcGIS软件预测山西省蒙古黄芪适宜区分布状况,对山西省蒙古黄芪资源的保护与合理布局具有一定参考价值.

目的:探讨热平衡温度(TT)对小鼠单侧肾脏缺血再灌注后肾损伤的影响及其作用机制。方法:8~9周龄的C57/B6雄性小鼠，根据完全随机法分为常温假手术组(sham 22 ℃)，热平衡温度假手术组(sham 32 ℃)，常温单侧缺血再灌注组(UIR 22 ℃)，热平衡温度单侧缺血再灌注组(UIR 32 ℃)。UIR组取左肾肾蒂夹闭32 min，再灌注24 h后，分别置于22 ℃或32 ℃人工气候箱中，3周后处死小鼠，留取左肾组织进行组织学、实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)及蛋白质印迹法(Western blot)检测。组间比较采用 t检验或方差分析。 结果:苏木精-伊红(HE)染色示，UIR 32 ℃较之UIR 22 ℃有更严重的肾小管损伤及肾小管、肾间质炎性细胞浸润；胶原纤维(Masson)染色示，UIR 32 ℃较之UIR 22 ℃纤维化更严重；RT-qPCR分析显示，UIR 32 ℃组白细胞介素-1β(IL-1β) (UIR 32 ℃ 36.020±10.750比UIR 22 ℃ 12.410±2.635， t＝3.399， P<0.05)，单核细胞趋化蛋白-1(MCP1) (UIR 32 ℃ 155.600±19.380比UIR 22 ℃ 80.020±10.800， t＝3.526， P<0.01)，胶原蛋白Ⅲ(ColⅢ) (UIR 32 ℃ 87.480±11.520比UIR 22 ℃ 46.520±5.135， t＝3.399， P<0.01)以及转化生长因子β(TGF-β)表达均高于UIR 22 ℃组(UIR 32 ℃ 11.840±0.836比UIR 22 ℃ 8.167±0.767， t＝3.239， P<0.01)；免疫组织化学显示，UIR 32 ℃组巨噬细胞特异性表面抗原(F4/80)水平高于UIR 22 ℃组(UIR 32 ℃ 148 018.000±29 119.000比33 219.000±7 052.000， t＝3.832， P<0.01)；Western blot显示UIR 32 ℃组纤黏蛋白(FN) (UIR 32 ℃ 0.986±0.074比UIR 22 ℃ 0.715±0.009， t＝1.897， P<0.05)，胶原蛋白Ⅲ(ColⅢ) (UIR 32 ℃ 0.694±0.054比UIR 22 ℃ 0.533±0.047， t＝2.253， P<0.05)，α平滑肌肌动蛋白(SMAα) (UIR 32 ℃ 1.294±0.096比UIR 22 ℃ 0.971±0.088， t＝2.487， P<0.05)等纤维化相关蛋白水平均高于UIR 22 ℃。 结论:热平衡温度加重小鼠单侧肾脏缺血再灌注后急性肾损伤发展进程，其机制可能通过加重炎症和纤维化。

目的:了解北京地区室外环境空气中氡及氡子体浓度水平，分析其变化规律及影响因素。方法:采用氡及氡子体浓度在线连续测量装置，测量周期为60 min，在北京地区不同方位的3个观测点，进行为期1年的长期连续测量。结果:北京地区室外空气中氡浓度年平均值为(10.9±4.9)Bq/m 3，氡子体浓度(平衡当量氡浓度)年平均值为(5.8±3.4)Bq/m 3、平衡因子年均值为0.52±0.19；观测到氡及氡子体浓度有类似的日变化规律，最高值出现在清晨时段，最低值出现在下午黄昏时段、没有观测到平衡因子有日变化规律；氡及氡子体浓度月平均值在4～5月份较低，在11、12月和次年1月份相对较高。 结论:为期1年的在线连续测量结果表明，北京地区室外空气中氡及氡子体浓度年均值与世界均值水平接近，低于抓取式采样测量给出的我国典型值；氡及氡子体浓度日变化规律与国内外类似测量研究结果相同，季节变化规律具有北京地区局地气候影响特征。

目的:了解不同气候变化条件下青海省獐牙菜属植物的潜在地理分布特点,掌握影响其分布的主导气候因子.方法:通过ArcGIS和MaxEnt模型,利用121个獐牙菜属植物地理位点以及19个气候变量,模拟分析影响獐牙菜属植物分布的主要气候因子,预测2050s、2070s的RCP 2.6、RCP 8.5两种气候情景下獐牙菜属植物的分布格局.结果:训练集与测试集AUC值均为0.899,模型推算当前潜在分布区的可信度良好.獐牙菜属植物主要分布在青海省的东部及东南部地区,包括海东、玉树等地.与当前气候相比,獐牙菜属植物在青海省的分布面积在未来不同气候情景下均有所增加,且分布区域逐渐向西偏移.影响青海省獐牙菜属植物分布的主要气候变量从大到小依次为年降水量、最冷季度平均温度、降水量季节性变化、等温性、最干季度降水量、最冷月份最低温度、最暖季度降水量.结论:獐牙菜属植物具有扩大地理分布范围的潜力,降水量和平均温度是限制獐牙菜属植物分布的关键因素,该结果可以为獐牙菜属植物的资源保护及引种驯化措施的制定提供理论依据.