近几十年来,嫩江流域湿地大面积萎缩、土地盐碱化严重,干旱频发,严重威胁生态安全、水环境安全和社会经济可持续发展.为量化嫩江流域干旱对生态系统的影响,利用标准化生态缺水指数(SEWD1),结合旋转经验正交函数、累积和曲线和Pearson相关性分析法分析嫩江流域1980-2017年生态干旱的时空演变规律,并利用游程理论提取生态干旱特征.结果表明:(1)生态干旱与影响因子间的相关系数排序为相对湿度＞归一化植被指数＞径流＞降水＞气温,其中生态干旱和相对湿度相关系数最大且大于0.5,呈现显著相关性,其余因子的相关系数均小于0.5,呈现低度相关性;(2)从SEWDI变化曲线上看,1980-1999年干湿交替呈现出一定的周期性,生态干旱以轻旱和中旱为主,总体呈加剧趋势;2000-2017年极端干旱和极端湿润事件频发,生态干旱总体呈缓解趋势.从累积和曲线上看,1980-1995年为嫩江流域生态干湿状态的正常波动时期,1996-2009年为嫩江流域生态干旱期,2012-2017年为生态湿润期;(3)生态干旱的干旱历时和烈度显示流域西南部严重程度较大,长期干旱风险较高,而流域北部干旱强度较大,较易发生单次较为严重的短期干旱.

目的:观察电针对慢性睡眠剥夺(CSD)大鼠伏隔核(NAc)膜联蛋白A1(ANXA1)、白细胞介素1β(IL-1β)炎症因子的调节作用,分析电针改善睡眠及焦虑样行为的可能机制.方法:48只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、电针组与假针刺组4组,每组12只.采用改良多平台水环境法(MMPM)建立CSD大鼠模型.电针组选用单日"百会""神门"和双日双侧"内关""太冲"电针干预21 d.实验过程中观察大鼠一般情况及体质量变化;旷场实验观察大鼠自主活动能力,评价焦虑程度;实时荧光定量PCR检测大鼠NAc脑区ANXA1、IL-1β mRNA表达水平,蛋白免疫印记(WB)检测NAc中ANXA1、IL-1β蛋白表达水平.结果:21 d造模后,与空白组比较,其余3组大鼠毛发干枯无光泽,体质量增长缓慢(P＜0.01);大鼠在旷场中运动总距离及平均速度增加(P＜0.05或P＜0.01)、中央区停留时间减少(P＜0.01).21 d干预后,与同时段空白组比较,模型组大鼠体质量依旧增长缓慢(P＜0.01),旷场实验中大鼠运动总距离及平均速度增加(P＜0.01)、中央区停留时间减少(P＜0.05),IL-1β mRNA和蛋白表达水平均明显降低(P＜0.01)、ANXA1升高(P＜0.01);与模型组比较,电针组大鼠体质量开始逐渐上升(P＜0.01),精神状态良好,大鼠运动总距离、平均速度降低(P＜0.05或P＜0.01),中央区停留时间增加(P＜0.05),IL-1β在mRNA和蛋白表达水平上均显著升高、ANXA1明显降低(P＜0.01);假针刺组与模型组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:电针可有效改善CSD大鼠睡眠及焦虑状态,其机制可能与升高CSD大鼠NAc脑区IL-1β、降低ANXA1炎症因子的表达有关.

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用.雅鲁藏布江是中国重要的水系.本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查,探讨浮游植物功能群的季节变化特征及其对水环境的指示作用.结果表明:(1)雅鲁藏布江中上游水体呈碱性,水温、流速、浊度在3个季节间存在显著差异.(2)雅鲁藏布江中上游共鉴定出浮游植物8门11纲24目44科121属,浮游植物群落结构整体呈硅藻-绿藻-蓝藻型.可将浮游植物划分为28个功能群,其中有16个优势功能群,且浮游植物功能群的季节变化明显.(3)冗余分析和方差分解分析发现,水温、pH、溶解氧是影响雅鲁藏布江中上游浮游植物优势功能群分布的主要环境因子.(4)基于3个季节的香农指数(0.56～3.09,均值为2.20)和生态状态指数(1.92～4.91,均值为3.63)的综合评价表明,雅鲁藏布江中上游的水质状态为"良好".本研究揭示了高原河流浮游植物功能群特征及其对水环境的指示作用,为雅鲁藏布江中上游的水生态研究提供科学依据.

为了解武昌湖浮游植物功能群的季节演替特征及其影响因子,于2019年12月—2020年10月对武昌湖进行季度采样,应用浮游植物功能群方法分析了武昌湖浮游植物功能群组成、时空变化,运用典范对应分析(CCA)、方差分解分析等方法,分析了影响功能群演替的关键因子,并运用集合指数(Q指数)和综合营养状态指数(TLI)评价湖泊水质.结果表明:调查期间武昌湖共检出浮游植物9 门 343种,根据功能群分类法可分为25个功能群,其中优势功能群18组,分别为A、B、D、P、MP、T、TB、S1、SN、X3、Y、E、H1、J、L0、M、W1和W2;优势功能群的季节演替规律为P、E(冬)→W1、MP(春)→D、L0(夏)-D(秋);CCA分析结果显示,环境变量对浮游植物功能群分布起决定作用,其中水深、水温、电导率、透明度、氮营养盐(TN、NH4+-N、N03--N和N02--N)是主要影响因子;不同季度的Q指数为夏季(2.28)＜春季(2.30)＜秋季(2.67)＜冬季(3.02),表明湖泊水质处于中等-好范围;不同季度的TLI值为冬季(59.85)＜秋季(59.91)＜夏季(62.12)＜春季(65.74),表明湖泊水体处于轻度-中度富营养状态,2种评价结果均表明冬季水质略优于其他季度.功能群的应用可以揭示武昌湖浮游植物的演替特征,反映水环境状态,对湖泊水质评价和生态保护具有指导意义.

本文旨在探讨川续断皂苷Ⅵ(asperosaponin Ⅵ,ASA Ⅵ)对睡眠剥夺小鼠认知功能的改善作用及相关机制.采用多平台水环境法对C57BL/6J小鼠进行睡眠剥夺,期间腹腔注射ASA Ⅵ进行干预,采用新物体识别实验及Mor-ris 水迷宫实验评估小鼠的认知功能,运用q-PCR、免疫组化、Western blotting分别检测小鼠海马区的炎症水平、神经发生及信号通路变化.结果显示:与对照组相比,模型组小鼠海马中的小胶质细胞呈激活状态,炎症因子的表达水平显著提高(P＜0.05),新生神经元数量显著减少(P＜0.05),并导致认知功能下降.ASA Ⅵ干预显著改善了睡眠剥夺小鼠的认知功能,抑制海马中促炎性细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6的表达(P＜0.05),同时显著提高抗炎性细胞因子IL-4、IL-10和神经营养因子BDNF的表达水平(P＜0.05).ASA Ⅵ干预还显著提高了睡眠剥夺小鼠海马中的p-PI3K、PI3K、Akt蛋白表达水平及新生神经元数量(P＜0.05).PI3K/Akt抑制剂LY294002处理显著降低ASAⅥ的干预效果.结果表明,ASA Ⅵ可改善睡眠剥夺小鼠学习记忆能力,其机制与PI3K/Akt信号通路激活相关.因此,作为抗炎、神经保护药物,ASA Ⅵ具有潜在的开发前景.

随着城市生态健康理念的提出,城市河涌生态健康也受到了前所未有的关注.为更好的了解河涌的水环境和浮游植物现状,于2015年3月至2016年2月对珠江口南沙河涌8个站位水环境和浮游植物群落结构进行调查.结果显示:共发现浮游植物164种(属),隶属7门73属,其中以绿藻种类最多,达33属79种,占48.17％;硅藻次之,17属41种,占25％.优势种为梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、假鱼腥藻属(Pseudanabaena sp.)和小球藻(Chlorella vulgaris).浮游植物细胞密度在0.19×106-101.34 ×106个/L内变动,呈现单峰型,在4月发生拟菱形弓形藻(Schroederia nitzschioides)水华,14涌密度高达87.38×106个/L,随后因强降雨细胞密度骤降.浮游植物群落的季节演替基本符合PEG (Plankton Ecology Group)模型,从冬季的硅藻,到春夏季的绿藻,再到秋季的蓝藻.One-way ANOVA分析显示,各月份浮游植物细胞密度差异显著(P＜0.01).Pearson相关性分析表明绿藻细胞丰度变化主导着浮游植物总丰度的变化(r=0.454,P＜0.01).运用Margalef物种丰富度指数、Shannon物种多样性指数、Pielou均匀度指数对水体进行评价表明,调查水体呈中度污染.相关加权营养状态指数表明,河涌全年处于富营养化状态.浮游植物聚类分析表明,时间异质性较高,总体相似性较低;空间上相似性较高,人为活动可能是导致空间差异的关键因子.冗余分析显示,叶绿素a、溶解氧、盐度、水温、总氮和pH与浮游植物群落结构关系最为密切.pH对硅藻门浮游植物影响较大,碱性条件适宜直链藻生长,春季水华形成的驱动因子是盐度、温度和总氮.

水体营养元素是影响水体生态系统的重要因素,决定着水体中不同的浮游生物群落结构,也是评价水质和水体营养状态的重要指标.对太原汾河蓄水区9个样点浮游植物和各项水环境及营养元素进行了调查与分析,调查期间发现(1)该流域蓝藻和绿藻为主要优势类群,即构成了以蓝-绿藻门为主要的浮游群落.平水期与丰水期优势种均以蓝藻门的微小色球藻(Chroococcus minutus)、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、小颤藻(Oscillatoria tenuis)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为主,其丰度分别占平水期和丰水期藻细胞总数的42.95％和59.24％.叶绿素a含量随地理位置变化明显,中下游显著高于上游.(2)太原汾河蓄水区水质均达到富营养状态.由于太原汾河蓄水区沿途的生活垃圾、污水的不合理排放,导致汾河中总氮、总磷等指标偏高,最终导致整个水体处于轻度富营养状态或中度富营养状态.(3)叶绿素a含量与水温、总氮、总磷呈显著正相关,与有机物含量呈极显著正相关,总磷的影响最为明显,说明磷可能是该地区浮游植物生长的限制因子.

观察多发性脑梗死气虚血瘀证大鼠模型表征及病理生理指标的变化.将大鼠随机分为4组(每组30只):正常组、假手术组、模型组、益气活血方组.模型组和益气活血方组大鼠均采用水环境小平台法进行睡眠剥夺1周后行多发性脑梗死手术,术后继续睡眠剥夺4周;同时益气活血方组大鼠术后每天灌胃给药26 g·kg-1,连续4周.于术后48 h、2周及4周每组随机选取10只大鼠,检测反映大鼠表征及病理生理动态变化的指标.结果显示,正常组和假手术组大鼠一般状况良好,行为和脑组织形态结构正常,模型组大鼠毛发枯黄,精神萎靡,静卧懒动,便溏,行为出现障碍,脑组织形态结构出现明显的病理性改变,且随造模时间的延长情况愈加严重,益气活血方组大鼠一般状态、行为障碍及脑组织形态结构病变程度均较模型组明显减轻;模型组3个时间点体质量、负重力竭游泳时间、舌面图像色彩饱和度R,G,B值均减少,切变率5,60,150 S-1下的全血黏度均增加,脑皮层Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均降低,5-HT含量减少,血清TXB2含量增加,6-keto-PGF1a含量减少,与假手术组比较均有显著性差异(P<0.05或P<0.01);益气活血方组大鼠术后2周、4周上述指标的变化较模型组有明显改善(P<0.05或P<0.01).以上结果表明,多发性脑梗死气虚血瘀证大鼠表征及病理生理指标变化明显异常,益气活血方对其有明显改善作用,说明该模型具有较好的稳定性和可靠性,模型演化的病理生理机制及生物学基础可能与能量代谢障碍、血管活性物质异常及神经递质变化等有关.

为探究水洼与邻近浅滩中浮游动物群落是否存在差异, 于2015年1月22日和3月1日, 选择赣江南昌段的3个水洼和邻近浅滩采集浮游动物, 对浮游动物的物种组成、密度、生物量、多样性指数和群落结构进行比较研究.通过单因子方差分析(One-way ANOVA)检验水洼与浅滩中水环境因子及浮游动物密度和生物量的差异.使用非度量多维尺度分析(Non-metric multi-dimensional scaling, NMDS)和群落相似性分析(Analysis of similarity, ANOSIM)对暂时性水洼及邻近浅滩的浮游动物群落进行排序.1月和3月共发现浮游动物44种, 轮虫有30种, 占总捕获数的68%.枝角类和桡足类各有7种, 分别占总捕获数的16%.相对重要性指数(Index of relative importance,IRI)大于1000的优势物种有5种,分别为汤匙华哲水蚤Sinocalanus dorrii、长肢多肢轮虫Polyarthra dolichoptera、桡足类无节幼体Copepod nauplii、角突臂尾轮虫Brachionus angularis和长圆疣毛轮虫Synchaeta oblonga.单因子方差分析表明,1月份水洼的水深、电导率和总氮含量显著高于浅滩(P<0.05),浅滩的水温、pH、溶解氧、浊度和总磷含量略高于水洼.3月份水洼的水深、pH和总氮含量略高于浅滩, 浅滩的溶解氧、浊度和总磷含量较水洼高, 水温和电导率在2种水体中非常接近.1月份水洼中浮游动物的密度(7.90 ind./L)和生物量(7.78 μg/L)均低于浅滩(9.34 ind./L, 19.03 μg/L), 3月份水洼中浮游动物的密度(24.27 ind./L)和生物量(332.14 μg/L)均高于浅滩(22.86 ind./L, 146.10 μg/L).浅滩中浮游动物的多样性指数(H′)、均匀度指数(J)和物种丰富度指数(D)均大于水洼.非度量多维尺度分析和群落相似性分析表明, 仅1月份水洼与浅滩的浮游动物群落结构具有边缘显著差异(P=0.067), 可大致划分为2个: 水洼群落和浅滩群落.3月份由于水位上涨, 研究的水洼与赣江河道处于连通或半连通状态, 2种生境中浮游动物群落结构无显著差异(P=0.313).斯皮尔曼相关分析(Spearman correlation coefficient)发现水深和溶解氧是导致水洼和浅滩中浮游动物密度差异的主要环境因子.2种生境中浮游动物的密度与pH、电导率、总氮和总磷均具有显著相关性(P<0.05).

[目的]松花江流域是中国最早的工业基地之一,其水生态环境遭到严重破坏,环境保护工作面临巨大挑战.开展松花江流域水质评价及典型生物类群多样性状况调查,可为松花江流域生态系统的保护和修复提供依据.[方法]于2016年7月调查整个松花江流域近岸的大型底栖动物群落组成和测定水质理化指标,开展其水质理化特征评价和生物指数评价,并探讨底栖动物群落分布与水环境因子间的关系.[结果]理化指标评价结果显示,南源松花江水质状况最差,处于中度污染;北源松花江处于轻度污染;梧桐河水质最好,处于良好状态.松花江流域3个河段的底栖动物群落结构存在空间差异性.另外,梧桐河的物种多样性最高,北源松花江次之,南源松花江最低.溶解氧和营养元素K的浓度是驱动底栖动物群落组成发生显著性差异的主要环境因子.生物指数评价结果显示,3个河段水质均处于轻度污染状态.[结论]松花江流域水质处于轻度到中度污染状态.有机污染是松花江流域面临的主要水质环境问题,对松花江流域底栖动物群落结构产生了显著影响.因此,控制有机质的输入是维持松花江流域水生态系统平衡的重要举措之一.