森林径级结构是树木生长、竞争、死亡等过程的综合反映,也是估算森林生物量、判断森林演替阶段与健康状态以及预测森林碳汇潜力的基础依据.林学领域早期对径级结构的研究以统计描述为主,多采用常见的概率分布函数来拟合样地尺度上径级结构的动态变化,缺乏对其形成机制的阐释.随着宏观生态学的发展,最大熵原理、中心极限定理等被用于解释大尺度上发现的相对一致的森林径级结构,但这类模型侧重概率统计,对具体生态学过程的分析仍然欠缺.2000年以来,在原始成熟森林中发现的径级结构的幂律特征催生了一系列理论研究,包括代谢尺度理论、林窗演替理论等.这些理论尝试从树木个体大小和资源利用之间的关系,以及树木对资源的竞争过程来演绎径级结构达到稳态时幂律特征的形成机制.种群统计平衡理论为稳态径级结构的分析提供了一般性框架,揭示了不同的树木生长速率和死亡率如何导致径级结构特征的变化;在此基础上,种群统计最优性假设为径级结构的分析提供了新的视角.数学层面上,转移矩阵、积分投影、偏微分方程等都是径级结构动力学分析的有力工具,但由于这类数学模型的时间动态解析求解较为困难,研究中通常预先假定森林处于理想的结构平衡状态.而在实际情况下,结构非平衡往往是森林的常态,也是森林碳库变化与碳汇潜力估算的基础.为了更好预测全球变化背景下的森林动态趋势,应明确环境因子对径级相关的树木生长速率、死亡率的影响,并发展径级结构动态特征的解析方法.

采集 2021 年生长季和非生长季新安江源区常绿针叶林土壤-植物-大气多源水样进行氢氧稳定同位素测试,分析不同来源水分同位素组成(δ18O和δ2 H)的差异及变化特征,评估不同季节多水源采样方案(植物不同部位、土壤不同深度)对蒸散发组分区分的影响程度,进而优化我国南方湿润区森林生态系统蒸散组分区分的氢氧稳定同位素采样方案.结果显示:多源水δ18O和δ2H在土壤-植物的水分传输过程中逐渐富集,非生长季较生长季更为富集.植物各部位水分的动力学分馏强度随着同位素不断富集而逐渐增大.河道水与山泉水同位素组成分布较为接近,大气水汽相较于其他水源明显最为贫化.土壤水同位素组成垂向分布主要呈现三种不同的规律:随深度增加而减小、先增大后减小或先减小后增大.浅层土壤水同位素组成变化范围大于深层土壤水,拐点位于 50-90 cm.由植物各部位与土壤的水同位素组成分布特征及其差异可知符合同位素稳态假设的杉木最佳取样部位为韧皮部.比较基于不同深度土壤蒸发水汽同位素组成δE计算得出的T/ET(蒸腾与蒸散发比率),发现生长季T/ET整体变化量为13.46%,低于非生长季21.42%.即土壤取样深度的变化在相对干冷条件下对T/ET的影响较大,推断出适宜杉木林的土壤取样深度约为 20-30 cm.研究成果可为湿润区半湿润区蒸散发组分区分同位素采样方案设计、蒸散发估算模型构建提供科学依据,并为生态系统蒸散发组分分割、植物蒸腾水分溯源研究奠定有效基础.

靶点介导的药物处置模型(Target-mediated drug disposition,TMDD)是研究单克隆抗体非线性PK的主要模型理论之一.然而全量TMDD模型参数较多,有限的临床数据并不能支持模型估算全部参数.因此,本研究旨在通过公式推导和模型仿真探讨TMDD模型的简化方法,提升TMDD模型在有限临床数据建模中的适用性.基于一项关于地诺单抗(denosumab)TMDD模型研究的结果及其模型参数,在群体水平上和个体水平上进行仿真分析.然后,利用准稳态近似模型,在模型拟合和参数估计的稳定性上,检验受体总浓度的两种假设的影响.结果表明,在治疗剂量下,总受体浓度对药物浓度变化的影响很小,而假设恒定总受体浓度的模型具有相同的预测能力.该简化方法可应用于单抗类药物研发中合理实验设计的制定和最优PK模型的选择.

目的:研究传统新风和个体化新风方式下室内空气品质变化.方法:首先实验模拟实际办公,以CO2为代表性气体,测定传统通风和个体化新风方式室内CO2浓度变化.进一步结合全室瞬时均质扩散"非稳态→稳态"数理方程对各实验进行全时长计算分析和讨论.结果:得出均质扩散假设计算值、传统与个体化新风实验值.结论:最终得出个体化新风方式的污染物浓度下降达到稳定范围更快,室内工作区空气品质优于传统新风.

[背景]帕金森病是一种神经退行性疾病,常伴有胃肠功能障碍等非运动症状.肠道菌群紊乱与肠上皮通透性增强是引起肠道屏障功能障碍的主要因素.饮食限制可改善肠道菌群的构成、维持肠上皮稳态.本文假设隔日禁食对帕金森病模型小鼠肠道屏障有保护作用,其机制可能与纠正肠道菌群的失调以及促进肠紧密连接蛋白的表达有关.[目的]探究隔日禁食对帕金森病模型小鼠肠道屏障的保护作用及其机制.[方法]32只C57BL/6小鼠随机分成生理盐水+自由饮食组(NS+AL组,n=8)、生理盐水+隔日禁食组(NS+ADF组,n=8)、MPTP+自由饮食组(MPTP+AL组,n=8)、MPTP+隔日禁食组(MPTP+ADF组,n=8)共4组.隔日禁食方案以48 h为一个实验周期,前24 h采取禁食,后24 h采取自由摄食,在第12-14个周期内连续5d给予小鼠腹腔注射1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrathydropyridine,MPTP)建立帕金森病模型.在隔日禁食17个周期结束后收集小鼠粪便,通过16S rRNA基因高通量测序检测小鼠肠道菌群的变化;小鼠行为学测试后收集其空肠组织,通过HE染色观察肠道病理组织学变化,通过RT-qPCR方法检测AMPK、Occludin、ZO-1的mRNA表达水平(Prkaal、Ocln、Tjp1),通过Western blotting方法检测ZO-1的蛋白表达水平.[结果]行为学测试结果显示,与NS+AL组相比,MPTP+AL组小鼠运动能力显著下降(P＜0.01),而MPTP+ADF组小鼠运动障碍有所改善(P＜0.01).HE染色可见NS+AL组小鼠空肠绒毛结构完整、排列紧密,MPTP+AL组空肠绒毛破碎甚至脱落,而MPTP+ADF组则显示出空肠绒毛相对完整、排列紧密.肠道菌群测序结果显示,MPTP+AL组相较于NS+AL组,肠道菌群的丰度和多样性显著升高(P＜0.001),而相较于MPTP+ADF组并无显著变化;各组间小鼠的肠道菌群构成具有显著差异,相对物种丰度在科水平的检测结果显示,与NS+AL组相比,MPTP+AL组艾克曼菌科(Akkermansiaceae)丰度明显升高(P＜0.05),而MPTP+ADF组相较于MPTP+AL组该科菌的丰度显著下降(P＜0.01).RT-qPCR检测结果发现,相较于NS+AL组,MPTP+AL组小鼠空肠Prkaal (P＜0.01)、Ocln (P＜0.01)、Tjpl (P＜0.01)表达水平显著降低,其中,MPTP+ADF组与MPTP+AL组小鼠相比Prkaal (P＜0.01)和Tjpl (P＜0.01)表达水平均有显著升高,MPTP+ADF组的Ocln表达水平也比MPTP+AL组高,但差异无显著性.Western blotting结果显示,ZO-1在MPTP+ADF组小鼠表达水平相较于MPTP+AL组显著上升(P＜0.05).[结论]隔日禁食对帕金森病模型小鼠空肠屏障具有保护作用,其机制可能与维持肠道菌群艾克曼菌科相对丰度及菌群稳态、提高空肠紧密连接表达有关.

为了全面认识森林生态系统蒸散各组分及其对蒸散的贡献率在日尺度上的变化规律,本研究利用同位素稳态和非稳态假设理论结合水同位素分析仪系统,对生长季侧柏林生态系统蒸散各组分进行了定量拆分和比较.结果 表明:4个测定日(2016年8月5、8、10、11日)不同来源水体的18O都呈现表层土壤水氧同位素组成(δS)＞枝条水氧同位素组成(δX)＞大气水汽氧同位素组成(δV),说明三者可能因同位素分馏效应表现出明显的差异.土壤蒸发水汽氧同位素组成(δE)在日尺度上为-26.89‰～-59.68‰,整体上呈现出先上升后下降的变化趋势;森林生态系统蒸散水汽氧同位素组成(δET)为-15.99‰-10.04‰,稳态(ISS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δT-ISS)为-12.10‰～-9.51‰,而非稳态(NSS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δT-Nss)为-13.02‰～-7.23‰,在日时间尺度上δET与δ T-NSS全天的变化趋势一致,在11:00-17:00 δET、δT-ISS与δT-NSS三者的变化趋势近似一致.总体上,植物蒸腾量对蒸散量的贡献率表现为FT-ISs 79.1％ ～ 98.7％,而FT-NSs 88.7％ ～ 93.7％.这表明研究区土壤蒸发耗水远小于植被蒸腾耗水,植被蒸腾在林地蒸散中起主导作用.