植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量,是植被净第一性生产力的重要指标,也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数.因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义.对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进,利用 30 m×30 m的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据直接计算太阳辐射,从而将其作为CASA模型的输入参数.结合多源遥感数据、气象数据,研究 2015-2020 年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素.顾及江汉平原的土地利用分布特点,着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性,研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布.实验结果表明:(1)2015-2020 年APAR年总值在 3.42×1013 MJ—3.73×1013 MJ之间,总体空间分布与植被类型的分布情况相符;(2)农田月均APAR值在 4 月、7 月高于其他月份,表现出"双峰"的特征;(3)在空间分布上,水田APAR表现出明显的纬度地带性,而旱地APAR正好相反,这可能源于种植结构重心转移;(4)通过借助地理探测器,着重考虑与植被生长相关的 12 个因子(包括≧10≧积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析,结果表明这 12 个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响.对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算.

厘清生态系统服务权衡关系的驱动因素对实现生态系统高效管理至关重要.然而,在不同气候区生态系统服务权衡关系在空间上如何变化及其驱动机制是否一致,尚不清楚.以川滇-黄土高原生态屏障带为例,基于InVEST模型、CASA模型评估生态系统服务空间分布特征,采用RMSE量化生态系统服务权衡关系,利用地理探测器探究不同气候区生态系统服务权衡的驱动机制,以期为生态系统管理提供参考依据.结果如下:(1)不同生态系统服务在不同气候区存在明显差异,WY整体由东北向西南呈递减趋势,NPP和SC呈现由北向南递减的趋势.(2)WY∩NPP的权衡最高值在中温带为0.317,最低值在高原气候区为0.181.WY∩SC在不同气候区RMSE变化幅度较小,由南向北呈现递减趋势;中亚热带气候区WY∩SC的权衡程度最高,为0.295,南温带的权衡程度最低,为0.229.NPP∩SC的RMSE差值最小,仅有0.064,高原气候区权衡程度略低于温带和亚热带.(3)在不同气候区自然因素对权衡关系作用显著高于社会因素,但在人口密集区,人为活动可以部分突破自然因素的约束,使其对权衡的影响有所提升.因此,在制定不同气候区生态系统服务管理的针对性措施时,应考虑生态系统服务权衡的空间特征和驱动因素的差异性.

贺兰山作为守护西北生态安全的最后一道屏障,既遏制了腾格里沙漠的东移,又削弱了西北寒流的侵扰,其植被功能对于维护区域气候变化和北方干旱荒漠带生态安全具有重要意义.以气象、NDVI和植被类型为输入数据,利用CASA模型模拟2000-2020年贺兰山地区NPP值并估算了该地区的植被固碳量,探讨了植被固碳功能的空间分异特征及其主要驱动因子.结果表明:(1)2000-2020年间贺兰山地区植被固碳量显著增加,植被固碳功能得到提升.空间上呈现四周低中间高、西部低东部高、南部低北部高的分布特征;(2)植被固碳量随海拔升高呈现先增后减的趋势,且东西坡差异明显;随着坡度的增加,东西坡植被单位面积固碳量增加;(3)研究区温度、降水及潜在蒸散发对植被固碳的驱动能力有差异性,其中降水为主要驱动因子;贺兰山大部分土地利用类型转换对植被固碳功能的提升有促进作用.本研究以期为贺兰山地区的生态建设提供科学参考.

生态系统服务供需平衡是区域可持续发展的重要环节,也是有效反映区域社会经济与自然是否能够协调发展的重要表征.以长三角生态绿色一体化发展示范区为例,以"水-能源-粮食"纽带为切入点,基于InVEST模型、CASA模型和Thornthwaite Memoriai模型,测度了示范区 2000、2005、2010、2015 及 2020 年产水、固碳、粮食生产服务的供需量,引入基尼系数、供需指数和相关系数,刻画区域生态系统服务供给和需求的空间特征,结果表明:(1)2000-2020 年,除粮食生产服务供给量波动下降以外,产水和固碳的供给量均呈波动上升趋势.在需求量方面,三种生态系统服务均呈上升趋势;(2)空间上,产水和粮食服务供给量主要呈"东南、西南高"的特征,固碳供给量高值则集中于吴江区桃源镇,各项生态系统服务需求高值区主要以人口密度较大乡镇为中心呈环状分布;(3)示范区内各生态系统服务空间上呈均衡分布状态,各类生态系统服务供需指数均呈下降趋势;(4)在供给方面,产水-粮食生产呈现显著的协同关系,产水-固碳、固碳-粮食生产的权衡/协同关系不显著;在需求方面,三种生态系统服务呈现出两两协同关系.本研究探索示范区生态系统服务供需关系的时空分布,有利于构建区域生态安全格局,可为长三角地区生态系统服务供需研究提供借鉴.

碳循环是影响气候变化的关键环节.利用改进的CASA模型对东北三省 2000-2020 年间自然碳源\汇进行了估算;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光数据和碳排放拟合方法,探究了区域碳源碳汇和碳盈亏的时空分布和影响因素.结果显示:(1)净生态系统生产力在时间上呈现波动上升趋势,空间上黑龙江省自然碳汇总量最高(164.61 Tg C/a),约占东北三省的 60%;(2)能源消费碳排放总量呈现先上升,再下降,近年趋于稳定的时间变化趋势,空间上以辽宁省年均碳排放量增速最快,增速约为 6.95 Tg C/a;(3)2005 年为东北三省整体从碳盈余转变为碳亏损的转折点,近年来亏损速率有所下降;(4)东北三省碳盈亏与自然因素呈正相关,与人口规模、地区生产总值、碳排放强度、产业结构呈现负相关关系.辽宁省能源消费总量的攀升使能源结构的下降未能扭转其碳亏损的局面,并使其碳盈亏与能源结构呈现正相关关系;黑龙江省和吉林省农业人口流失较快一定程度上导致了城市化水平与碳盈亏呈现正相关关系.(5)东北三省均应降低碳排放强度,黑龙江省和吉林省应调整能源结构,辽宁省应调整产业结构.研究结果可为东北三省"双碳目标"的实现提供理论依据.

目的:探讨Sirtuins(Sirt)蛋白家族在双酚A(BPA)诱导的雄性生殖系统损伤细胞和动物模型中的作用,阐明其对BPA诱导的雄性生殖系统损伤的影响.方法:40只昆明种小鼠随机分为对照组、低剂量BPA组(给予3 mg·kg-1·d-1 BPA)、中剂量BPA组(给予30 mg·kg-1·d-1 BPA)和高剂量BPA组(给予 300 mg·kg-1·d-1 BPA),每组 10只.低、中和高剂量BPA组小鼠采用玉米油(0.01 mL·g-1)配成相应浓度BPA灌胃,对照组小鼠给予0.01 mL·g-1玉米油.5周后,检测各组小鼠体质量、睾丸指数和附睾指数,计算机辅助精液分析(CASA)系统检测各组小鼠精子质量,HE染色观察各组小鼠睾丸组织形态表现,Western blotting法检测各组小鼠睾丸组织中Sirt1～Sirt7蛋白表达水平.小鼠GC-2细胞分为0、20、40和80 μmol·L-1 BPA组(给予0、20、40和80 μmol·L-1 BPA处理),EdU荧光染色法检测各组GC-2细胞增殖率,流式细胞术检测不同细胞周期各组GC-2细胞百分率和细胞凋亡率,Western blotting法检测各组GC-2 细胞中Sirt1～Sirt7 蛋白表达水平.结果:与对照组比较,高剂量BPA组小鼠的睾丸指数降低(P<0.05);与对照组比较,中和高剂量BPA组小鼠不动精子百分率升高(P<0.01),快速前向运动精子百分率降低(P<0.01),中速前向运动精子百分率降低(P<0.05),高剂量BPA组小鼠精子畸形率升高(P<0.01).HE染色,各剂量BPA组小鼠曲细精管内各级生精细胞呈现数量减少且排列疏松的趋势.与对照组比较,低剂量BPA组小鼠睾丸组织中 Sirt6蛋白表达水平降低(P<0.01),中剂量BPA组小鼠睾丸组织中Sirt1、Sirt2和Sirt6蛋白表达水平降低(P<0.01),高剂量BPA组小鼠睾丸组织中Sirt1、Sirt2、Sirt3、Sirt4、Sirt5、Sirt6和Sirt7蛋白表达水平降低(P<0.05或 P<0.01).EdU染色法,与0 μmol·L-1 BPA组比较,20、40和80 μmol·L-1 BPA组细胞增殖率降低(P<0.01).流式细胞术,作用48 h后,与0 μmol·L-1 BPA组比较,20、40和 80 μmol·L-1 BPA组GC-2细胞凋亡率升高(P<0.01).Western blotting法,作用 24 h后,与0 μmol·L-1 BPA组比较,20 μmol·L-1 BPA组小鼠GC-2细胞中 Sirt4 和 Sirt7 蛋白表达水平降低(P<0.05或P<0.01),80 μmol·L-1 BPA组小鼠GC-2细胞中Sirt4和Sirt7蛋白表达水平降低(P<0.05或 P<0.01).作用 48 h后,与 0 μmol·L-1 BPA组比较,20 μmol·L-1 BPA组小鼠GC-2细胞中Sirt2、Sirt3、Sirt4 和Sirt6蛋白表达水平降低(P<0.05或P<0.01),40 μmol·L-1 BPA组小鼠GC-2细胞中Sirt1、Sirt2、Sirt3、Sirt4和Sirt6蛋白表达水平降低(P<0.05或 P<0.01),80 μmol·L-1 BPA组小鼠GC-2 细胞中Sirt1、Sirt2、Sirt3、Sirt4、Sirt 5 和 Sirt6 蛋白表达水平降低(P<0.05 或 P<0.01).结论:BPA诱导的雄性生殖损伤细胞和动物模型中Sirt1～Sirt7蛋白表达水平降低,加重了BPA诱导的雄性生殖系统损伤.

准确识别生态系统服务供给与需求的空间特征和空间匹配,确定影响供需关系的因素,对指导区域生态系统管理和恢复具有重要意义.采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)、生态系统服务和权衡综合评估模型(InVEST)和卡内基-艾姆斯-斯坦福模型(CASA)等多种模型方法探讨青藏高原土壤保持、产水和碳固定服务的供给与需求的时空特征,并结合冗余分析,进一步识别青藏高原生态系统服务供给、需求与供需比的影响因素.结果表明:(1)2000-2018年青藏高原土壤保持、产水和碳固定服务的供给量,以及产水和碳固定服务的需求量均呈现增加趋势,供给量分别增加30.57t、63.61×104m3、33.81t,需求量分别增加153.42m3和5.09t,而土壤保持服务需求量呈减少趋势,减少16.39to(2)青藏高原各项生态系统服务供需匹配状况不同,碳固定服务供需比呈下降趋势,产水服务供需比呈上升趋势,土壤保持服务供需比波动变化,总体呈上升趋势,局部呈下降趋势.(3)各项生态系统服务供需关系均以低低型空间匹配为主.(4)降水和坡度是影响生态系统服务供给的主要因素,生态系统服务需求主要受人口密度和国内生产总值的影响,降水和温度是影响生态系统服务供需比的关键因素.研究评估青藏高原生态系统服务供给与需求之间的关系,以及明确供需关系的空间显性驱动力,为区域的生态系统综合管理提供依据.

目的 探讨精液参数对体外受精助孕术后孕早期自发性流产的相关性.方法 选择该院生殖中心行体外受精(IVF)助孕术后成功获得妊娠的220例患者作为研究对象,发生早期自发性流产40例患者作为观察组,未发生早期流产180例作为对照组.采用计算机辅助精子分析(CASA)对男方精液精子透明质酸未结合率、精子核蛋白不成熟率、精子形态正常率等相关参数指标进行测定分析.结果 观察组精子-透明质酸未结合率、精子核蛋白不成熟率均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组精子形态正常率显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者精液其他参数指标水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05).经统计学分析,结果显示精子-透明质酸未结合率、精子DNA碎片率、精子核蛋白不成熟率这3项指标之间两两均呈正相关,与其他指标呈负相关.经二分类Logistic回归模型逐步分析,结果表明引起IVF术后孕早期自发性流产的高危因素包括精子核蛋白不成熟率及精子-透明质酸未结合率.结论 精子核蛋白不成熟率及精子-透明质酸未结合率是诱发IV F术后孕早期自发性流产的两大高危因素.

植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统的重要参数.本文基于2000-2014年的MODIS NDVI数据,结合西北干旱区的自然环境特点,从土地覆盖类型、分类的精度、辐射数据的选取、计算公式的选择等方面对CASA模型进行改进和率定,进一步估算了西北干旱区的NPP,并分析了NPP的时空变化特征.结果表明:经验证改进的CASA模型对于干旱半干旱区植被NPP的模拟效果较好,可以反映研究区的植被生长及分布状况,西北干旱区多年平均植被NPP为191.63 g C·m-2·a-1;西北干旱区植被NPP分布具有明显的区域差异性,总体上呈现出西北、东南高,中间低的特征;在年际变化上,NPP总体上呈增加趋势,线性增长率为2.98 g C·m-2·a-1,且不同植被类型的NPP增长率不同,耕地增长最快,其次是灌丛,最低的是林地;对西北干旱区不同植被类型的NPP与气候因子(气温、降水)的相关性分析表明,总体上植被生物量与降水的相关系数为0.538(P＜0.05),与气温的相关系数为0.394,说明研究区植被NPP与降水的相关性高于气温;且不同植被类型与气候因子的相关性具有差异性.

为了探明云南省元阳县植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其驱动机制,本研究基于光能利用率模型(CASA)和MODIS传感器获得的NDVI数据,模拟了元阳县2005-2015年植被NPP的时空分布,并分析了NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性.结果表明:2005-2015年元阳县NPP空间分布差异明显,基本特点是南高北低、西高东低,沿东北向西南逐渐递增,年均值约380.57gC·m-2·a-1,不同土地覆盖类型的植被NPP也分异明显;元阳县NPP月际及年际变化特征显著,年内太阳辐射的分布不均较之于降水的分布不均对NPP的影响更大,年际间NPP总体呈现小幅波动增长趋势,波动幅度为0～37 gC·m-2·a-1,年净初级生产量整体小幅增加,年增速为29600 kg C·a-1,随着退耕还林和退耕还草工程的实施,导致NPP在200～300 gC·m-2·a-1的耕地区域面积呈减小趋势,在300～400 g C·m1·a-1的林地、草地区域面积呈增加趋势;元阳县不同区域的NPP变化趋势可分为显著增加(P＜0.01)、轻度增加(P＜0.05)、无明显变化(P≥0.05),其中29.5％的区域显著增加,16.3％的区域轻度增加,不同植被分区的NPP增加趋势不尽相同,各植被区NPP显著增加的面积比例依次为58.1％(林地)、19.2％(草地)、17.4％(耕地)、11.4％(建筑用地)、8％(园地);通过NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性分析,发现县域NPP的变化受自然和人为因素共同影响.各气候因子中,温度和太阳辐射与NPP的相关性高于降水,NPP的大范围显著增长是热量及能量耦合作用的结果;受元阳县林区植被特性及退耕还林还草等人为活动的综合影响,林地植被NPP季节波动性幅度最高,是元阳县NPP变化显著的主要土地覆盖类型.本研究可为该区域合理的土地利用、资源管理及生态环境建设提供参考.