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[硕士论文] 郭冠华
数学 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:种群生态学刻画了种群数量动态与客观环境相互作用的规律,在基础和应用生态学中具有重要的作用.注意到不确定现象和随机因素广泛存在于现实世界中,特别是噪声能够影响种群的动态变化规律,使种群产生随机振荡的现象.因而研究带有噪声的随机种群模型,具有重要的理论价值和实际意义.
  本文中主要研究三类随机种群模型:带有列维噪声的随机共位群捕食模型,环境污染中随机食物链模型,和带有食饵庇护的随机似然竞争模型.
  第二章主要研究带有列维噪声的随机共位群捕食模型的动力学性质.共位群捕食模型描述了一种捕食者以另外一种捕食者为食,同时又为共同的食饵展开竞争的现象.本章中将建立种群在随机扰动下的随机持久性和灭绝性,给出模型的解在分布意义下的渐近稳定性.
  第三章主要讨论环境污染中随机食物链模型的动力学性质.由于环境污染的关系,自然环境中毒素逐渐增加,并威胁着种群的生存.本章中将探讨在毒素和噪声共同作用下,食物链模型中种群关于灭绝、随机非持久、随机弱持久、随机强持久和随机持久的充分条件以及模型平稳分布的存在性与遍历性.
  第四章主要研究了带有食饵庇护的随机似然竞争模型的动力学性质.似然竞争描述了两种食饵种群通过共同的捕食者而展开的间接竞争的现象,关于生物入侵及保护生物多样性的方面具有十分重要的意义.本章中主要建立在食饵庇护的作用下,似然竞争模型中种群的随机持久性和灭绝性.
[硕士论文] 扈明君
马克思主义哲学 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:马克思与达尔文的思想均在19世纪的科学理论中占有一席之地。马克思不遗余力地奋斗在解放全人类的道路上,创立了唯物史观,并以实践的方式宏观描述出人类社会的演变规律。达尔文则继承了诸多前辈的研究成果,提出了以“自然选择”为核心的,包括人在内的有机自然界生物进化理论。二者在思想上的“冲撞”引发不少后世哲学者们的思考。本文通过对马克思哲学思想发展史的回顾和达尔文进化思想的溯源来辨明二者在学说上的联系和歧义,对于我们加深对二者思想的理解和定位具有直接现实意义。
  本文除绪论外主要有三章。第一章选取马克思、达尔文在1859年公开发表的经典论述——唯物史观与进化思想为该部分主要内容,明确二个理论的社会影响。第二章将在前章基础上以探索从“自然”到“文明”及“自然情欲”到“社会本能”等看似断裂的演进过程中找寻马克思哲学与达尔文进化理论的思想共识,并利用“反向效应”原理解释人类生物本能与社会本质对人类与人类社会发展的反向作用。第三部分有针对性的系统梳理和区分对比马克思与达尔文对社会运行机制、社会结构、人类学等问题的认识差异,进一步对人(人性)及人类社会的发展机理进行重新审视,并找寻人类社会未来走向的新启示。
  本文认为,马克思和达尔文在研究方法上均采用了经验实证的方法,且二者的人类道德意识起源与人类生物学本质、阶级斗争学说与生存竞争观、人道主义与普适主义这三对理论具有极高的相似度。即在人类历史演进的问题上二者都认同“反向效应”的存在,并利用“反向效应”的连续作用解释了人类从“自然”到“文明”,“自然情欲”到“社会本能”的断裂表象。而对于社会运行机制、社会结构与人类学的理解马克思与达尔文又有着较大差异。
[博士论文] 覃志松
光学 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:浮游植物作为水体中最主要的初级生产者、食物链源头,是水体健康状况指示剂,从根本上影响着全球生物地球化学循环与气候变化。快速准确测量浮游植物光合速率对水生态环境监测、水华和赤潮灾害预防、渔业资源评估、全球气候变化预测等具有重要科学意义和应用价值。黑白瓶、14C和18O示踪等传统光合速率测量方法需要“现场采样-温育培养-离线分析”,存在测量时间长、手续繁琐、效率低,难以满足现场快速测量需求。叶绿素荧光法是一种快速高效测量方法,但目前的叶绿素荧光测量技术主要集中在叶绿素浓度和光合作用参数测量方面,缺乏对光合速率的分析,且存在测量系统复杂、信噪比低等问题。针对浮游植物光合速率现场快速测量需求以及叶绿素荧光测量技术不足,论文研究了一种基于荧光动力学的浮游植物光合速率测量技术。
  首先,研究并建立了浮游植物荧光动力学曲线测量系统。在分析浮游植物荧光动力学信号获取中激发光干扰抑制、光合电子传递链阻塞位点的精确调控、荧光信号的快速高灵敏检测等关键技术基础上,从激发与发射光路、激发光强调控以及荧光信号检测三个方面进行测量系统总体分析和设计。研究了激发光强自适应调控技术,设计了可变光脉冲调控电路,实现了不同浮游植物测量过程中的光强自适应调控,解决了光合电子传递链阻塞位点的精确调控问题;研究了快相荧光信号的快速获取和弛豫荧光的高灵敏度检测技术,设计了低噪声光电信号转换与基于时间交替的多路采样电路,实现了微秒量级快相荧光动力学曲线精确采样;针对弛豫荧光低信噪比微弱信号,设计了基于同步积分技术的豫荧光高灵敏检测电路。在此基础上,建立了高灵敏和微秒量级的荧光动力学测量系统。不同叶绿素浓度蛋白核小球藻测试结果表明,系统对准确测量快相与弛豫荧光动力曲线,对200μs快相荧光进行高分辨率16位采样,采样率达1.50MHz;0.125μg/L叶绿素浓度的浮游植物弛豫荧光信噪比达11.2dB以上。
  其次,研究了浮游植物光合速率荧光动力学曲线反演方法。基于建立的浮游植物荧光动力学测量系统获得的快相与弛豫荧光动力学曲线,研究了浮游植物光合作用参数反演算法,包括最大荧光产率滑动窗口斜率判定方法,光化学量子效率和功能吸收截面线性最小二乘算法,以及质体醌平均还原时间常数离散迭代算法,实现浮游植物光合作用参数的准确反演;基于光合作用电子传递能流过程,以QA和PQ作为节点,建立了基于光合作用参数的浮游植物光合速率分析方法,并利用Megard模型对光合速率的光响应曲线进行分析,进一步获得了表征光合速率的生物学参数最大光合速率PMax、初始斜率α、最大光强IMax。
  最后,开展了基于荧光动力学的浮游植物光合速率对比分析实验。通过测量不同光照、营养盐和铜离子胁迫条件下蛋白核小球藻的荧光动力学曲线,反演获得光化学量子效率、功能吸收截面和质体醌平均还原时间常数等光合作用参数,其中光化学量子效率与Water-PAM荧光仪具有良好的一致性,相关系数达0.95以上,其它参数的变化规律也与理论分析相符;通过对DCMU、盐浓度胁迫及不同光照、不同营养盐培养条件下蛋白核小球藻光合速率对比分析测试,结果表明荧光动力学法测量得的光合电子传递通量与Chlorolab2液相氧电极测量的光合放氧量具有良好的一致性,最小线性相关系数R2分别为0.876、0.889、0.968、0.948。
[硕士论文] 冬英
应用数学 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:趋化运动是细胞或生物体响应化学刺激而做出的定向运动,趋化性在各种生物过程如胚胎发育,伤口愈合和疾病进展中起重要作用。体细胞,细菌和其它单细胞或多细胞生物体根据环境中某些化学物质来决定他们的运动方向,这种运动对细菌游到食物分子浓度最高地方找食物(如葡萄糖),或逃离毒物(如苯酚)起到重要的决定作用。化学吸引物和化学排斥物是无机或者有机物质在游动细胞中控制趋化性的物质,化学吸引物的作用是通过趋化受体所引起,回应化学排斥物导致生物体轴向游动,生物体因吸引物和排斥物所引起的运动,被认为是在细菌中一个基本的能动现象。
  这篇文章主要研究如下带有旋转项的吸引—排斥趋化模型
  此处公式省略
  其中??R2是具有光滑边界的有界区域,u表示细胞密度,v表示化学吸引物的浓度,w表示化学排斥物的浓度,S1∈R2×2和S2∈R2×2是[0,∞)2×?上的参数函数。根据生物模型背景,本文主要讨论在给定具有适当正则的初始值(u0, v0, w0),当初始值(u0, v0, w0)在满足充分小的条件下,在对应的具有光滑边界的有界区域??R2中,证明对应的初始边界值问题具有整体有界的经典解。首先证明了这个趋化解的局部存在性,然后考虑在??上S1=0, S2=0的情况下,相应趋化模型解的整体存在性,并且给出了一些重要的先验估计。对于一般的矩阵值函数S1和S2,通过用近似法,得到经典解的整体存在性,最后得到本文的最终结果,即定理3.2.1。
[硕士论文] 王超群
生物学 曲阜师范大学 2017(学位年度)
摘要:自噬是一个高度保守的生理过程,通过囊泡结构将细胞质内的组分进行隔离、包裹,进而与溶酶体融合降解。自噬作为细胞内一个主要的降解和回收途径,在个体发育过程和细胞稳态维持中都起到非常关键的作用。线粒体自噬是细胞内功能异常或者多余的线粒体通过自噬途径降解的过程,对于细胞内线粒体的质量控制发挥着重要作用。在细胞内线粒体主要通过产生ATP为细胞提供能量,但当线粒体受到损伤的时候,就会产生过多的压力信号,从而导致细胞损伤并且最终引起细胞程序性死亡的发生。因此,受损线粒体的识别和降解也是细胞体内稳态维持中非常重要的组成部分。
  干细胞具有自我更新和多向分化潜能,在疾病模型建立、细胞治疗修复、再生医学方面,有着广阔的应用前景。线粒体作为多能干细胞重要的细胞器,其质量控制和稳态维持对于多能性的影响还不是很清楚。这里我们研究了Pink1调控的线粒体自噬对多能性获得和多能性调控的影响。
  我们发现多能干细胞中将线粒体自噬介导蛋白Pink1敲除能够引起多能干细胞中线粒体数量会发生积累,线粒体的膜电势降低,ATP产量降低,而细胞中ROS的含量增加。这些结果表明,当多能干细胞中Pink1介导的线粒体自噬缺失后,会导致多能干细胞中功能异常的线粒体发生积累。进一步,我们发现当敲除Pink1后,多能干细胞的自我更新能力显著降低。通过实时荧光定量PCR检测多能性基因的表达情况后发现,Pink1的缺失会显著降低多能性基因的表达,并且体内分化形成的畸胎瘤体积和重量均较野生型的小。
  重编程过程中,我们发现Pink1敲减会导致细胞内线粒体不能有效清除,从而降低重编程效率。这些结果都表明了Pink1参与了多能性诱导和维持中的线粒体调控。
  使用Parkin基因敲除的MEF细胞进行体细胞重编程并未发现重编程中线粒体的累积和重编程效率的降低,这些结果表明Pink1并不是通过激活Parkin而调控重编程及胚胎干细胞多能性的。未来的工作我们将筛选Pink1下游作用分子,进一步阐明Pink调控多能性的分子机理。
[硕士论文] 叶卉
地理学 曲阜师范大学 2017(学位年度)
摘要:海洋初级生产力可以体现海洋初级有机物的生产、分布和变化规律。通过研究海洋初级生产力,人们可以对在一定时间内海洋有机物的生产及其分布规律进行了解,进而分析某水域的生态环境特征,评估其生物资源蕴藏量甚至生产潜力,为海洋生物资源的合理开发利用和渔业生产农牧化的实行提供专业资料。
  鲁南苏北地处我国沿海经济带中部,人口密集,评估鲁南苏北近海海域的初级生产力,对鲁南苏北地区来说是一件极具科学意义的工作,尤其是与其密切相关的人类活动,和人类活动关系密切的近岸海域及其生态环境。
  本课题结合遥感数据大空间尺度和长时间尺度的特点,结合VGPM模型,估算了2005年、2007年、2009年、2011年和2013年各年四季的鲁南苏北近海海域初级生产力。得到了纵向跨度近十年、横向每年各季的鲁南苏北初级生产力反演结果,并以专题图的形式直观地展示和揭露了该海区初级生产力的时空特征。
  运用数学方法对研究区初级生产力的时间变化特征的分析表明:一年中,鲁南苏北近海海域初级生产力最高值出现在六月份或者九月份,具有双峰的特征,最低值出现在冬季。不同年份间,2005年出现了研究区海域初级生产力的最大值,2007年出现了研究区海域初级生产力的最小值。各年同期初级生产力略呈下降趋势,但这样的年际变化总体趋势并不显著。
  运用重心法实现了对鲁南苏北近海海域初级生产力的空间变化特征的分析。针对空间特征的研究表明,鲁南苏北近海海域初级生产力的最高值始终出现在近岸海域,有地表径流注入的地方以及海湾地区表现明显。年内四季的初级生产力浓度重心一般由西北向东南推移,年际初级生产力浓度的重心折返变化较多,趋势不明显。
  对鲁南苏北近海海域初级生产力的控制因素的分析表明,初级生产力高低受到多因素的共同作用,其中受温度和降水的影响较大。温度适中的年份初级生产力一般较高,温度过高或过低的年份都会抑制海洋浮游植物生长,导致初级生产力降低。河水冲淡及陆源营养盐注入受降水影响大,降水较多的年份,河流冲淡效应加强,陆源营养物质注入增多。叶绿素a浓度作为初级生产力的重要表征,与初级生产力成正相关。上升流和水团主要影响初级生产力的浓度重心,即空间分布。赤潮及绿潮也会对初级生产力产生影响,特别是赤潮爆发的月份,鲁南苏北近海海域初级生产力一般较高。
[硕士论文] 任婧
动物学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:绵羊是非常重要的经济型家畜,为人们提供肉、奶、皮毛等产品。运用卵母细胞体外成熟(In Vitro Maturation,IVM)、体外受精(In Vitro Fertilization,IVF)和胚胎移植(Embryo Transfer, ET)技术对优质家畜进行良种扩繁,能有效提高家畜生产力。卵母细胞的发育与成熟是这些技术的基础,因此,卵母细胞成熟的品质好坏直接影响子代能否成活及存活后代的健康状况。从卵母细胞成熟到早期胚胎发育的过程中,除内源性基因的表达调控作用之外,培养环境中的信号分子作用也影响其能否正常发育。通过旁分泌因子发挥调控作用是这种调控最常见、最直接的方式之一。结缔组织生长因子(Connective tissue growth factor, CTGF)、基质细胞衍生因子-1(Stromalcell-derived factor-1,SDF-1)、神经生长因子(Nerve growth factor, NGF)、肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)是卵巢旁分泌因子。研究发现CTGF能促进小鼠、大鼠卵泡发育,SDF-1能增加颗粒细胞存活和提高胚胎质量,NGF能以剂量依赖的方式增强山羊初级卵泡的体外生长,HGF能诱导牛的颗粒细胞增殖。但这四种旁分泌因子是否能够作用于绵羊卵母细胞,并提高卵母细胞体外成熟率、受精率和早期胚胎发育率,尚未做过充分研究。因此,我们利用绵羊卵母细胞作为实验材料,研究CTGF、SDF-1、NGF和HGF单独添加和组合添加对绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎发育的作用。
  本研究主要内容包括:⑴在绵羊卵母细胞成熟液中分别单独添加不同浓度梯度的CTGF、SDF-1、NGF和HGF因子,统计绵羊卵母细胞成熟率,找到单独添加CTGF、SDF-1、NGF和HGF因子的最佳浓度。接着将这四种因子组合添加到绵羊卵母细胞成熟液和早期胚胎发育液中,统计绵羊卵母细胞成熟率、卵子激活率和早期胚胎发育率。以卵丘扩散指数(cumulus expansion index,CEI)、细胞膜表面早期细胞凋亡信号和胚胎的囊胚细胞数作为评价卵母细胞成熟和早期胚胎发育潜能的指标,并且检测了凋亡基因Bax、Bcl-2、P53和PTGS2的基因表达量。⑵在四种旁分泌因子单独使用的实验中,添加30.0 ng/mLCTGF因子,10.0 ng/mL SDF-1因子,3.0 ng/mL NGF因子,100.0 ng/mL HGF因子能促进绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎发育;在四种旁分泌因子组合使用的实验中,添加30.0 ng/mL CTGF+10.0ng/mL SDF-1+3.0 ng/mL NGF+100.0 ng/mL HGF时,卵母细胞成熟率、激活率以及早期胚胎各个时期的发育率都优于单独添加单一因子组和不添加因子组;组合因子对CEI、抑制卵子凋亡率和提高囊胚细胞数有显著作用;组合因子的使用能降低卵丘细胞、卵母细胞和囊胚细胞中凋亡基因的表达量。⑶旁分泌因子CTGF、SDF-1、NGF和HGF能促进卵母细胞成熟;四种因子组合使用能促进绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎的发育。
[硕士论文] 张祥
动物学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:哺乳动物胚胎体外培养体系影响着早期胚胎的发育潜能。在目前模拟体内输卵管及子宫的低氧环境的培养系统中,活性氧(reactive oxygen species,ROS)被认为是影响胚胎发育的一个重要因素。胚胎合子基因组激活(zygotic geneactivation,ZGA)是早期胚胎正常发育的关键,研究认为ZGA的延迟或失败与早期胚胎发育阻滞有关。为探究ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响,本研究比较了不同品种小鼠在不同培养液中发生阻滞的情况,检测了ZGA相关基因、胞质ROS浓度及ROS相关基因的表达;同时利用2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐AAPH处理昆明白小鼠体外受精卵建立ROS引起阻滞的细胞模型,对线粒体机能相关的线粒体膜电位、线粒体ROS(mtROS)及线粒体分布状态、mtDNA的拷贝数进行了检测;另外,检测了线粒体相关基因Grm2、Drd2、Polg2、TFAM的表达变化及其调节区的DNA甲基化的调节。
  本研究主要内容包括:⑴利用实时荧光定量PCR的方法检测了小鼠2-细胞胚胎中ZGA相关基因(Zscan4、MuERV-L、Eif-1a、Hsp70.1)及ROS相关基因(Nox1、Gpx4、Gpx6、Prdx2)的表达,并利用ROS特异性染料DCFH-DA对胚胎胞质内ROS水平进行检测。首先比较了阻滞品系小鼠KM与非阻滞品系小鼠BDF1受精卵在M16培养液中发生阻滞的情况,结果表明,在M16培养液中,KM小鼠受精卵的4-细胞发育率为44.2%,而BDF1小鼠受精卵的发育率为90.3%,KM小鼠2-细胞胚中ZGA相关基因MuER V-L、Eif-1a的表达量显著低于BDF1小鼠2-细胞胚(P<0.05)。KM小鼠2-细胞胚胎的胞质内ROS水平明显低于BDF1胚胎,ROS相关基因Gpx6和Prdx2的表达显著高于BDF1小鼠。以上研究表明,小鼠胚胎发育阻滞与ZGA相关基因表达有关,ROS水平的差异反映出不同品系小鼠胚胎对ROS的耐受性不同。⑵利用M16培养液和KSOM培养液比较了阻滞品系KM小鼠胚胎在不同培养液条件下的发育。结果显示,在KSOM培养液中,KM小鼠受精卵的4-细胞率为90.8%,不发生2-细胞阻滞。KSOM培养液中培养的KM小鼠2-细胞胚胎Eif-1a、Hsp70.1表达量显著高于M16培养液中培养的2-细胞胚胎。两种培养液中的KM小鼠2-细胞胚胎的胞质内ROS水平和ROS相关基因表达无明显差异。以上研究表明,小鼠胚胎体外培养液成分的不同影响ZGA相关基因表达的变化,对小鼠胚胎发育阻滞产生影响。⑶探究了ROS在小鼠体外发育2细胞阻滞胚胎中对线粒体相关机能的影响。使用AAPH处理昆明白小鼠体外受精卵,通过荧光探针检测处理组和对照组中线粒体膜电位、线粒体ROS(mtROS)及线粒体分布状态的变化,并利用实时荧光定量PCR检测ROS相关基因、线粒体相关基因(Grm2、Drd2、Polg2、TFAM) mRNA的表达量及mtDNA的拷贝数,利用重亚硫酸盐测序(BSP)检测了线粒体四个相关基因的甲基化变化。研究结果显示,使用1.0 mmol/L浓度的AAPH分别处理的胚胎,具有较高的阻滞率(66.16%)和较低的损伤率(24 h畸形率9.09%,48 h死亡率10.39%),ROS染色实验结果显示,AAPH处理能够使胚胎内胞质ROS水平明显升高,所检测的ROS相关基因mRNA表达量升高。1.0 mmol/L处理后二细胞期胚胎线粒体膜电位及mtROS水平明显高于对照组,mtDNA的拷贝数增加,实时荧光定量PCR结果显示,处理组与对照组的Grm2、Drd2、Polg2、TFAM基因表达量呈现显著性差异,处理组Grm2、Drd2表达显著低于对照组,处理组Polg2、TFAM表达显著高于对照组。利用亚硫酸盐测序(bisulfite genomic sequencing,BSP)方法检测DNA甲基化的结果,AAPH处理之后的胚胎中基因调节区DNA甲基化水平升高;Polg2、TFAM甲基化水平降低。以上研究表明,AAPH处理引起的氧化应激反应及发育阻滞的胚胎中,线粒体活性升高,线粒体数目增加,线粒体相关基因表达变化,表明线粒体参与调节细胞内ROS的动态平衡,ROS可能通过影响线粒体相关基因启动子区DNA甲基化的变化调控线粒体相关基因的时序性表达。
[硕士论文] 梁二敏
景观生态学 石河子大学 2017(学位年度)
摘要:人类活动是导致绿洲景观格局变化的主要因素,也是影响干旱区生态环境安全变化的核心驱动力。随着工业化和城市化进程的不断加快,绿洲景观类型及结构发生了根本变化,其变化规模、强度不断加快,过程、格局分异日趋复杂,使内陆河流域生态景观组成、结构、功能及其生态安全问题日益突出。探索并维护绿洲景观生态系统的稳定性及安全性,是绿洲工业化和城市化健康协调发展以及新时期土地利用规划及管控的重要任务。
  新疆玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)是建国后新疆开垦面积最大的人工绿洲,其空间扩张过程及相关的生态环境问题一直是学界和政府关注的焦点。本研究以玛纳斯河流域绿洲景观格局变化为研究对象,根据景观生态学理论,基于遥感信息识别及GIS空间分析技术平台,用景观指数计算方法及地学统计分析方法,以1994年、2005年和2015年三期遥感影像解译为基础数据,在提取流域景观类型动态变化信息的基础上,实证研究流域景观生态格局及其时空分异特点及规律;从生态承载力、生态胁迫性和生态适应性三方面选取相应指标,构建了5km×5km网格尺度控制下的景观生态安全评价单元及评价指标体系,用ArcGIS地统计模块进行数据挖掘及时空探索,完成景观生态安全指数的空间插值,得到景观生态安全时空分布图,以此分析玛河流域景观生态安全时空变化特征及规律,最后利用Geoda探索性空间分析技术,研究了景观生态安全的空间关联性及异质性,完成对玛纳斯河流域绿洲景观生态安全的动态评价。主要结论如下:
  (1)1994年-2015年间,玛河流域耕地和建设用地的面积不断扩大。耕地面积扩大主要集中分布在绿洲与山区或绿洲与荒漠的过渡地带,多属玛河流域经济较落后的农牧业区,主要靠扩大耕地来满足经济的粗放增长,其扩张速度趋缓但生态安全风险较大。新增建设用地主要分布在石河子市、玛纳斯县、沙漠湾县等城市周边地区,呈连续扩张趋势,扩张速度不断加快,生态安全问题未得到足够重视。主要占用草地、林地、水域和未利用地,自然景观及生态用地类型趋于减少,生态安全隐患较多。
  (2)景观格局指数变化不均衡,景观多样性减少而异质性增大。主要表现为绿洲外围斑块形态的不规则性、复杂性、异质性增加,而内部降低;其中绿洲内部景观多样性降低,廊道复杂性增大,人工绿洲稳定性强,但绿洲外围景观多样性及廊道复杂性都呈减少趋势,削弱了天然绿洲景观的稳定性,其中流域中部绿洲的变化明显大于南部山区和北部绿洲荒漠过渡带。
  (3)玛河流域绿洲景观生态安全度在空间上趋于集聚且呈下降趋势。“热点”和“冷点”的分布说明人类活动的空间集聚强度与景观生态安全的集聚程度高度一致,流域中游绿洲生态安全度的下降幅度远大于上游及下游绿洲生态安全度的提高,表明节水灌溉技术的推广应用及城市化进程的加快,并没有根本遏制流域绿洲生态安全退化的趋势。因此,人工绿洲扩大及景观异质性增大是影响流域景观生态安全状态的主要原因,应高度关注新型工业化、城市化对干旱区内陆河流域景观生态安全及格局稳定的潜在影响。
[博士论文] 江龙
遗传学 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:哺乳动物的性染色体是从祖先的常染色体进化而来,在整个进化过程中经历了复杂的变化。例如,X染色体上的基因数量在真兽亚纲哺乳动物中还有两次爆发性的增长。基因的转移和重新分配赋予了X染色体的特殊功能。大量研究表明起源于X染色体的逆转座基因在基因组中所占的比例远远高于起源于常染色体的比例,这类基因往往定位于常染色体并且具有睾丸特异表达的特点。科学家们也提出了一些基于进化选择的假说用于解释这种现象,包括性别对抗驱动X染色体失活假说以及减数分裂性染色体失活补偿假说等。然而,这些假说都缺乏直接的实验证据。尽管有几个X染色体起源的逆转座基因已被证实对精子发生至关重要,但这些基因与其前提基因的进化、表达及功能相关性仍未见报道。
  RPL10L是一个位于常染色体并在睾丸中特异表达的逆转座基因,它的前体是X染色体上一个核糖体蛋白编码基因RPL10,它的进化发生在真兽亚纲和后兽亚纲分支后不久的真兽亚纲哺乳动物中。我们选择RPL10L和RPL10作为模型,详细研究它们的表达模式、分子功能及作用方式,以期深入了解X染色体来源的逆转座基因存在的意义及其进化机制。
  首先,我们利用CRISPR/Cas9的方法制作了Rpl10l敲除小鼠,并发现雄性个体的精子发生障碍并且完全不育,具体表现为绝大多数精母细胞发育停滞在减数第一次分裂前期向中期的转换,没有减数分裂后的生殖细胞产生。其次,RPL10L蛋白特异地参与睾丸细胞中的核糖体组装,缺失它的粗线期及双线期精母细胞中的核糖体生成减弱并且大量蛋白的含量发生变化。再次,Rpl10在雌雄小鼠不同组织以及精子发生的精原细胞、前细线期精母细胞、细线期及偶线期精母细胞中广泛表达,但在粗线期及双线期精母细胞和圆形精细胞中的表达量急剧下降;有趣的是,Rpl10l在精子发生的粗线期及双线期精母细胞和圆形精细胞中特异地高表达。最后,RPL10敲低的细胞中核糖体生成受阻并伴随细胞周期停滞,RPL10敲除的细胞无法增殖和存活;而外源导入RPL10L表达载体能够补救RPL10敲除细胞的增殖和存活;更重要的是,Rpl10l启动子驱动的Rpl10转基因能够重建Rpl10l敲除小鼠的精子发生和生育力。综上所述,我们的研究证实Rpl10l能够补偿MSCI导致的Rpl10转录沉默以保证正常的精子发生,为基于MSCI的逆转座基因补偿假说提供了直接的实验证据,也为X染色体起源的逆转座基因的进化机制以及其在雄性生殖过程中的作用提供了新的理论依据和见解。
[硕士论文] 吴雪臣
动物学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:从出生到青春期,作为雌性配子的卵母细胞一直停滞在第一次减数分裂的前期,又称生发泡(Germinal Vesicle,GV)期。只有在青春期后,受到激素刺激的卵母细胞才会发生生发泡破裂(Germinal Vesicle Breakdown,GVBD),进而开始恢复减数分裂,而只有恢复减数分裂并发育成熟的卵母细胞,才有可能与精子结合形成受精卵。哺乳动物卵母细胞中,磷酸二酯酶(Phosphodiesterases,PDEs)水平的变化引起的环腺苷酸(cyclic Adenosine Monophosphate,cAMP)水平的下降被认为是引起GVBD的主要原因。cAMP相关抑制剂如PDEs抑制剂和cAMP激活剂等,能可逆地抑制GVBD。
  本研究选用PDEs抑制剂Milrinone(Mil)、3-Isobutyl-1-Methylxanthine(IBMX)和cAMP激活剂Forskolin、dibutyryl cAMP(dbcAMP)四种药物分别进行单独或组合使用,以便于我们摸索出一套对卵母细胞成熟抑制效果最佳、对卵母细胞毒性最小的抑制剂配方。结果表明,在单独使用每种抑制剂的实验中,Mil,IBMX,Forskolin和dbcAMP能够达到抑制GVBD的最小浓度分别为3.0μM、30.0μM、450.0μM和150.0μM。为了进一步验证将各类抑制剂组合使用,能否获得更佳的配方,我们将不同种类和浓度的抑制剂进行组合,结果发现50.0μM Forskolin+0.3μM Mil,50.0μM Forskolin+10.0μM IBMX,50.0μM dbcAMP+0.3μM Mil,50.0μM dbcAMP+10.0μM IBMX四种组合能够获得更好的抑制GVBD效果。在此基础上,以不含任何抑制剂的培养液为对照组,含有不同种类抑制剂的培养液作为实验组,对卵母细胞的GVBD进程进行了检测,结果发现,含有抑制剂的实验组与对照组相比,GVBD进程不完全一致,但各组的最终GVBD率没有显著差异。比较了不同抑制剂对卵母细胞第一极体(First Polar Body, PB1)排放的影响,结果显示,三个实验组在PB1排放速率和最终排放率上与对照组没有显著差异,包括:30.0μM IBMX、50.0μM Forskolin+0.3μM Mil、50.0μMdbcAMP+10.0μM IBMX;另有三个实验组只在最终PB1排放率上和对照组没有显著差异,包括:150.0μM dbcAMP、50.0μM Forskolin+10.0μM IBMX、50.0μM dbcAMP+0.3μM Mil。此外,我们比较了各组之间排放的PB1体积,结果发现,经50.0μM Forskolin+0.3μM Mil、50.0μM Forskolin+10.0μMIBMX或50.0μM dbcAMP+10.0μM IBMX三组处理过的卵母细胞所排放的PB1体积较小,并且与对照组没有显著差异。检测了抑制剂对卵母细胞早期凋亡、DNA损伤和线粒体分布的影响,结果发现,经五种抑制剂处理卵母细胞后,其早期凋亡率与对照组没有显著差异,包括:30.0μM IBMX、150.0μM dbcAMP、50.0μM Forskolin+0.3μM Mil、50.0μM Forskolin+10.0μM IBMX、50.0μM dbcAMP+10.0μM IBMX。经三种抑制剂处理卵母细胞后,其DNA损伤程度与对照组没有显著差异,包括:50.0μM Forskolin+0.3μM Mil、50.0μM Forskolin+10.0μM IBMX、50.0μM dbcAMP+10.0.μM IBMX。在线粒体分布指标方面,只有50.0μM dbcAMP+10.0μM IBMX组与对照组没有显著差异。研究表明:不同种类抑制剂经过浓度调整和组合使用,可以更好的将卵母细胞阻滞在GV期,并且对卵母细胞的毒性作用最小。由此,我们摸索出了新一代最佳抑制剂组合,即50.0μM dbcAMP+10.0μM IBMX。这一配方可为日后研究卵母细胞成熟机理提供有效帮助。
[硕士论文] 刘秀雨
应用数学 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:生态系统具有复杂性和多样性,对应的种群生态系统模型具有着丰富动力学性质,因而探究种群生态系统理论中的奥秘已成为当下的热点研究课题之一。值得一提的是,由于诸如多时滞、率依赖等影响因素广泛存在于种群生态系统,因此考虑这些因素能够更加贴切的描述自然生态系统的真实状态。基于此背景,本文重点讨论了两类含多时滞的捕食-食饵模型的动力学特征及其性质。
  本研究主要内容包括:⑴对国内外的研究现状作了调查并进行归纳整理,给出了选题的背景及意义。⑵探究了含率依赖、反馈和妊娠时滞的HollingIII功能反应函数生态传染病系统模型。在系统中将两个时滞项看作分岔参数,深入地讨论了该模型正平衡点的稳定性,并且应用Hopf分岔理论,给出了平衡点处发生Hopf分岔的条件。运用动力学理论得到了系统的分岔方向和相应的周期解,最后模拟验证了本文的结论。⑶研究了带有阶段结构、功能反应函数、选择收获时滞以及避难时滞的捕食-食饵系统模型。同样地,结合稳定性理论和分岔理论探究了该模型的分岔条件及周期解,与之前不考虑食饵避难因素的模型相比,此模型更具有避免食饵灭绝的现实意义,数据模拟验证理论分析的正确性。⑷总结了本研究工作,同时指出了需要改进之处,并对今后进一步的研究目标及方向作出展望。
[硕士论文] 张江
科学技术哲学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:20世纪起,生态系统概念的提出和发展全部都离不开对生态学整体论的认识与探讨,伴随着本体论与方法论上对生态学整体论地位的不断调整,生态系统的研究在近一个世纪内取得了瞩目的进展。
  本文第一章对整体论以及生态系统的概念溯源进行了历史梳理,第二章介绍了在20世纪初系统生态学的出现成为生态学研究的核心,系统生态学的研究普遍带有整体论的观点,而方法论上还原的手段也是必不可少的。奥德姆兄弟的研究将生态系统整体论与还原论之争推向了一个至高点。并借用莱文斯的观点对生态系统中的整体论认识进行了新的解读。第三章分析了当下对于生态系统中核心问题的研究,有关生物多样性、生态系统功能以及生态系统功能实验的研究越来越多,而生物多样性与生态系统功能的争论离不开生态系统生态学中多样性和稳定性之间关系的研究,多样性稳定性之间的正相关的关系通常与某种形式的整体论相关,而怀疑论者则普遍与还原论相关联。关于生态系统功能概念的模糊定义,使得对生态系统研究中认识论上的整体论与还原论再一次对立。第四章探讨了当代关于生态系统的研究,能量、物质以及生态系统的“连通性”都是我们应该关注的重点,因而引入进化理论的观点对生态系统的研究来说是不可或缺的。新的地球系统观的兴起,使越来越多的人开始关注生物多样性的丧失以及生态系统的功能研究问题,在有机体不断发生演化的过程中,进化理论的引入弥补了实验模型的不足,因此引入进化理论的生态系统整体论研究是有必要的。通过这几章的探讨,我们认为对于生态系统的研究来说,在承认整体论的本体论地位基础上,方法论上引入还原论的观点也应该与整体论相并重的。通过进化理论下的生态学整体论发展视角可以帮助建立关于生态系统概念起源与发展的完整描述,从哲学层面阐释生态系统的本质以及理论形态的演变进程与发展方向。
[硕士论文] 田丰
数学 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:捕食者的捕食行为是导致食饵种群早期死亡的一个重要原因.食饵种群通常会使用避难所来减少被捕获的风险.在种群动力学中,以个体尺寸为特征的避难所结构对系统的影响是研究的热点之一.本文主要研究捕食者-食饵种群中突变食饵入侵常驻食饵的能力在很大强度上依赖于特异性参数对食饵尺寸避难所保护下可捕获比例成分间的调节。
  本研究主要内容包括:⑴介绍捕食者-食饵系统的研究背景及意义和常微分方程的相关理论知识.在考虑种群基因表现型的基础上,又介绍了进化动力学的相关理论与知识。⑵种群的某种基因表现型能力决定的个体尺寸差异会导致捕食者不同的成功捕获率.通过种群模型来研究食饵的尺寸避难所结构是如何影响捕食者-食饵种群的进化,其中避难所的结构依赖于可捕获的比例,把尺寸避难所保护下的可捕获比例分成两种情况:一种是食饵各自避难所结构下的可捕获比例,另一种是食饵不同尺寸避难所保护下可捕获比例的加权平均,通过定义特异性参数来调节它们两者之间的权重.并且通过运用常微分稳定性理论,得出突变食饵可入侵的充分条件,在此基础上得出突变食饵入侵并且生存导致常驻食饵和捕食者的灭绝,突变食饵与捕食者共存且常驻食饵灭绝,常驻食饵与突变食饵共存且捕食者灭绝以及三者共存的结果。⑶考虑食饵与捕食者内部单一基因型策略的个体尺寸避难所结构.假设种群的环境容纳量、捕食率和个体尺寸避难所都直接依赖于基因型策略.因此,建立具有进化系统的捕食者-食饵模型来研究由不同基因型策略决定的避难所结构对种群之间进化动力学的影响.进一步,通过进化动力学的观点可发现决定尺寸避难所结构的基因型奇异策略在特异性参数调节可捕获比例成分下,存在着进化不稳定策略、连续稳定策略和进化分支,以及可能发生进化自杀的一些条件。
[硕士论文] 田洁
应用数学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:麦蚜种群是危害小麦生长的主要害虫,常年造成小麦减产10%以上,灾难年部分地区甚至高出30%.由于蚜虫具有极强的繁殖力和较短的生活周期,使其暴发频率较高,这给防治工作带来了诸多困难,有必要对其做进一步研究.为此本文拟以麦蚜生态系统为研究背景,根据实验数据建立麦蚜生态模型以揭示蚜虫种群爆发的生态学机制,具体内容如下:
  第一部分,基于现存实验数据,首先利用SPSS软件绘制状态变量和控制变量的散点图,确定蚜虫生态系统的突变现象并建立尖角突变模型.然后利用回归分析方法检验模型的合理性.最后确定了尖角突变模型的稳定安全区、潜在危害区和稳定危害区,为预测蚜虫种群的爆发提供依据.
  第二部分,基于现存实验数据,首先根据聚类分析方法确定T-S模糊模型的规则个数.然后利用ANFIS,以麦蚜种群内禀增长率为状态变量,分别建立具有高斯、三角和梯型隶属度函数的T-S初始模糊模型.随后根据误差分析方法选择了与原始数据拟合程度最好的模型类型.最后通过ANFIS训练流程建立相应的T-S模糊模型,并通过模型仿真验证该模糊模型中的突变现象,从新的视角揭示了麦蚜生态系统的爆发现象.
  本文研究初步实现了理论与实际的结合.
[硕士论文] 班立云
应用数学 湖南师范大学 2017(学位年度)
摘要:随着社会的发展,人们发现生物数学正在发挥着巨大的作用.科学家们已经建立了很多生物数学模型,而其中捕食-被捕食模型的研究最为广泛.通过分析捕食-被捕食模型可以更好地提醒和指导人们保护和改造环境,从而对维护种群共存和生态环境的可持续发展有着极其重大而深远的意义.人们主要研究了捕食-被捕食系统的动力学性质,例如永久性、一致持续生存和灭绝性等.本文主要利用比较原理和Lyapunov函数得到该系统永久性与全局吸引性的充分性条件.本文由以下三章构成:
  第一章主要概述了预备知识、研究背景和本文的主要工作.
  第二章主要运用比较原理,研究了一类捕食-被捕食系统的永久性问题.
  第三章主要通过Lyapunov函数,研究了一类捕食-被捕食系统的全局吸引性问题.
[博士论文] 王乐韵
生物学;发育生物学 东北农业大学 2017(学位年度)
摘要:早期胚胎发育是一个精细而又严格的调控过程,在早期胚胎发育过程中涉及组蛋白修饰的变化、雌雄基因组互作,甲基化的调控与变化等。研究早期胚胎发育机制对发育生物学以及生殖生物学乃至再生医学都具有深远的意义,因此早期胚胎发育一直都是人们研究的热点。因为早期胚胎材料的特殊性,因此人们对于早期胚胎发育的研究是长久以来的难点,缺乏一种良好的研究工具。
  单倍体胚胎干细胞(haESCs)是近年来兴起的一种新型的胚胎干细胞。其特点是只含有一套染色体组,并且拥有正常胚胎干细胞的特性,具有体外无限增殖以及分化的能力。单倍体胚胎干细胞分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞,由于其单倍体来源的多样性,因此其成为可以模拟单套雌雄基因组的良好细胞系。同时其多能性以及体外无限增殖的特点,为其在体外进行基因操作提供了很多有利的条件,为基因功能研究提供了一种良好的工具。同时,单倍体胚胎干细胞系的建立为研究动物遗传修饰以及改造提供了新的渠道。
  从精子与卵母细胞结合形成受精卵,在整个早期胚胎发育过程中雌雄基因组互作以及表观修饰变化一直处于动态变化之中。但对其基因组互作以及表观修饰的研究由于早期胚胎操作的难度很高,缺乏有效的研究手段。单倍体胚胎干细胞为这种雌雄基因组互作提供了一种新的研究手段。
  基因组印记的变化是整个生命过程中最重要的生物学现象之一。印记基因是个体发育的重要保证,对于印记基因的研究由于其材料的特殊性难于收集,也造成了印记基因的研究方式单一,且研究困难。单倍体胚胎干细胞便于基因操作,因此成为研究印记基因的良好素材。
  本研究通过孤雌激活的方法获得孤雌单倍体胚胎干细胞,同时利用精子克隆的办法获得孤雄单倍体胚胎干细胞,随后对孤雌和孤雄胚胎干细胞进行检测,发现其具有正常的单倍体核型,同时也具有正常的胚胎干细胞的多能性特征。随后我们利用孤雌和孤雄单倍体胚胎干细胞作为工具进行早期胚胎发育的研究。
  首先,利用孤雌孤雄单倍体胚胎干细胞进行细胞融合,进行四倍体补偿实验,来研究早期胚胎囊胚期前雌雄基因组互作对动物到期发育是否必要。成功地获得了孤雌与孤雄融合的胚胎干细胞细胞系。该细胞系具备正常二倍体核型,同时其具有体外分化成三胚层以及二倍体种系嵌合的能力,证明其具备正常的ES细胞的多能性。最后利用四倍体补偿实验,获得四倍体到期小鼠,该实验是细胞多能性最高级别验证的黄金标准,同时该实验也证明了在囊胚期前,雌雄基因组互作对动物到期发育不是必需的。
  其次,发现孤雌单倍体胚胎干细胞具有随着细胞代次增高DNA甲基化修饰不断降低的特性,尤其是其印记调控区也存在这样的现象,同时孤雌单倍体胚胎干细胞胞质注射小鼠由于印记异常等原因只能发育到E13.5天。孤雌单倍体胚胎干细胞的这些特性为印记基因的功能性研究提供了一种良好的工具,通过对孤雌单倍体胚胎干细胞不同印记区域进行修饰,来进行印记对早期胚胎发育的影响。通过对IGDMR的印记DMR区域的同源打靶获得了IGDMR区域基因沉默的孤雌单倍体胚胎干细胞,该细胞支持动物到期发育,但影响其成活。随后,在IGDMR区域修饰的基础上,对H19区域进行同源重组,通过对H19转录起始位点上游-4kb到+1kb以及-10kb到+4kb区域敲除我们发现,在IGDMR/△5kbH19敲除的单倍体胚胎干细胞胞质注射后不能获得到期成活的小鼠,但IGDMR/△15kbH19敲除的单倍体胚胎干细胞胞质注射不仅动物到期率有所提高而且动物可以成活到成年,但是其体重及行为学与野生型相比依旧有所异常。最后,我们通过在IGDMR/△15kbH19敲除的单倍体胚胎干细胞的基础上进行IGF2过表达形成IGDMR/△15kbH19/IGF2细胞系进行胞质注射,该策略使得到期小鼠的行为学旷场试验的运动能力有所改善,但仍未改善完全。
  本研究通过构建单倍体胚胎干细胞这种独特的新型细胞类型用来研究早期胚胎发育过程中基因组互作以及印记调控等现象。不仅仅回答了早期胚胎发育中一些难以研究的问题,同时为早期胚胎发育的研究提供了一种新的思路。单倍体胚胎干细胞在线粒体模型制备、异种基因组互作以及生殖生物学领域将发挥其他重要的作用。
[硕士论文] 许薷方
海洋生物学 汕头大学 2017(学位年度)
摘要:深海是一个特殊的生态环境,这里有着永久的低温、高压和黑暗,生活在这些环境下的微生物都有着特殊的生理代谢途径以适应这种极端环境,但目前人们对这些微生物的耐压耐冷机理的了解仍然非常有限。一株革兰氏阳性放线菌Microbacterium sediminis YLB-01分离自西南印度洋(49.8405E,37.8111S)2327m深的海底沉积物,具有耐受高压和低温的特性。本文以YLB-01作为模型,试图从人工诱变和转录组表达两个层面上解答其耐压耐冷策略。
  通过一种新型的诱变方法——常压室温等离子体诱变,成功获得一株高压和低温敏感性突变子—9-3E5。实验结果表明,该突变子在常温常压下生长状态与野生株相似,但在高压(30MPa)和低温(4℃)条件下均生长受限(非致死性突变)。对突变子9-3E5的基因组进行重测序,一共发现了1082个单核苷酸突变(SNP),其中有838个位于编码区;27个小片段的插入与缺失(InDel),其中有个20个突变位于编码区。对突变基因分析发现,突变子9-3E5中有4个细胞分裂相关基因发生了1个或以上的SNP突变。我们猜想细胞分裂受限是突变子9-3E5在低温或高压生长受抑制的主要原因,这也提示,YLB-01细胞分裂基因的功能与其高压和低温适应性相关。
  为了进一步解答YLB-01的耐压耐冷机理,我们分别用高通量法测定了常温常压(28℃,0.1MPa,NPNT),常温高压(28℃,30MPa,HPNT),低温常压(4℃,0.1MPa,NPLT),低温高压(4℃,30MPa,HPLT)的转录组表达水平。结果表明,YLB-01在高压和低温具有相似的应对策略。另外,高压和低温抑制了YLB-01的多个生物进程,包括细胞代谢、细胞分裂、蛋白翻译、物质转运和胞外蛋白分泌、细胞运动和DNA损伤等,这些影响是YLB-01在极端环境下生长缓慢的主要原因。此外,通过对转录组数据分析,我们发现YLB-01主要是通过以下四条策略来应对高压和低温的影响,分别是:(1)高压或低温诱导了YLB-1的菌毛组装和生物膜的形成,促进了该菌的蹭行运动、营养物质的摄取和提高其压力应对;(2)通过碱基切除修复和错配修复机制修复DNA损伤位点;(3)通过富集了多种相溶性溶质来应答的低温和高压的刺激;(4)通过转录调控因子调节细胞应对环境压力的改变。
[硕士论文] 王凯
科学技术史 山西大学 2017(学位年度)
摘要:在科学史上,关于生物能否自然发生的问题经历了漫长而曲折的争论。这些争论对于解释地球上最初生命的形成、改进医疗卫生消毒以及分析现有生物的进化和变异都具有重要作用。19世纪60年代,巴斯德就基本完成了对生物自然发生说的否定,而在1931年,罗广庭重新提出生物自然发生说,声称“推翻”了巴斯德的种子说以及达尔文的生物进化论,引发了一场新的争论,这就是著名的“罗广庭事件”。本论文即基于这一事件,探究其前因后果,厘清其源与流,并进行评价和思考,以史为鉴,以期对当下有所启示。
  本论文正文包括四章。第一章:从自然发生说到生物进化论。阐述了实验科学兴起以前国内外对于生物自然发生的认识,历史上关于生物自然发生的争论以及巴斯德种子说和生物进化论学说1931年以前在中国的传播。第二章:“罗广庭事件”的起因。分析了在上述背景下,罗广庭发表相关文章开启了“罗广庭事件”,并分析了作为门徒的罗广庭何以反对巴斯德的学说。第三章:“罗广庭事件”的经过。以时间为序,梳理了这场争论从书面的争论到公开辩论再到实验验证的整个过程。第四章:“罗广庭事件”的评价与启示。总体评价了这一事件;在史料支撑的基础上,对罗广庭观点获得大量支持的原因进行了分析;在研究的基础上获得“通过争论深化科学认识”的启示。
  本文通过对历史上生物自然发生说、相关争论的梳理,厘清了1931年以前巴斯德种子说和达尔文生物进化论在中国的传播历程。并在深入考察民国时期生物自然发生之争的基础上,认为这场争论不仅仅只是一场纯粹的科学争论,权力、政治、社会、文化以及个人情感等因素都在其中产生重要影响。
[硕士论文] 孙丽川
化学 湖南科技大学 2017(学位年度)
摘要:为了解稻田浮游藻类群落的多样性,以常规水稻和转Bt水稻“华恢1号”为试验材料,连续3年在湖南湘潭试验基地进行大田试验,对常规稻田浮游藻类群落多样性和转Bt水稻华恢1号稻田浮游藻类群落多样性进行分析,并对比常规稻稻田生境和转Bt水稻稻田生境浮游藻类群落的多样性。
  本研究主要内容包括:⑴常规水稻稻田浮游藻类群落主要由硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门和隐藻门等组成。2012年共采集到浮游藻类6门69属149种,其中蓝藻门8属19种、绿藻门32属59种、硅藻门22属55种、裸藻门4属11种、甲藻门2属3种、隐藻门1属2种;2013年共采集到浮游藻类5门69属159种,其中蓝藻门12属24种、绿藻门29属66种、硅藻门22属55种、裸藻门4属12种、甲藻门2属2种;2014年共采集到浮游藻类6门70属154种,其中蓝藻门11属18种、绿藻门29属65种、硅藻门21属54种、裸藻门4属12种、甲藻门3属3种、隐藻门2属2种。浮游藻类的物种组成结构三年内整体上无明显变化,且稻田浮游藻类的丰富度保持较高水平,个体数量303.1~502.7,多样性指数3.98~4.40,均匀性指数0.833~0.905,优势集中性指数0.0178~0.0249,稻田水体为贫营养型,清洁水体,浮游藻类群落稳定性高。⑵转Bt水稻稻田浮游藻类主要由绿藻门、硅藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门、隐藻门和金藻门等组成。2012年共采集到浮游藻类7门68属147种,其中蓝藻门8属15种、绿藻门29属56种、硅藻门23属61种、裸藻门4属10种、甲藻门1属2种、隐藻门2属2种、金藻门1属1种;2013全年采集到浮游藻类6门67属156种,其中蓝藻门10属16种、绿藻门31属69种、硅藻门20属56种、裸藻门4属12种、甲藻门1属2种、隐藻门1属1种;2014全年采集到浮游藻类7门72属156种,其中蓝藻门11属17种、绿藻门30属66种、硅藻门22属56种、裸藻门4属12种、甲藻门3属3种、隐藻门1属1种、金藻门1属1种。三年内浮游藻类的物种组成整体上无明显变化,且稻田浮游藻类的丰富度保持较高水平,个体数量301.1~488.5,多样性指数4.16~4.46,均匀性指数0.831~0.904,优势集中性指数0.0171~0.0238,稻田水体为贫营养型,清洁水体,群落稳定性高。⑶两类生境浮游藻类群落相似度和优势种亚群落相似度较高。2012全年在常规稻生境采集到浮游藻类6门69属149种,在Bt稻生境采集到浮游藻类7门68属147种,两生境共有的浮游藻类142种,两生境共有的优势种17种,两类稻田浮游藻类的物种组成相似度为0.9595,优势种相似度为0.5862;2013全年在常规稻生境采集到浮游藻类6门69属159种,在Bt稻生境采集到浮游藻类6门67属156种,两生境共有的浮游藻类146种,两生境共有的优势种为17种,两类稻田浮游藻类的物种组成相似度为0.9270,两生境优势种相似度为0.5231;2014全年在常规稻生境采集到浮游藻类7门70属154种,在Bt稻生境采集到浮游藻类7门72属156种,两生境共有的浮游藻类152种,两生境共有的优势种为18种,两类稻田浮游藻类的物种组成相似度为0.9806,两生境优势种相似度为0.6923。两类稻田的物种丰富度、个体数量、Shannon-Winner多样性指数、均匀性指数、与Simpson优势集中性指数等群落特征参数均无显著差异,且随时间的动态变化趋势也基本一致,Bt稻生境与常规稻生境浮游藻类的群落多样性未见显著差异。
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