气候因素对水稻单产影响的实证分析—基于湖北农户层面的分层模型

温度、降水及高温热害等气候条件与水稻生产息息相关。论文基于2003—2011年湖北农户层面的2 610个样本数据及气象数据,在考察湖北地区水稻生长期高温热害时空变化特征的基础上,建立了水稻单产及其影响因素的分层模型,重点探讨了温度、降水、极端高温等气候因素对湖北水稻单产的影响,并检验了温度、降水对水稻单产的非线性影响。研究发现,湖北省高温热害呈现明显的时空变化特征。2003—2011年湖北省高温热害呈先降后增的变化趋势,伴随“V”型波动。空间上,高温热害在鄂中和鄂东地区比较严重,鄂西地区和江汉平原则相对更轻。另一方面,气候因素对水稻单产的影响存在明显差异。温度对水稻单产具有显著的促进作用,且两者间存在显著的倒“U”关系,降水对水稻单产的影响并不显著,而高温热害对水稻单产具有显著的负向影响。另外,机械、劳动等要素投入与农田水利等基础设施建设能够显著提高水稻单产。因此,加强对湖北省气象因素的预警及预报,改善农田水利设施、优化播种期、选择适宜品种等方式对于提高水稻单产具有重要意义。     

农田降雨径流污染模型探讨——以上海郊区农田氮素污染模型为例

农田降雨径流污染是非点源污染研究中的一个重要问题 ,估算其发生负荷的难度很大。通过对农田降雨径流污染模型结构的理解和适当简化不可直接建模的部分 ,对农田非点源污染物输出的重要环节———降雨径流和污染物迁移进行了模拟。根据实测资料对SCS法的部分参数作了修正 ,使小块农田的降雨径流关系适合上海的区域自然地理条件 ;采用比较完善的径流试验资料建立了相应的径流单位线 ;并利用水流流速与固体颗粒被冲刷强度的关系 ,选择合适的试验资料 ,分析得到了径流过程与氮素流失浓度的相关关系 ,从而建立了以修正的SCS法、径流单位线和径流过程与氮素流失浓度的关系为基础的农田降雨径流污染模型。在具备较长系列降雨量资料的条件下 ,该模型确定了不同降雨量频率代表年份上海郊区农田氮素的年流失量     

纳米银的体内毒性及毒作用机制研究进展

很多研究表明纳米银对机体的消化系统、呼吸系统、生殖系统等多个系统均会产生毒作用,且其毒作用受到多种因素的影响。目前关于纳米银的毒作用机制尚未明确,研究发现纳米银的毒作用机制可能与银离子释放、活性氧自由基产生、氧化应激的发生、炎症反应等有关,最新研究指出纳米银的毒性作用还可能与内质网应激和自噬有关,本文将就纳米银的体内毒性及毒作用机制进行了综述。     

Response of indigenous Cd-tolerant electrochemically active bacteria in MECs toward exotic Cr(VI) based on the sensing of fluorescence probes

Electrochemically active bacteria (EAB) on the cathodes of microbial electrolysis cells (MECs) can remove metals from the catholyte, but the response of these indigenous EAB toward exotic metals has not been examined, particularly from the perspective of the co-presence of Cd(II) and Cr(VI) in a wastewater. Four known indigenous Cd-tolerant EAB of Ochrobactrum sp X1, Pseudomonas sp X3, Pseudomonas delhiensis X5, and Ochrobactrum anthropi X7 removed more Cd(II) and less Cr(VI) in the simultaneous presence of Cd(II) and Cr(VI), compared to the controls with individual Cd(II) or single Cr(VI). Response of these EAB toward exotic Cr(VI) was related to the associated subcellular metal distribution based on the sensing of fluorescence probes. EAB cell membrane harbored more cadmium than chromium and cytoplasm located more chromium than cadmium, among which the imaging of intracelluler Cr(III) ions increased over time, contrary to the decreased trend for Cd(II) ions. Compared to the controls with single Cd(II), exotic Cr(VI) decreased the imaging of Cd(II) ions in the EAB at an initial 2 h and negligibly affected thereafter. However, Cd(II) diminished the imaging of Cr (III) ions in the EAB over time, compared to the controls with individual Cr(VI). Current accelerated the harboring of cadmium at an initial 2 h and directed the accumulation of chromium in EAB over time. This study provides a viable approach for simultaneously quantitatively imaging Cd(II) and Cr (III) ions in EAB and thus gives valuable insights into the response of indigenous Cd-tolerant EAB toward exotic Cr(VI) in MECs.

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国庆前后北京城区PM2.5组分污染及来源特征分析

为探究北京城区国庆前后及国庆期间PM2.5主要组分的污染及来源特征情况,采集2019年9月27日-10月14日北京市大气PM2.5样本,并测定其中碳质气溶胶(OC、EC)及8种水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-)的质量浓度,并分析PM2.5中各化学组分的浓度变化特征、来源特性及气象要素的影响,并对北京市细颗粒物进行源解析和区域传输分析.结果 表明,整个观测期间PM2.5基本呈现"M"型的变化趋势,国庆期间呈现"V"型的变化趋势.国庆期间总碳质气溶胶、水溶性无机离子质量浓度为(14.45±5.87)μg·m-3和(14.97±9.75)μg·m-3,占PM2.5质量浓度的59.7％,各组分质量浓度在国庆期间均有所下降,其中NO3-质量浓度下降最为明显,下降率达53.4％.来源分析结果表明,机动车尾气、燃煤和扬尘是大气PM2.5化学组分的主要来源,其中道路扬尘和建筑扬尘是Ca2+、Mg2+和Na+的主要来源,机动车车尾气排放是碳质气溶胶及二次无机离子的最主要来源.车流量的改变和气象因素与国庆前后PM2.5及其组分变化密切相关,PM2.5及各组分质量浓度在车流量高峰的9月30日和10月6、7日达到峰值,而1-5号移动源贡献减弱和气象要素(降水)导致了最低值的出现.较低的风速及来自于东北、西南方向的污染物输送是观测期间PM2.5较高的重要原因.     

重组人金属硫蛋白-Ⅲα短肽对UVB致HaCaT细胞氧化损伤的缓解作用

利用体外自由基清除实验研究重组人金属硫蛋白Ⅲα短肽(rh-MT-Ⅲα)自由基清除能力,建立紫外线B(UVB)损伤HaCaT细胞模型,使用不同浓度rh-MT-Ⅲα(25～200μg·mL-1)处理损伤的HaCaT细胞24 h后观察细胞存活率、细胞形态、细胞凋亡及细胞内活性氧(ROS)水平,从细胞水平上评价rh-MT-Ⅲα对UVB致HaCaT细胞氧化损伤的作用.体外自由基清除实验结果显示,随着rh-MT-Ⅲα浓度升高,其对1,1-二苯基-2-苦苯肼(DPPH)自由基清除率也随之增加,清除率为50％时所需rh-MT-Ⅲα浓度(IC50)为184.32μg·mL-1.抗光氧化损伤实验结果显示,rh-MT-Ⅲα可有效提高UVB损伤后HaCaT细胞的存活率、改善细胞形态并显著降低细胞凋亡及细胞内ROS含量,且在100μg·mL-1时修复作用最为明显.实验结果表明rh-MT-Ⅲα具有较强自由基清除能力,可有效缓解UVB诱导的HaCaT细胞氧化损伤,且在100μg·mL-1剂量下作用显著.     

信息素调控质粒介导的粪肠球菌耐药基因接合转移机制研究进展

粪肠球菌是一种在自然环境中广泛存在的革兰氏阳性细菌.由于其特殊的耐药机制及高频率的耐药基因转移方式,导致了环境中耐药粪肠球菌的广泛传播,生态安全形势严峻.其中,信息素应答质粒介导的粪肠球菌耐药基因的接合转移是造成粪肠球菌耐药基因快速扩散的重要方式.本文回顾了近些年关于信息素应答质粒接合转移的研究成果,分析总结了接合转移的必要条件、正负调控信息素对接合转移的调节作用,并以携带四环素抗性的质粒pCF10为例简要探讨了接合转移相关基因、蛋白的调控机制,旨在更加全面地揭示粪肠球菌的耐药基因传播机制,为耐药细菌的基因转移机制研究提供参考.     

COVID-19疫情期间京津冀大气污染物变化及影响因素分析

为了应对COVID-19疫情,京津冀地区采取了一系列严格的管控措施,这些措施导致了大气污染物人为源排量的减少,为探究大气污染受人类活动的影响程度提供了时机.将疫情防控分为前期、初期、中期和后期这4个阶段,并结合气象、交通量和工业数据,综合运用数理统计和空间分析方法,得出各时间段大气污染物的变化情况及影响因素,为京津冀地区进一步治理大气污染提出了合理化建议.结果表明：①京津冀三地在疫情防控期总体的AQI值和6项污染物同比2019年均有下降,其中SO₂、PM₁₀和NO₂的降幅较大（分别为26.5%、24.3%和16.9%）;由初期到后期,各污染物（除O₃）总体处于下降趋势;O₃在初期增幅大（76.2%）,中后期增幅放缓.②防控初期北京市的重污染天气是污染物本地积累、二次转化和区域传输共同作用的结果;北京2月份的PM_2.5浓度同比相似气象条件下的2014年2月偏低近6成;若仅考虑人为减排的影响,则各污染物浓度同比2019年均有下降.③防控中后期,随着交通量和工业复工率进一步扩大,各污染物变化趋于平稳或有微升;重工业城市的热异常辐射强度与主要污染物的灰色关联度大于0.6,即控制工业排量仍是治理大气污染的关键.     

五氯苯酚对淡水双壳类背角无齿蚌 ρ 型谷胱甘肽S-转移酶表达的影响

谷胱甘肽S-转移酶(GST)在机体抗击氧化应激中发挥重要作用。前期研究表明,五氯苯酚(PCP)处理对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)具有显著的氧化应激和急性毒性效应。为了探讨PCP慢性毒性效应,本研究将背角无齿蚌随机分为对照组和PCP处理组,PCP处理组和对照组分别用13.9 mg·L~(-1)和相同体积二甲亚砜处理;同时,克隆出ρ型谷胱甘肽S-转移酶并命名为ρ-GST,分析PCP对ρ-GST表达的影响。ρ-GST全长c DNA包含一个57 bp的5’端非编码区,291 bp的3’端非编码区和678 bp的开放阅读框。ρ-GST在背角无齿蚌斧足、外套膜、闭壳肌、心脏、肝胰腺、血淋巴和鳃中广泛表达。与对照组相比,PCP处理后肝胰腺ρ-GST mRNA在第1天、第3天和第15天分别增加18.18%、82.88%(P<0.05)和2.43倍(P<0.01); PCP处理后鳃中ρ-GST mRNA水平增加1.44倍以上(P<0.05); PCP处理后血淋巴中ρ-GST mRNA水平显著上调。背角无齿蚌ρ-GST表达水平上调有助于对抗PCP处理所产生的应激效应,提高动物环境耐受能力。