中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)基因组微卫星特征分析

对中国对虾基因组随机测序，获得了总长度约为641000个碱基的基因组DNA序列，从中找到1362个重复序列。其中，两碱基重复类型的重复数目最多(985个)，占重复序列总数目的72．32％；其次是三碱基(149个)和四碱基(102个)，分别占重复序列总数目的10．94％和7．49％。另外，六碱基重复34个，单碱基重复50个，五碱基重复5个，分别占重复序列总数目的2．50％、3．67％、0．37％。在单碱基重复类型中，重复拷贝类别为A的重复数目最多；两碱基重复类型中，AT重复数目最多，其次是AC和AG；三碱基重复类型中以AAT重复拷贝类别最多．其次是AAG和ATC；四碱基重复类型中，AGAT重复数目最多；五碱基重复类型只发现了AGAGA、GAGGC、TCTYC和TTTCT四种重复拷贝类别；六碱基重复中以ATTATC重复数目最多。其中一些序列已经提交GeneBank注册，注册号为AY545898-AY545913。中国对虾基因组二碱基重复类型中以不完全(Imperfect)形式的微卫星序列为主，其中GC重复拷贝类别的重复数目很少。利用8对微卫星引物对60个个体遗传多样性分析，共获得了60个等位基因，因此认为微卫星技术在中国对虾基因组研究中具有较好的应用前景。     

南疆大风气候特征分析及其对沙尘天气的影响

利用1961-2015年南疆23个地面气象站大风和沙尘暴资料,采用大风集中度和大风集中期的方法,讨论了年内大风频数的时空分布特征及其对沙尘天气的影响。结果表明：（1）沙尘天气频数和大风天气频数有着良好的正相关关系;南疆沙尘天气年际变化趋势与大风天气基本一致,1979年后发生突变性减少,2000年以后趋于平稳。（2）南疆地区年内大风季节长短较为固定（4-8月）,月内大风次数均在20次以上,年内大风天气出现最多的时段主要是5月中下旬到6月初期间,且有提前出现的趋势。（3）盆地北部是大风频发区,大风次数年际变化较为剧烈;盆地南部是大风少发区,大风次数年际变化幅度不大。其中盆地北部等地区（喀什、巴州北部）年内大风天气发生情况较为集中,大风季节较短,爆发期在5月下旬以后;盆地南部等地区（和田、克州等地区）年内大风天气发生情况较为分散,大风季节较长,爆发期主要在5月中旬以前。     

黄土高原不同作物下垫面陆气水热交换的模拟研究

黄土高原农田种植结构的改变对陆面能量和水分交换、区域蒸散发等产生影响,不同作物下垫面复杂的水热耦合机制在黄土高原陆-气相互作用中起着重要作用。本文利用陇东黄土高原2019-2021年共计34个月的观测数据,结合耦合了作物模块的通用陆面模式(Community Land Model with BGC Biogeochemistry and prognostic crop,CLM5.0-BGCCROP)对黄土高原不同作物下垫面(冬小麦、玉米、苹果林地)的陆面特征进行离线单点模拟,以验证CLM5.0陆面过程模式在黄土高原农田地区的模拟能力,对比分析不同作物下垫面土壤温湿度和地表能量通量的差异。结果表明：(1)CLM5.0对土壤温湿度特征的模拟效果较好,平均均方根误差分别小于2.5℃和0.1 m³·m^-3,小麦地土壤温度模拟值偏高,玉米地和苹果林地土壤温度模拟存在冷偏差。生长期在旱期的冬小麦造成土壤干燥的程度大于玉米,苹果林地因根系丰富,吸收了更多的土壤水,使土壤整体更加干燥。(2)模拟偏差一部分是由于在模式中将作物下垫面设置为单一作物类型(冬小麦、...     

黄土高原土壤湿度对地表能量和大气边界层影响的观测研究

利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016—2017年夏季(6—8月)晴好天气下的观测资料,定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响,并根据总体变化趋势,将土壤湿度进一步分为干、中区间(0. 158～0. 220 m~3·m~(-3))和中、湿区间(0. 179～0. 325 m~3·m~(-3)),与波文比、感热通量、潜热通量进行相关性分析,从而探究土壤湿度通过影响地表能量分配和大气边界层进而影响降水的可能物理机制。结果表明:(1)土壤湿度变化对反照率影响相对较小,对波文比影响显著,主要是影响感热、潜热变化,即影响地表能量分配过程。随着土壤湿度增加,潜热增大,感热减小,波文比显著降低;土壤湿度变化对地表净辐射影响显著,主要影响净长波辐射变化,随着土壤湿度增加,净短波辐射呈现略微增加,净长波辐射显著增加。(2)土壤湿度分区间分析结果显示,土壤湿度在干、中区间(0. 158～0. 220 m~3·m~(-3))对潜热通量以及边界层高度的影响相比土壤湿度在中、湿区间(0. 179～0. 325 m~3·m~(-3))的影响更大,即土壤偏干情况下,地表通量变化和大气边界层发展更显著。此次观测数据定量分析结果与理论机理较为一致,表明该观测数据的可靠性,可为数值模式在黄土高原区域的模拟提供重要的数据基础。     

高寒草地沙化过程的气候因子分析

利用高寒地区2000、2005、2010和2016年植被的NDVI和1971-2016年的气象要素数据,分析了高寒草地沙化的主要气候驱动因子和机制。结果表明:(1) 2000-2016年,NDVI呈现先增加后减小的变化趋势。中北部NDVI值最先开始减小,并逐渐向川西北扩张。(2) 20世纪90年代开始,研究区气温逐年上升,2000年以后增温趋势尤为显著。降水量逐年趋于减小,未发生显著变化,降水主要集中在夏季,日照时数呈减小趋势。21世纪以来,中北部平均风速呈增加趋势。(3)对NDVI解释力最大的因子是气温和降水,但随着时间推移,日照时数和风速的解释力逐渐增强。因子交互结果均表现为双因子增强或非线性增强,彼此之间的综合作用对沙化进程的影响较大。(4)玛曲和若尔盖多大风和沙尘暴天气,玛曲近3年的合成输沙方向均为SSE,属于低风能环境,风向变率为中比率,高风速级的输沙势占比重有所增加,风沙活动强度自西北向东南方向增强。综合来看,气温升高和降水减少是草地沙化的主导因子,日照时数影响草地植被的生长,风速、风向决定了沙化速率和蔓延方向。     

GLASS、 MODIS和GlobAlbedo反照率产品在青藏高原典型高寒草地的适用性评估

地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS (Global Land Surface Satellite)、MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)和GlobAlbedo地表反照率产品进行了评估与分析。结果显示,玛曲地表反照率的年际变化较小,集中在0. 16～0. 28。各遥感产品在玛曲地区精度各有不同:GlobAlbedo反照率平均比地面观测偏高0. 048;而GLASS和MODIS反照率分别偏低0. 074和0. 063。统计值表明,MODIS产品精度相对最高,其中RMSE=0. 069,R=0. 710。受积雪影响,玛多地区地表反照率年际变化较大。遥感产品中,GLASS产品精度相对较高,其中RMSE=0. 104,R=0. 598。玛曲站地表反照率值为:冬季春季秋季夏季,平均值依次为0. 25,0. 22,0. 19和0. 18。玛曲站年平均地表反照率为0. 21;玛多站为0. 25,而且季节变化较玛曲站更显著,呈现近似"U"形分布。夏季反照率最小,平均值为0. 18,秋季为0. 22,与春季较为接近,冬季平均值最大为0. 33。基于两个观测站点的对比表明,三种遥感地表反照率产品春夏季与地面观测一致性较好,秋季反照率开始增大的时间比观测早,冬季后期反照率的值明显小于地面观测。另外,GLASS和MODIS产品的差异也在秋冬季达到最大。MODIS分离雪和云的能力使其在秋冬季的表现更好。     

“北极放大”现象驱动因素及其影响的研究进展综述

21世纪以来,受全球变暖的影响,北极近地表快速升温,升温速率可达全球平均水平的2倍,称为“北极放大”（Arctic Amplification, AA）现象。本文首先探讨了北极放大效应产生的原因：在局地气候反馈方面,海冰减少导致开阔水面增多,水体吸收太阳辐射增多使海-气相互作用增强,海冰进一步融化,形成正反馈;由于北极地区绝对温度较低,根据普朗克黑体辐射定律,普朗克反馈在北极为负反馈,促进北极放大效应;开阔水面和增温使北极地区大气湿度增加导致云量增多,从而使下行长波辐射增加,促使近地面层升温,这种水汽和云反馈对北极变暖的贡献有显著的季节性,主要发生在冬季;在北极以外地区水汽和热量的极向输送方面,温度的升高使大气柱增厚,高层气压梯度的变化引起纬向风变化,纬向分量减少,经向分量增加,形成槽脊,较低纬度地区可通过槽脊实现与北极的热量和水汽交换。此外,北极涛动（Arctic Oscillation, AO）与北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation, NAO）也被证实与北极变暖有关。大西洋经向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning C...     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) “黄海2号”人工感染WSSV的荧光定量分析

采用人工投喂的方法对人工选育的104个"黄海2号"中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)家系的5557尾个体[体重(2.1±0.7)g]进行WSSV感染实验,分别选取存活时间最长(342h)和存活时间最短(45h)的48尾个体,定义为抗病组和敏感组。用荧光定量PCR方法检测两组对虾体内WSSV含量,结果表明,抗病组和敏感组对虾体内WSSV含量范围分别为(2.64×104)—(3.13×106)和23.2—1.92×106copies/ngDNA,平均值分别为8.71×105和3.19×105copies/ng DNA,抗病组对虾WSSV含量显著高于敏感组(P<0.05),显示抗病组比敏感组具有更强的抗病性能。对感染测试的所有对虾的死亡情况进行统计分析,结果表明,其死亡曲线不符合数量性状的正态分布特征,提示中国对虾对WSSV的抗性可能由少数几个主基因决定。本研究可为揭示中国对虾抗WSSV性状的基因决定机制提供依据。     

中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)多性状复合育种方案的遗传和经济评估

设计中国对虾Fenneropenaeus chinensis多性状复合育种方案,模拟选择20个世代,预测和评估目标性状(收获体重(BW),存活率(SR)和饲料摄入量(FI))的遗传进展及经济效益。利用选择指数理论,估计目标性状的选择反应和遗传进展;通过三级金字塔传递系统(核心群、扩繁群和生产群)放大遗传进展并计算其经济效益;对影响利润(RP)和效益成本比率(BCR)的生物学参数(遗传力、育种目标是否包括FI),经济学参数(对虾价格、饲料价格、贴现率、初投资、年费用)和运行参数(首次回报年份、扩繁效率)进行敏感性分析。结果表明,在基础参数值下,BW、SR和FI每个世代的选择反应分别为0.81g、1.41%和1.30g;以1 000尾虾为单位计算,BW、SR和FI的经济加权值分别为32元,20元和-8元,育种目标的遗传进展为43.69元,育种方案执行20年产生的RP和BCR分别为8 660.99万元和14.34。敏感性分析显示,生物学参数中,目标性状遗传力变化对RP和BCR影响程度中等,遗传力值越高,RP和BCR越大;将FI经济加权值设为0,育种方案的RP和BCR明显高于基础参数。经济学参数中,对虾价格的变化对RP和BCR影响较大;饲料价格、贴现率和年费用的变化对RP和BCR影响较小,但初投资变化对BCR影响较大。运行参数中,首次回报年份越晚,RP和BCR越低。扩繁效率是影响RP和BCR的最重要因素。高扩繁效率下,生产群规模扩大1 736.15%,RP和BCR分别提高1 866.92%和1 736.75%。     

WRF模式对金塔绿洲效应的数值模拟

利用美国NCAR中心的天气研究与预报模式WRF,对金塔绿洲的温度场、环流场、能量场的结构及其日变化特征进行了较为细致的模拟研究。结果表明,WRF模式能较好地模拟出非均匀下垫面上绿洲和戈壁的近地面温度、风场、净辐射、感热和潜热等要素的变化特征及日变化规律,较为完整地呈现出绿洲"冷岛效应",模拟的近地面风向和观测值吻合较好。通过对能量场的时空分析,发现下垫面的植被类型、土壤类型和土壤湿度对绿洲白天感热、潜热、土壤热通量和净辐射等有很大影响,绿洲白天净辐射峰值比戈壁大,潜热通量比感热通量大;白天大气向地面传输热量,绿洲地表获得的热通量大;而夜间地表向上传递热量,绿洲释放的热通量比戈壁大。更加细致地研究这些现象对深入了解绿洲气候的形成和维持机理具有重要的意义。