Modelling the effects of temperature and food on individual growth and reproduction of Daphnia and their consequences on the population level

Individual based simulations of population dynamics require the availability of growth models with adequate complexity. For this purpose a simple-to-use model (non-linear multiple regression approach) is presented describing somatic growth and reproduction of Daphnia as a function of time, temperature and food quantity. The model showed a good agreement with published observations of somatic growth (r² = 0.954, n = 88) and egg production (r² = 0.898, n = 35). Temperature is the main determinant of initial somatic growth and food concentration is the main determinant of maximal body length and clutch size. An individual based simulation was used to demonstrate the simultaneous effects of food and temperature on the population level. Evidently, both temperature and food supply affected the population growth rate but at food concentrations above approximately 0.4 mg Cl⁻¹ Scenedesmus acutus temperature appeared as the main determinant of population growth.

Four simulation examples are given to show the wide applicability of the model: (1) analysis of the correlation between population birth rate and somatic growth rate, (2) contribution of egg development time and delayed somatic growth to temperature-effects on population growth, (3) comparison of population birth rate in simulations with constant vs. decreasing size at maturity with declining food concentrations and (4) costs of diel vertical migration. Due to its plausible behaviour over a broad range of temperature (2–20 °C) and food conditions (0.1–4 mg Cl⁻¹) the model can be used as a module for more detailed simulations of Daphnia population dynamics under realistic environmental conditions.     

技术关联与城市产业增长研究

动态外部性对于城市产业增长具有显著影响,考察技术关联与城市产业增长之间的关系,并结合产业特征和区域特征构建产业—空间新增长模型,探讨技术关联对城市产业增长的影响机制。采用1998-2008年中国工业企业数据库的数据,研究发现产业特征和区域特征与技术关联存在相互作用,技术密集型产业的技术关联显著促进产业增长,此外东部地区技术关联越高,产业增长越迅速。研究表明,技术关联对城市产业增长的影响具有显著的促进作用,且在不同产业内部和不同区域间存在显著差异。     

星斑裸颊鲷胚胎及卵黄囊期仔鱼发育研究

对星斑裸颊鲷(Lethrinus nebulosusForska.l)的胚胎发育过程做了详细的观察和描述,并跟踪了孵化仔鱼的生长情况。结果表明,星斑裸颊鲷受精卵为浮性卵,卵径0.761 mm±0.019 mm,在水温27℃±1℃,盐度30~32的条件下,受精后约16.5 h孵化;在水温25℃±1℃,盐度30~32的条件下,受精后约17.83 h孵化。初孵仔鱼全长1.739~1.772 mm,仔鱼孵出2 d后开口,卵黄囊与油球已基本消耗完毕,大部分仔鱼开始摄食L-S型轮虫,开始由内源营养期向外源营养期过渡。同时发现在不同温度下,胚胎发育的时间、初孵仔鱼的大小、生长速度及卵黄囊的大小均不同。     

南京市土地利用结构碳排放效率增长及其空间相关性

采用南京市11个区2005-2014年的相关数据,首先对不同类型土地的碳排放量进行核算,进一步将其作为非期望产出引入DEA模型并采用Hicks-Moorsteen指数对南京市各区的土地利用结构碳排放效率增长进行估算、比较和分析。研究结果表明：① 碳排放的主要来源是建设用地的间接碳排放,研究期内的土地利用碳排放量呈现出持续增长的发展态势。② 全要素碳排放效率增长及其分解要素均低于传统全要素生产率增长,即不考虑碳排放约束的全要素生产率增长高估了实际的土地利用效率增长水平。全要素碳排放效率增长在研究期内表现出收敛态势和区域之间均衡性的发展特征,源于“低碳和高效”发展理念的深入人心,单位GDP能耗不断降低。③ 南京市各区的技术效率值较低,“技术追赶”效应不明显,开始出现土地利用的规模经济效应,但是范围经济效应不显著。④ 全要素碳排放效率增长在南京市范围内具有空间正相关性,且表现出空间集聚特征。基于此,提出了一些有益的建议。     

泥蚶(Tegillarca granosa)生长因子受体结合蛋白2(GRB2)基因的克隆与表达分析

通过已构建的泥蚶(Tegillarca granosa)转录组文库, 利用SMART RACE技术扩增得到泥蚶Tg-GRB2基因的全长cDNA序列, 并对其生物信息学、组织表达及发育阶段表达特征进行了分析。结果表明, 泥蚶Tg-GRB2 cDNA全长1283bp, 开放阅读框为708bp, 编码236个氨基酸; 蛋白结构预测显示, Tg-GRB2蛋白包含SH3-SH2-SH3三个功能域, SH2结构域由两端的α-螺旋和中间反向平行的β-折叠片构成, SH3结构域主要由β-折叠片组成, 具备典型的结构特征; 氨基酸序列比对发现, Tg-GRB2与脊椎动物的同源性为62.1%—63.8%, 而与玻璃海鞘和日本血吸虫同源性较低。qRT-PCR检测结果显示: Tg-GRB2 mRNA在泥蚶血液、斧足、鳃、外套膜、闭壳肌、内脏团6个组织中都有表达, 而在血液中的表达量极显著地高于其它组织; 在泥蚶的不同发育阶段中, Tg-GRB2 mRNA在 2—4细胞胚胎、原肠胚、担轮幼虫、D形幼虫中均有较高的表达量, 而在D形幼虫中表达量最高, 表明Tg-GRB2基因在泥蚶早期发育中发挥重要调节作用。     

投喂频率对南美白对虾(Penaeus vannamei Boone)生长、饲料利用及虾体组成影响的初步研究

本实验选用商品饲料饲养平均初体重为0．09g的南美白对虾，经过30d的生长实验，研究不同投喂频率对南美白对虾生长、成活以及饲料利用的影响。结果表明，随着投喂频率由3次／天增加到5次／天，南美白对虾的增重率、特定生长率和蛋白质效率显著提高，而饲料系数则显著降低，但当投喂频率由5次／天增加到7次／天时，南美白对虾增重率、特定生长率和蛋白质效率并无显著提高。对对虾全虾体主要组成成分的分析表明南美白对虾体主要组成成分并不受投喂频率增加的影响。     

遥感信息与作物生长模型的耦合应用研究进展

卫星遥感技术具有快速、宏观、准确、客观、及时、动态等特点,在大范围作物长势监测和产量预测等方面具有得天独厚的优势。但遥感监测常常受卫星遥感数据空间分辨率、时间分辨率等因素的影响,且遥感信息大多反映的是瞬间物理状况。作物生长模型是对作物生长、发育、产量形成过程中的一系列生理生化过程进行数学描述,是一种面向过程、机理性的动态模型。但是,当作物模拟从单点研究发展到区域应用时,由于随空间尺度的增大导致模型中一些宏观资料的获取和参数的区域化方面存在很多困难。
遥感信息与作物生长模型的耦合应用可以解决作物长势监测和产量预测等一系列农业问题,越来越受到相关研究人员的关注,已经逐渐成为一个重要的研究领域。因此,随着作物模型和遥感技术的迅速发展,如何将两者结合,进行互补性的研究是很有意义的。在查阅了相关资料的基础上,综述了遥感信息与作物生长模型的耦合应用以及发展历程,分别阐述了两种遥感数据与作物生长模型的结合方法——强迫法和同化法,总结了两类方法的应用情况。最后提出了该领域存在的问题,以及进一步解决的研究方向。     

生长素QS在钝顶螺旋藻养殖中的应用

钝段螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓＧｅｉｔｌｅｒ）培养在低浓度ＮａＨＣＯ３（２～５ｇ／ｄｍ＾３）和适量生长素ＱＳ（０．５～５ｍｇ／ｄｍ＾３）中,研究了生长素ＱＳ对钝顶螺旋藻生长、生物量和生化组成的影响,结果表明,在生长素ＱＳ为１ｍｇ／ｄｍ＾３,ＮａＨＣＯ３浓度为５ｇ／ｄｍ＾３时,钝顶螺旋藻的生长最好,生物量、蛋白质及总碳水化合物的含量也与主浓度ＮａＨＣＯ３（８ｇ／ｄｍ＾３）培养条件下的基本相同,说明生物素ＱＳ的加入在一定程度上可降低ＮａＨＣＯ３的使用量,而不影响钝顶螺旋藻生长、生物量和生化组成。因而生长素ＱＳ在钝顶螺旋灌的养殖中可作为ＮａＨＣＯ３部分替代剂,从而达到降低养殖成本的目的。     

合浦珠母贝二倍体、三倍体和非整倍体群体的基因杂合度与生长比较

采用淀粉凝胶电泳方法对合浦珠母贝Pinctadamartensi(D.)雌性三倍体与雄性二倍体交配,细胞松弛素B抑制其受精卵第一极体释放产生的二倍体、三倍体及非整倍体3个群体进行了同工酶研究。二倍体、三倍体及非整倍体群体在6个多态位点的平均基因杂合度分别为0.255±0.087,0.286±0.097,0.275±0.089,三倍体的杂合度高出二倍体约12%,表明多倍体诱导能增加诱导群体的杂合度。但在单个位点上,三倍体的杂合度不一定高于二倍体;在各自群体内,平均杂合位点数与生长间无明显的相关性,单个位点上的杂合子也未完全表现出其生长大于纯合子,且差异不明显(p>0.05)。因此,合浦珠母贝三倍体的快速生长难以完全用杂合度增高假说解释,只能说明诱导处理能使三倍体的杂合度增高,而能量再分配和"巨型性"可能对其快速生长起着不可忽视的作用。非整倍体群体的杂合度高于二倍体群体,但其生长却小于二倍体,其原因可能是染色体的增减对机体的生长有一定的影响。     

移植操作胁迫对天鹅湖大叶藻存活、生长及光合色素含量的影响

2009年4月利用植株枚订移植法在山东荣成天鹅湖海域开展大叶藻植株移植,于5~10月监测移植大叶藻植株的存活率,并逐月采集自然和移植大叶藻植株,比较了植株生长、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的变化,分析了移植操作胁迫对大叶藻存活、生长、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的影响。结果显示,移植后1~2个月,移植植株的平均成活率较高,至移植后4个月,平均成活率降至57.8%,之后保持稳定。移植后6个月内,叶长移植植株均极显著低于自然植株;根长和茎节长在移植后1个月时移植植株显著低于自然植株,移植2个月后与自然植株无明显差异,甚至显著高于自然植株;叶绿素含量和类胡萝卜素含量在移植后1个月时移植植株显著低于自然植株,移植2个月后则与天然植株无明显不同,甚至显著高于自然植株,但10月份移植植株的叶绿素含量明显下降。结果表明,移植操作对大叶藻植株的地上部分产生了严重的胁迫作用和较长的胁迫时间,而移植植株的地下部分及叶片叶绿素和类胡萝卜素在经过短期胁迫后,能够通过自身的补偿机制分别实现快速生长和显著增加,从而利于植株的扎根、固着和提高植株的光合作用能力。