O espaço geográfico e o processo saúde-doença na atualidade: as leishmanioses no estado do Rio de Janeiro

As leishmanioses são doenças consideradas antropozoonoses, ou seja, doenças primárias de animais que podem ser transmitidas ao homem. São causadas por microorganismos do gênero Leishmania e transmitidas através da picada de flebotomíneos, que são insetos alados da ordem Diptera (mesmo grupo das moscas, mosquitos e borrachudos). Apresentam-se sob duas formas clínicas: Leishmaniose Visceral ou Calazar (LV) e Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA). As leishmanioses apresentam distribuição geográfica vasta pelo Velho e Novo Mundo, sendo estimado dessa maneira que aproximadamente 350 milhões de pessoas estejam sob iminente risco de contrair algum tipo de leishmaniose. No Brasil, as leishmanioses são encontradas em todas as unidades federadas, e o estado do Rio de Janeiro vem apresentando franca expansão dessas doenças em áreas urbanas, devido principalmente ao desmatamento ocasionado pela expansão não planejada da malha urbana. Nesse contexto, faz-se necessário desenvolver estudos sobre o espaço e o processo saúde-doença, relação estabelecida pela Geografia da Saúde, a fim de que se compreenda a correlação entre o homem e o ambiente vivido.

Individuação e inocência: composições com Simondon e Whitehead

A filosofia viveu um tempo de luminosidade crua em que havia contentamento (pelo menos entre os filósofos dignos de serem estudados) com a postulação das condições de possibilidade que cabiam no horizonte que essa luz podia, então, iluminar. Tudo que escapasse desse horizonte era obscuridade, irracionalidade, mera especulação e, pior de todas as ofensas: metafísica. Mas, alguma filosofia do séc. XX encontrou uma outra distribuição de luminosidade que permitiu um pensamento em claro-escuro, em tonalidades nuançadas em que a nitidez absoluta dos contornos se viu fluidificar, em que as figuras puras e sólidas se mostraram como híbridas, nebulosas derramadas, em que os objetos entraram na história e os homens se misturaram com a natureza, em que os movimentos do mundo e as imagens na consciência saíram da dualidade das qualidades primárias e secundárias e se aventuraram em novas perspectivas (aventuras que ainda atravessam desde a fenomenologia até o cinema). É neste cenário de novas distribuições que reaparece a questão da individuação apontando para uma outra concepção do indivíduo, não mais substancial e suporte de qualidades, não mais ancorado nos pares matéria e forma, atual e potencial. Tais pares se revelam insuficientes por não darem conta das impurezas que vêm à tona e das surpreendentes possibilidades inventadas (simbioses, alianças, infecções) e não somente atualizadas a partir de um potencial (filiação, reprodução). Nesse novo modo de compor, o atributo não mais se remete a um predicado qualidade, mas ao acontecimento, não mais às possibilidades latentes, mas à potência a ser inventada nas composições, nas relações constituintes dos diferentes modos de existência. Simondon foi o primeiro filósofo a levar em conta, de modo específico, o indivíduo se inventando em composição, daí ter renovado a questão da individuação e transformado o estatuto da relação. O ser é relação, tal é, com Simondon, a proposição que passa a figurar no centro do pensamento da individuação. Mas se, por um lado, havia essa promoção da relação, por outro lado, parecia não haver a liberação dos modos que, enfim, remetiam a uma natureza dos possíveis. Mesmo não funcionando como princípio, essa natureza parecia capturar os modos num potencial, de tal maneira que um novo humanismo, tão sufocante quanto qualquer outro, acompanhava toda a produção de Simondon. Não à toa, sua narrativa dos diferentes modos se fecha no encontro de uma unidade capaz de suportar o multirealismo dos híbridos que surgiam por toda parte. As metas, os sentidos do devir que povoam a obra de Simondon não seriam os ecos de uma velha moral da pureza, da luminosidade branca?Para escapar desse rebatimento da aventura dos modos em tipos privilegiados de relação que levavam a restaurar a unidade perdida, era preciso se lançar na inocência do processo das inumeráveis atividades de um tecido sem base, jogo de linhas impuras em cruzamentos inventados a cada momento. Nesse sentido: era o pensamento especulativo, expresso em sua própria escrita em zig-zag, de Whitehead já um antídoto aos possíveis rebatimentos da nova filosofia da individuação num mundo por demais reconhecido? É esse o espírito da composição nesse trabalho: a individuação simondoneana com a insistência em se entregar à aventura inocente dos processos se fazendo que se encontra em Whitehead (e nos muitos aliados que foram convocados para que outras músicas se façam ouvir).

Efeito da vibração gerada em plataforma oscilante/vibratória em indivíduos com síndrome metabólica ou paralisia cerebral

A realização de atividade física regular é uma intervenção não farmacológica com grandes benefícios para melhora da qualidade de vida, redução da morbidade e da mortalidade de disfunções cardiorrespiratórias, controle da síndrome metabólica (SM), bem como no manejo de portadores de distúrbios neurológicos como na paralisia cerebral (PC). Os exercícios de vibração de corpo inteiro (EVCI) são produzidos quando o indivíduo está em contato com a base de uma plataforma oscilante/vibratória (POV) ligada devido a efeitos de vibrações sinusoidais e deterministas produzidas por essas plataformas. Os EVCI têm sido utilizados por pessoas treinadas e não treinadas e no tratamento de pacientes com diferentes desordens clínicas. Efeitos biológicos como aumento da flexibilidade e da força muscular são relatados através da realização destes exercícios. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos das vibrações geradas em POV em pacientes com SM ou com PC. Em relação aos estudos com SM, foi realizada uma busca no banco de dados PubMed para a palavra-chave flexibilidade e sua relação com os EVCI, bem como um estudo de caso sobre o efeito dos EVCI na flexibilidade de paciente com SM. Em relação à investigação com PC, revisão sistemática foi realizada sobre os efeitos dos EVCI em portadores de PC através de pesquisas nas bases de dados PubMed, Cochrane Library, Cinahl (Ebsco Host), PEDro, Science Direct and Scopus. Os resultados obtidos através do uso de protocolo de EVCI com baixa frequência (5 a 14 Hz) foi verificado aumento da flexibilidade anterior de tronco em paciente com SM e parece haver uma estabilização desta medida ao longo do protocolo proposto de onze sessões. Um importante número de publicações é encontrado no PubMed para a palavra-chave flexibilidade e os achados de nossa investigação revelam que há interesse em avaliar o efeito dos EVCI na flexibilidade dos indivíduos. Os efeitos pesquisados em pacientes com PC incluem fortalecimento muscular, redução da espasticidade, aumento na flexibilidade, aumento de densidade mineral óssea e melhora do controle postural. Em conclusão, a análise dos estudos apresentados permite sugerir que os EVCI podem ser uma modalidade de intervenção segura para portadores de SM, melhorando a flexibilidade anterior de tronco. Além disso, a revisão realizada mostra melhora da flexibilidade em vários grupos estudados. Para portadores de PC, foi verificado que os EVCI melhoram vários parâmetros clínicos de portadores, porém, como os protocolos não são descritos com detalhes, as evidências para uma definição de melhores parâmetros para esta população permanecem inconclusiva.

Eficácia do treinamento físico virtual na dor lombar crônica inespecífica, equilíbrio corporal, autonomia funcional e humor de idosas: experimento controlado, randomizado e duplo cego

Atualmente novos métodos de exercício físico vêm sendo pesquisados no campo da promoção da saúde, prevenção e tratamento de doenças. Uma estratégia inovadora e com expressiva aceitação no meio científico é a utilização da tecnologia de realidade virtual nas sessões terapêuticas para pessoas com distúrbios neurológicos e treinamento preventivo contra quedas em idosos, apresentando resultados promissores, motivando novos desenhos de estudos nessa área, porém com indivíduos de características clínicas diferenciadas. O objetivo da presente dissertação é abordar a tecnologia de realidade virtual, assim como seus dispositivos, na avaliação do equilíbrio corporal e treinamento de idosos. O artigo de confiabilidade da medida faz uma abordagem inovadora da medida quantitativa da estabilidade corporal, sendo esta avaliada por um instrumento de baixo custo e validado em relação ao padrão-ouro. Nesse artigo concluiu-se que o instrumento testado apresenta confiabilidade. O experimento controlado e randomizado com duplo cegamento é apresentado no formato de artigo original, contendo um resumo, introdução, finalizada pelo objetivo do estudo, que esclarece o que será estudado; depois segue a parte de materiais e métodos que descreve a amostra, as intervenções, as avaliações das respostas dos participantes e a análise dos dados, mostrando como foi realizado o estudo; seguido dos resultados, discussão, conclusão e referências. Nesse experimento concluiu-se que o treinamento com realidade virtual foi capaz de melhorar a autonomia funcional de idosas para sentar.

Caracterização molecular de bastonetes Gram positivos irregulares e actinomicetos aeróbios obtidos de espécimes clínicos, de ensaios de esterilidade e de áreas limpas

Os bastonetes Gram positivos irregulares (BGPIs) compõem um grupo de espécies bacterianas com ampla diversidade fenotípica e que podem estar presente no meio ambiente, na microbiota humana e de animais. A identificação acurada de BGPIs em nível de gênero e espécie empregando métodos bioquímicos convencionais é bastante limitada, sendo recomendado, portanto, o uso de técnicas moleculares. No presente estudo, foram identificadas amostras de BGPIs oriundas de espécimes clínicos de humanos, de produtos farmacêuticos e de áreas limpas através da análise de sequencias do gene 16S rRNA e de outros genes conservados (housekeeping genes). Os resultados obtidos pelo sequenciamento dos genes 16S rRNA e rpoB demonstraram C. striatum multi-resistente (MDR) como responsável por surto epidêmico em ambiente hospitalar da cidade do Rio de Janeiro. Quinze cepas de C. striatum foram isoladas em cultura pura a partir de secreção traqueal de pacientes adultos submetidos a procedimentos de entubação endotraqueal. A análise por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) indicou a presença de quatro perfis moleculares, incluindo dois clones relacionados com cepas MDR (PFGE I e II). Os dados demonstram a predominância de PFGE I entre cepas MDR isoladas de unidades de terapia intensiva e enfermarias cirúrgicas. Uma potencial ligação causal entre a morte e a infecção por C. striatum MDR (PFGE tipos I e II) foi observada em cinco casos. Adicionalmente, acreditamos que este seja o primeiro estudo de identificação de espécies de Nocardia relacionadas com infecções humanas pela análise da sequencia multilocus (MLSA) no Brasil. Diferente dos dados observados na literatura (1970 a 2013) e obtidos pelos testes fenotípicos convencionais, a caracterização molecular de quatro lócus (gyrB-16S-secA1-hsp65) permitiu a identificação das espécies N. nova, N. cyriacigeorgica, N. asiatica e N. exalbida/gamkensis relacionadas com quadros de nocardiose em humanos. Cepas de N. nova isoladas de diferentes materiais clínicos de um único paciente apresentaram padrões de susceptibilidade antimicrobianos idênticos e dois perfis PFGE, indicando a possibilidade de quadros de co-infecção por N. nova em humanos. Em outra etapa da investigação, amostras de BGPIs obtidos de ambientes de salas limpas que não puderam ser identificadas por critérios convencionais foram submetidas a análise da sequência do gene 16S rRNA e caracterizadas 95,83% em nível de gênero e 35,42% em espécies. Para gêneros mais encontrados no estudo, foram analisados os genes rpoB e recA de dezessete cepas de Microbacterium e utilizado o MLSA para a identificação de sete cepas identificadas como Streptomyces. Os ensaios permitiram a identificação de três cepas de Microbacterium e de uma única amostra de Streptomyces ao nível de espécie. A análise da sequencia do gene rpoB também se mostrou eficaz na identificação de espécies de cepas de Corynebacterium. Finalmente, para as cepas ambientais pertencentes à classe Actinobacteria os dados morfológicos, bioquímicos e genotípicos permitiram documentar a cepa 3117BRRJ como representante de uma nova espécie do gênero Nocardioides, para o qual o nome Nocardioides brasiliensis sp. nov. e as cepas 3712BRRJ e 3371BRRJ como representante de um novo gênero e espécie para o qual o nome Guaraldella brasiliensis nov. foi proposto.

Alterações da expressão da proteína PHEX na Hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa causada pelo Mycobacteruim leprae, um bacilo intracelular obrigatório, que prolifera principalmente na pele e nos nervos periféricos no interior de células como macrófagos e células de Schwann. A transmissão ocorre por meio das mucosas das vias respiratórias, provavelmente por aerossóis expelidos por indivíduos infectados. O homem é o seu hospedeiro natural sendo a multiplicação do bacilo muito lenta, com um período de geração estimado de 14 dias. Apesar da mínima variação no genoma do M. leprae, a doença é caracterizada por um espectro de formas clínicas bem definido, decorrente da capacidade de resposta imune do hospedeiro. Em pacientes classificados como multibacilares (MB) a doença é disseminada, com inúmeras lesões de pele e proliferação bacilar considerável. Nesses indivíduos ocorre hiporresponsividade celular ao M. leprae. Nas formas paucibacilares (PB), os pacientes apresentam uma ou poucas lesões, a carga bacilar é pequena e, às vezes não observada por meio da baciloscopia tradicional e ocorre resposta imune patógeno-específica. As incapacidades físicas nos pacientes decorrem da neuropatia e osteopatia e podem ser irreversíveis. Essas deformidades podem avançar mesmo após a diminuição da carga bacilar com o final do tratamento poliquimioterápico. A presente tese teve por objetivo estudar as implicações da proteína PHEX nas alterações fisiopatológicas da hanseníase, em especial as alterações ósseas. A proteína PHEX (Phosphate-regulating gene with Homologies to Endopeptidase on the X chromosome) é expressa em várias células humanas e, no primeiro artigo que compõe essa tese, demonstramos que o M.leprae leva à diminuição da expressão de PHEX em linhagens de células de Schwann e osteoblastos humanos. Este efeito foi igualmente causado por outras espécies de micobactérias. No segundo manuscrito ora submetido, observamos que em leucócitos sanguíneos de pacientes hansenianos também ocorreu modulação negativa de PHEX. Este efeito não se relacionou com a capacidade de produção de citocinas inflamatórias frente ao M. leprae in vitro ou com alterações bioquímicas. O efeito inibidor da mineralização ocasionado pela modulação negativa de PHEX talvez contribua para a doença óssea da hanseníase, auxiliando a explicar a capacidade do M. leprae de penetrar e sobreviver no osso.

Avaliação da eficácia de uma nova formulação de anfotericina B poliagregada em diferentes esquemas terapêuticos no tratamento da esporotricose experimental causada por Sporothrix brasiliensis

A esporotricose é uma micose subcutânea, crônica, causada por espécies termo-dimórficas do complexo Sporothrix schenckii. Esta micose apresenta diferentes manifestações clínicas sendo mais comum a forma linfocutânea. Casos graves causados por Sporothrix brasiliensis têm sido descritos recentemente, exigindo um tratamento prolongado com antifúngicos de alta toxicidade como a anfotericina B-desoxicolato ou suas versões menos tóxicas, mas de alto custo. Neste trabalho visamos testar in vitro e in vivo a eficácia de uma nova formulação intravenosa de anfotericina B poliagregada (P-AmB) e testar in vivo sua versão semi-sólida (AmB tópica), comparando-a com o itraconazol (ITC) e a anfotericina B-desoxicolato (D-AmB). Ensaios de susceptibilidade in vitro com S. brasiliensis mostraram que esta espécie é suscetível aos antifúngicos testados. Para os testes de eficácia in vivo foram estabelecidos um modelo de esporotricose disseminada e outro de esporotricose subcutânea, causados por S. brasiliensis. No modelo de esporotricose disseminada camundongos BALB/c foram inoculados intravenosamente com leveduras de S. brasiliensis e, 72 h pós-infecção, tratados sob diferentes regimes terapêuticos: i) uma monoterapia de ITC, D-AmB ou P-AmB; ii) uma combinação terapêutica entre D-AmB e ITC ou P-AmB e ITC; iii) um regime de pulso com D-AmB ou P-AmB. A sobrevivência (n= nove) e a carga fúngica em órgãos internos (n= três, no mínimo) foram avaliadas, sendo observado que o regime de pulso com D-AmB ou P-AmB foi o mais efetivo em prolongar a sobrevivência dos animais e reduzir a carga fúngica nos órgãos, seguido pela combinação terapêutica, porém o tratamento com D-AmB e ITC foi a combinação mais efetiva. A monoterapia com ITC e P-AmB e D-AmB foram menos eficazes, sendo corroborados pelas análises histopatológicas. Ensaios de toxicidade in vivo com as diferentes drogas revelaram que ITC e D-AmB induziram a uma toxicidade hepática e renal nos animais, respectivamente, mas P-AmB não induziu a nenhuma toxicidade. Nos ensaios de citoxicidade in vitro foi observado que ITC foi a menos citotóxica e hemolítica e a mais seletiva das drogas testadas, seguida por P-AmB, que foi menos citotóxica e mais seletiva que D-AmB. No modelo de esporotricose subcutânea camundongos da mesma linhagem foram inoculados por via subcutânea com conídios de S. schenckii e de S. brasiliensis (n=9/ grupo). Os animais infectados com S. brasiliensis apresentaram regressão das lesões primárias e disseminação. Usando o modelo de esporotricose subcutânea murina causada por S. brasiliensis testamos peliminarmente a formulação tópica de AmB poliagregada, que reduziu a extensão das lesões de animais infectados. Este é o primeiro trabalho a avaliar diferentes regimes de tratamento da esporotricose disseminada murina causada por S. brasiliensis utilizando ITC, D-AmB e uma nova formulação menos tóxica de anfotericina B poliagregada. O estudo revelou que o regime de pulso foi o mais eficaz para as formulações intravenosas de AmB. Nosso estudo também estabeleceu pioneiramente um modelo de esporotricose subcutânea induzido por S. brasiliensis, que se revelou uma ferramenta útil para comparar a virulência das espécies do complexo S. schenckii e para testar a eficácia de antifúngicos contra essas novas espécies.

Investigation of health status of juvenile exotic carps from various farming conditions of Bangladesh

Health status of juvenile silver carp, Hypophthalmichthys molitrix and silver barb, Barbodes gonionotus were investigated in three fish farms following different farming conditions through clinical and histopathological examinations for a period of nine months. Here the fishes and water quality parameters were sampled on monthly basis. Among the water quality parameters, water temperature has a distinct effect on fish health observed during the winter season. Different clinical signs like scale loss, dermal lesion, fin erosion were observed, while histopathologically necrosis, pyknosis, inflammation, haemorrhage, hypertrophy, vacuoles, missing of gill lamellae and clubbing were evidenced in the investigated fishes. The study showed that pathological symptoms were mainly increased during the winter season and H. molitrix exhibited severe pathological symptoms in compare to B. gonionotus during the investigation. It was also found that fishes of BAU farm was comparatively in the best condition, while, the fishes of other farms were severely affected during the experimental observations. In addition, disease like Epizootic Ulcerative Syndrome (EUS), protozoan disease and suspected bacterial colonies were clearly evidenced in the fishes of Government and NGO fish farms.

Economic value of the milkfish industry

A brief description is given of the milkfish (Chanos chanos) farming industry in the Philippines. Over the past 20 years, the relative importance of milkfish has declined with the expansion of tilapia, tiger shrimp and seaweed farming. In 1975, some 141,461 mt of milkfish made up 10% of the total fish production, whereas in 1995, the total milkfish harvest of 150,858 mt made up only 5.5% of the total fish production. Milkfish are harvested and marketed mostly fresh or chilled, whole or deboned, but some are canned or smoked. The domestic markets, mainly in Metro Manila, absorb most of the production. Milkfish is also absorbed in different product forms: dried, canned, smoked, or marinated. An export market for quick-frozen deboned milkfish fillets has begun to develop and fish processing companies are responding fast. The milkfish farming industry has important linkages with the various sectors that supply the inputs, and those that transport, store, market or process the harvest. For intensive milkfish farming to be both profitable and sustainable, more value-added products must be developed and marketed.

Spatial and seasonal variations in benthic algal assemblages in streams in monsoonal Hong Kong

Samples from stone surfaces were collected in pools within four unpolluted hillstreams (two shaded and two unshaded) in monsoonal Hong Kong (lat. 23 degrees N) to elucidate the extent of spatial (within and among streams) and temporal (seasonal) variations in algal biomass and assemblage composition. Sampling continued for over 12 months, incorporating the dry season when streams were at baseflow, and the wet season when spates were frequent. We anticipated that algal biomass would be lower in shaded streams and during the wet season, with associated seasonal differences in assemblage composition or relative abundance of different growth forms (e. g. erect versus prostrate). Benthic chlorophyll a (a proxy for algal biomass) varied among streams from an annual mean of 11.0-22.3 mg m(-2). Dry-season standing stocks were 18% higher than during the wet season when spate-induced disturbance reduced algal standing stocks. Algal biomass varied significantly at the stream scale, but not at the pool scale, and was lower in unshaded streams, where standing stocks may have been limited by high densities of algivorous balitorid loaches (mainly Pseudogastromyzon myersi). An overriding effect of grazers on algal biomass could also have reduced variations resulting from spate-induced disturbance. Significant differences in assemblage composition among streams, which were dominated by diatoms and cyanobacteria (totally 82 taxa) were not systematically related to shading conditions. Seasonal variations in algal assemblages were statistically significant but rather minor, and did not involve major shifts in composition or growth form caused by spate-induced disturbance. The abundance of filamentous cyanobacteria in all the streams may have been due to 'gardening' by balitorid loaches that removed erect or stalked diatoms and favoured cyanobacteria that persist through basal regeneration of filaments. This explanation requires validation through manipulative experiments.

Acid volatile sulfide and simultaneously extracted metals in the sediment cores of the Pearl River Estuary, South China

The acid-volatile sulfide (AVS), simultaneously extracted metals (SEM), total metals, and chemical partitioning in the sediment cores of the Pearl River Estuary (PRE) were studied. The concentrations of total metals, AVS, and SEM in the sediment cores were generally low in the river outlet area, increased along the seaward direction, and decreased again at the seaward boundary of the estuary. The amounts of AVS were generally greater in deeper sediments than in surface sediments. SEM/AVS was > 1 in the surface sediments and in the river outlet cores. The ratio was < 1 in the sediments down the profiles, suggesting that AVS might play a major role in binding heavy metals in the deep sediments of the PRE. The SEM may contain different chemical forms of trace metals in the sediments, depending on the metal reaction with 1 M cold HCl in the AVS procedure compared with the results of the sequential chemical extraction. The SEM/AVS ratio prediction may overestimate trace metal availability even in the sediments with high AVS concentrations. (c) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Floral surveys on Gomphonemaceae and Cymbellaceae (Bacillariophyta) from the headwaters of the Yangtze River, Qinghai, China

Gomphonemaceae and Cymbellaceae from the headwaters of the Yangtze River, Qinghai Province, China, comprised 84 taxa belonging to four genera. The dominant species were Gomphonema kaznakowi Mer., G. hedini Hust., G. olivaceum (Lyngbye) Kutz., Cymbella cistula (Ehr.) Kirchn. var. cistula and C. minuta Hilse ex Rabh. var. minuta. Some arctic and alpine forms also occurred, and the following taxa were unique to this region: C. cistula var. asiatica Mer., C. cistula var. capitata Grun., C. yabe Skvortzow var. punctata Li and Shi, G. olivaceum (Lyngbye) Kutzing var. brevistriatum Li and Shi and G. staurophorum (Pant.) Cleve-Euler var. oblongum Li and Shi. Different morphological forms of G. kaznakowi Mer. may be related to the upheaval of the plateau. Species diversity of the diatoms appears to be related not only to macro-environment (e.g., geographic zonation) but also to microhabitat and microclimate.

四川九顶山西坡及龙肘山维管植物区系和植物多样性研究

横断山地区是一个十分自然的植物区系地区，在中国植物区系分区中是作为泛北极植物区中国-喜马拉雅亚区中的一个地区，其种子植物区系具有丰富的科、属、种，地理成分复杂，特有现象和替代现象明显。该地区作为植物区系和生物多样性的研究热点地区，长期以来极受中外植物学家关注。横断山脉东缘是中国-喜马拉雅和中国-日本植物区系的交汇过渡区域，北部的岷江流域以及南部的金沙江流域，孕育了该区丰富的物种资源和植被资源。而岷江干热河谷和金沙江干热河谷的相似性和相关性，更为该区的植物区系和生物多样性南北的对比研究提供了有利的条件。 本研究选择的九顶山西坡和龙肘山分别位于横断山区北部和南部，九顶山属岷江流域而龙肘山属金沙江流域。本研究结合植物区系研究和生物多样性研究，对该区的植物资源进行调查。通过样带调查和样线踏查结合，大量详实的野外样方调查和标本采集，进行传统的区系研究和生物多样性研究。研究该区物种多样性的海拔梯度格局及其潜在的影响影子，并利用新的区系评估质量方法对九顶山西坡的植物区系质量进行定量的研究，以期能更为深刻的理解该区的植物资源，为该区的资源保护和利用提供合理可行的建议。主要研究结论如下： 1）九顶山西坡植物区系的性质和特点 经鉴定和统计，九顶山西坡共有1707 种维管植物，分属617 属和140 科,其中种子植物1616 种，分属572 属117 科。就科的分布区成分构成而言，该区系的热带成分与温带成分相当，热带成分略占优势，表明九顶山西坡的植物区系与热带植物区系有较强的联系。但是，在九顶山西坡属的分布区类型所占的比例上，温带成分远远超过了热带成分，本区的种子植物分布表现出明显的温带性质。且温带分布类型的许多物种组成了九顶山西坡植被的建群种和优势种，是本区系最重要的成分，充分体现了本区系的温带性质。 2）九顶山西坡不同植被带的生物多样性海拔梯度格局 基于对土门-断头崖、茶山-九顶山、雁门沟-光光山三条垂直植被样带的调查，我们发现九顶山西坡的生物多样性沿海拔梯度的变化呈现出一定的规律性，不同样带之间有一定差异。就三条样带的物种组成相似性来看，虽然土门－断头崖样带属于涪江水系，而茶山－九顶山样带和雁门沟－光光山样带属于岷江水系，但不同水系对该区物种组成的影响并不明显。三条样带中，草本层物种丰富度均远远大于灌木层和乔木层，而以乔木层物种丰富度最低；α－多样性指数随着海拔梯度的变化在土门-断头崖样带中呈现单一下降趋势，在茶山-九顶山样带表现为双峰模型，而在雁门沟-光光山样带则表现为不显著波动变化；均匀度指数在土门-断头崖样带呈现出单一下降的趋势，在雁门沟-光光山样带表现为凹形曲线，而在茶山-九顶山样带却无明显的变化规律。β－多样性指数在土门-断头崖样带和茶山-九顶山样带呈现出明显的波动状态，植被类型替代现象明显；而在雁门沟-光光山样带却并未有十分显著的转折点，因其水平植被带受到干扰，同海拔替代现象不显著。 3）九顶山西坡维管植物丰富度的海拔梯度格局 我们考察了九顶山西坡和两条垂直样带（土门－断头崖和雁门沟－光光山样带）的不同分类等级（包括科、属、种）和不同生活型物种（乔木、灌木、禾草、蕨类和其它草本）的丰富度沿着海拔梯度的分布。结果发现，物种的丰富度海拔梯度格局具有不同的模式，单一下降和中间膨胀格局依然是其主流。不同生活型的物种具有不同的丰富度格局，但是对于环境需求相似的类型具有较相似的丰富度格局。不同的丰富度格局可能由多因素导致，包括：气候，海拔跨度，面积，人为干扰等等。 4）九顶山西坡区系质量评估 我们尝试使用传统的区系质量评估方法对九顶山西坡的区系质量进行评估，并尝试使用一种新的区系质量评估体系对该区的区系进行评价。在九顶山西坡随着海拔梯度的上升，平均保守性系数在各条植被带中均呈现出逐渐上升的趋势。区系质量指数随着海拔的升高都表现为双峰模型，在植被交错区区系质量指数相对较高，而在海拔的两极，区系质量指数都很低。大部分地区使用新方法计算所得的加权平均保守性系数和区系质量指数都比传统方法计算的平均保收性系数和区系质量指数要高，说明在九顶山西坡的三条样带中，大部分地区都是那些保守性系数较高的物种占据优势，同时也表明九顶山西坡具有很高质量的区系和自然植被。 5）龙肘山种子植物区系的性质和特点 龙肘山种子植物区系的物种较为丰富，共有154 科，544 属，1156 种。科的优势十分明显，单种属和寡种属数量众多，说明本区系植物成分较为复杂、起源古老、物种多样性指数较高。地理成分复杂，分布类型多样，其中热带成分在总数量上高于温带成分，但是许多温带成分的属是该区植被的重要建群类群和优势类群，表现出明显的亚热带性质。 6）龙肘山生物多样性的现状和特点 在海拔梯度上，龙肘山地区无论是科、属、种的数量，还是不同等级分类单元之间的数量比，均呈现先升后降的趋势，并在中海拔地区达到峰值。物种多样性指数从总体上来说变化幅度不大，略有先升后降的趋势，在中海拔梯度物种多样性最高。乔、灌、草三层的多样性指数表现出乔木层<灌木层<草本层的特征；乔木层均匀度的变化很大，而灌木层和草本层均匀度的变化较小；灌木层均匀度的波动又强于草本层。β－多样性指数呈现单峰模式，中海拔地区最高。就龙肘山东、西坡物种多样性相比较而言，两者虽然在数值上交替上升，但是却体现出了较为一致的趋势，但西坡因受到干热河谷气候的影响，其平均气温要高于东坡，导致了东坡植物群落和物种的分布比西坡要低。在区系成分构成上，低山区的相同海拔段，西坡的热带亚热带成分所占的比例要比东坡高，这是因为西坡的平均气温比东坡稍高，导致了热带、亚热带物种分布更多。而随着海拔的上升，东、西两坡的气候、土壤等条件趋于一致，其植物区系成分的构成格局也趋于一致。 The Hengduan Mountain region is a very natural floristic region; it belongs toChina-Himalaya sub-region of Holarctic region in floristic subarea of China. The flora in this areais rich in family, genus and species; has a very complex composition of geographical elements;especially with high richness of endemic species and obvious substitution phenomenon. Thisregion as a hot-spot area of floristic and biodiversity, has fascinated biologists in the world for along time. The eastern range of Hengduan Mountain is the transition zone of China – Himalayaforest sub-region and China-Japan forest sub-region in floristic. The water systems are quitedifferent, Minjiang River in the north and Jishajiang River in the south grow quit different but alsoabundant plant species and vegetation resources. The similarity and correlativity of Minjiang River dry valleys and Jinshajiang River dry valleys have provided advantageous condition tocontrast flora and biodiversity between north and south. In the present study, the Jiuding Mountainlies in the north of Hengduan Mountain and belongs to Minjiang River, and the LongzhouMountain lies in the south of Hengduan Mountain and belongs to Jinshajiang River. In our study, we combined the methods of floristic research and biodiversity investigation toexplore the resources of plant species and vegetations; sampled with transects along the altitudinalgradients and also with transverse straps with similar elevation; collected the vascular plant specimen with sampling plots of ecology. We explored the plant species richness patterns alongaltitudinal gradients and discussed the underlying factors aroused these patterns; and used a novelmethod to assess the quality of Jiuding Mountain’s flora. All for a deeper comprehension of the plant recourses of this region; and provided feasible and reasonable suggestion for the protectionof resources. The results were as follows: 1 The characteristic of the flora of the west slope of Jiuding Mountain We had collected 1707 species of vascular plants belonging to 617 genera in 140 families inthe west slope of Jiuding Mountain，in which included 1616 seed plant species belonging to 572genera and 117 families. As for the composition of the areal types of the Families of seed plants,tropic components and temperate components are well-balanced, and percentage of tropicscomponents is higher than that of temperate ones for a litter bit. This shows the flora in the westslope of Jiuding Mountain has strong relationship with the tropic flora. But for the composition ofthe areal types of genera, temperate components have far exceeded the tropics ones, indicated thewhole flora with a conspicuous temperate character. Temperate components possess maximumproportion in the west slope of Jiuding Mountain, and many of them belong to constructivespecies and dominant species in the vegetation, are most important components in JiudingMountain’s Flora, also have embodied the temperate character of this area sufficiently. 2 Biodiversity patterns along altitudinal gradients in different vegetation transects in the westslope of Jiuding Mountain Based on the investigation of three vegetation transects (including Tumen-Duantouya transect,Chashan-Jiudingshan transect and Yanmengou-Guangguangshan Transect) in the west slope ofJiuding Mountain, we found the change of biodiversity along the altitude gradients displayedcertain regularity, but have differences among different transects. The three transects belong todifferent water systems; the Tumen-Duantouya transect belongs to Fujiang River, and the othertwo belong to Minjiang River. From the similarity of species compositions of different transects,we found different water system didn’t show obvious impact on the species composition. In all thethree transects, the species richness of herb layer was remarkably higher than shrub and tree layer,and the species richness of tree layer was the lowest one. With the increasing of the altitude, theline of α-diversity was monotonically decreasing curve in Tumen-Duantouya transect, andbimodal curve in Chashan-Jiudingshan transect, but in Yanmengou-Guangguangshan transectshowed a wave-like curve although not very obvious. Species evenness showed monotonicallydecreasing trends in Tumen-Duantouya transect, and very low at mid-altitude in Yanmengou-Guangguangshan transect, but in Chashan-Jiudingshan transect changed irregularly. Changes inβ-diversity corresponded with the transition of vegetation in the Tumen-Duantouya transect andChashan-Jiudingshan transect, and the curve of β-diversity along altitude had obvious turningpoint; but in Yanmengou-Guangguangshan transect had no obvious turning point, and thesubstitution phenomenon was not obvious, transverse vegetation straps distributed interlaced. 3 Richness patterns of vascular plant species along altitude in the west slope of Jiuding Mountain Direct gradient analysis and regression methods were used to describe the species richnesspatterns along the altitudinal for Mt. Jiuding, as well as separately for Tumen-Duantouya Transectand Yanmengou-Guangguangshan Transect. Altitudinal gradient of diversity of units at differenttaxonomic level (including Family, Genus and Species) and at different life form (including tree,shrub, pteridophyte, grass and other herb) were tested to find differences among the richnesspattern. We found altitudinal richness also shows different patterns, and both monotonicallydecreasing pattern and hump-shaped pattern can be founded in vascular species richness. Speciesin different life forms show different altitudinal patterns, but those species with similarrequirements to environmental conditions show similar richness patterns along altitudinalgradients. Different richness patterns can be aroused by different climate, different altitudinal span,area factor, anthropogenic factor and so on. 4 Floristic quality assessments in the west slope of Jiuding Mountain We used both the conventional method broadly adopted in the USA and the new one toassess the floristic quality in the west slope of Jiuding Mountain. The Mean Coefficient ofConservatism (MC) had the trend of increment along the altitudinal gradients. The FloristicQuality Index (FQI) was a bimodal curve with increasing of elevation; FQI got maximum valuesin the transition zones of different vegetations in the middle altitude, and had very low values atthe two end of elevation. In most areas of the west slope of the Jiuding Mountain, the resultscalculated using the new methods were higher than those using the conventional method. Thisindicated the dominant species of the communities had very high coefficients of conservatism inmost areas of Jiuding Mountain, and the communities are relatively kept pristine and the habitats very integrative. 5 The characteristic of the flora of Longzhou Mountain The flora of Longzhou Mountain has very abundant in species composition; there are about1156 species of seed plants belonging to 544 genera in 154 families. In which, twelve families with more than 20 species include totally 232 genera and 532 species, and form the majority of itsflora. The origin of its flora is old, monospecific genera and oligotypic genera amounts to 510 innumber, which constitute 93.75% of total number of genera. The geographical components arevarious in Longzhou Mountain, the majority of flora are temperate and pantropic ones. The tropiccomponents overtopped temperate components on genera quantity, but many temperatecomponents belong to constructive species and dominant species in the vegetation, and the wholeflora shows an obvious subtropical character. 6 Current situation and characteristic of biodiversity in Longzhou Mountain With the increasing of altitude, the number of species, genus, family and the ratios ofdifferent taxonomic levels all displayed a trend of descending after rising first, and peaked atmiddle height area. The change of α-diversity was not very acutely, with the trend of descendingafter rising first in some degree, the middle height area had highest α-diversity. As studying thetree layer, shrub layer and herb layer respectively, the Shannon-Wiener index was in followingorder: tree layer < shrub layer < herb layer; the change of evenness was more complicatedly thanthat of diversity, the tree layer changed acutely, but the shrub layer and herb layer fluctuatedsmoothly. Changes in β-diversity also showed the trend of descending after rising first. TheJaccard index and Cody index all peaked at the middle height forest area. As for the comparison ofplant diversity and evenness between the west and east slope, the numerical values ascendedalternatively, but the trend of changing was similar. The distribution of similar plant communitiesand species in east slope were lower than the west slope for the influence of Jinsha River DryValley. As for the composition of different floristic components, in lower altitude area of westslope, the tropic and sub-tropic plants had higher ratio than east slope’s and even could be equal tothe temperate plants. With the increasing of elevation, the floristic composition become morelikely between the east and west slope and temperate plants dominated the flora.

贡嘎山植物小枝功能性状在不同生活型和不同海拔间的比较研究

植物功能生态学研究不仅提供了植物生理生态学与生态系统生态学的连接，还为植物种群生活史对策研究提供了材料。Westoby 等 (2002) 提出了利用植物功能性状变量的主导维度来确定和量化植物生活史的生态适应策略。在他们所提出四个主导维度中，叶大小－小枝大小是研究相对较少的一维；其内部各组分的关系、对环境的响应，以及与其它重要维度的关系，目前的理解非常有限。 本研究以贡嘎山不同海拔不同功能群物种为研究对象，采用种间比较和系统发生独立性比较等研究方法，系统研究了植物的功能特征及其相关性在不同生境及不同功能群间的差异，旨在分析不同功能群物种的叶大小－小枝大小的成本和收益。其研究结果将有助于我们理解植物生活史对策的进化，进而理解物种共存和维持物种多样性的机制。主要研究结果如下： 1. 叶大小－小枝大小关系 小枝茎横截面积与单叶面积和总叶面积均呈异速生长关系，即总叶面积和单叶面积的增加比茎横截面积的增加速度快。但是，总叶面积和叶片干重的增加却基本上与小枝茎干重的增加等速。系统发生独立性比较研究的结果与此相一致。表明，在某一给定的茎投入时，至少大叶大枝物种不比小叶小枝物种在支撑叶面积和叶片干重方面具有优势。同时，在某一给定的小枝茎投入时，常绿阔叶物种比落叶阔叶物种支撑更少的叶面积。在茎干重与总叶面积的关系中，落叶复叶物种比落叶单叶物种具有更高的y轴截距，表明复叶物种比单叶物种在展叶面积方面更有效。复叶物种与单叶物种相比，通常具有较大的叶大小和小枝大小。 2. 叶大小－叶数量关系 叶大小与数量间在不同的叶片习性、不同的叶片形态以及不同的生境类型的物种间均存在稳定的负的等速生长关系，且这种关系在系统发生独立性比较时依然成立。然而，在某一给定的出叶强度 (单位小枝的叶数量) 时，常绿阔叶物种比落叶物种具有更小的叶面积。而在给定体积基础上的出叶强度时，落叶复叶物种的叶面积显著大于落叶单叶物种，且复叶物种比单叶物种具有更大的叶大小和更小的出叶强度。但是，叶大小与数量间的关系在不同的海拔间并没有显著的差异。 3. 小枝大小－总叶面积关系 在不同的生活型或不同的生境下，小枝上总叶面积与茎干重和小枝干重均呈正的异速生长关系，且斜率显著小于1.0，表明小枝上总叶面积的增加都不能赶上小枝及茎大小的增加。这种“收益递减”表明随着小枝干重的增加，光截取的收益递减。此外，叶面积比 (总叶面积与小枝干重的比值) 与单叶干重呈显著负相关关系，系统发生独立性比较的结果与此相一致。根据以上结果，可以推测，大叶的物种在质量较好的生境中出现，而群落内部小枝茎的寿命较长的物种可以拥有较大的叶片。 4. 叶片色素浓度－LMA关系 随着海拔的升高，阔叶木本植物和草本植物的叶片色素浓度减少，叶绿素a/b和类胡萝卜素/叶绿素比值以及比叶重 (LMA) 增加。然而，在草本植物中的色素浓度、色素比值和LMA的变化比阔叶木本植物的更明显。同时，LMA与叶片色素浓度呈负相关关系，但是在落叶物种中的LMA对色素浓度的影响比常绿阔叶物种更强烈。总之，草本植物的叶片特征对海拔梯度的变化似乎比木本植物更敏感，LMA对叶片色素的保护作用在落叶物种中比在常绿阔叶物种显得更重要。这些结果表明不同生活型物种可能采取不同的保护机制来降低叶绿体器官的损伤和增加他们的碳获取能力。 Studies on plant functional ecology not only bridge plant eco-physiology and ecosystem functioning, but also enrich plant population biology. As pointed out by Westoby et al (2002), plant life history strategies can be identified and quantified by four leading dimensions of variations in plant functional traits, i.e., seed size/output, leaf mass per area and leaf life span, plant height, and leaf size-twig size. Compared to the other dimensions, the cost/benefit of the leaf size-twig size spectrum has scarcely been analyzed in relation to environmental gradients and life form types, and the adaptive significance of this spectrum is not fully understood. In the present study, the relationships between functional traits of plant twigs are determined for the species with different life forms along an altitudinal gradient of Gongga Mountain with both cross-species analysis and evolutionary divergence analysis. The primary objective of this study is to examine the cost/benefit of leaf size-twig size in plants. The study results are supposed to provide insights into the understanding of the mechanism of species coexistences. The results are shown in the following. 1. The relationship between leaf size and twig size Twig cross-sectional area allometrically scaled with both individual leaf area and total leaf area supported by the twigs. However, the increase in total lamina mass/area was generally proportional to the increase in stem mass. These correlations between trait variations were significant in both interspecies analysis and phylogenetically independent comparison (PIC) analysis, which indicated that thick-twigged/large-leaved species, at least, do not have an advantage in supporting leaf/lamina area and lamina mass for the same twig stem investment than thin-twigged/ small-leaved species. Meanwhile, the evergreen broad-leaved species supported a smaller leaf area for the same twig stem investment in terms of both cross-sectional area and stem mass than the deciduous species. The deciduous compound-leaved species have a higher y-intercept in the scaling relationship of twig stem mass versus total leaf area than the deciduous simple-leaved species, indicating that compound-leaved species were more efficient in displaying leaf area. The compound-leaved species were larger in both leaf size and twig size than their counterpart in the present study. 2. The relationship between leaf size and leaf number Significantly negative and isometric scaling relationships between leaf size and leafing intensity (leaf number per twig mass or volume) were found to be consistently conserved across species independent of leaf habit, leaf form and habitat type. The negative correlations between leaf size and leafing intensity were also observed across correlated evolutionary divergences. However, leaf area was smaller in the evergreen broad-leaved species at a given leafing intensity than in the deciduous species. The deciduous compound-leaved deciduous species were higher in leaf area than deciduous simple-laved species at a given volume-based leafing intensity. Moreover, the compound-leaved deciduous species were larger in leaf size but smaller in leafing intensity than their simple counterparts. No significant difference was found in the scaling relationships between altitudes. 3. The relationship between twig size and total leaf area Leaf area was found to scale positively and allometrically with both stem and twig mass (stem mass plus leaf mass) with slopes significantly smaller than 1.0, independent of life form and habitat type, indicating that the increase in total leaf area fails to keep pace with increasing twig size and stem size. This ‘diminishing returns’ suggests that the benefit of light intercept decreased with increasing twig mass. Moreover, the leaf area ratio (the ratio of total leaf area to stem or twig mass) correlated negatively with individual leaf mass. The results of PIC were consistent with the correlations. According to the results, it is speculated that large-leaved species may be favored when habitat is good and when stem longevity are long within community. 4. The relationship between leaf pigment concentrations and leaf mass per area With increasing altitude, the concentrations of pigments decreased, but the ratios of chlorophyll a/b and carotenoid/chlorophyll, and LMA increased, in both the broad-leaved woody species and herbaceous species groups. However, the changes in the pigment concentrations, ratios and LMA were more profound in the herbaceous species than in the woody species. In addition, pigment concentrations were negatively correlated with LMA in each life form type and in the pooled dataset. However, the LMA effect on leaf pigment concentrations was more profound in the deciduous species than in the evergreen braode-leaved species. In general, herbaceous species seemed more sensitive to the increasing altitude compared to woody species, and LMA seemed to be a more important mechanism for protecting leaf pigments in deciduous species than in evergreen broad-leaved species. These results suggested that the species with different life forms may employ different protective mechanisms to decrease the chloroplast apparatus damage and increase their carbon gain.

Iron and inorganic carbon in Liaodong Gulf sediments of Bohai Sea in China

Iron in seawater is an essential trace metal for phytoplankton that plays an important role in the marine carbon cycle. But most studies focused on oceanic iron fertilization in high nutrient low chlorophyll (HNLC) seawaters. A study of inorganic carbon (IC) forms and its influencing factors was presented in Liaodong Gulf sediments, and especially the influence of iron was discussed in detail. Inorganic carbon in Liaodong Gulf sediments was divided into five forms: NaCl, NH3·H2O, NaOH, NH2OH·HCl and HCl. The concentration of NaCl and NaOH forms were similar and they only occupied the minority of total inorganic carbon (TIC). However, NH3·H2O, NH2OH·HCl and HCl forms were the principal forms of TIC and accounted for more than 80% of TIC. Especially, the percentage of NH3·H2O form was much higher than that in the Changjiang River Estuary and Jiaozhou Bay sediments. All forms of inorganic carbon were influenced by organic carbon,pore water, iron, pH, redox potential(Eh) and sulfur potential(Es) in sediments, moreover, the influences had different characteristics for different IC forms. However, the redox reactions of iron affected mainly active IC forms. Iron had little effect on NH2OH·HCl and HCl forms of IC which were influenced mainly by pH. Iron had a stronger influence on NaCl, NaOH and NH3·H2O forms of IC; the influence of Fe2+ was higher than Fe3+ and its effect on NH3·H2O form was stronger than on NaCl and NaOH forms.