《新研究发现树木谱系对生物量的影响》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2024-04-26
  •     近日,记者从安徽农业大学获悉,该校林学与园林学院副教授黄兴召课题组与国内外专家合作,发现树木谱系对生物量的影响。相关研究成果日前发表于《植物多样性》。森林生物量的动态变化是反映自然环境、全球气候以及人类活动对森林影响的重要指标,也是评估森林生产力和碳储存能力的重要数据基础。过去几十年来,森林生物量预估的研究一直是林学领域的热点问题。异速生物量模型以其拟合效果好、预估精度高、适用范围广和实用性强而成为预估森林生物量的常用方法。然而,传统的模型拟合方法存在一定局限性,例如受到研究地点和物种的限制,并且需要投入大量人力、物力和时间。目前全球共计约61000个树种,但仅有不到10%的树种进行了异速生物量模型参数的估算。黄兴召介绍:“过去的研究主要关注环境对树木性状的影响,而忽略了树木谱系的作用。但事实上,亲缘关系较近的植物在性状方面(例如树高)更具相似性。”在前期研究中,黄兴召团队从树木谱系的角度出发,构建了关于异速生物量模型参数的全球综合数据集,包含了来自于302篇相关文章的894个异速生长模型,共计276种树木。研究结果提升了树木谱系与生物量之间关系的理解。在此次工作中,黄兴召带领团队进一步研究了异速生物量模型中除树高和胸径之外的自变量——木材密度,并建立了一个全球综合数据集,其中包括来自2621种树种的27297个木材密度测量数据。探讨了木材密度的生物地理和系统发育模式。研究结果表明,木材密度在全球范围内具有显著的谱系关系,这验证了树木谱系在驱动树种木材密度变化中的重要性。研究还发现,在全球木材密度变化中,树木谱系的作用超过了当前环境因素的影响。黄兴召介绍,上述研究通过从树木谱系的角度进行探索,提高了对物种与环境关系的理解。研究结果不仅拓展了对异速生长关系在陆地生态系统或全球生态系统中普适性的认识,还为全球森林生物量和碳储量的估算提供了重要的理论基础和数据支持。相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.04.002
  • 原文来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521181.shtm
相关报告
  • 《长达数年的生物量研究显示了有希望的结果》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-12-05
    • 洪堡州立大学(Humboldt State University)的研究人员领导了一项为期四年、耗资5880万美元的生物量研究。 Schatz能源研究中心主任Arne Jacobson说,这个名为“浪费致智慧”的研究项目得出了一些有趣的结论。一个意想不到的结果是,用于土壤改良的生物炭生产比将森林废物转化为生物质能产品显示出更大的短期前景。 该合作项目旨在从伐木和其他方式产生的废料中开发出有市场价值的产品 森林管理活动,主要集中于生物质能源产品。生物炭实际上是他们试验的唯一一种非能源产品。 该项目还由前洪堡州立林业教授Han- sup Han和美国林业局(U.S. Forest Service)经济学家Ted Bilek领导,资金来自美国能源部(U.S. Department of Energy)和一些研究伙伴。 雅各布森说:“我们希望减少森林中因砍伐而残留的物质。”森林残留物——树枝、树皮、树梢和木材生产的其他废弃物——通常堆放在伐木点。它们会增加野火的风险,吸引害虫,除此之外,对减少伐木对环境的影响毫无作用。 雅各布森说:“但是,从森林中提取材料既麻烦又昂贵,而且产生的能源也很低。”“为了增加使用这种材料的可行性,我们必须找到降低收集成本的方法。” 韩的团队领导了一项改善森林残留物管理的工作——主要是对材料进行分类,并引入其他效率来避免堆积物。 雅各布森的团队致力于从森林残留物中开发三种不同的产品: -压块,将材料压成致密可燃块制成 -焙烧,本质上是焙烧碎料,产生比原木屑能量密度更高的固体生物质燃料 -以及生物炭,一种改善水土保持的土壤改良剂,在森林和农业环境中用于改善碳封存等。 雅各布森说:“复苏是有希望的,但是在今天的能源市场上,很难想象在没有支持政策机制的情况下它还能竞争。” 生物量不仅要在能源市场上与化石燃料竞争,还必须与可再生能源竞争。加州的目标是到2030年实现60%的可再生能源,到2045年实现100%的零碳能源。根据这一目标,可再生能源——尤其是太阳能和风能——已经建立起来,而且发展迅速。 在小规模上,煤团可能是将森林残留物变成有用产品的有效方法。在偏远的伐木地区,如奥尔良和快乐营地,这些地区尤其容易发生山火,当地商业生产的煤块将减少森林残留物,并为企业提供一种产品出售给消费者。 但生物炭似乎最有希望。 雅各布森说:“从市场角度来看,生物炭是我们发现的最有趣的产品。“这是我们项目中涉及的一种非能源产品,它比燃烧生物质和煤块更具有市场价值。” 雅各布森说,总的来说,浪费对智慧的影响主要体现在三个方面: -分类——由韩领导的项目的一部分——有积极的好处,是为大公司扩大规模的过程中最容易的部分。 -在短期内,生物能源产品是否是森林残留物的最重要途径尚不清楚。 -通过各种过程和产品管理森林残留物,包括不包括在“废物到智慧”项目中的残留物,提供最佳的前进道路。 寻求生产生物炭的森林管理业务可能仍然面临挑战。浪费到智慧生产的产品规模小,实验规模大,扩大生产可能是棘手的。此外,生产高质量的产品会推高生物炭的价格,而低质量材料的生产商可能会抢走生产商的生意。 但是雅各布森说,人们已经对从浪费到智慧的结果产生了相当大的兴趣,包括北加利福尼亚州的木材公司。加州从森林和火灾管理的角度对产品路径感兴趣。 ——文章发布于2018年12月03日
  • 《Nature:新研究发现9种新的冠状病毒》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-02-20
    • 在一项新的研究中,来自加拿大、法国、俄罗斯、西班牙、美国和德国的研究人员重新分析了所有公开的RNA测序数据,发现了比以前已知的RNA病毒多出近10倍的病毒,包括在一些意想不到的地方发现的几种新的冠状病毒。这个全球规模的RNA病毒数据库可以帮助快速识别病毒外溢到人类,以及那些影响牲畜、作物和濒危物种的病毒。相关研究结果于2022年1月26日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery”。论文通讯作者为加拿大独立研究员Artem Babaian博士。 Babaian博士是Serratus项目合作的幕后推手。Babaian说,与云创新中心(加拿大英属哥伦比亚大学和亚马逊网络服务之间的公共/私人合作)合作,Serratus项目能够在亚马逊网络服务上建立一台“极其强大”的超级计算机,其功率相当于22500个CPU。 这台超级计算机读取了来自世界各地570万个生物样本的2000万GB(gigabyte, 千兆字节)的公开基因序列数据,寻找表明存在RNA病毒的特定基因。这些样本已经收集了13年,并在世界研究界内自由分享,包括从冰芯样本到动物粪便的一切样本。 Serratus项目的研究人员发现了132000种RNA病毒(以前只知道15000种)和9种新的冠状病毒。Babaian估计,如果没有云创新中心和亚马逊网络服务,传统的超级计算机需要花费一年多的时间和几十万美元来完成这项分析所需的2000年的CPU时间。Serratus项目在11天内花费24000美元完成了这一任务。 Babaian说,“我们正在进入一个了解自然界中病毒的遗传和空间多样性的新时代,以及各种各样的动物如何与这些病毒接触。我们希望是如果像SARS-CoV-2---导致COVID-19的冠状病毒---之类的病毒再次出现,我们不会措手不及。这些病毒可以更容易地被识别,并且可以更快地找到它们的天然病毒库。真正的目标是这些感染被及早识别,以至于它们永远不会成为大流行病。如果一名病人出现不明原因的发烧,一旦对血液进行测序,你如今可以将人类中的未知病毒与现有病毒的更大数据库联系起来。例如,如果一名病人在圣路易斯市出现了来源不明的病毒感染,你如今可以在大约两分钟内通过这种数据库进行搜索,并将这种病毒与例如2012年在撒哈拉以南非洲取样的一只骆驼联系起来。” 32岁的Babaian之前一直在加拿大英属哥伦比亚省癌症研究中心进行癌症基因研究,当COVID-19大流行病发生时,他转换了研究方向。Babaian说,这项新的研究是作为一个“有趣的副业”开始的,始于2020年3月3日,当时他和他的登山伙伴朋友---英属哥伦比亚大学工程系学生Jeff Taylor---“在一张餐巾纸的背面”勾勒出了这个想法。他指出,“我应该保留那张餐巾纸。” Babaian不久后向英属哥伦比亚大学的云创新中心(Cloud Innovation Centre)寻求帮助。Serratus项目,以英属哥伦比亚省Tantalus山脉的Serratus山命名,他和Taylor在2020年的一次攀登中看到了这座山,于是发起了这个项目。 Babaian回忆说,当第一批研究结果开始在他的笔记本电脑上闪现时,他正坐在他妻子的护理椅上,这表明Serratus项目不仅在工作,而且以几乎难以理解的速度产生数据。 他说,“这可能是我生命中最激动人心的科学时期。有两种类型的乐趣。第一类是微笑和开玩笑。第二类是当你在做这件事的时候很痛苦,但记忆却很闪亮,就像攀岩。在许多方面,Serratus项目是第二类乐趣。你只需要相信它会成功。” Babaian说,如果没有英属哥伦比亚大学云创新中心的支持,他不可能完成这项研究。他说,“云创新中心确实在那里为我们打开了大门。我们有一个想法,他们从他们的网络中带来了专家,使其成为现实。如今,全球社会可以从所有这些以前未被利用的研究中受益。” 英属哥伦比亚大学云创新中心主任Marianne Schroeder说,“Babaian带着一个创新的愿景找到了我们。英属哥伦比亚大学云创新中心的力量在于,我们将英属哥伦比亚大学的内部创新和技术团队与亚马逊网络服务的团队配对。我们非常荣幸能够支持这一愿景的实现;协助为复杂问题找到技术解决方案是我们的工作。” 参考资料: Robert C. Edgar et al. Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04332-2.