DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘要 逐年增加的大气氮沉降会影响森林生态系统的结构和功能。细根是植物根系中最具活力的组成部分，在森林碳、养分及水分循环中发挥着重要作用。细根对土壤氮有效性增加的响应成为森林生态学和根系生态学的研究热点。本文综述了国内外有关土壤氮有效性增加对森林细根动态(生产、周转、寿命)与形态(比根长、直径、生物量)影响的研究概况，归纳总结了各相关研究的试验结果，进一步探讨了这一研究领域存在的问题和新的研究方向，以期为氮添加对森林细根动态和形态影响的研究提供理论依据和参考。
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user: 1. 引言 森林是陆地生态系统中重要的主体。森林生态系统因其突出的环境效益在缓解全球变暖及维持全球碳循环方面中起着重要作用 [ 1 ]。化石燃料燃烧及其他人类活动产生的氮沉积增加了对森林生态系统的氮输入。目前全球氮沉降的分布中心正在发生变化，从欧美等发达国家转向发展中国家，从温带区域扩展到热带亚热带区域 [ 2 ]。我国是全球大气氮沉降速率最高的三大地区之一，从1980年至2010年，我国人为源活性氮产生量增加了近3倍(从1.68 × 10 7 t增加到4.82 × 10 7 t)。森林作为氮沉降的受体，全球氮沉降增加对森林生态系统产生显著影响 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。由于森林生态系统的生产通常受氮有效性的限制，来源于大气中的氮输入增加将同时影响森林的地上和地下部分的生产 [ 6 ]。 细根是森林地下部分资源获取的主要器官，是地下最具活力和生理活性的组成部分。细根的特性使其成为链接植物与土壤生态过程的枢纽。细根在土壤养分、水分和碳循环中起关键作用 [ 7 ]，在全球范围内，高达三分之一的陆地净初级生产力被分配给细根 [ 8 ]。因此，研究土壤氮有效性增加对细根生长过程的影响机制与影响程度对我们更好地了解大气氮沉降增加情景下的生态系统碳循环有所助益。但目前针对森林生态系统对氮沉降增加的响应研究主要集中在地上部分。与之相比，地下部分对氮添加的响应研究较少，仍然处于初级阶段且研究结果具有很大的不确定性。这种地上与地下生态过程研究之间的不平衡使我们无法深入了解细根对氮沉降响应的内在机制。而且在以往进行的有关细根对外源氮添加的响应研究中，不同的试验结果也具有差异性。细根动态及形态的变化与土壤氮素有效性之间的不确定关系导致我们无法准确预测氮有效性增加将如何影响森林树木细根的生长策略，进而无法深入理解森林生态系统的碳及养分循环的过程。 虽然大气氮沉降综合了各种难以量化的因素共同改变森林细根的动态和形态，但我们可以通过模拟氮沉降的实验来揭示其响应。本文综合了近年来土壤氮有效性增加(包括氮添加和自然氮有效性梯度)对细根多个重要的动态(生产、周转、寿命)和形态指标(直径、比根长、生物量)影响的研究结果，并指出该领域未来可能的研究方向。
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user: 4. 展望 综上，氮沉降是全球森林生态系统面临的一个严峻问题。细根作为森林生态系统中不可或缺的组成部分，对氮添加的响应机制十分复杂且受多种因素共同影响。生长环境的差异和技术的局限性阻碍了我们对细根的深入了解。随着科学技术的发展，为推动根系生态学的研究，在未来的研究中，需要我们加强以下方面。 4.1. 重新定义细根 长期以来，根系科学家们一直在寻求分类和了解具有复杂多样性根系的方法。传统意义上树木的细根被有些武断的定义为直径 ≤ 2 mm的根。但最近的研究指出，这种单一的基于直径的分类是不合理的，细根的动态和生理功能在这个直径范围内有显著的变化。Fitter及Pergiter等人研究细根的结构属性和它们功能之间的联系大力推动了基于根序分类方法的发展。近年来许多研究表明细根的性状在不同的根分支层次结构中差异显著 [ 79 ] [ 80 ]。这些在根序间不同的细根性状(例如细根寿命、周转、直径、比根长等)通常对陆地碳、水和养分循环极其重要。将具有不同功能特性的细根组合成一个单一的样本进行研究可能会混淆我们对营养循环相关过程的理解。随着研究的深入许多研究人员认为应该将细根分成两个不同的类别：吸收性细根和运输性细根。吸收性细根是低阶的远端根，主要负责获取和吸收土壤资源。运输性细根是较为高阶的根，主要起结构和运输作用。二者之间的功能差异类似于植物地上部分中叶片和细枝之间的功能差异。通过考虑吸收性和运输性细根中氮和其他元素的不同浓度以及不同的季节动态，可以改善通过细根的生态系统水平养分通量的估计 [ 21 ] [ 81 ]。这种基于功能分类的方法与基于根序的方法相比，加快了测量速度，同时仍然可以跨植物物种进行有意义的比较。 未来研究的主要方向是开发快速区分细根功能分类的工具以及更广泛地采用功能分类的方法对细根进行建模，这会为更好地了解陆地生物圈的地下过程提供机会。 4.2. 多种研究方法结合 因为根系是大多数陆地生态系统“隐藏的一半”，我们观察细根动态的能力受到严重限制。细根动态的测量结果可能高度依赖于所使用的调查方法。不同的方法在测量各种细根动态和形态的指标上各有其独特的适用性 [ 82 ] [ 83 ]。目前对于这些研究方法没有一种是绝对可靠的，因为没有任何一种方法可以对细根的动态做出直接的测量。科学家们也一直致力于优化测量方法，推动根系研究的发展，并将不同的方法联合使用来提高测量细根动态和形态指标的精度。由于不同研究方法的局限性，如何更好地估测细根的动态和形态指标尚未达成共识。因此，在今后的研究中不要依赖单一的方法，而应该在资源允许的情况下，采用多种技术组合来验证对细根各项指标的估计。鉴于细根对森林生态系统功能的重要性和对C循环的重大贡献，我们有必要解决测量方法上的困难，并提高测量精度使其结果更具有可靠性。 4.3. 整合菌根 菌根是绝大多数陆地植物根系功能的正常组成部分，菌根共生是植物与土壤真菌长期共同进化的结果。细根和相关菌根真菌在资源觅食中进化出各种类型的可塑性(例如，形态、生理和菌根可塑性)，以响应不同的环境条件 [ 56 ]。这种共生关系具有改变土壤的理化性质和根系形态及化学成份的能力，也会从根本上改变植物获取地下资源的策略。菌根共生体的多样性和复杂性阻碍了我们对不同物种间的根性状进行比较研究。在全球气候变化的背景下，细根和菌根的形态特征也会发生改变，从而改变了根系的地下觅食策略。我们对菌根定殖如何响应氮(N)沉降的认知仍然是初步的 [ 84 ]。如果只关注菌根共生体的一部分(根)而忽视另一部分(土壤中的真菌菌丝和根茎菌)，那么在离体根上测量的根系养分获取率不能完全代表真实的养分吸收的数量和速度。尤其是在一些外生菌根的树种中，很可能是这些菌丝而不是细根本身对土壤氮有效性的变化敏感 [ 85 ]。 菌根真菌在氮循环中具有重要作用但至今仍被忽略。在今后的研究中我们要综合描述根系和菌根的特性，这将有助于全面了解不同树种的养分获取策略。不同树种之间的营养觅食策略是互补的，只有同时考虑根系和菌根真菌，地下性状和养分获取之间的预测关系才是较为准确的。
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user: 摘要 目的：探讨在劈离式肝移植中供肝IV段门脉重建对术后早期肝功能恢复的意义。方法：回顾性分析2015年1月1日至2019年12月31日青岛大学附属医院器官移植中心16例劈离式肝移植右三叶受者的临床资料，按照是否进行IV段肝门脉重建分为两组，其中未进行门脉重建组(对照组) 4例，进行门脉重建组(重建组) 12例。观察两组受者术前、术后第1、3、7、14、30天丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase， ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase， AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)、γ-谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyltransferase， GGT)、总胆红素(total bilirubin， TB)、直接胆红素(direct bilirubin， DB)、乳酸(lactic acid， lac)水平。使用R语言统计软件进行数据处理，正态分布计量资料以均值 ± 标准差表示，对独立样本采用t检验比较重建组与对照组。计数资料采用卡方检验进行比较。对P值小于0.05的数据认为具有统计学差异。结果：在受者观察指标中，两组受者术后第1天ALT、AST、ALP、lac，术后第3天ALT、ALP，术后7天ALT、lac，术后14天ALT、TB、DB差异存在统计学意义(P < 0.05)，其余结果差异均无统计学意义(P > 0.05) 结论：供肝IV段门静脉重建对术后2周内肝功能恢复具有积极作用，应用供肝IV段门静脉重建技术有利于术后早期肝功能恢复。统计学上未发现供肝IV段门静脉重建对肝移植术后2周后肝功能恢复情况存在明显影响。
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user: 1. 引言 劈离式肝移植已经成为扩大儿童和成人供肝来源的一种成熟的肝移植术式 [ 1 ] [ 2 ]，在一些技术成熟的移植中心，劈离式肝移植受体存活率与全肝移植相当 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。在供肝劈离过程中，左外叶供肝获取后，IV段肝脏的门静脉分支在矢状部离断，使留下的部分IV段肝脏无门脉血供，影响术后肝功能恢复，术后肝脏缺血坏死、断面胆瘘等并发症的发生率约为40% [ 6 ]。我中心以供体髂血管架桥重建已经离断的部分IV段门脉分支，从而保留了IV段肝脏的门脉血供，保证有功能肝脏体积，提高了劈离式肝移植的移植效果，促进了移植肝功能早期恢复。同时扩大劈离式肝移植适用范围，扩大儿童和成人供肝来源。本研究回顾性分析青岛大学附属医院器官移植中心右三叶受者临床资料，比较供肝未进行门脉重建受者和供肝进行门脉重建受者的肝功能恢复情况。
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user: 2. 资料和方法 2.1. 研究对象 2015年1月1日至2019年12月31日在我中心接受右半肝、右三叶肝移植的受者，纳入标准：(1)具有肝移植的适应证，无禁忌证；(2) 术前终末期肝病模型(Model for end-stage liver disease， MELD)评分 < 30分 [ 7 ]；(3) 成人受者移植物重量/受者体重(GRWR) ≥ 1.2%，儿童受者GRWR为2%~4% [ 8 ] [ 9 ]；(4) 无多次腹部手术史。且供体符合米兰建议标准 [ 10 ]：(1) 年龄 < 55岁；(2) 血流动力学稳定，无需大剂量升压药物维持(多巴胺 ≤ 5mg/kg∙min，多巴酚丁胺 ≤ 10 mg/kg∙min，无肾上腺素或去甲肾上腺素)；(3) ICU住院日 < 5天；(4) AST、ALT低于正常值2倍；(5) 肉眼下无脂肪肝表现，如进行肝穿刺活检则脂肪浸润 < 20%；(6) 血钠 < 155 mmol/L。所有供肝均为心脏死亡器官捐献，均由直系亲属签署器官捐献知情同意书，所有受者均签署由医院伦理委员会批准的患者知情同意书，符合医学伦理学规定。符合入组标准受者共16例，基本情况如下(见表1)。 Table 1 Recipient basic informatio 受者 年龄 性别 体重kg 身高cm MELD评分 术前合并症 病因 对照1 51 女 61 168 7.6 无 乙肝肝硬化 对照2 42 女 60 160 17 无 乙肝肝硬化 对照3 56 男 62 172 6 无 乙肝肝硬化 对照4 42 女 64 163 10 无 肝恶性肿瘤 重建1 43 男 84 180 4 无 肝恶性肿瘤 重建2 52 男 70 168 8.5 无 肝恶性肿瘤 重建3 59 女 40 150 7.5 无 自身免疫性肝硬化 重建4 39 女 60 160 17.1 无 急性肝功能衰竭 重建5 59 女 56 150 10.5 无 肝恶性肿瘤、乙肝肝硬化 重建6 32 男 77 172 6.6 无 乙肝肝硬化 重建7 69 男 77 170 7.7 无 肝恶性肿瘤、乙肝肝硬化 重建8 52 男 70 170 6.4 2型糖尿病 肝恶性肿瘤、乙肝肝硬化 重建9 45 男 63 178 19.7 无 乙肝肝硬化 重建10 69 女 52 160 12.1 无 肝恶性肿瘤、乙肝肝硬化 重建11 63 女 58 155 10.9 无 乙肝肝硬化 重建12 15 女 58 173 40 无 慢加急性肝衰竭 表1. 受者基本情况 2.2. 分组和观察指标 将16例受者中未进行门脉重建者纳入对照组(共4例)，将进行门脉重建的患者纳入重建组(共12例)。比较患者术前、术后1天、术后3天、术后7天、术后14天、术后30天ALT、AST、ALP、GGT、TB、DB、lac水平。分析供肝IV段门脉重建在患者术后早期肝功能恢复中的意义。 2.3. 统计学方法 使用R语言统计软件进行数据处理，正态分布计量资料以均值 ± 标准差表示，对独立样本采用t检验比较重建组与对照组。计数资料采用卡方检验进行比较。对P值小于0.05的数据认为具有统计学差异。
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user: 4. 讨论 1988年Pichlmayr等 [ 11 ] 完成了世界首例受者为1例儿童1例成人的劈离式肝移植。同年，Bismuth等 [ 12 ] 完成了世界首例受者为2例成人的劈离式肝移植。自此，劈离式肝移植技术开始应用，扩大了供肝来源，使更多终末期肝病患者获得及时的肝移植手术治疗。2002年我国上海瑞金医院完成了国内首例劈离式肝移植 [ 13 ]，随着该技术的不断成熟，劈离式肝移植在我国已成为安全可靠的有效手术方式 [ 14 ]，受限于供肝质量及外科技术，目前国内仅有几家大的移植中心开展。 供肝劈离过程中，关于供肝第IV肝段门静脉的处理仍存在争论，目前国外常采用的处理方式是结扎门静脉残端 [ 15 ]。门脉结扎后，肝IV无门脉血供萎缩坏死，影响肝功能恢复。我中心以供体髂血管架桥重建已经离断的部分Ⅳ段门脉分支，从而保证Ⅳ段肝脏的门脉血液供应，恢复门脉血供后，架桥血管充盈，肝脏未见明显缺血带(见图1~3)。 目前国内外尚缺少对劈离式肝移植中肝IV段门脉重建的报道，仅回顾性分析我中心两组受者可以发现，重建组和对照组受者在术后第1天ALT、AST、ALP、lac，术后第3天ALT、ALP，术后7天ALT、lac，术后14天ALT、TB、DB差异存在统计学意义。且由于重建组IV段肝脏存在门脉血供，减缓了IV段肝脏的萎缩坏死速度，争取到了更多有功能肝组织，可以有效避免出血、胆瘘等并发症的发生，有利于术后早期肝功能的恢复。这一结果提示我们，劈离式肝移植术中进行IV段门脉重建对受者术后早期肝功能的恢复具有积极作用，在临床实践中具有一定的指导意义。 图1. 髂血管架桥 图2. 恢复血供后架桥血管 图3. 恢复血供后肝脏 综上所述，我中心对于劈离式肝移植中对于肝IV段门脉重建的探索，是基于解剖学基础上的合理尝试，在临床实践中有利于患者术后早期肝功能的恢复。探究供肝IV段门脉重建在劈离式肝移植中的应用价值，为进一步完善手术方式提供理论依据，为扩大儿童和成人供肝来源提供新的思路。但由于该手术方式处于早期探索阶段，本次研究纳入样本数量有限，且受限于术者技术水平差异，该结果存在一定的局限性，有待继续扩大样本量、多中心实践进一步验证。
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user: 摘要 牙周病原菌入侵宿主时可被细胞表面的模式识别受体识别，并进一步引起局部组织的炎症反应，介导牙周组织破坏并造成牙槽骨的吸收。细胞自噬作为一种广泛存在于真核细胞中的代谢机制，对维持细胞内环境稳定和抵御病原菌入侵和感染具有重要意义，在牙周病的发病机制中也扮演着重要角色。笔者就细胞自噬在牙周病原菌入侵、调控炎症分子机制、影响牙周软硬组织稳态等方面对其参与调控牙周炎发病机制的研究进展作一综述，为进一步探讨细胞自噬参与调控牙周炎发生发展的研究提供指导。
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user: 1. 引言 牙周病是最常见的口腔慢性感染性炎症疾病，其发病机制与牙周环境的菌群失调及诱导的宿主免疫反应激活密切相关。牙周病原菌能够粘附并内化于多种宿主细胞，其毒力因子被受体识别后可诱发一系列炎症信号，引起牙周组织炎症并最终导致牙槽骨的吸收。细胞自噬作为一种保守的降解代谢途径，对宿主抵御病原菌入侵和感染具有重要意义。近年来研究表明，牙周病原菌的入侵和炎症信号通路的活化均可以激活细胞自噬。自噬对Toll样受体(Toll-like receptor， TLR)信号和炎症反应具有负向调控作用，并参与调控成骨细胞和破骨细胞的分化，影响骨组织代谢平衡，与牙周炎的发生及进展密切相关。
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user: 2. 细胞自噬信号通路 细胞自噬是一种广泛存在于真核细胞中的代谢机制，也是宿主应对外界危险信号刺激 (如饥饿、细菌感染)的重要分子机制 [ 1 ]，对维持细胞新陈代谢和内环境稳定具有重要意义 [ 2 ]，并与许多炎症性疾病、神经退化性疾病及自身免疫性疾病等关系密切，如克罗恩病、系统性红斑狼疮、帕金森病和关节炎等 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。 细胞自噬可细分为巨自噬(macroautophagy)、分子伴侣介导的自噬(chaperon-mediated autophagy)和微自噬(microautophagy)三种类型。一般我们讨论的大多是巨自噬，简称为自噬。其通路涉及多种由自噬相关基因(autophagy associated gene， Atg)表达的蛋白分子，主要过程可分为以下4个阶段：1) 自噬前体的形成，饥饿等刺激通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin， mTOR)诱导自噬的发生，mTOR底物复合物从细胞质转运至内质网上的某个结构域后，引起包括VPS34、VPS15、Beclin 1、ATG14等在内的自噬相关蛋白募集形成III型PI(3)K复合体(class III phosphatidylinositol-3-OH kinase complex)，并进一步介导下游自噬相关蛋白的结合 [ 1 ] [ 2 ]，此时胞浆内出现大量独立的双层膜结构；2) 自噬体延伸，这一过程中伴随着两个泛素样结构的形成，一个是在ATG7和ATG10的作用下，ATG5和ATG12结合并与ATG16L1形成ATG5-ATG12-ATG16L1复合体 [ 1 ] [ 3 ] [ 6 ]，另一个是磷脂酰乙醇胺(phosphoryl ethanolamine， PE)与微管相关蛋白质轻链3 (microtubule-associated protein light chain 3， LC3)结合形成LC3-PE复合体并定位于不断延伸的自噬体膜上 [ 1 ]；3) 自噬体吞噬细胞内衰老或损伤的蛋白质、细胞器、入侵的病原体及部分胞浆后逐渐成熟；4) 自噬体外膜与溶酶体膜融合，形成自噬溶酶体，胞内物质被溶酶体酸性水解酶降解后进入代谢循环 [ 2 ]。
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user: 3. 细胞自噬与牙周病原菌的入侵 牙周环境中微生物的菌群失调及其诱导的宿主免疫反应激活是目前公认的牙周炎主要发病机制 [ 7 ]。包括牙龈卟啉单胞菌、福赛斯坦氏菌和齿垢密螺旋体在内的红色复合体是目前熟知的牙周致病菌。其中，牙龈卟啉单胞菌具备脂多糖(lipopolysaccharide， LPS)、菌毛、牙龈蛋白、血凝素等在内的多种毒力因子 [ 8 ]，入侵宿主细胞能力极强，能够入侵人冠状动脉内皮细胞、牙龈上皮细胞和树突状细胞等 [ 9 ]。 目前已知，牙龈卟啉单胞菌的菌毛通过结合整合素蛋白α5β1黏附于宿主细胞，并通过脂筏实现胞吞，其侵入小鼠巨噬细胞、人牙龈细胞系、人口腔上皮细胞和人冠状动脉内皮细胞均依赖于脂筏 [ 9 ]。Wang等 [ 10 ] 研究表明牙龈卟啉单胞菌利用脂筏入侵小鼠巨噬细胞并促进自身存活：消耗胞内胆固醇以破坏脂筏后，小鼠巨噬细胞对牙龈卟啉单胞菌的吞噬作用减弱，同时，胞内牙龈卟啉单胞菌与溶酶体的共定位增加，其存活率明显下降。此外，尽管脂筏的破坏并未影响与牙龈卟啉单胞菌相互作用的宿主受体的表达，但却显著抑制了NF-κB信号通路的激活以及IL-6、TNF-α的分泌，其具体作用机制尚未得到进一步证实。针对其他细菌入侵的研究显示，脂筏在帮助沙门氏菌 [ 11 ] 等病原菌入侵宿主细胞的同时诱发细胞自噬。Amer等 [ 12 ] 发现嗜肺军团菌和大肠杆菌通过脂筏入侵巨噬细胞后立即进入一个富含糖基磷脂酰肌醇和ATG7的膜泡中，随后在该膜泡中检测到内质网蛋白BiP、ATG8和单丹磺酰尸胺以及溶酶体相关膜蛋白(lysosome-associated membrane protein， LAMP)-1的参与，表明了自噬途径的激活。而牙龈卟啉单胞菌内化于宿主细胞后亦可进入自噬途径。Lee等 [ 13 ] 采用三维透射电子显微镜观察了牙龈卟啉单胞菌入侵人牙龈上皮细胞的过程，发现其入侵细胞后定居在双层膜结构的自噬泡中并不断增殖，而当自噬活动受到抑制时，牙龈卟啉单胞菌的存活率出现了相应的下降，提示牙龈卟啉单胞菌内化于宿主细胞后可借助自噬途径逃避宿主的免疫反应，从而实现大量的复制、繁殖。
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user: 4. 细胞自噬调控炎症反应信号通路 人类多种细胞表面的模式识别受体(pattern recognition receptors， PRRs)如TLRs和Nod样受体 (Nod-like receptors， NLRs)，能够识别牙周致病菌的毒力因子以引起宿主细胞炎症反应的发生并释放炎症因子，介导牙周炎症和组织破坏。其中，作为NLRs家族成员的炎性小体能够通过活化caspase-1信号通路介导白介素(interleukin， IL)-1β、IL-18等炎症细胞因子的成熟和分泌，在牙周组织炎症的发生和发展中扮演了重要的角色，而近年来研究表明细胞自噬对于上述信号通路具有一定调控作用。 首先，细胞自噬能够直接降解包括炎性小体在内的难以水解的大分子蛋白复合物。Shi等 [ 14 ] 在电镜下观察到凋亡相关斑点样蛋白(Apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain， ASC)位于自噬体内，荧光共聚焦结果表明ASC与溶酶体蛋白LAMP1共定位，表明炎性小体通过自噬途径最终进入溶酶体得到降解。该过程主要通过p62/SQSTM 1这一调节蛋白实现。p62在动物细胞内广泛表达，具有多个结合位点，通过C端Ub相关结构域(C-terminal Ub-associated domain， UBA)与多泛素化蛋白结合，并通过LC3结合域(LC3-interacting region， LIR)与自噬体膜上的LC3结合将目标蛋白或细胞器运送至自噬体中，待其与溶酶体融合后使内容物得到降解 [ 15 ]。p62能够与众多炎性小体的共同组分ASC结合，其泛素化介导的自噬途径能够负向调控炎性小体诱导的炎症反应。Liu等 [ 16 ] 发现在AIM2炎性小体活化后，TRIM11 (tripartite motif-containing protein 11)与黑色素瘤缺乏因子2 (absent in melanoma 2， AIM2)发生结合并使其多泛素化，进一步强化了AIM2-p62的结合，最终AIM2炎性小体进入溶酶体中降解。需要指出的是，在无炎症刺激的基础状态下仍检测到了ASC与p62的结合，表明细胞自噬同时也扮演着防止炎性小体异常激活的监测角色 [ 17 ]。另一方面，细胞内损伤线粒体堆积产生的线粒体DNA (mitochondria DNA， mtDNA) [ 18 ] 和活性氧(reactive oxygen species， ROS)是激活核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白(NLR-related protein) 3炎性小体的重要内源性分子，而自噬作为细胞清除损伤线粒体的重要途径，间接抑制了NLRP3炎性小体的活化。许多敲除自噬相关基因或抑制自噬作用的研究发现：LC3 II和Beclin 1的缺失造成巨噬细胞中损伤线粒体的堆积，显著强化了在LPS和ATP (adenosine triphosphate)刺激下的caspase-1活化以及IL-1β、IL-18的分泌 [ 19 ]；Atg7低表达引起的自噬缺陷同样导致了线粒体介导的NLRP3炎性小体活化并引起IL-1β分泌增加 [ 20 ]；Beclin 1的敲低或自噬抑制剂能够阻断穿心莲内酯通过激活线粒体自噬对NLRP3炎性小体的抑制作用 [ 21 ]。 其次，细胞自噬在一定程度上可调控炎症细胞因子的分泌。Harris等 [ 22 ] 发现，自噬诱导剂雷帕霉素能够显著抑制NLRP3炎性小体的活化并促进pro-IL-1β降解，并在荧光共聚焦显微镜下观察到胞质内的成熟IL-1β与LC3共定位，而caspase-1则并未进入自噬体中，提示自噬体或可将pro-IL-1β与caspase-1有效分离并对前者进行降解，使得细胞内pro-IL-1β含量降低，从而抑制成熟的IL-1β分泌。Zhang等 [ 23 ] 在HEK293T细胞内的早期自噬泡中即观察到IL-1β，并进一步证实成熟的IL-1β可穿过自噬泡的膜，当自噬体形成时，IL-1β位于内膜和外膜之间，进一步证实了自噬对IL-1β降解和抑制其分泌的作用。然而，有研究发现当自噬和NLRP3炎性小体同时被激活时，小鼠巨噬细胞分泌的IL-1β和IL-18显著增加 [ 24 ]。在持续表达成熟IL-1β的上皮细胞系中，AIM2炎性小体活化诱导的IL-1β分泌需要自噬的参与 [ 25 ]。针对上述细胞自噬作用于IL-1β分泌的不同结果，Harris等 [ 17 ] 认为自噬体或仅作为胞内暂时性储存IL-1β、IL-18等细胞因子的场所，其后续走向分泌或降解取决于细胞接受的其他信号，还需更加深入的研究。
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user: 5. 细胞自噬与牙周炎 5.1. 牙周软组织炎症 牙周炎的发生过程最先表现为牙周软组织的炎症。Blasi等 [ 26 ] 在牙周炎患者身上分离得到的牙龈上皮细胞中，观察到自噬关键蛋白LC3与溶酶体成熟所需蛋白之一的黑素曲菌素(melanoregulin， MREG)共定位，表明炎症牙龈上皮中自噬活动的发生，而在牙周健康人群中并不存在这一现象。Stafford等 [ 27 ] 首次证明牙龈卟啉单胞菌内化于口腔上皮细胞后能够通过牙龈蛋白酶降解mTOR，从而激活细胞自噬。而在自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine， 3-MA)的作用下，由丁酸盐诱导的牙龈上皮细胞死亡率显著下降，则提示了自噬介导细胞凋亡的病理作用 [ 28 ]。此外，牙龈卟啉单胞菌LPS可诱导白细胞以及人牙龈成纤维细胞产生大量的ROS [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]。ROS可活化AMPK抑制mTORC1 (mTOR complex 1)并活化ULK (Unc-51-like kinase)以激活细胞自噬的发生 [ 23 ] [ 32 ] [ 33 ]，并直接作用于自噬相关蛋白如Beclin 1、ATG5-ATG12复合体的形成 [ 34 ]，调控自噬膜的延伸和自噬泡的形成。Bullon等 [ 31 ] 用牙龈卟啉单胞菌LPS感染人牙龈成纤维细胞时，发现Atg12的基因和蛋白表达以及胞内LC3 II/LC3 I比例均上调，但当自噬活动受到抑制后发现LPS刺激下的细胞凋亡率明显升高，表明了自噬对于细胞抵御感染具有一定保护作用。此外，An等 [ 35 ] 用TNF-α刺激牙周膜干细胞发现，在炎症初期时LC3、Beclin-1、Atg7和Atg12等自噬关键蛋白表达显著上调(P < 0.05)并抑制凋亡相关蛋白caspase-8的表达(P < 0.05)，由此推测自噬在炎症微环境形成初期的激活可以保护牙周膜干细胞免受凋亡。Wei等 [ 36 ] 将牙周膜干细胞置于体外构建的炎症环境后，检测到自噬的激活以及碱性成纤维细胞生长因子和血管生成素的表达增加，且自噬激活的牙周膜干细胞共培养能够显著促进血管内皮细胞的血管形成能力。此外，牙龈卟啉单胞菌在入侵人冠状动脉内皮细胞后可聚集于自噬小体，并阻止溶酶体和自噬小体的融合或重新定向自噬的运输方向抑制自噬溶酶体的形成，从而有利于其在宿主细胞内的存活与增殖，逃避宿主攻击 [ 34 ] [ 37 ]。 由此可见，自噬作为宿主天然免疫的一部分，在牙周组织炎症的发生中具有双向作用，一方面，自噬在炎症微环境形成早期即可激活以保护细胞免受凋亡，而另一方面，自噬的激活在一定程度上促进了病原菌在宿主细胞内的存活，并导致牙周结缔组织的病理改变使炎症进一步发展。 5.2. 牙槽骨吸收 炎症性牙槽骨吸收是牙周炎最重要的病理表现之一，与成骨细胞和破骨细胞的分化及活动密切相关。成骨细胞膜表面的RANKL分子可与位于破骨细胞前体细胞膜上的核因子活化受体(receptorativator of nuclear factor-κB， RANK)结合，激活NF-κB、MAPK等信号通路并诱导下游细胞因子分泌，促进破骨细胞分化、成熟 [ 38 ]。另一方面，成骨细胞还可分泌骨保护素(Osteoprotegerin， OPG)竞争性结合RANKL，抑制破骨细胞的分化和成熟。近年来，越来越多的研究表明自噬信号通路参与成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化过程，并调控骨组织的形成和骨吸收的发生。 Nollet等 [ 39 ] 在电镜下观察到成骨细胞内的双层膜自噬囊泡中含有类似于晶体的针状结构并将其释放至细胞外基质，并进一步在高分辨率透射电子显微镜下证实该结晶正是羟基磷灰石晶体，证明自噬泡可作为成骨细胞分泌羟基磷灰石的载体作用。当Atg5缺陷或自噬被抑制时，观察到成骨细胞氧化应激反应增加并分泌RANKL刺激破骨细胞的产生。Xu等 [ 40 ] 发现大鼠模型局部位点的自噬增强有效促进了骨髓间充质干细胞的成骨作用，使种植体骨界面的新骨形成显著增加，表明了自噬刺激成骨的作用。然而有研究表明，自噬对成骨细胞的作用受到其激活程度的影响，例如，低剂量的地塞米松作用下，自噬的适当激活对成骨细胞具有保护作用 [ 41 ]，但高浓度的地塞米松可过度激活成骨细胞导致细胞活性下降和凋亡率增加 [ 42 ]。上述研究表明，自噬通路是成骨细胞矿化过程中重要的一环，可调控成骨细胞释放羟基磷灰石晶体，促进骨组织的形成矿化，同时通过抑制RANKL分泌负向调控破骨细胞分化，但是作为维持细胞稳态的代谢途径，自噬的过度激活反而会对成骨细胞造成不利影响。 另一方面，自噬信号通路也参与介导破骨细胞活动而促进骨吸收。有研究表明，用LPS刺激RANKL预处理的BMDMs (bone marrow-derived macrophages)，可诱导细胞向破骨细胞分化，而Atg7基因的敲除或自噬抑制剂3-MA能够显著抑制上述分化效应 [ 43 ] [ 44 ]，从而防止骨吸收的发生。此外，牙龈卟啉单胞菌激活TLR信号通路亦可促进破骨细胞分化：TLR2-MyD88通路激活将诱导破骨细胞分化 [ 45 ]；同时，由TLR4介导的IL-1β大量分泌也可诱导破骨细胞活性标志物组织蛋白酶K (cathepsin K， CatK)的表达，促进破骨细胞形成 [ 46 ]。Lin等 [ 47 ] 在类风湿性关节炎的破骨细胞中发现自噬通路被激活，伴有Beclin 1和ATG7表达增加，反之，过表达Beclin 1引起的自噬激活可促进破骨细胞生成及分化，并强化后者的骨吸收作用。Deselm等 [ 48 ] 研究进一步揭示，ATG5、ATG7、ATG4B、LC3等自噬蛋白介导破骨细胞内溶酶体膜泡与质膜的融合，导致微环境的酸化和CatK的释放以消化骨的有机基质。然而，Cejka等 [ 49 ] 研究发现，抑制mTOR诱导自噬激活有效减少了小鼠关节炎模型滑膜中破骨细胞的形成，减少了局部骨吸收的发生，临床关节炎症状得到改善，组织学评估滑膜炎减少，并通过体外实验表明，mTOR的抑制下调了CatK、MMP-9、RANK等与破骨细胞信号转导和骨吸收活性相关蛋白的表达，致使破骨细胞前体分化受到抑制以及破骨细胞凋亡率的上调，表明自噬对破骨细胞分化、增殖的负向调控作用。 上述研究表明，自噬作为维持细胞稳态的重要途径，对于调控骨组织新陈代谢并维持其动态平衡具有重要意义，但自噬的过度激活可导致成骨细胞凋亡和破骨细胞分化，从而使得动态平衡被破坏，引起骨组织吸收。然而，目前对于自噬调节骨组织代谢平衡的研究尚处于初级阶段，关于细胞自噬如何调控各类骨细胞内的信号转导及其在促进成骨细胞、破骨细胞的分化及成熟方面的作用尚存在争议。
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user: 6. 小结 目前，越来越多的研究表明细胞自噬参与牙周炎的发病机制，并具有保护和病理的双向作用：一方面，自噬能够抵御牙周病原菌的入侵，并通过抑制炎症信号通路避免过度的炎症反应以保护宿主；另一方面，牙龈卟啉单胞菌可利用自噬途径阻止自噬溶酶体的形成以逃避宿主攻击，从而实现在宿主细胞内的存活与增殖 [ 4 ] [ 5 ]。此外，自噬的激活还参与调控成骨细胞和破骨细胞的分化及其活动，对研究牙周炎症导致的牙槽骨吸收具有重要意义。随着自噬在牙周炎发病中作用的研究不断深入，我们对牙周炎复杂发病机制的认识也将不断拓展，同时，这也为今后牙周病及其他相关系统性疾病的研究和临床治疗提供了新的思路和靶点。
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user: 摘要 长江上游梯级水库运行使得长江中下游水文情势发生了变化。基于长江中下游2012年河道实测资料，构建宜昌至大通的一维水动力模型，分析了蓄水期溪洛渡、向家坝和三峡水库联合调度对中下游控制站点水位的影响。结果表明：蓄水期上游梯级水库运行一定程度上降低了下游各个站点的水位，溪洛渡、向家坝两座水库运行对长江中下游干流的水文情势影响主要集中在9月份，以宜昌站为例，两座水库运行对宜昌站9月份旬水位影响的贡献率在27.5%~88.4%，两座水库运行对干流10月份和11月份的水文情势影响较小。三峡水库运行对长江中下游干流水文情势影响主要集中在9月下旬和10月份，三峡水库对干流11月份水库影响较小。
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user: 1. 引言 大型水利工程的建造一方面可以充分利用流域水能资源，减轻下游防洪的压力，另一方面却改变了局部空间尺度上的水循环演变规律，对下游的水文情势造成了一定的影响 [ 1 ] [ 2 ]。近几十年来，随着经济社会发展，长江流域水资源开发利用程度逐步加大，溪洛渡、向家坝和三峡水库是长江干流控制性工程，调蓄能力巨大，对长江中下游河道及两湖水文情势造成了一定的影响 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。另外，随着近年来气候变化造成的局部地区干旱灾害严重，长江流域多次遭遇上下游同枯的流域性枯水水情，蓄水期上游梯级水库群联合蓄水可能会对长江中下游的供水产生一定的影响 [ 6 ] [ 7 ]。因此，为了充分发挥上游梯级水库群的综合利用效益，需全面了解上游梯级水库群蓄水期蓄水对长江中下游水文情势影响程度。 长江上游梯级水库群，尤其是三峡水库运行对下游河段的水文情势造成的影响备受学术界的关注。对于梯级水库群调度运行对下游水文情势影响研究主要分为三类：第一类是基于观测水文资料的研究，主要采用统计分析方法，对比三峡运行前后干流主要控制站点的水文情势变化情况，Zhang等 [ 8 ] 采用统计检验法分析了长江中下游的水沙变化情况，得出三峡工程修建使得中下游水文序列产生突变。李长春等 [ 9 ] 分析了蓄水期长江干流和两湖地区水文情势特征，认为少数年份存在蓄水期长江干流来水与两湖本身来水遭遇枯水的情况，使得三峡水库的蓄水形势更为严峻。第二类是采用Range of Variability Approach (RVA)指标分析方法，通过定义能够反映水沙时空变化的分析指标，定量评估三峡大坝对长江中下游水文情势的影响。班璇等 [ 10 ] 通过定义32个具有生态学意义的指标，评估了三峡蓄水后中游水沙时空分布特征。第三类方法为数值模拟法，通过构建水动力学模型，定量评估三峡蓄水对于下游的影响。王俊等 [ 11 ] 结合2009年三峡水库蓄水情况，揭示了三峡工程运行使得蓄水期下游水位下降了2~3 m。目前，数值模拟研究多集中在通过还原流量计算三峡工程对于下游水位影响，研究多集中在三峡工程对于长江中下游河段水文情势的影响，2014年后，溪洛渡、向家坝水库先后蓄水，长江中下游水文情势将进一步变化，三个水库联合蓄水对于中下游影响程度目前还未有研究。 本研究拟构建长江中下游一维水动力演算模型，利用水库运行资料对模型上边界宜昌站的流量进行还原，选取溪洛渡、向家坝两座水库正常蓄水时期(2014~2015年)作为分析时段，定量评估溪洛渡、向家坝、三峡水库联合蓄水对中下游干流水位的影响，并重点分析溪洛渡、向家坝的影响，为减轻上游梯级水库群蓄水对长江中下游生产、生活、生态、航运等用水的影响提供可靠的技术支撑。
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user: 2. 计算方法及验证 2.1. 模型方法 研究模拟范围包括长江干流宜昌至大通河段，支流包括清江、湘江、资水、沅江、澧水、洞庭湖区、汉江、鄱阳湖区、饶河、信江、抚河、赣江、修水、昌江等一级支流，三口松滋河、虎渡河、藕池河等分流口及其二级支流，河网水系概化见图1。干流河道长1095 km，采用2012年的实测河道断面资料，一共设置了744个断面，断面平均间距为2 km。根据河网概化结果，模型边界一共有25个，其中宜昌水文站为上边界，大通站为下边界，区间有洞庭湖四水、鄱阳湖五河、清江、汉江、鄂东等23个控制站作为区间点源入流。 采用长江中下游一维水动力学模型，分析梯级水库蓄水对长江中下游水位的影响。其数学表达式为。 ∂ A ∂ t + ∂ Q ∂ x = q ∂ Q ∂ t + ∂ ( α Q 2 A ) ∂ x g + g A ∂ h ∂ x + g n 2 Q | Q | A R 4 / 3 = 0 式中：x、t分别为计算点空间和时间的坐标，A为过水断面面积，Q为过流流量，h为水位，q为旁侧入流流量，R为水力半径，α为动量校正系数，g为重力加速度。 2.2. 模型率定 利用长江中下游干支流河道断面数据及主要控制站2003~2015年实测水位、流量资料，采用2003~2007年的水文资料进行率定，根据各河段的河道形态及水位流量实测资料，针对不同水位分三段对曼宁糙率系数进行率定 [ 12 ] [ 13 ]，例如对于宜昌水文站，水位低于40 m时曼宁系数n为0.028，在40 m与49 m之间时曼宁系数n为0.025，高于49 m时曼宁系数n为0.020，其他河段的率定结果见表1。 Table 1 Manning roughness coefficients in the coupled mode 区域 深槽 浅滩 边滩 洞庭湖区 0.021~0.034 0.032~0.059 - 长江干流 0.018~0.035 - 0.025~0.046 三口洪道及四水尾闾 0.019~0.033 - 0.023~0.042 表1. 曼宁糙率系数率定成果表 2.3. 模型验证 选取2003~2007年作为模型参数率定期，2008~2015年作为模型参数的验证期。根据率定期选择的参数，模拟2008~2015年干流各个站点的逐日流量过程，并与实测流量进行对比，结果见图2。由图可以看出，各个站点模拟流量过程与实测过程拟合程度较好。干流各站的Nash系数和平均相对误差统计结果见表2，可以看出，各站的Nash系数均在0.91以上，平均相对误差均在0.1%之内，拟合程度较好。根据表2模型模拟效果评价指标等级，所有站点Nash系数和平均相对误差都达到优秀级别。本模型拟合效果较好，可用于梯级水库群调度对下游水文情势的影响的评估 [ 14 ]。 图1. 长江中下游河网水系概化示意图 Table 2 Checkout of water level fitting degree of each station in the middle and lower reaches of the Yangtze Rive 站点 枝城 沙市 螺山 汉口 九江 大通 Nash效率系数 0.99 0.99 0.99 0.98 0.97 0.95 相对误差(%) 0.00 0.00 0.00 0.02 0.03 0.05 表2. 长江中下游各站水位拟合程度检验 图2. 模型各站模拟验证流量过程图
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user: 3. 溪洛渡和向家坝水库蓄水对三峡入库流量影响 根据溪洛渡和向家坝水库2014~2015年的实际运行资料，采用水量平衡法分别还原得到各水库的6h入库流量，考虑水流传播时间，采用马斯京根演算方法将入库流量演算到下游控制点与区间水量叠加，推求得到屏山站2014~2015年的还原后6 h流量过程。将屏山站还原后的流量过程演算到三峡水库入库点清溪场，与屏山~清溪场区间水量过程叠加，得到考虑溪洛渡、向家坝水库还原的三峡天然入库流量过程。 将还原得到的三峡水库的入库流量与实测的三峡入库流量进行对比，如表3。由表可以看出，溪洛渡、向家坝9月份蓄水一定程度上减少了三峡水库的入库流量。2014年9月，两座水库蓄水使得三峡入库各旬平均流量均减少1300 m 3 /s，2015年9月两座水库蓄水使得三峡入库各旬平均流量分别减少1800 m 3 /s、1500 m 3 /s以及1700 m 3 /s。10月份，两座水库对三峡入库流量影响较小，仅2015年下旬三峡入库的旬平均流量增加1000 m 3 /s，其他时间段旬平均流量变化不明显。11月份，两座水库运行一定程度增加了三峡水库的入库流量，表现为2014年三峡11月上、中旬平均流量均增加了400 m 3 /s，2015年三峡11月上、中旬流量分别增加1100 m 3 /s和600 m 3 /s，而下旬流量减少500 m 3 /s。 Table 3 Analysis of impounding impact of the Xiluodu and Xiangjiaba reservoirs on TGR (unit: m 3 /s 年份 项目 9月 10月 11月 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 2014年 ① 32，200 40，600 27，000 19，800 13，800 14，600 11，600 7600 7300 ② 30，900 39，300 25，700 19，900 13，800 14，500 12，000 8000 7300 ②~① −1300 −1300 −1300 100 0 −100 400 400 0 2015年 ① 23，200 28，000 24，200 19，200 15，400 11，300 9300 7100 6600 ② 21，400 26，500 22，500 19，200 15，300 12，300 10，400 7700 6100 ②~① −1800 −1500 −1700 0 −100 1000 1100 600 −500 表3. 溪洛渡和向家坝水库蓄水对三峡入库流量影响分析表(单位：m 3 /s) 注：① 表示考虑上游溪洛渡和向家坝水库蓄水影响的三峡入库流量；② 未考虑上游溪洛渡和向家坝水库蓄水影响的三峡入库流量。
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user: 4. 水库联合蓄水对干流水位的影响 4.1. 研究工况 本次共设置3种情景，各情景区别主要是模型上边界宜昌站的流量过程，其他边界条件不变，得到3种情景下的中下游各站水文过程。将各站考虑水库联合蓄水的还原水位(流量)与实测水位(流量)进行比较，以此分析水库联合蓄水对中下游水位(流量)的影响。将各站考虑水库联合蓄水的天然水位(流量)与仅考虑三峡蓄水天然水位(流量)进行比较，以此分析溪洛渡、向家坝蓄水对中下游水位(流量)的影响，具体的技术路线见图3。 图3. 分析技术路线图 4.2. 对宜昌站水位影响 将考虑水库联合蓄水的还原水位、仅考虑三峡蓄水的还原水位以及实测水位进行对比，如表4。 可以看出，2014年9月，宜昌站各旬平均水位分别下降1.09 m、0.43 m以及0.76 m，其中溪洛渡、向家坝水库蓄水使宜昌站各旬平均水位分别下降0.35 m、0.38 m以及0.35 m，三峡水库蓄水使宜昌站各旬平均水位分别下降0.74 m、0.05 m以及0.41 m，溪洛渡和向家坝联合蓄水对宜昌站各旬水位下降的贡献率分别为32.1%、88.4%以及46.1%。2015年9月，宜昌站各旬平均水位分别下降0.84 m、1.60 m以及1.71 m，其中溪洛渡、向家坝水库蓄水使宜昌站各旬平均水位分别下降0.58 m、0.44 m以及0.53 m，三峡水库蓄水使宜昌站各旬平均水位分别下降0.26 m、1.17 m以及1.18 m，溪洛渡和向家坝联合蓄水对于宜昌站各旬水位下降的贡献率分别为69.0%、27.5%以及31.0%。 2014年10月，宜昌站各旬平均水位分别下降1.33 m、0.51 m以及0.15 m，其中溪洛渡、向家坝水库维持在正常蓄水位附近运行，对宜昌站水位影响较小，仅2015年10月下旬使宜昌站水位上升0.40 m。宜昌站10月份水位主要受三峡水库蓄水的影响。 2014年11月，宜昌站上旬平均水位上升0.72 m，中旬和下旬水位下降0.05 m以及0.16 m，其中溪洛渡、向家坝水库运行使宜昌站11月各旬平均水位略有上升。2015年11月，宜昌站上旬和中旬水位上升0.87以及0.99m，下旬水位下降0.22 m，其中溪洛渡、向家坝水库运行使宜昌站11月上中旬平均水位上升0.50 m、0.31 m，下旬水位下降0.27 m，三峡水库运行使宜昌站11月各旬平均水位分别上升0.37 m、0.68 m以及0.05 m。11月份宜昌站水位受三库蓄水影响程度较小。 可以看出，溪洛渡、向家坝两座水库运行对宜昌站的水位的影响主要集中在9月份，两座水库运行对宜昌站10月份和11月份的水位影响较小。三峡水库运行对宜昌站影响主要集中在9月下旬和10月份，三峡水库对宜昌站11月份水位影响较小。 Table 4 Impact of the Xiluodu and Xiangjiaba reservoirs impoundment on water level at the Yichang hydrological station (unit: m 年份 项目 9月 10月 11月 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 2014 ① 47.42 47.96 46.69 43.88 41.12 40.97 40.74 38.49 37.96 ② 47.07 47.58 46.34 43.91 41.09 40.94 40.90 38.68 38.01 ③ 46.34 47.53 45.93 42.55 40.62 40.82 41.46 38.44 37.79 ②~① −0.35 −0.38 −0.35 0.03 −0.04 −0.04 0.16 0.20 0.05 ③~① −1.09 −0.43 −0.76 −1.33 −0.51 −0.15 0.72 −0.05 −0.16 2015 ① 44.04 45.73 45.04 43.33 41.82 40.01 39.39 38.18 37.79 ② 43.46 45.30 44.51 43.30 41.77 40.42 39.89 38.49 37.52 ③ 43.20 44.13 43.33 41.98 41.01 40.26 40.26 39.17 37.58 ②~① −0.58 −0.44 −0.53 −0.03 −0.05 0.40 0.50 0.31 −0.27 ③~① −0.84 −1.60 −1.71 −1.35 −0.81 0.24 0.87 0.99 −0.22 表4. 溪洛渡和向家坝水库蓄水对宜昌站水位影响分析表(单位：m) 4.3. 对下游控制站水位的影响 根据分析，溪洛渡、向家坝两座水库运行对长江中下游干流的水位和流量影响主要集中在9月份，两座水库运行对干流10月份和11月份的水位变化影响较小。以2014~2015年为例，进一步分析9月份各旬溪洛渡、向家坝水库，以及三峡水库对长江中下游干流水位的影响影响程度，见图4。 图4. 水库联合蓄水对长江干流各站2014~2015年9月各旬平均水位影响图 由图4可以看出，2014年9月上旬，溪洛渡、向家坝水库对于下游各个站点水位影响幅度要小于三峡水库，两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.00~0.35 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.25~0.74 m；2014年9月中旬，对宜昌、枝城、沙市以及螺山站，溪洛渡和向家坝水库对于这些站点水位影响幅度要大于三峡水库，对于汉口、九江以及大通站点，溪洛渡和向家坝水库对于这些站点水位影响幅度要小于三峡水库；溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.01~0.38 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.05~0.26 m。2014年9月下旬，溪洛渡和向家坝水库对于各个站点水位影响幅度要小于三峡水库；长江干流各站水位变化主要受三峡影响，溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.04~0.35 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.23~0.41 m。 2015年9月上旬，溪洛渡、向家坝水库对于下游各个站点水位影响幅度要大于三峡水库，两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.21~0.56 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.07~0.26 m；2015年9月中下旬，溪洛渡和向家坝水库对于这些站点水位影响幅度要小于三峡水库；2015年9月中旬，溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.27~0.44 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.27~1.17 m。2015年9月下旬，溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.32~0.53 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.60~1.18 m。
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user: 5. 结论 1) 基于mike模型构建了长江中游宜昌至大通的一维水动力演算模型，分析了溪洛渡、向家坝以及三峡水库联合蓄水对于下游河道水位的影响，模型模拟精度较高，得到了实测资料良好验证。 2) 根据分析，三个水库联合蓄水一定程度上降低了蓄水期下游各站点水位。溪洛渡、向家坝两座水库运行对长江中下游干流的水位的影响主要集中在9月份，两座水库运行对干流10月份和11月份的水位影响较小。以宜昌站为例，两座水库运行对宜昌站9月份旬水位的贡献率在27.5%~88.4%，三峡水库运行对长江中下游干流水位影响主要集中在9月下旬和10月份，三峡水库对干流11月份水位影响较小。 3) 以2014~2015年为例，分析了水库了联合蓄水对于中下游各个站点水位的影响。2014年9月溪洛渡、向家坝水库对中下游干流水位影响最大的是中旬，溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.01~0.38 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.04~0.26 m。2015年9月溪洛渡、向家坝水库对中下游干流水位影响最大的是上旬，溪洛渡、向家坝两座水库蓄水使中下游干流各站水位下降的幅度在0.21~0.58 m，三峡工程蓄水使干流各站水位下降幅度在0.07~0.26 m。
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user: 摘要 云南省地处我国西南边陲，其优越的地理位置、气候与资源条件为其经济发展带来了动力和机遇。本文通过采用类平均法、离差平方和法、k均值法对云南省的8个市和8个少数民族自治州的经济发展水平进行聚类分析。将云南省的16个地区按照经济综合实力分别划分为经济发展好、经济发展较好，经济发展一般，经济发展较差四个不同的类别。可为后续研究指导云南省各地区间的经济发展提供相应的理论依据。
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user: 1. 引言 素有“彩云之南”之称的云南省，近些年来，经济发展迅速，尤其在旅游经济的发展上一直保持着突飞猛进的势头。云南省整体的经济发展虽是一直处于良好稳定的状态，但是各个地区间的经济水平依旧有着不小的差距。比如，2016年云南省生产总值为14，720亿元，昆明市的生产总值为4300.08亿元，但是怒江的生产总值只有126.46亿元。因此，云南省的经济发展是不平衡的：表现在有些地区经济发展较为迅速，而有些地区经济发展则较为滞后。因此，我们有必要对云南省各地区的经济差异作进一步的探讨和研究。
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user: 2. 云南省各地区经济发展概况分析 2.1. 地区生产总值概况 通过分析图1：2016年云南省各地区的生产总值雷达图，我们可以发现：云南省各地区间的经济发展存在很大的差异。昆明市2016年生产总值高达4300.08亿元。仅次于昆明的是曲靖的生产总值为1768.41亿元，两市生产总值相差2531.67亿元。2016年云南省生产总值比较低的两个地区分别是迪庆和怒江：迪庆2016年生产总值为176.88亿元，而怒江2016年生产总值只有126.46亿元—与这一年生产总值最高的昆明市相差了4173.62亿元，相差将近33倍，差距非常悬殊。 图1. 2016年云南省各地区生产总值概况(单位：亿元) 2.2. 地区居民消费概况 通过分析图2：2016年云南省各地区居民消费簇状柱形图，我们可以发现：2016年云南省各个地区居民消费水平与各地区的生产总值整体上变化一致。昆明市居民消费水平依旧居于榜首，高达1738.8亿元，其次是曲靖市的居民消费为706.82亿元。由图可以看出，居民消费水平明显比较低的依旧是怒江和迪庆，迪庆2016年居民消费仅有42.65亿元，而怒江在这一年居民消费水平最低，只有39.32亿元，昆明市2016年的居民消费比怒江整整高出了1699.48亿元。 图2. 2016年云南省各地区居民消费概况(单位：亿元) 根据对云南省2016年各地区的生产总值和居民消费情况进行分析，我们大致可以看出，在2016年这一年，昆明市经济发展遥遥领先，曲靖市紧随其后。而怒江和迪庆的经济发展则一直处于较弱的水平。其余12个地区经济发展一般，在平均水平上下浮动。
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user: 4. 结果分析 通过对比分析类平均法、离差平方和法、k均值法的聚类结果，可以发现离差平方和法划分成4类的结果具有比较强的现实意义。 离差平方和法若在坐标区间(2.5， 3)内切一刀，划分为4类的结果是： 第一类：昆明。 无论以哪种聚类方式，昆明都可以单独的划分为“经济水平好”这一类，与之前的分析相一致：昆明经济发展相对于云南省其他地区来说遥遥领先。昆明市作为云南省省会，占据着优越的地理位置，加之其得天独厚的气候条件，使其具有云南省其他地区无法比拟的有利条件，这些方面都使昆明拥有一定的经济基础和发展优势。 第二类：曲靖、红河、大理、玉溪。 这四个地区经济发展都比较好。曲靖、红河以及玉溪都毗邻省会昆明，占据一定的地理优势，它们的经济结构和发展特点都比较类似。在2016年这一年，曲靖的生产总值高达1768.41亿元，红河的生产总值为1333.79亿元，玉溪的生产总值为1311.88亿元，大理的生产总值为972.2亿元。这四个地区的生产总值在这一年仅居于昆明之后，排在第2~5的位置。排名比较集中，因此，再综合其他经济发展指标，将这四个地区划分为“经济水平较好”一类。 第三类：保山、临沧、昭通、普洱、文山、楚雄、丽江、西双版纳、德宏。 这九个地区经济发展相较于云南省其他地区来说，经济总量处于一般的水平。这些地区不具备较强的经济实力，贸易也处于中等水平，工业基础相对薄弱，人均收入也不算太高，但具有丰富的自然资源。因此在聚类时，将这九个地区归为“经济发展一般”这一类。 第四类：怒江、迪庆。在之前的分析中，2016年无论是其地区生产总值，还是居民消费水平，怒江和迪庆都处于较差的水平。怒江和迪庆都处于云南省的偏远地区，交通闭塞，经济贸易仅局限于当地的买卖活动，这两个地区同样没有可以带动其经济发展的特色产业。在这两个地区中，部分的村落生活条件依旧比较原始。因此经济发展较差，结合2016年的经济数据，将怒江和迪庆归为了“经济水平较差”这一类。
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user: 5. 结论 本文通过研究2016年云南省各地区的经济数据，重点探究了其地区生产总值概况及居民消费概况，大致了解了2016年云南省各地区的经济发展情况。再充分考虑到各地区经济发展指标的相关性及全面性，建立了反映云南省各地区经济发展综合情况的指标体系。再通过SAS软件，运用三种聚类方式：分别是类平均法、离差平方和法以及K均值法，进行聚类分析。最终结合对云南省各地区2016年经济发展情况的分析，以及对这三种方式的聚类结果进行比较，发现采用离差平方和法进行聚类在本数据的应用上更贴近于现实实际情况。 本文最终依照离差平方和法的聚类结果，结合2016年云南省各地区的经济发展情况，将16个地区按照经济综合实力分别划分为： 经济发展好：昆明。 经济发展较好：曲靖、红河、大理、玉溪。 经济发展一般：保山、临沧、昭通、普洱、文山、楚雄、丽江、西双版纳、德宏。 经济发展较差：怒江、迪庆。 这四个不同的类别。 对于云南省来说，要想实现一个省份的经济大发展，并不仅仅靠一个地区的一枝独秀，要努力协调好该省市各个地区经济的联合发展，努力缩小各个地区之间的经济发展差异。希望本次研究的聚类结果能够为后续研究指导云南省各地区之间的经济发展提供一定的理论支撑。