京津冀城市群生态网络构建与优化

生态安全是人类生活的基本保障,快速城镇化致使大型生态源地破碎化、岛屿化,生态环境问题日益严重。构建生态网络不仅能加强生态源地间的连通性,完善生态功能,还能提高生态系统的综合能力,改善恶化的生态环境问题。以京津冀为研究区,基于地理空间分析技术确定京津冀生态源地,对研究区内的林地、湿地、草地,结合生态红线等进行区域叠加从而完成源地提取;基于最小成本路径方法,考虑土地利用及高程影响因子,提取京津冀城市群生态廊道,分析统计廊道分布情况;结合重力模型与重要生态源地连通性筛选出京津冀重要生态廊道,叠加现有国道、河流构建生态网络,对重要生态节点进行分析。研究结果表明,生态源地面积占研究区总面积比例为21.76%,林地、湿地、草地面积占总生态源地面积分别为82.78%,11.05%,6.17%;不同地貌区域生态源地类型不同,林地主要分布在山区,湿地主要分布在平原区域,草地主要分布在研究区西北部;景观成本值平原区域高于草原和山区,北京、天津、石家庄城区及周边景观成本值最高;采用最小成本路径模型提取廊道579条,其中张家口、承德区域生态网络较好,平原区域生态源地及生态节点缺失较为严重。最后,对北京、天津、白洋淀、衡水湖等重点生态区域提出修复和保护意见,为京津冀城市群发展提供参考。此外,本研究对其他地区生态网络的构建提供理论依据与技术支持。     

基于多边界改进的京津冀城市群生态系统服务价值估算

从京津冀城市群生态环境一体化角度出发,结合13个地市的行政边界、泰森多边形边界和基于最小累计阻力模型构建的最小累计阻力边界3种不同类型的界限,对传统基于行政边界的生态系统服务价值评估方法进行改进,以估算出京津冀城市群13个地市实际获得的生态系统服务价值。结果表明:(1)13个地市对应的泰森多边形边界、生物多样性最小累计阻力边界和文化服务最小累计阻力边界与13个地市的行政边界相差较大;(2)京津冀城市群各生态系统服务总价值为4544.81亿元,13个地市实际获得的生态系统服务价值差别较大,空间上呈现出由北向南的下降趋势;(3)与传统方法的估算结果相比,北京市、石家庄市、承德市、衡水市、廊坊市、秦皇岛市、唐山市和邢台市实际获得的生态系统服务总价值增加,其中唐山市的增加量最大,超过56.50亿元,其他地市实际获得的生态系统服务总价值减少,天津市减少量最大,超过98亿元;(4)敏感性分析结果表明京津冀生态系统服务总价值相对于生态系统服务价值系数稳定,因此估算方法有效,研究结果可信。     

京津冀城市群土地利用生态风险的时空变化分析

以京津冀城市群为研究区,基于1984、1990、2000、2005、2010和2015年土地利用数据,利用斑块密度、蔓延度和土地利用类型的主观权重构建土地利用生态风险指数,从而揭示京津冀城市群地区6个时间节点的土地利用生态风险空间分布特征。土地利用生态风险划分为5个等级:低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区和高风险区,将较高风险区和高风险区定义为综合高风险区,然后计算其重心转移轨迹,从而探究土地利用生态综合高风险区的空间转移动态变化规律。结果表明在研究时段内:(1)研究区土地利用生态风险的总体分布规律为城市中心城区周边的土地利用生态风险逐渐加剧,非城市地区低于城市地区,且高风险区、较高风险区的面积呈增加趋势。(2)京津冀城市群13个地级市综合高风险区变化各不相同:北京市、天津市、唐山市和廊坊市的综合高风险区呈现出增加的趋势;承德市、张家口市、保定市、石家庄市、秦皇岛市、邯郸市和邢台市的综合高风险呈现出降低的趋势;而沧州市和衡水市几乎不变。(3)综合高风险区的重心转移方向基本分为三类:朝首都方向、朝东部海洋方向和自身发展方向,且重心转移方向与城市的规划、治理及发展方向联系密切。     

斯库台涡虫属一新种(单肠目,斯库台科)及其分子系统学分析

本研究报道单肠目Rhabdocoela斯库台科Scutariellidae斯库台涡虫属Scutariella新种:中国斯库台涡虫,新种Scutariella sinensis sp.nov.,对其进行了形态学、分子系统学等研究。新种的主要鉴别特征:(1)二支卵黄腺在背部两侧沿肠管分布,在近肠后部愈合,整体呈"U"型;(2)生殖孔位于肠前端腹侧;(3)咽腺丰富,位于咽肠交界处的两侧;(4)精巢、卵巢位于肠道前1/3腹侧。新种的18S rDNA和28S rDNA分子系统发生研究首次提供了切头类斯库台科的分子数据,确定切头亚目Temnocephalida的分类地位及该亚目与吸虫类的进化关系。     

不同外源氮对丛枝菌根真菌Rhizophagus irregularis侵染棉花植株和氮磷转运的影响

探究供应外源氮对接种AM真菌的棉花植株的侵染率和氮磷转运的影响。本文以棉花为研究对象,接种丛枝菌根真菌(Rhizophagus irregularis),向根外菌丝额外供应不同外源氮,测AM真菌的侵染率、棉花植株株高、地上部和地下部鲜重、叶绿素含量、菌根精氨酸含量、地上部的氮磷含量。试验结果显示:不同外源氮条件下,AM真菌对棉花植株的生物量无显著性影响;外源氮的供应均提高了AM真菌的侵染率和棉花植株地上部的氮含量,但硫酸铵和硝酸钾更能促进AM真菌侵染宿主植物,提高宿主植物菌根精氨酸水平和地上部氮含量;除了尿素,其他氮源处理均能明显提高棉花植株地上部磷含量,其中,精氨酸最为显著。说明在AM共生系统中外源氮的供应对宿主植物生长无显著作用,但促进AM真菌侵染宿主植物,并能提高宿主植物氮磷含量。     

通过合成基因线路实现细胞分类

合成生物学是生物学与工程学结合的新兴学科,通过人工将生物元器件组合成线路引入细胞,使细胞获得对信息进行处理并做特定输出的新功能。近年来,针对疾病治疗的合成生物学研究发展迅猛,基因线路的工程化特性使通过它对疾病进行更精确、灵活的干预成为可能,在基因治疗中有广泛的应用前景。精确干预的前提是综合多种输入信号并识别出特定种类的细胞,如特异性识别出癌细胞的溶瘤病毒。疾病的发生往往伴随着细胞内多种调控网络的改变,从中提取出关键信号分子作为基因线路的输入至关重要。现综述哺乳动物细胞中对不同的信号输入进行感知的基因线路细胞分类器,为未来模块化整合信号输入、设计基因线路提供新的思路。     

杰氏涡虫属一新种(扁形动物门,单肠目,达氏科)

报道单肠目达氏科杰氏涡虫属1新种,武夷山杰氏涡虫Gieysztoria wuyishanensis Wang et Lai,sp.nov.,隶属于杰氏涡虫属异刺群钩刺亚群,该亚群涡虫在中国属首次报道.标本由张宇于2005年5月6日采自福建省南平市武夷山九曲溪(27°45′N,118°1′E)的溪边水草间,水温18℃,pH7.8.详细描述了新种形态特征,所有标本保存于中国科学院动物研究所.     

中国涡虫一新纪录科宫孔科米罗涡虫属一新种(扁形动物门,三肠目)

三肠目Tricladida海栖亚目Maricola宫孔科Uteriporidae涡虫在中国尚无记录,其科内的米罗涡虫属Miroplana全球仅记录2种,对其生境与属征,乃存争议.本文报道米罗涡虫属1新种,深圳米罗涡虫M.shenzhensis Wang et Yu,sp.nov..此新种生境位于广东珠江支流-东江惠州市上游江边沉水植物间,离珠江220 km,江水是深圳与香港的生活供水水源.研究对采自广东多处淡水与微咸水生境的深圳米罗涡虫新种个体,进行形态学、繁殖、个体发育、食性、习性、组织学等做了较为详细的比较研究.鉴别特征:生活标本前端圆钝,尾部“V”形,眼1对,呈横向“V”形,黑色,位于头端2侧.背部有3条粗的黑色横纹.雌性同体,阴茎位于雌性生殖管左侧,其表面分布有密集的骨质三角形小刺,远端部分顺射精管内翻.游泳敏捷,喜捕猎水溞.交配后产卵1枚,1枚卵平均孵化7只幼虫.刚孵化幼体背部无横纹,之后分别增加.尾部横纹发生数天后性成熟.最后对其生境及生态学意义做了简要讨论.     

城市生态景观建设的指导原则和评价指标

在人口膨胀和快速城市化的全球化背景下,构建人与自然和谐的生态景观是城市景观规划和设计的基本美学观和价值观.缺乏统一的指导原则和评价标准使得城市生态景观建设出现了很多问题,也限制了生态景观的进一步推广和实践.基于文献调研和专家咨询的方式,归纳了城市生态景观的基本内涵和指导原则,并提出了针对性的评价指标.通过问卷调查的方式,获取了170余份有效问卷,据此分析公众对城市生态景观的理解和需求.可以依据该结果为城市生态景观的定量评价提供初步的权重值,为进一步完善生态景观建设的理论和方法提供了参考和依据.     

二斑叶螨和肩突硬蜱基因组微卫星分布规律研究

本研究利用已公布的二斑叶螨Tetranychus urticae和肩突硬蜱Ixodes scapularis的全基因组测序结果,对其基因组中的微卫星序列进行了系统分析和比较。结果表明:在二斑叶螨基因组中共找到微卫星7934个,出现频率为1/11.45kb,占全基因组碱基总数的0.16%,其中三碱基重复微卫星最多,占总数的72.83%;在肩突硬蜱基因组中共找到550629个微卫星,出现频率为1/3.21kb,占全基因组碱基总数的0.57%,其中单碱基重复微卫星最多,占总数的73.74%。另外,肩突硬蜱基因组中微卫星的重复次数普遍高于二斑叶螨基因组中微卫星的重复次数,二斑叶螨基因组中微卫星的GC含量(34.10%)明显高于肩突硬蜱(24.35%)。微卫星家族方面,二斑叶螨基因组倾向拥有更多的唯一序列(P<0.0001)。A、T、AG、TC、TG、GAT、ATTT、AATA是两个物种共有的常见核心重复序列。