社会-生态系统恢复力研究进展——基于CiteSpace的文献计量分析

社会-生态系统恢复力为深化人类与自然的复杂相互作用过程与机理研究提供了新的视角,并成为推动跨学科整合与全球可持续发展的重要工具。运用CiteSpace文献计量方法,以社会-生态系统恢复力研究文献为对象,通过对关键词、作者、研究机构与引证文献等要素的分析,得出了国外社会-生态系统恢复力研究的总体特征,并从概念内涵、评估量化、体制转换与适应性管理4个方面系统总结了该领域主要研究内容及其进展动态,结合我国研究现状对未来研究提出展望。研究发现:社会-生态系统恢复力相关文章数量呈快速上升趋势,主要集中在生态环境与地理学领域;斯德哥尔摩大学的Folke是该领域的代表性学者;社会-生态系统恢复力研究呈现多元分散特征,理论分析、实证方法与实践层面的适应性管理是该领域主要的研究热点;尺度问题、社会-生态系统整合、恢复力量化评估以及体制转换与恢复力变化关系是该领域未来研究需要进一步强化与深化的内容。     

社会-生态系统恢复力研究综述

目前国内外对脆弱性的论述很多，然而关于恢复力的研究却刚刚起步且困难重重。1973年Holling创造性地将恢复力引入到生态系统稳定性的研究中，并将其定义为系统吸收干扰并继续维持其功能、结构、反馈等不发生质变的能力。30多年来这一术语的概念和内涵在大量的案例研究中得到了丰富和完善，然而这些研究对恢复力的不同解释亦造成了大量的混淆，因此需要在统一的理论基础上，根据控制系统变化的属性来构建恢复力的概念并进行应用研究。在社会-生态系统框架下，分析了恢复力研究的基础理论——适应性循环及扰沌，对其概念及内涵做了进展综述，回顾了恢复力的应用案例，探讨了定量化问题，在此基础上对社会．生态系统恢复力的研究进行了展望，提出了面临的关键问题及今后的研究方向。     

人为干扰下的生态负效应研究综述

在总结国内外生态效应概念基础上,指出生态效应研究应同时注重外在过程和内在机理两方面,前者主要指人类干扰引起的生态系统结构和功能的变化,后者则阐明生态系统变化的驱动力和规律等．对环境污染（水污染、土壤污染和大气污染）和生态破坏（公路建设、水电工程和土地利用／植被覆盖变化）引起的生态负效应研究进展进行评述,总结了当前研究中存在的问题,提出了人类行为干扰下生态负效应研究的发展趋势,即过程和机理综合研究和多尺度系统研究。     

恢复力视角下的乡村空间演变与重构

乡村生产、生活、生态空间重构是中国乡村发展转型的重要途径。恢复力是指系统吸收干扰、经历变化和重组后,仍然保持原有功能、结构、特性和反馈的能力。梳理社会-生态系统恢复力、乡村社区恢复力、空间恢复力相应概念,借助宏观生态学领域中的恢复力相关概念阐释乡村空间演变过程,可以在深化乡村空间演变与重构理论内涵的同时更有效的理解乡村空间的演变过程和重构目标。乡村空间重构并不只是国土或规划层面的景观空间优化,而需要站在强化社会-生态系统恢复力的角度,从乡村空间演化机制入手,提升乡村空间演化动力从而驱动空间重构。将乡村空间的演变阶段嵌入社会-生态系统适应性循环过程中,将作为当前国际研究热点的社会-生态系统恢复力研究引入乡村地理学研究领域,从而进一步扩展了学科研究视角,完成乡村空间演变与重构的理论抽象。     

土壤微生物群落抵抗力和恢复力研究进展

人类活动的不断加剧使得土壤生态系统承受着环境干扰压力。土壤微生物受到环境干扰的响应程度（抵抗力）及恢复至原来状态的能力（恢复力）决定着土壤生态系统的可持续性。梳理和总结了土壤微生物群落对环境干扰的抵抗力和恢复力方面的研究进展。首先,在介绍土壤微生物群落抵抗力和恢复力概念的基础上,阐述了通过评估微生物群落的结构和功能的变化来系统表征抵抗力和恢复力;随后,分析了最近十年（2012-2021年）有关文献,发现土壤微生物群落的结构和（或）功能在环境干扰后的恢复力总体较弱,但耕作、有机物料添加和轮作等农田管理措施下的响应趋势表现出一定的规律性;继而,从个体水平的休眠和胁迫忍耐、种群水平的生存策略、群落水平的多样性和相互作用以及生态系统水平的历史遗留效应等方面分析了土壤微生物群落抵抗力和恢复力的维持机制;最后,从功能性状、多功能性和植物-土壤微生物整体性对未来研究做出了展望,以期为构建土壤健康评价体系及预测环境干扰对土壤功能的影响提供科学依据。     

短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较

利用对不同沙漠化程度的6个沙质草地群落样地的调查资料,并通过构建恢复力指数,尝试性地对沙漠化过程草地群落在经历约为0.5个生长季的短时间尺度极端干旱事件干扰后、在当年后0.5个生长季表现出的恢复力稳定性进行了定量测定与比较。结果表明:6个不同退化程度沙质草地群落在降水条件恢复后具有反应快速和补偿生长的能力,从而表现出良好的恢复力,即使最严重沙漠化程度的群落也恢复到甚至超过了其在干旱前的状况。各群落恢复力综合指数在2.21-1.16之间,分别以多度、高度、盖度和生物量指标计算的恢复力分指数在4.69-1.23,1.21-0.98,1.59-1.15和1.28-1.00之间,基本呈随沙漠化程度提高而减小的趋势。恢复力指数的计算结果表明,在经历短时间尺度干旱事件干扰后,所研究的退化沙质草地群落具有以较强的恢复力维持植被稳定的倾向和能力。群落之间的比较显示,恢复力随沙漠化程度的发展而降低。对群落恢复力来源与构成进行的分析表明,以多度指标计算的恢复力分指数最大,显示各群落都有充足的种源条件和土壤种子库为群落恢复力提供基本保障条件;群落恢复力不仅来源于1年生植物,也来源于多年生植物;一些群落的优势物种在恢复过程中发生了快速转换。通过综合分析本研究以群落内部生态过程为基础对群落恢复力进行的数量测定结果以及对该群落在同一干旱事件干扰下的抵抗力进行的已有研究结果,认为退化沙质草地群落较低的抵抗力和较高的恢复力都说明了植被稳定性对降水条件的依赖不可替代和无法超越。因而,群落在短时间尺度上具有随降水波动的必然性和不稳定性,而在较长时间尺度上又具有主要由群落恢复力所维持的稳定性;恢复过程中发生的群落优势物种快速转换现象是生物多样性的表现形式之一,进一步证明生物多样性对维持生态系统功能和促进植被稳定性具有重要作用,是植被生态系统的一个基本特征。     

生态系统稳定性定义剖析

生态系统稳定性是理论生态学的焦点问题之一 ,综述和剖析生态系统稳定性的定义 ,对已有的定义进行了改进。生态系统稳定性是不超过生态阈值的生态系统的敏感性和恢复力。在这个概念中涉及到 3个概念 :生态阈值、敏感性和恢复力 ,阈值是生态系统在改变为另一个退化 (或进化 )系统前所能承受的干扰限度 ;敏感性是生态系统受到干扰后变化的大小和与其维持原有状态的时间 ;退化生态系统的恢复力就是消除干扰后生态系统能回到原有状态的能力 ,包括恢复速度和与原有状态的相似程度。在保护生态学中 ,阈值与恢复力的定义具有广泛的应用 ,特别是生态系统受到负面的干扰后而退化 ,退化的生态系统逐步恢复的过程可以利用恢复力来测定 ;而保护的成果就是力图避免干扰超过系统的阈值而达到一个实际的演替     

汶川大地震灾害对区域生态系统的影响——以青川、平武和茂县为例

利用Landsat—TM／CBERS遥感数据和1：25万高程数据,分析汶川特大地震灾害前、后土地利用／土地覆被变化。为了研究地震对区域生态系统的影响,定量对比分析了重灾区青川、平武和茂县主要土地利用／土地覆被的特征,计算不同坡度和坡向影响下土地利用／土地覆被类型变化。得出以下结果：（1）地震后造成区域内有林地、草地和耕地面积减少;疏林地面积增加。有林地、草地和耕地分别减少了92．09、46．98km^2和30．81km^2;疏林地增加了98．81km^2。（2）研究区自然和耕地生态系统受地震影响明显。通过对3县自然和农田生态系统分析,青川林地、草地和耕地生态影响最严重;平武和茂县也存在不同程度影响。（3）在不同的坡度下,土地利用／土地覆被类型在〉35°坡度段受地震影响面积变化最大,依次是0～8°、15～25°、8～15°和25～35°坡段。这与震后诱发的崩塌、滑坡、水土流失等次生灾害,促使大量覆被携带山体、岩石整体或局部的、不规则的运动有关。在不同坡向下,土地利用／土地覆被类型在半阴坡坡向受地震影响面积变化最大,其次是半阳坡、阴坡和阳坡;这与区域内不同坡向上的土地利用／土地覆被类型优势度相关。     

中国东海海岸带地区生态系统健康评估及其尺度依赖性

维持生态系统健康是实现社会经济可持续发展的关键性工作之一。本文基于邻域变异度和人为干扰修正后的活力-组织-弹性-服务模型,从5 km至地级市设置8个评估尺度单元,定量化的评估了我国东海海岸地区（包括上海、嘉兴、宁波、温州、台州、宁德、福州、莆田、泉州、厦门和漳州共11个城市）1990—2015年的生态系统健康状况,并分析了其时序变化特征和空间分异规律,探究了生态系统健康的尺度依赖性效应,得到以下结论：1）研究时段内,研究区生态系统健康水平以2000年为节点先下降后上升,但整体呈下降趋势。自2000年起生态系统健康值分布更加离散,呈现健康的生态系统更加健康,劣化的生态系统不断劣化的分化趋势。2）生态系统健康在空间分布上具有较高的异质性特征。沿海地区、宁波以北地区的生态系统健康值较低;远离海洋部分的山地丘陵的生态系统健康值较高。小尺度下上海市中心生态健康最差,地级市尺度下嘉兴市生态健康状况最差。3）生态系统健康评估工作具有一定的空间尺度依赖性。大尺度生态系统健康评估结果趋于平均化,可用于刻画变化趋势的空间分布格局。小尺度评估结果能够更好的解释生态系统健康程度的聚类分异细节。因而,在生态系统健康评估中不存在最佳的研究尺度,多尺度的设置有助于全面解析生态系统健康的时空分异特征。     

宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径

综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识: 1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是: 理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造“多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合”的理论和方法学体系,发展“多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟”的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。     

音乐治疗效应的动物实验研究

近年来国内外关于音乐治疗效应的动物实验研究认为：音乐能影响动物的情绪;音乐还对动物的免疫功能、学习及记忆能力、以及动物的神经系统结构和功能等均有一定影响。该领域的研究有利于深入探索音乐疗法的作用机理。     

蚕丝固定化脂肪酶的研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。试验结果表明：蚕丝与对-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)进行反应的最适条件是PH=10．8,SESA：2．0g／g蚕丝,反应生成的对氨基苯磺酰乙基蚕丝(ABSE-蚕丝)经重氮化后与脂肪酶偶联的最适条件是：pH=7．5,偶联时间>10h。加酶量为168～308u／g蚕丝时,所得固定化脂肪酶活力为106～160u√g蚕丝．此时固定化冀的活力回收率较高(>52％)。固定化脂肪酶稳定性较高．其操作半衰期约为250h。     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的研究

以自制的壳聚糖作为载体,用戊二醛作交联剂,优化了固定化条件,研制成壳聚糖固定化木瓜蛋白酶。其活性回收率达到42—53％,操作半衰期达到一个月以上,对热、乙醇以及尿素的稳定性有很大的提高,Km值为0.67×10~2mg/mL,最适温度65—70℃,最适pH8.0,能使啤酒中的蛋白质浓度从56.5mg/L减少到2.7mg/L,可以消除啤酒的低温混浊现象。     

Effects of light on size-selectivity of kokanee feeding on Daphnia

Planktivory by fingerling kokanee Oncorhynchus nerka feeding on Daphnia became more size-selective with increased illumination (0·1 v . 15 lux). The average difference in length of Daphnia ( D. pulex and D. galeata ) in trial arenas before and after kokanee feeding was 0·107 mm ( P  = 0·0007) at 0·1 lux and 0·371 mm ( P  < 0·0001) at 15 lux.     

若羌红枣多糖提取方法的研究

目的:比较研究几种提取若羌红枣多糖的方法.方法:通过正交实验设计研究影响若羌红枣多糖提取的诸因素如提取料液比、温度、提取时间、提取次数等,确定条件范围,优化提取条件,得到提取若羌红枣多糖的最佳工艺条件.结果:热水法提取红枣糖的最佳条件:提取温度100℃、料液比1:16、提取时间4h,提取1次;酶法提取红枣多糖提取的最佳条件:pH4.5,温度60℃、时间1h,酶用世0.03%;碱法提取红枣多糖的对佳条件:Na2 CO3,温度80℃、时间3h,料液比1:20.结论:三种提取方法以酶提取法的效率最高,碱提取法次之,热水提取法的效率最低.     

Studies on the effects of certain salts on germination,on growth of root,and on metabolism

Summary The effects of different concentrations of KCl, K₂SO₄, MgCl₂ and MgSO₄ on the growth in length of the first seminal root of wheat, and on the change in fresh and oven-dry weight of the seedling and its component parts have been studied. The effect of mannitol was also investigated for comparison and to study the osmotic action. The effect of salts on root growth was dependent on salt species; all effects were specific to ions and not due to osmotic activity of solution. The growth of wheat roots was suppressed by concentrations of salts much lower than those required to suppress germination. All solutions of KCl from 0.1 to 50 me/l checked the growth of the root; the retardation increased with increase of concentration. In K₂SO₄ there was a slight activation of root growth for one day in 0.1 and 0.5 me/l; then the growth was suppressed after that. In all other concentrations from 1 to 50 me/l the growth was retarded. In MgCl₂ or MgSO₄ there was some activation of root elongation in 0.05, 0.1 and 0.5 me/l; but higher concentrations retarded root growth.     

Effect of sunlight on the survival of Salmonella on surfaces

AIMS: To investigate the effect of simulated full-spectrum tropical sunlight on the survival of Salmonella in droplets on surfaces. MATERIALS AND RESULTS: The survival on surfaces of three Zambian strains of Salmonella enterica serovars Enteritidis and Heidelberg was compared with that of a strain of S. enterica serovar Enteritidis phage type (PT) 4 with known characteristics which had been isolated from poultry in the UK. Samples were taken from surfaces every hour for 3 h and after 24 h exposure in either dark or 12 h light/12 h dark cycle conditions. Differences were analysed for significance using a one-way analysis of variance (anova). Results show that there were a significantly higher number of cells surviving on surfaces after 24 h in the dark when compared with populations exposed to a 12 h light/12 h dark cycle. Significantly more cells also survived exposure to sunlight under dirty than clean conditions. CONCLUSIONS: Exposure to sunlight results in a significant decrease in numbers of Salmonella on surfaces. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Under field conditions exposure of contaminated surfaces to sunlight could be used in place of chemical methods of control as a cheaper way to reduce Salmonella contamination of surfaces.     

丹皮酚对过氧亚硝基阴离子致大鼠成骨细胞分化抑制的影响

探讨丹皮酚（Pae）拮抗过氧亚硝基阴离子（ONOO^-）对体外培养大鼠成骨细胞分化的影响。用改良的组织块法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞,采用淬灭流动反应方法体外制备ONOO^-,以不同终浓度加入成骨细胞培养体系,在作用不同时间后,用对硝基苯二钠动力学（PNPP）法检测细胞内碱性磷酸酶（ALP）的活性,用Lowry法测定蛋白含量,并以不同终浓度Pae消除ONOO^-（1000μmoL/L）对成骨细胞分化的影响。结果显示,不同浓度的ONOO^-（50-1000μmoL/L）均能抑制碱性磷酸酶的活性,影响分化;高浓度的丹皮酚（10^-3-10^-6mol/L）能消除ONOO^-（1000μmoL/L）对碱性磷酸酶活性的抑制,拮抗ONOO^-抑制成骨细胞分化的作用。     

热带气旋对红树林的影响研究进展——基于文献计量分析

红树林在防风消浪、促淤保滩、固岸护堤等方面发挥重要的作用,是抵御台风、风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害的重要天然屏障。热带气旋是红树林面临的最主要自然威胁之一,削弱了红树林对自然灾害的抵御及生物多性维持等功能发挥。然而,尽管热带气旋对红树林的影响日益受到全球的广泛关注,但缺乏对该领域研究进展的系统分析和总结。以Web of science核心集数据库为数据源,利用CiteSpace软件对1995—2021年间热带气旋对红树林影响研究进行文献计量分析和可视化图谱绘制,以厘清该领域研究的现状、趋势和热点,并揭示未来的发展方向。研究表明：（1）该领域研究年发文量随时间处于波动上升的趋势,尤其2013年后迅速增加,表明该领域的研究日益受到重视;（2）美国、澳大利亚和印度等国家在该领域的研究走在前列,美国的中介中心性最高,其次是德国,美国广泛地与德国、法国、日本等许多国家有密切合作;（3）美国佛罗里达、加勒比地区、澳大利亚北部和印度南部等是当前研究的热点区域;（4）研究热点随时间推移而不断发展,从红树林植被的干扰损害逐渐发展到固碳储碳、海岸防护等功能的影响。全球变化背景下热带气旋对红树林的影响、红树林对热带气旋干扰的弹性、基于遥感和大数据处理的模型模拟等日益受到关注,量化热带气旋对红树林功能的影响、探明热带气旋与海平面上升的关系及对红树林影响、构建完善的观测体系数据集等将是未来研究的重要方向。研究对长期关于热带气旋对红树林影响的研究进展进行定量和可视化分析,可为预测热带气旋对红树林的影响和风险、及减缓和应对其风险等研究提供借鉴参考。