干旱区荒漠稀疏植被覆盖度提取及尺度扩展效应

选择线性混合像元分解模型、亚像元模型、最大三波段梯度差法模型以及修正的三波段梯度差法的2个变异模型来提取植被覆盖度,结合地面实测数据,探讨了提取干旱区荒漠稀疏植被覆盖度信息的适宜模型,并以简单平均法模拟了不同尺度的覆盖度影像,通过尺度上推检验了模型在MODIS尺度上的反演效应.结果表明：线性混合像元分解模型反演覆盖度的精度高于其他模型,适于稀疏植被地区,但端元的正确选取较难,从而影响其运用;亚像元分解模型是一个通用模型,植被分类图越精细,通过亚像元分解模型得到的覆盖度精度越高,但这也同时意味着该模型需要测定大量的输入参数;最大三波段梯度差法的算法简单、易于操作,其在农田等中高植被覆盖区及裸土区的预测值与实测值接近,但对干旱区稀疏植被的估计精度偏低;修正后的三波段最大梯度差法模型在稀疏植被覆盖区的预测值与实测值基本一致,在不同尺度上反演的覆盖度信息与实测值的一致性较好.该方法可有效提取干旱区低覆盖度植被信息.     

我国落叶松林生物量碳计量参数的初步研究

通过整理归纳落叶松(Larix)天然林和人工林的生物量文献数据,研究探讨了有关生物量碳计量参数,结果表明:1) 落叶松生物量转化与扩展因子(Biomass conversion and expansion factor, BCEF)的平均值为0.683 4 Mg·m^-3 (n=113, SD=0.355 1),其中天然林为0.555 1 Mg·m^-3 (n=56, SD=0.058 2),明显小于人工林的0.809 5 Mg·m^-3 (n=57, SD=0.465 0)(p<0.05);生物量扩展因子(Biomass expansion factor,BEF)的平均值为1.349 3 (n=134, SD=0.384 4),其中天然林为1.176 3 (n=63, SD=0.039 9),也明显小于人工林的1.502 9 (n=71, SD=0.478 0)(p<0.05)。天然林与人工林的BCEF和BEF随林龄(Stand age, A)、平均胸径(Diameter at breast height, DBH)和林分密度(Stand density, D)的增加呈现相反的变化趋势。天然林的BCEF和BEF随A和DBH的增加而增加,随D的增加而呈降低趋势。人工林随A和DBH的增加呈指数降低并趋于稳定值,随D的增加而呈增加趋势。2) 根茎比(Root∶shoot ratio,R)的平均值为0.245 6 (n=156, SD=0.092 6),其中天然林为0.237 6 (n=64, SD=0.061 8)),人工林为0.251 1 (n=92, SD=0.109 0),二者无明显差异(p<0.05)。天然林的R随A和DBH的增加分别呈明显的指数和幂函数增加,而随D的增加呈幂函数下降,而人工林的R与A、DBH和D没有显著相关性(p<0.05)。3) 群落生物量扩展因子(Community biomass expansion factor,CBEF)的平均值为1.079 2 (n=49, SD=0.100 5),其中天然林为1.103 9 (n=29, SD=0.114 9),明显大于人工林的1.043 4 (n=20, SD=0.061 4) (p<0.05)。由于天然林和人工林的某些碳计量参数(如BCEF、BEF、CBEF)间存在明显差异,在进行落叶松林生物量碳计量时需分别天然林和人工林计算,在使用有关参数时还需考虑A、DBH和D等因素,有利于降低计量中的不确定性。但是人工林的有些参数(如人工林BCEF和BEF与D的关系、天然林和人工林的CBEF等)尚需进一步研究。     

K202A突变对扩展青霉脂肪酶热稳定性的影响

利用易错PCR定向进化扩展青霉脂肪酶（PEL）,获得了一株热稳定性有所提高的随机突变体（ep8）,ep8包含有一个氨基酸的改变。为进一步提高其热稳定性,作者利用重叠延伸PCR法,以ep8基因为模板,将第202位赖氨酸突变为丙氨酸（K202A）,构建表达质粒pAO815-ep8-K202A。并将其引入毕赤酵母GS115构建叠加突变体(PEL-ep8-K202A)。同时以野生型lip07为模板构建单点突变体:PEL-lip07-K202A。15% SDS-PAGE 结果分析表明突变体分子量与野生型一致,约为28KD. 表达产物热稳定性分析结果表明: 野生型（PEL）的Tm值为39.03℃,而以野生型为模板进行定点突变得到的单点突变酶（PEL-lip07-K202A）,其Tm却降低了2℃,为37.08℃。叠加突变酶(PEL-ep8-K202A)的Tm为41.66℃, 比野生型酶提高2.63℃,比随机突变体ep8生产的酶（PEL-ep8）的Tm提高了1.21℃。     

川江流域传统城镇风景要素梳理及组织特征探究

区域城镇风景特征与自然基底、历史进程、产业、人文等密切相关,梳理传统城镇风景要素及其空间分布、组织特征,对当代语境下的地域性城镇风景体系重构具有重要的指导与借鉴意义。川江流域城镇地处峡江地带,属典型的山地城镇,加之受悠久的演进历程和地域多元文化影响,其城镇风景极具历史及地方性特征。通过对方志、文集、诗歌等文字记载和相关图画资料进行量化统计、图文对照分析,梳理川江流域传统城镇风景要素数量、类型及位置分布;同时借助HGIS技术对城镇古代舆图、城图等进行地理信息的空间表达。归纳宏观视域下风景分布与山水构架的耦合关系,以及城镇及周边视域下城镇与风景互为补充和参照的融合关系。为构建多元的城镇风景要素、强化地方山水格局、促进城镇与风景协同发展等提供研究方法探究和理论指导     

中温碱性脂肪酶的研究：Ⅰ.高产菌株—扩展青霉PF868的选育

以扩展青霉(Penicillium expansum)uN-503作为出发菌株,经UV,DES和NTG多代诱变,选育成功产酶水平高达1200u/ml的优良变株——扩展青霉PF868,其酶活力较出发菌株提高了111%;连续传代10次PF868变株的产酶性能并没有衰退,是一个稳定的变株;PF868变株产酶的最适碳氮源和pH与出发菌株有显著的差异;其酶学特性与出发菌株相比也得到显著改善,最适作用温度由42℃降至32℃,更加适合于洗涤剂和工业脱脂用酶的要求.     

“黄鳝籽”油菜植株内含物与菌核病扩展的关系

通过对中、高两种肥力下“黄鳝籽”油菜植株内含物与菌核病扩展间关系的研究,建立了12个数字模型．说明高肥田油菜病斑长、宽和面积与含水量及水溶性糖密切相关;其次是精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和组氨酸;中肥田油菜病斑长、宽和面积与精氨酸、天门冬氨酸密切相关;其次是水溶性糖、水溶性蛋白和硬脂酸．高、中肥田同株主茎上、下部病斑及不同株同一部位病斑扩展动态均无明显差异．     

植物气孔导度的环境响应模拟及其尺度扩展

气孔导度是衡量植物和大气间水分、能量及CO2平衡和循环的重要指标,探讨气孔导度与环境因子的关系及其模拟,以及气孔导度在叶片、冠层及区域尺度间的尺度转换及累积效应,对更好地认识植被与大气间的水热运移过程,合理评价植被在陆面过程中的地位和作用都具有重要意义。从植物气孔导度与环境因子的关系、气孔导度模拟以及尺度扩展三个方面,对前人的研究成果进行了概括总结。从叶片和冠层两个尺度出发,归纳总结了前人对于不同植物气孔导度与环境因子关系的研究成果,发现由于不同植物的遗传特性、测定时的环境、时间尺度的不同,以及未考虑各个环境因子的相互作用对气孔导度的影响,由此得到的气孔导度与环境因子之间的关系也不尽一致。对各单一环境因子与气孔导度的关系,给出了生理学解释,从根本上说明了环境因子变化对气孔导度的影响,而研究环境因子对气孔导度的综合影响时,应对各环境因子进行系统控制与同步观测。模拟计算植物气孔导度的模型主要有Jarvis模型和BWB模型两类,这些模型的模拟能力随着研究对象、试验区域、环境条件的改变而存在一定的差异,在具体使用时应结合实际情况选择最优模型进行模拟。除上述常用模型外,还总结了其他学者分别从不同角度提出的新的模型,对现有气孔导度模型进行了全面的总结。从叶片-冠层、冠层-区域两个方面归纳总结了前人关于气孔导度尺度扩展的研究成果,发现叶片-冠层的尺度扩展研究较成熟而冠层-区域的尺度扩展在模拟精度的验证方面存在困难。针对以下几个方面提出了今后气孔导度的研究重点:(1)结合研究对象所在的区域及环境条件,选择最优模型进行模拟;(2)综合考虑环境因子之间的相互作用及其对气孔导度的累积影响;(3)BWB模型与光合模型的耦合;(4)提高大尺度范围内的气孔导度模拟精度。     

豌豆根瘤胞间细菌的扩展及其“前途”

中国张家川豌豆根瘤是一种很特殊的根瘤,它的侵入线体积较大,数量很多,在所确发育阶段的寄主细胞中几乎都存在。此外,它还有许多基质丰富,含细菌很少,通常没有壁的类侵入线结构,有时它们的膜、壁和基质还分别与附近侵入线的膜、壁和基质连在一起。在这种根瘤中,胞间细菌不仅能以侵入线方式向新形成的分生细胞扩展,而且也能通过胞间层和胞间隙向根瘤端部白色区域移动。虽然多数侵入线能向寄主细胞释放细菌,但有的直到寄主细胞衰败也无细菌释放,即使细菌在侵入线壁解体后有机会进入这些衰败细胞,它们也很快被细胞中的酶所消化。     

黄土高原人口密集区城镇扩张对生境质量的影响——以兰州、西安-咸阳及太原为例

快速城镇化过程极大改变了区域生境的空间格局和功能要素,深刻影响生境斑块之间的物质流和能量流,同时对生境和生物多样性造成严重威胁。本研究采用InVEST模型、景观指数及多元线性回归,系统分析了1990—2018年黄土高原全域及人口密集区城镇化对生境质量影响的时空格局特征与因素。结果表明: 黄土高原城镇扩张显著影响生境质量,1990—2018年间建设用地面积增幅49.6%,导致生境斑块的总面积减少5.2%。2010年后,城镇斑块面积上升,斑块密度和破碎度下降,使城镇生境质量呈现出“外高中低”的空间格局。人口密集区城镇扩张速率与生境质量呈现显著负相关,区域内生境质量平均值下降2.7%,生境退化水平上升33.4%。生境质量等级不稳定,高等级生境易转为低一等级,兰州、西安-咸阳和太原转化率分别为12.9%、2.9%和1.7%。本研究所用8个影响因素能有效解释生境质量的空间变化(R²=68.7%),其中,人口密度和距道路距离是导致生境破碎化的主要因素,坡度、GDP及降水对生境空间格局优化具有积极作用。     

城市用地扩展对生态风险影响的多情景模拟——以内蒙古呼和浩特市为例

城市用地扩展对生态环境的负面效应日益显著。以呼和浩特市为研究区，在分析城市用地扩展时空特征的基础上，调整优化CA模型，对近景年城市用地扩展进行多情景模拟。从城市扩展、生态景观、粮食安全、生态退化等角度构建生态风险压力评价体系，对各情景下城市用地扩展所致的生态风险压力进行评估，得到的主要结论有：1990-2017年，呼和浩特市城市扩展强度指数不断下降，扩展速率经历了"上升-下降"的波动阶段，空间扩展阶段性特征明显；运用CA模型预测2025年、2030年城市用地扩展，只有耕地保护型、生态经济型方案下建设用地扩展速率处于下降态势，扩展强度指数进一步下降；研究时段内，研究区城市扩建压力上升2.2%，景观生态压力增加1.9%，粮食储备压力提高1.4%，生态退化压力抬高11%，生态风险压力提升15%，生态风险预警达到中警水平；到2030年，趋势外推和耕地保护情景下生态风险压力等级由Ⅲ过渡到Ⅳ，城市化发展情景下生态风险压力等级由Ⅲ跃升至Ⅴ，只有生态经济情景下生态风险压力等级由Ⅲ回落到Ⅱ。