荒漠微藻的碳氧转换与调控

为了提高微藻的生物燃料生产效率及其在密闭环境中的碳氧转换效率,以两株荒漠微藻BG18-3、BE6-2和一株淡水蓝藻7924为研究对象,对其进行逆境条件培养,发现荒漠微藻BG18-3在各种逆境中表现最佳。在静态培养中,荒漠微藻BG1-3也具有明显的优势,其生物量干重达到0.26 g/L,硝态氮和磷酸盐去除率分别为36%和99%。在荒漠微藻BG18-3的通气培养中,生物干重量最高（3% CO₂通气培养16天）达到2.63 g/L,生物量产率为164.0 mg/L·d,出口CO₂浓度最低降到0.04%,O₂净含量增加0.68%,这表明荒漠微藻BG18-3具有较高的碳氧转化效率,具有生产生物燃料的潜质。最后根据18s rDNA分析结果将荒漠微藻BG18-3鉴定为栅列藻Scenedesmus littoralis。     

蚕豆叶片小叶脉不同发育时期ATP酶和酸性磷酸酶的细胞化学超微结构定位

运用CF输导方法确定正在进行库源转换的叶片。采用铅沉淀法对蚕豆(Vicia faba)幼嫩叶片、库源转换叶的库区和源区的小叶脉组织细胞进行了ATP酶和酸性磷酸酶的细胞化学定位。结果显示, 在蚕豆幼嫩叶片的小叶脉中, 传递细胞质膜和细胞壁上存在大量的ATP酶和酸性磷酸酶的标记产物。在库源转换叶库区传递细胞和筛分子质膜上ATP酶和酸性磷酸酶的标记较弱。在库源转换叶的源区传递细胞和筛分子质膜存在较强的ATP酶和酸性磷酸酶的活性反应产物。在小叶脉分化中的木质部分子存在较强的ATP酶和酸性磷酸酶的活性标记, 在分化成熟的木质部分子酶的标记显著减弱。实验结果表明, 依据不同的发育阶段, ATP酶和酸性磷酸酶的含量在蚕豆小叶脉的不同细胞中呈动态变化。据此, 对ATP酶和酸性磷酸酶在蚕豆小叶脉细胞分化和质外体装载中的作用进行了讨论。     

干细胞培养中的新发现

在培养人胚胎干细胞时需使用小鼠血清成分作为滋养元素,如果撤除小鼠血清成分,干细胞就会从干细胞状态变为分化状态。这些小鼠血清成分有可能对分化的组织器官造成污染,从而引起免疫排斥。生物学家数年来一直寻找不使用小鼠成分的培养条件保持人胚胎干细胞非分化状态。今年,美国威斯康辛的科学家,徐和James Thomson等(James Thomson是第一个成功分离人胚胎干细胞的科学家)发现用人工合成的成纤维生长因子2就可以保持人胚胎干细胞处于不分化状态。成纤维生长因子2是通过抑制骨髓多形遗传蛋白(这是一种促干细胞分化的分子)起作用的。     

黑河流域叶面积指数（LAI）空间尺度转换

为有机地整合利用不同分辨率遥感数据获取的陆面过程以及其他相关的环境变量,尺度问题越来越受到人们的重视.选取黑河张掖绿洲区为实验研究区,利用ETM 影像反演的LAI通过升尺度转换到900m分辨率,对LAI尺度转换过程中引起的误差进行了定量分析,尝试提出一种新的基于NDVI像元分解的更有效的升尺度转换方法.研究发现非线性的升尺度算法引起的误差不超过 10.5%,且误差大小与地表异质性程度正相关,而地表异质性是导致LAI尺度转化误差的主要原因,严重时可能造成 45%的偏差,但纯像元LAI的计算不受尺度影响.提出的基于NDVI像元分解的LAI升尺度转换算法,分两步考虑了地表异质性问题,很好的实现了研究区30m空间精度 LAI向900m的尺度转换,该方法应用于干旱、半干旱的中国西北黑河流域NASA 发布的MODIS LAI产品校正,取得了良好效果.     

不同栖息地状态下外来种入侵及对本地种生存影响的模拟

外来种入侵引起的生态及经济问题日益严重,人类活动导致大规模栖息地持续变化的背景下,外来种的入侵过程及本地物种多样性的演化更为复杂.在Tilman多物种共存模型基础上,建立了栖息地持续变化条件下的外来种入侵干扰模式,分别模拟了栖息地不变、持续毁坏及持续恢复条件下的外来种入侵及对本地物种多样性的生态影响.模拟结果表明:(1)拓殖率小(入侵性弱)的外来种不能成功定殖,栖息地的持续变化对其没有任何影响.(2)拓殖率增大的外来种入侵过程复杂,栖息地持续毁坏导致其灭绝时间相比于栖息地不变时明显推迟,栖息地持续恢复使其灭绝提前;一定时间内持续增加栖息地可以减小此类外来种入侵危害.(3)拓殖率足够大的外来种能够成功定殖,快速定殖-扩散的入侵过程不会因栖息地毁坏而迅速改变,其响应具有时间滞后性;栖息地持续恢复也有利于其迅速蔓延,占有率呈线性疯狂增长.(4)在具有外来种入侵的本地生态系统中,栖息地持续改变(增加或减少)对本地物种多样性的发展均不利.     

大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelinii)天然林分级木转换特征

通过调查样地,作树干解析,分析了不同结构兴安落叶松天然林分级木（优势木、平均木和被压木）转换特征。研究表明：（1）不同结构的兴安落叶松天然林分级木转换年龄、方向和转换率均不同。兴安落叶松分级木转换率29.4%。分级木中,优势木、平均木和被压木转换率分别35.3%、41.2%、11.8%。分级木转换中,优势木与平均木相互转换比例较高,优势木转平均木占83.3%,平均木转优势木占85.7%;优势木向被压木转换比例仅为16.7%;被压木不能转换成优势木,只能转换成平均木,被压木中无转换占88.2%,在森林经营和抚育采伐中应考虑伐除这些被压木。（2）在林分年龄36～65a范围内,随着林分年龄增大,其转换率呈增加趋势。林分年龄30～39a、50～59a和60～69a时,其转换率分别0、33.3%和46.7%。（3）随着林分密度增加,分级木转换率呈增高趋势。当林分密度小于2500株.hm^-2时,主要于优势木与平均木间转换。当林分密度大于2500株.hm^-2时,才出现其它分级木与被压木相互转换现象。（4）不同林型分级木转换率和转换方向不同。草类-落叶松和杜香-落叶松林分级木转换率分别50%和9.5%。（5）不同水平格局林分分级木转换率不同。聚集分布和随机分布时,其转换率分别61.1%和13.3%。     

基于碳循环的化石能源及电力生态足迹

研究在对陆地生态系统的碳循环的进行分析后,将化石能源地定义被修订为"吸收化石能源燃烧排放的温室气体排放的森林和草原".然后,基于净生态系统生产量(NEP)--植被体内碳净累积量计算了全球森林及草原对温室气体的平均吸收能力.最后,结合能源热量转换和碳排放数据,重新计算了各种化石能源及电力的生态足迹.     

真光层深度的遥感反演及其在富营养化评价中的应用

真光层深度直接影响水体中浮游植物的分布和初级生产力以及水体生态环境,是水生态研究的一个重要参数.利用2006年10月24日～11月2日太湖水下实测光谱数据和光合有效辐射(PAR)数据,通过数据的处理和分析,尝试建立真光层深度与水面以下遥感反射率的关系模型,并利用真光层深度与透明度的关系,建立水体富营养化真光层深度评价模型.研究结果表明:真光层深度与归一化遥感反射率具有很好的相关性;选用特定波段的归一化反射率作为变量,建立两者的关系模型能较好的反演真光层深度,所建立的模型算法中,指数模型拟合方程的综合效果好于其他模型,波段比值算法反演精度要好于单波段算法;利用利用真光层深度进行富营养化评价具有一定的应用价值,利用该模型对太湖水体进行富营养化评价,得出太湖西部湖区大部分已富营养化,东部湖区处于中营养化和轻度富营养化状态.     

武汉市石榴红农场休闲景观的游憩价值和存在价值估算

都市休闲农业将传统农业与旅游业结合,利用农田景观、自然生态及环境资源,融合农业生产、农村文化及农家生活等人文景观,为人们提供休闲、娱乐和游憩等多重功能.价值估算在对武汉市石榴红农场及182位样本游客调查的基础上,应用旅游成本法和条件价值评估法估算休闲农地景观的游憩价值和存在价值.研究结果表明:(1)从传统的种植单位转型为以休闲度假、农事体验、农业观光为主的农业园区,石榴红休闲农场的经营效益明显,单位用地效益较传统蔬菜种植收益 (22990.26元/(hm2·a)) 净增1.6倍,但其带给消费者的更多的是目前无法通过市场配置的非市场价值.(2)利用TCM评价出石榴红农场2006年的总游憩价值在5057.99×104元,人均消费者剩余(consumer surplus, CS)2809.99元,约为游客平均游玩费用的36.71倍;农地景观单位游憩价值334905元/(hm2·a),是休闲农业经济产值(60000元/ (hm2·a))的5.58倍,游憩价值是农地景观价值构成中的重要组成.(3)从游客的支付意愿(willingness to pay, WTP)出发,应用CVM估算出石榴红休闲农地景观保存价值达117.92×104元/a,土地年均存在价值7808元/hm2.(4)农地景观的游憩价值及存在价值等非市场效益显著,然而在现行资源价值核算体系中却往往因缺失交易机制而被遗漏,意味着在土地分配决策与消费实践中,如果只单纯考虑经济产值,土地用途转换过程中将造成大量的社会福利损失.     

基于多判据决策的水体营养状态评价

为了准确地评价水生态系统营养状态和综合决策,通过最大熵原理耦合模糊性与随机性,建立了最大熵模糊评价模型(FAME);利用逼近理想解排序法(TOPSIS),以待决策水体样本的实测值为理想解,以评价结果中与实测值相差最大的为负理想解,建立了多判据决策模型(MCDM).经12个湖泊实测数据验证,最大熵模糊评价与随机评价、模糊评价和灰色评价的结果较为一致,但提高了评价水体营养状态问题各层次的分辨力.多判据决策模型可解决多种方法评价结果不相容问题,使评价结果更接近水体实际情况.FAME和MCDM适用于各种水质的综合评价及决策.