全球变化下的国际水文学研究进展:特点与启示——2011年欧洲地球科学联合会会员大会述评

欧洲地球科学联合会2011年会员大会于4月3-8日在奥地利首都维也纳举行。其中,水文学专场重点讨论了全球变化对陆地表层水文过程的影响。主要包括气候变化下的洪涝灾害与干旱胁迫、冰川融雪、降雨特性、区域水平衡、土壤侵蚀与泥沙搬运、景观进化与水文过程、地下水与溶质迁移、植被动态与水文格局、气候-水-健康、气候和土地利用综合影响下的区域水行为、耦合水与人类经济社会的关键要素、基于公众和利益相关者参与的水资源优化管理等重要科学进展。众多议题凸现了多学科交叉、多区域、跨尺度、系统性以及先进技术设备的广泛应用等几大特点,对于今后应对气候变化和环境变迁所带来的种种挑战具有重要启示。当前和今后的工作中应瞄准与把握以下几个基本原则。(1)进一步加强基础研究、促进学科交融与渗透,以实现方法和理念互补、共同解决复杂生态学问题。(2)重视区域分异、以凸现具体科学问题,实现研究目标、对象、内容和方法的有机统一。(3)重视系统性研究,加强国际合作、共同研发,促进先进技术和研究手段的创新与应用。     

黄河三角洲自然湿地动态演变及其驱动因子

以1989、2000和2009年3期Landsat TM和ETM+影像为基本数据源,结合地理信息系统技术与实地考察校正,分析黄河三角洲自然湿地的演变动态及其驱动因子.结果表明,受水盐等因素的影响,自然湿地的分布在空间上呈现出规律性变化.1989-2000年,黄河三角洲的自然湿地面积的年变化率为-0.3,动态度为3.1,而在2000-2009年,其年变化率为-1.8,动态度为5.1,表明自然湿地面积变化情况有所加剧.对湿地变化原因的分析表明,黄河水情是自然因素中最重要的方面,部分自然湿地亚类之间存在相关性;养殖池、水田建设等人为因素与自然湿地的减少有着显著的相关性,灌草地减少则与居民和工矿建筑用地增加有密切关系.     

同名小麦地方品种小红芒和小红芒麦形态学和HMW-GS组成的演变分析

为了研究来自不同麦区的61份同名小麦地方品种小红芒和6份小红芒麦的遗传演变趋势,对与6个产量相关的农艺性状和高分子量麦谷蛋白亚基(high molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)组成的变异进行了分析.结果表明,无论是在形态学水平还是蛋白质水平,小红芒和小红芒麦均存在丰富的遗传变异.在形态学水平上,供试材料的变异系数在株高、稳长、有效分蘖数、小穗数、穗粒数和千粒重等农艺性状上的变化范围分别为0.03～0.11、0.06～0.22、0.20～0.65、0.04～0.18、0.14～0.44和0.05～0.29.通过形态学数据计算小红芒和小红芒麦品种内多样性指数和品种间多样性指数,发现前者(0.804)占总多样性指数(0.842)的95.5%,而后者仅占4.5%,可见形态学变异主要来源于品种内而非品种闻,说明这些同名材料是由一个品种演变而来.在HMW-GS组成上,共发现了20种亚基组合类型,其中null,7+8,2+12和null,7+8,2+102种亚基组合出现的频率最高,分别为64.48%和20.00%.比较不同麦区种植的小红芒和小红芒麦的遗传多样性水平,发现无论是在形态学水平还是在蛋白质水平,春麦区材料的遗传多样性均普遍高于冬麦区,并且来自西北春麦区和北部春麦区的材料不仅遗传多样性较高,而且变异来源丰富,其中来自西北春麦区的甘肃天祝一带材料多样性最高,且其所处地理位置便于农作物的传播,故甘肃天祝地区有可能是小红芒的最初种植地点,然后再引种到其他种植区.     

外来植物紫茎泽兰的入侵机理与控制策略研究进展

为了解析外来恶性杂草紫茎泽兰在中国的入侵扩张机制和控制策略,从其种群形成与扩张的生态适应性及遗传分化特性、对本地植物的竞争替代和可持续控制技术基础3个方面进行了集中研究.对紫茎泽兰的主要研究进展为:(1)入侵中国的紫茎泽兰在核DNA水平上具有丰富的遗传多样性,形成了不同的地理种群,不同环境条件下的隔离是导致遗传分化的主...     

基于生态系统服务簇的深圳市生态系统服务时空演变轨迹研究

明晰生态系统服务的演变特征,有助于针对性的提出区域生态系统服务提升决策,对于维持和改善人类福祉、促进城市可持续发展具有重要意义。以深圳市为例,选取11种生态系统服务,以街道为基本空间单元,对生态系统服务结构特征进行分类,进而探究生态系统服务的长时序演变轨迹。结果表明,深圳市生态系统服务簇有6种类型,分别为水文调节主导型、文化支持潜力型、服务枯竭型、水文调节控制型、水源消耗型、生态保育型;1980—2015年深圳市大部分地区的生态系统服务簇结构稳定,变化明显的地区大多毗邻香港;生态系统服务簇的时空演变轨迹类型有8种,以持续型轨迹为主;生态系统服务簇的时空演变轨迹与城市扩张具有一定的一致性,表明城市扩张对生态系统结构和功能影响的主导性。     

2004-2016年贵州省石漠化状况及动态演变特征

石漠化是制约我国西南地区社会、经济、生态发展的重要因素之一,及时监测评估其演变状况,对区域石漠化防治及生态环境建设具有重要科学意义。选取2004-2016年间4期TM影像,研究贵州省域尺度上、石漠化时空演变特征和未来发展趋势。结果显示：1）2004-2016年间,贵州省78.3%的区域植被覆盖度上升,平均增加了19.1%,达到63.4%,有55.4%的区域岩石裸露率下降;2）贵州省石漠化空间分布呈现从东北到西南渐次加重的特征,西部毕节市中、重度石漠化面积占该区域面积仍达62.0%-86.4%,而东部黔东南州约为18.4%-33.0%;3）2004-2016年间,贵州省石漠化状况呈现总体持续好转态势,以轻、中度石漠化转入为主体的无石漠化面积增加了1.1倍,轻度石漠化增加了20.0%左右,中度和重度石漠化面积分别减少了40.0%左右;4）截止到2016年,贵州省无石漠化、轻、中、重度石漠化区域分别占比约42.0%、24.1%、23.5%、10.4%;5）未来2020年及2024年,贵州省石漠化仍将持续改善,石漠化面积占比将分别减少8.9%和12.2%。过去十多年间,贵州省石漠化状况得到基本遏制,但局部区域仍存在高度的不稳定性,或趋于恶化的风险,未来在各类政策措施的支持下,贵州省石漠化状况仍将继续好转,但部分重度石漠化区域的治理将更为复杂而艰难。     

四川省大熊猫保护地生态安全及其时空演变

大熊猫是生态保护的旗舰物种,保护大熊猫及其栖息地具有重要的示范作用和科学价值。中国致力于建设以国家公园为主体的自然保护地体系,分析大熊猫保护地生态安全,为建立大熊猫国家公园提供理论依据,具有重要意义。以四川省为例,选取被划入或将来可能被划入大熊猫保护地的典型县域,构建大熊猫保护地生态安全评价指标体系,采用熵权法、层次分析法进行综合评价,并结合空间相关性分析,从时间和空间两个维度对大熊猫保护地生态安全状况进行时空动态分析。结果表明：（1）2003-2017年四川省大熊猫保护地生态安全综合指数呈波动性上升趋势,生态环境改善显著,但仍有部分县域出现不同程度的环境恶化现象。（2）各县域生态安全状况表现出较强的差异性,并且相邻县域生态安全指数存在显著的空间正相关性和空间集聚性。（3）大熊猫保护地生态安全与周边社会经济发展之间矛盾依然尖锐,相邻县域之间的经济发展和生态保护状况相互影响的作用明显,需联合治理,共同促进生态平衡,提高大熊猫及其栖息地保护效果。     

专论与综述论文的撰写要点

专论与综述是本刊重要栏目之一,主要反映国内外微生物学及相关领域学科研究最新成果和进展,其内容要求新颖丰富,观点明确,论述恰当,应包含作者自己的工作内容和见解。因此,作者在动笔之前必须明确选题,一般原则上应选择在理论和实践中具有重要意义的学科专题进行论述。围绕专题所涉及的各个方面,在综合分析和评价已有资料基础上提出其演变规律和趋势,即掌握其内在的精髓,深入到专题研究的本质,论述其发展前景。     

京津冀地区生态系统服务供需测度及时空演变

生态系统服务供需状况深刻影响地区生态安全与经济社会的可持续发展。以京津冀为研究区,选取产水、碳固持以及粮食生产3项生态系统服务,应用InVEST模型、ArcGIS空间分析模块,定量测度2005年与2015年京津冀地区生态系统服务供需水平,探索京津冀地区生态系统服务供需时空格局及类型演变特征。结果表明：（1）在2005年与2015年,京津冀地区产水服务处于供需赤字状态,碳固持服务和粮食生产服务处于供需盈余状态,且各项生态系统服务供需状态呈显著的空间异质性;（2）2005年与2015年京津冀地区生态系统服务综合供需状况呈赤字状态,主要赤字范围以京津为中心呈环状分布,并在此期间范围有所扩大。（3）基于生态系统服务供需状况,将京津冀各县区划分为生态涵养区、生态保育区、生态改良区、生态恢复区以及生态控制区,并针对各类型区生态系统供需状况及其时空演变规律,提出了相应的政策建议。     

Evolution of double MutT/Nudix domain-containing proteins: similar domain architectures from independent gene duplication-fusion events

The MutT/Nudix superfamily proteins repair DNA damage and play a role in human health and disease. In this study, we examined two different cases of double MutT/Nudix domain-containing proteins from eukaryotes and prokaryotes. Firstly, these double domain proteins were discovered in Drosophila, but only single Nudix domain proteins were found in other animals. The phylogenetic tree was constructed based on the protein sequence of Nudix_N and Nudix_C from Drosophila, and Nudix from other animals. The phylogenetic analysis suggested that the double Nudix domain proteins might have undergone a gene duplication-speciation-fusion process. Secondly, two genes of the MutT family, DR0004 and DR0329, were fused by two mutT gene segments and formed double MutT domain protein genes in Deinococcus radiodurans. The evolutionary tree of bacterial MutT proteins suggested that the double MutT domain proteins in D. radiodurans probably resulted from a gene duplication-fusion event after speciation. Gene duplication-fusion is a basic and important gene innovation mechanism for the evolution of double MutT/Nudix domain proteins. Independent gene duplication-fusion events resuited in similar domain architectures of different double MutT/Nudix domain proteins.