城市代谢效率研究的热点识别与综合效率实证研究

城市代谢是城市可持续发展研究的重要部分,其有序运行为城市发展与居民生活提供重要保障,代谢效率的提高有助于缓解资源利用与环境保护间的矛盾。通过分析国内外近30年的城市代谢效率的研究进展,整合代谢效率研究热点选取综合效率评估所需指标,并以深圳市为案例研究,结合数据包络分析（DEA）模型对城市物质代谢综合效率进行评估。结果表明：（1）近30年城市代谢研究处于蓬勃发展阶段,中国在相关研究领域中的影响力凸显,而城市代谢效率研究主要关注能源、水资源、碳氮元素及耐用物质（主要为建筑材料）等要素及其环境效应;（2）基于上述要素对深圳城市代谢的综合效率进行评估,其综合效率在2005-2017年间呈波动状态,多数年份城市代谢过程取得了高效运行（效率值大于1）,但仍存低效年份,包括2006（0.96）、2007（0.76）、2011（0.85）和2013（0.97）年,研究期间综合效率提高不明显。在资源投入与效益产出方面,深圳市在水资源利用效率方面需进一步提高;在当前资源消耗水平下经济效益仍有提高潜力;在减少碳氮元素的环境排放及建筑垃圾产生的效率方面有一定程度的提高。（3）通过城市代谢效率研究的热点识别,可明晰目前城市代谢综合效率评估所需涵盖的要素,由此建立评估体系可用于综合效率评估的实践,通过案例分析研究其反映城市资源利用效率动态的可行性,以期为城市可持续发展评估提供科学参考。     

外来物种入侵大数据采集方法的建立与应用

为准确、快速地获取入侵生物野外调查数据, 我们基于全球卫星导航系统、地理信息系统、移动互联网等现代信息技术提出了外来物种入侵大数据采集方法, 设计并研发了数据表单可自定义的野外调查工具软件——云采集。该系统以Android手机为数据采集终端, 采用C#和Java语言设计开发, 运用卫星导航定位技术实现野外调查发生位置的快速采集, 通过定义9种调查指标的数据类型及指标(列值)默认值、图像拍摄、语音录入、排序等4个辅助属性, 建立调查指标与手机客户端数据录入界面的关联, 实现用户界面可定制的数据录入模式。该系统在国家重点研发项目、福建省科技重大专项及福建省红火蚁(Solenopsis invicta)疫情普查等项目的调查任务中予以应用。实践检验表明: 该系统实现了野外调查数据的离线采集、数据同步、数据查询与输出管理, 将移动智能终端采集取代传统的纸笔记录, 简化了野外调查的流程, 提高了入侵生物野外调查的数据质量, 为外来生物入侵野外调查大数据采集提供了信息化支持。     

MixSIAR和IsoSource模型解析植物水分来源的比较研究

选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸(Kalopanax septemlobus(Thunb.)Koidz.)、香椿(Toona sinensis)和化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)为研究对象,通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样,利用氢氧稳定同位素技术,借助IsoSource和MixSIAR两种模型分析植物水分来源,通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性。结果表明,降雨δ~(18)O值在3月—6月偏正,在6月—8月数据偏负,存在明显的季节变化。在春季不同土壤层土壤水δ~(18)O值土壤深度增加而降低,夏季呈现相反的规律。基于IsoSource和MixSIAR模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异。基于直接相关法定性分析植物水分来源表明MixSIAR模型计算结果可靠性高于IsoSource模型。基于均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)进行模型评价,结果显示出MixSIAR模型的RMSE结果小于IsoSource模型,表明利用MixSIAR模型计算植物对各水源的利用比例适用性高于IsoSource模型。本文结果有助于在解析植物水分来源时为模型的选择提供参考。     

安徽省外来植物入侵状况分析

【目的】了解安徽省入侵植物的现状,明确分布格局对制定预防与控制管理措施具有重要意义。【方法】通过文献整理与实地调查分析了安徽省外来入侵植物的种属、来源地、引入途径、入侵时间、入侵生境以及各市(地区)的分布状态。【结果】1.安徽省共有入侵植物158种,共计102属40科,其中菊科植物最多为25属36种,占安徽省入侵植物总数的22.8%。2.安徽省入侵植物主要来源于美洲,共98种,占总种数的57.7%;60.1%的入侵植物(95种)为有意引入,其余均为无意引入;69.9%的入侵植物于近现代(1840年之后)入侵安徽。3.入侵植物中75.5%分布于“道路旁,荒地生态系统”“森林、灌木”、“内陆水域、湿地”、“草地、城市绿地”、“农田、耕作用地”等5种生境中。4.不同的地区入侵植物的分布存在差异,芜湖市入侵植物种类最多,占总全省的78.5%,其次为黄山市(77.5%)和合肥市(76.6%),亳州市(62.7%)入侵植物的种类最少。【结论】安徽省入侵种数量由东南向西北逐步减少,各城市入侵状况存在一定差异,但总体均属易受入侵环境,应加强监管,及时对入侵外来种进行治理。     

鱼类培养细胞抗病毒基因差减cDNA文库的构建

紫外线灭活的草鱼出血病病毒（GCHV）能诱导鲫囊胚培养细胞（CAB）产生高滴度的干扰素,从而诱导宿主细胞基因表达的改变并处于抗病毒状态。提取灭活病毒诱导未经病毒诱导的CAB细胞mRNA,利用抑制性差减杂交技术,成功构建了鱼类培养细胞抗病毒基因差减cDNA文库。以鲫管家基因α－tubulin和β－actin作为差减指标,检测差减cDNA文库的差减效率分别高达2^15和2^7倍,表明经过病毒诱导后的细胞中,某些差异表达基因的富集效率也接近2^15倍。鱼类抗病毒基因差减cDNA文库的建立对快速分离、克隆鱼类抗病毒相关基因和认识鱼类细胞抗病毒免疫的分子机理有重要意义。     

彩鲫Ran基因全长cDNA的克隆及其组织表达特异性分析

根据Ran的保守区序列设计简并引物,结合SMART、cDNA合成及RACE-PCR技术,克隆到彩鲫(Carassius auratus color variety)的Ran基因的cDNA全长,其编码区全长为648bp,编码215个氨基酸。采用BIAST程序在NCBI数据库中对其进行同源基因搜索,结果表明,其推测的编码氨基酸序列与斑马鱼和鲑鱼的Ran基因编码的氨基酸序列的同源性分别高达98％和97％。还对其编码区全长序列进行了原核表达,以经纯化的表达蛋白免疫家兔,制备出了具有较高特异性的多克隆抗体。采用Western blotting进行的组织特异性分析表明,Ran蛋白在卵巢、精巢和肾中表达,在心、脑、肝、脾和肌肉中不表达。本工作为采用免疫耗竭法、免疫共沉淀、体外系统模拟等方法进一步研究鱼类．Ran基因的生理功能及分离鉴定其结合蛋白提供了良好基础。     

基因组中的重复DNA序列

综述了基因组中常见的重复DNA序列,介绍了其可能的产生机理、分布情况和生物学功能。     

理解能力是构建理科综合能力的基础

通过高考试题阐明理解能力与其他能力(推理能力、设计和完成实验能力、获取知识能力以及分析综合能力)的关系,指出理解能力是构建理科综合能力的基础;通过学生在解题中存在的问题说明理解能力的重要作用。最后提出在日常生物学教学中训练和培养学生理解能力的一些做法。     

生活在生态中

<正>珊瑚屋徐闻临海一带村庄,昔时多以珊瑚石为建材构筑民居。据说,此风古已有之。因珊瑚石采白海里,自然不拒咸湿海风的侵蚀;其内多石灰成分,沐风栉雨后反而会黏合板结更为坚固。村民们采来珊瑚石,切削之后用叠砌法构筑墙体,外观若艺术品一般,色彩斑斓,图案奇异。行驶在路上,看到不少运送菠萝的货车,菠萝层层叠起,却不会散落。徐闻人大概精于砌筑,用形状不一的珊瑚砌筑的墙体,外面却很平整,而且也很结实。由此看来,艺术果然是源于劳动的。     

双壳贝类染色体标本制备技术的优化

本研究以牡蛎、咬齿牡蛎鳃细胞为材料,采用PHA处理法、低温同步化法及活体去壳法进行预处理,制作成染色体标本;以马氏珠母贝、企鹅珍珠贝担轮幼虫为材料,采用PHA促繁殖获取胚胎法,制作胚胎染色体标本.对不同时间不同处理方式获得牡蛎染色体分裂相比例、PHA促繁殖获取胚胎法获得马氏珠母贝染色体分裂相比例进行统计.结果发现,PHA处理法在24 h时能获取最多分裂相(3.50‰),低温同步化法在72 h时能获得最多分裂相(2.20‰),活体去壳法始终保持较高分裂相比例(3.60‰),PHA促繁殖获取胚胎法获得最大分裂相比例(10.00‰).4种方法都能获得理想的中期分裂相数目.其中,低温同步化法缺点是温度难控制、预处理时间长;活体去壳法易导致贝类死亡;PHA促受精获取胚胎法缺点是胚胎的获取受繁殖季节限制.PHA处理法预处理时间短、获取分裂相数目多,无疑是贝类成体染色体制备的最好的方法.同时,PHA也为贝类人工繁殖提供了一种更为有效的手段.