三北工程黄土高原丘陵沟壑区森林降温增湿效果研究

生态系统可通过植被蒸腾与土壤蒸发作用调节区域温度与湿度。三北工程黄土高原丘陵沟壑区属于干旱和半干旱区,森林降温增湿功能有助于改善区域生存环境。在分析研究区森林覆被变化基础上,利用Penman-Monteith公式模拟了森林实际蒸散量,研究了森林增湿与降温效果。研究结果显示:(1)1980—2015年研究区森林面积增加了2.25%,主要来自荒草地、耕地和荒漠;(2)1980—2015年研究区森林6—9月实际蒸散总量为1.19×10~(10)—1.40×10~(10) t/a,平均实际蒸散量为219—257 mm,可使区域6—9月绝对湿度每日增加0.47—0.55 g/m~3,相对湿度每日增加2.87%—3.32%;(3)森林通过蒸散作用吸热量为29.15×10~(15)—34.26×10~(15) kJ/a,单位面积蒸散吸热量为53.72×10~8—63.13×10~8 kJ hm~(-2) a~(-1),通过蒸散吸热日降温量为0.92—1.08℃/d;(4)研究区森林蒸散量在1980—2010年逐渐增加,但在2015年明显下降,这主要是由降水减少导致;森林面积较大的山西和陕西森林蒸散降温增湿效果较好。通过对比相同年份不同土地覆被发现,森林实际蒸散量显著高于其他土地覆被类型。因此,未来研究区可在水资源承载能力范围内适当增加森林面积,充分发挥森林调节区域气候的作用。     

西南岩溶地区石漠化综合治理研究

我国西南岩溶地区石漠化是人地矛盾作用下生态系统退化的过程或结果,石漠化不仅带来水土流失加剧、旱涝灾害频发、生物多样性降低等生态问题,还会带来贫困落后等一系列社会问题。20世纪80年代开始进行的石漠化治理工作已经成为我国西南岩溶地区生态文明建设的重要举措与必由之路,通过近40年来的石漠化治理使得我国西南岩溶地区石漠化问题恶化的趋势开始得到扭转。面向生态文明新时期的建设目标,石漠化脆弱区仍存在人地矛盾难以全面消除、治理成果可持续性亟待提升等问题,石漠化防治需要从多年来石漠化治理研究与实践探索积累中汲取有益于促进人地和谐、提升生态系统可持续性的治理经验与做法。因此,本文以石漠化治理典型区域调研资料与文献资料为数据基础,从石漠化治理目标、技术、措施和模式四个层面梳理石漠化治理经验与做法,归纳总结出石漠化综合治理四点配置原则:(1)以治理目标与预期周期为导向,确立石漠化治理采取的措施;(2)针对解决的关键生态退化问题,结合区域特征遴选石漠化治理技术;(3)针对石漠化退化阶段的差异,确定石漠化治理途径措施;(4)结合石漠化综合治理模式的共性特征,以小流域为基本单元,因地制宜的选择与构建石漠化综合治理模式。以期通过对实践经验的总结为石漠化治理过程中选择具备区位适宜性和机理明晰性的生态技术提供参考。     

基于建筑容量的城市建设用地碳汇量核算方法

城市建设中的矿物质材料开发利用活动不仅导致大量碳排放,也产生了碳吸收.以往建筑矿物质材料的碳吸收过程一直没有得到重视和科学量化.本研究采用遥感影像阴影高度反演技术,提取地块的建筑容量,识别建筑类型,以此为依据确定矿物材料用量及碳含量参数,采用热重分析法测定碳化率,基于以上步骤构建城市建筑碳汇量的核算方法,并选取沈阳市蒲河新来测试这一核算方法,同时进行不确定性分析.结果表明: 1996—2016年,沈阳市蒲河新城各类型建筑产生的碳汇总量依次为:居住建筑>公共服务建筑>其他类建筑>商业金融建筑>工业建筑;各类建筑用地的碳汇容积率依次为:商业金融建筑>居住建筑>公共服务建筑>其他类建筑>工业建筑.本研究构建的基于建筑容量提取的城市尺度的建筑碳汇量核算方法,可以快速准确地估算不同类型城市建设用地无机材料产生的碳汇量.在城市自然碳汇有限条件下,利用建筑碳汇增加城市碳汇量,能够为我国城市低碳发展提供新的思路.     

丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展的时空演变特征及影响机理

将丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展作为一个时空变化系统进行分析,提取1980—2015年7个年份用地演变信息,结合10 km×10 km方格网构建,从总量趋势、分地州市级区域、分用地类型及特殊性全面认知扩展的时空演变特征,采用地理探测器模型,在县域尺度定量诊断城镇建设用地扩展的人文要素和自然要素的影响程度及各要素间的交互影响作用,进而识别其主控要素并探讨其作用机理,对比分析天山北坡城市群和喀什都市圈两个重点发展区域的分异性。研究结果表明:近35年以来,丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展约2.9倍,扩展强度波动增长且以分散小斑块为主,各地州市扩展规模和强度的时空差异性显著,次一级城镇建设用地类型扩展呈现动态变化特征,用地扩展受自然本底胁迫条件和经济社会发展过程多重影响有其特殊性;全域城镇建设用地在县域尺度以低水平扩展与各级人文要素和自然要素水平的耦合匹配关系为主;综合地理探测器因子分析模块和交互作用模块的探测结果,判定地形位指数、城镇化率、地形起伏度、二三产业比重为影响丝绸之路经济带核心区新疆县域城镇建设用地扩展的主控要素,并探寻各主控要素的作用机理;在重点发展区域天山北坡城市群和喀什都市圈的驱动要素有共性也有明显分异性。该研究为丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地因地因城因类的差别化调控及区域可持续发展提供科学支撑和决策依据。     

Phenotypic plasticity in gastropod shell remodeling

A laboratory experiment was conducted with the marine gastropod Littorina littorea from three different sites in Long Island Sound to test for inducible responses to the non‐native predatory crab Hemigrapsus sanguineus. Individuals of L. littorea did not exhibit decreased shell growth in response to increased predation risk, which differs from the response seen in other species of Littorina. However, snails did exhibit slower growth in response to reduced food availability, as seen in other gastropods. Surprisingly, snails from two sites exhibited differences between the crab‐exposed and reduced food‐availability treatments in how they remodeled the thickness of different microstructural layers of shell material in apical parts of the shell. Although individuals of L. littorea did not show the typical shell thickening response seen in other gastropods, they did show differences among populations in remodeling their shell. This underlies the importance of examining how the shell is constructed and remodeled in studies of inducible defenses in gastropods, as well as the importance of examining animals from multiple populations.     

发展中高校微生物学教学体系建设

微生物学是生物学专业基础核心课程。结合学院发展规划及教学目标,系统地构建了微生物学教学体系,包括教学方法建设,主要以多媒体教学为基础,选择合理的教学方式,结合双语教学和实验教学,夯实学生的专业知识基础;教学资源建设,即以培养人才为目标的基础资源建设,包括教材、实验室及实习基地建设,以及提升教学整体实力的教学团队建设,包括人力资源建设和人才培养模式建设;考核体系建设,旨在构建综合、合理、有效及准确的考核体系,包括实践考核、理论及实验考核、科研成绩考核三个组成部分。通过建设教学体系,提升了微生物学教学质量及水平,为学院教育教学事业的稳步发展奠定了坚实的基础。     

Coupling dynamics and evolutionary information with structure to identify protein regulatory and functional binding sites

Binding sites in proteins can be either specifically functional binding sites (active sites) that bind specific substrates with high affinity or regulatory binding sites (allosteric sites), that modulate the activity of functional binding sites through effector molecules. Owing to their significance in determining protein function, the identification of protein functional and regulatory binding sites is widely acknowledged as an important biological problem. In this work, we present a novel binding site prediction method, Active and Regulatory site Prediction (AR-Pred), which supplements protein geometry, evolutionary, and physicochemical features with information about protein dynamics to predict putative active and allosteric site residues. As the intrinsic dynamics of globular proteins plays an essential role in controlling binding events, we find it to be an important feature for the identification of protein binding sites. We train and validate our predictive models on multiple balanced training and validation sets with random forest machine learning and obtain an ensemble of discrete models for each prediction type. Our models for active site prediction yield a median area under the curve (AUC) of 91% and Matthews correlation coefficient (MCC) of 0.68, whereas the less well-defined allosteric sites are predicted at a lower level with a median AUC of 80% and MCC of 0.48. When tested on an independent set of proteins, our models for active site prediction show comparable performance to two existing methods and gains compared to two others, while the allosteric site models show gains when tested against three existing prediction methods. AR-Pred is available as a free downloadable package at https://github.com/sambitmishra0628/AR-PRED_source .     

First-principles investigations on structural stability,elastic and electronic properties of Co7M6 (M= W,Mo, Nb) µ phases

The structural, elastic and electronic properties of Co₇M₆ (M?=?W, Mo, Nb) μ phases were investigated by first-principles calculations based on the density functional theory (DFT). The calculated cohesive energy indicates that Co₇M₆ (M?=?W, Mo, Nb) μ phases are thermodynamically stable. Besides, Co₇W₆ owns a higher structural stability than that of Co₇Mo₆ and Co₇Nb₆. The obtained elastic constant demonstrates that Co₇M₆ (M?=?W, Mo, Nb) are mechanically stable. With Voigt-Reuss-Hill (VRH) approximation, the elastic bulk modulus (B), shear modulus (G), Young's modulus (E) and Poisson's ratio (ν) were derived. The ductility and plasticity as well as the elastic anisotropy of the three phases were discussed in details. Finally, the density of states and charge density difference were also analysed to reveal the underlying mechanism of structural stability and the elastic properties.     

郊野公园植物多样性的生态恢复与重建——以上海滨江森林公园为例

植物作为自然界生态系统的重要组成部分,其多样性的保护与发展是人类可持续发展的物质基础之一,对维护生态环境的平衡与稳定具有重要意义,也是当今中国生态园林城市建设的重要内容。以上海滨江森林公园一期工程为例,通过总结建设过程中自然生境的恢复与重建、现状植物保护和开发的经验,探索郊野公园设计建造中植物多样性保护的有效措施,为今后城市郊野公园的建设和原有绿地的绿化改造等提供参考借鉴。     

3A蛋白104–115位氨基酸缺失口蹄疫A型标记病毒的构建

【目的】构建一株含3A非结构蛋白104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,分析其生物学特性和发展标记疫苗的潜力。【方法】采用融合PCR技术,在当前流行毒株A/Sea-97/CHA/2014全长感染性克隆p QAHN中引入3A104–115位氨基酸的缺失,构建全长重组质粒。全长质粒经NotI线化后转染表达T7RNA聚合酶的稳定细胞系,拯救标记病毒。RT-PCR、序列分析、间接免疫荧光和Western blotting鉴定标记病毒。噬斑表型和一步生长曲线分析标记病毒的生物学特性,并用实验室开发的针对3A优势表位(AEKNPLE)的阻断ELISA方法分析其区分亲本和标记病毒感染的动物。【结果】成功拯救到一株含3A 104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,3A表位的缺失没有影响标记病毒的噬斑表型和一步生长曲线。3A单抗阻断ELISA可以明显区分标记病毒和亲本病毒感染的动物。【结论】本研究构建的3A蛋白104–115位氨基酸缺失的标记病毒可以作为发展口蹄疫鉴别诊断疫苗的候选毒株,用于我国未来口蹄疫A型的有效防控。