自然保护地生态承载力时空分异研究——以大连金石滩为例

监测自然保护地生态承载力,对了解其时空分异规律及可持续发展有着重要意义。金石滩地质遗迹保护区是国家公园和风景名胜区的结合区域,是生态保护与地区发展间矛盾冲突所在之处,是多身份自然保护地的典型代表区域。以1998、2003、2007、2012、2015、2018年遥感影像和土地利用数据为基础,选取金石滩这个兼具保护与开发多种功能的自然保护地为研究区域,从弹性生态支撑系统、资源环境供容系统、社会经济协调系统3方面构建指标体系,运用模糊综合评价模型研究金石滩生态承载力的时空分异规律。结果表明：（1）在3个准则层中,弹性生态支撑力和资源环境供容力呈现出持续降低的剧烈下降趋势,社会经济协调力呈现先降后升、之后平稳发展的趋势。（2）金石滩生态承载力整体来看从强承载力演变为较弱承载力,1998-2018年自0.7572变为0.2940,近30年来承载力等级降低。（3）海陆生态承载力完全不同,陆地为强、较强承载力,海岸为弱、较弱承载力,自北部陆地向南部海岸逐渐减弱呈现极其不平衡的海陆空间分异。通过对金石滩1998-2018年生态承载力分析,能够反映区域的生态承载力变化情况,可为其他自然保护地的生态承载力评估和可持续发展提供参考。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

中国不同规模城市可持续发展综合评价

城市是一类社会-经济-自然复合生态系统,城市的可持续发展指标体系和评价方法是衡量城市经济、社会、环境状况及可持续发展能力的重要手段。采用全排列多边形综合图示法,以中国277个地级及地级以上城市为研究对象,建立了不同规模城市的可持续发展指标体系,包括经济发展、社会进步、生态环境3类24项指标,对其2000—2010年的可持续发展能力进行了综合评价。研究结果表明:从不同城市规模类型间横向对比分析来看,随着城市规模的增大,经济发展、社会进步和可持续发展综合指数相应提高,生态环境指数却随之下降。从不同规模城市类型内的时间序列分析对比来看,2000—2010年不同规模城市的经济发展、社会进步、生态环境指数各个方面均有显著提高,可持续发展综合指数也伴随着提升。并且,巨大特大型城市在生态环境保护方面提高幅度最大;大型城市在社会进步方面提高幅度最大;中小型城市在经济发展和可持续发展综合能力方面提高幅度最大。但截止到2010年,不同规模城市的可持续发展综合指数均为Ⅲ级,可持续发展能力仅处于一般水平。探究了中国不同规模的城市可持续发展过程中面临的诸多问题,然后提出相应的对策建议,为今后的新型城市化建设提供参考。     

喀斯特槽谷区土地石漠化与综合治理技术研发

深入揭示流域尺度水-土-生资源格局和研发因地制宜的水-土-生治理技术是"十三五"石漠化治理工程的主要瓶颈。国家重点研发计划——"喀斯特槽谷区土地石漠化过程及综合治理技术研发与示范"项目(2016YFC0502300)针对槽谷区特点,锁定两个关键科学问题和五个关键技术,从过程机理研究-技术研发-应用示范3个层面解剖区域水/土/生物资源分布格局与地质地貌之间的关系,阐明石漠化过程中的相关生态变化机理,因地制宜地研发水土资源高效利用、土壤地上/下流/漏失阻控与生态恢复技术;研发野生砧木及经济树种互作效应与优化配套技术,构建槽谷区可持续的生态系统和生态产业模式并示范推广,为区域生态改善和贫困问题解决提供科技支撑。     

棉花花铃期抗旱性综合评价及指标筛选

以90份国内棉花为材料,在大田采用花铃期胁迫,考察6个农艺性状和单株产量(Y值)指标,采用综合抗旱系数、因子分析、隶属性函数值、聚类分析、灰色关联度和广义遗传力分析相结合的方法,对其抗旱性进行综合评价、抗旱性划分和评价指标筛选。结果表明,基于D值相关性状指标对干旱胁迫关联度位次依次为:单株产量、有效铃数、有效果枝数、株高、单铃重、衣分、第一果枝节位。因子分析表明,3个公因子可代表棉花抗旱性72.45%的原始数据信息量。基于D值和加权抗旱系数(WDC值)的各品种抗旱性排序相近,位居前10位的抗旱品种基本相同。各品种D值与综合抗旱系数(CDC值)、WDC值之间均呈极显著正相关,广义遗传率分析表明D值的遗传率为55.4%,为最高,其次为CDC值、WDC值。各品种Y值与CDC、WDC值间极显著正相关;根据D值将试验材料划分为5个抗旱级别,可较好地反映品种的选育条件及适应地区。试验结果说明基于遗传力大小的综合抗旱指标中用D值为主要参数,WDC为辅助评价参数,评价以单株产量为主要考量目标的棉花抗旱性是适宜且必须的;以抗旱性综合评价方法进行棉花抗旱性综合评价、抗旱性划分和评价指标筛选是可行且有效的。     

基于SDEA的滨海地区生态林工程综合效益分析——以浙江省台州市玉环县为例

滨海地区生态林工程是我国生态建设的重要内容,是滨海地区防灾减灾体系建设、海洋经济与对外贸易科学发展的重要组成部分。探究现有滨海地区林业工程低投入高产出的效益模式具有重要意义。文章应用超效率数据包络分析(SDEA)模型,选取能体现滨海地区生态林工程建设综合效益与特征的4个投入指标和3个输出指标,对浙江省台州市玉环县9个乡镇的15个具有25a林龄的生态林工程综合效益的相对有效性进行了评价。根据19842008年的评价结果表明,截至2008年,玉环县滨海地区15项生态林工程综合效益呈现出阶段不稳定、整体上升趋势。其中7项工程的综合效益相对有效;8项工程的综合效益相对无效。研究揭示生态林工程建设能产生重大综合效益。其研究结果对于我国滨海地区的可持续发展政策制定,高效益生态林数字化经营管理以及滨海地区生态系统价值和生态系统服务价值的研究均具有一定的理论意义和实用价值。     

杨树生理生态指标与环境因子之间相关性分析

为了揭示杨树生理生态指标与环境因子间综合复杂的关系,找出重要指标,在适宜土壤水分、中度干旱和严重干旱3种土壤水分条件下研究水分胁迫对杨树生理生长变化的影响;在人工控制条件下,研究叶片净光合速率(Pn)、叶片气孔导度(Gs)随光合有效辐射(PAR)和CO2浓度变化的反应关系;在中度干旱条件下,通过直接相关和综合相关分析,揭示各指标间相互影响的复杂关系。结果分析表明,水分胁迫对杨树生理生长变化有显著影响,是主要因子。在中度干旱条件下,对杨树有重要影响的因子依次为:光合有效辐射(PAR)、CO2浓度、大气温度(Ta);能够反映杨树生理生态特性的重要指标依次为:耗水量、蒸腾速率(Tr)、呼吸速率(R)和净光合速率(Pn).由此获得基本结论:杨树的生理生长变化受土壤水分、光合有效辐射(PAR)、大气CO2浓度和大气温度等多个环境因子的综合影响极其显著,其生理生长变化特征也宜采用多个指标来反应。直接相关分析不足以反映它们间的复杂关系,综合分析优于直接相关分析,分析方法科学合理,值得研究推广。     

海岸带城市生态承载力综合评价——以连云港市为例

海岸带是人类聚居和海洋资源开发利用的重点区域。海岸带城市综合生态承载力体现了海岸带生态系统对人类社会经济活动的承受能力,是判断海岸带城市生态系统健康程度和制定海岸带环境管理政策的重要依据。基于"压力(P)-状态(S)-响应(R)"概念模型,以连云港市为例,构建海岸带综合生态承载力评价指标体系,并对2005—2014年间连云港市的综合生态承载力进行评价。结果显示:连云港市海岸带综合生态承载力呈现逻辑斯蒂式波动上升趋势,2005—2007年处于超载状态,2008—2011年基本处于平衡状态,2012年后处于可载状态。对影响承载力的主要因素进行贡献度分析的结果表明:负向指标中,海岸带环境压力大于人口压力;正向指标中,海岸带经济发展水平及科技支撑条件的贡献呈上升趋势,海岸带可利用资源波动下降。结合相关分析和因子分析,得出海岸带环境压力、科技支撑条件及经济发展水平是制约综合承载力的关键因素。研究结果对海岸带地区环境管理及可持续发展政策制定具有重要意义。     

Comprehensive pyrosequencing analysis of the bacterial microbiota of the skin of patients with seborrheic dermatitis

Seborrheic dermatitis (SD) is a chronic inflammatory dermatologic condition in which erythema and itching develop on areas of the body with sebaceous glands, such as the scalp, face and chest. The inflammation is evoked directly by oleic acid, which is hydrolyzed from sebum by lipases secreted by skin microorganisms. Although the skin fungal genus, Malassezia, is thought to be the causative agent of SD, analysis of the bacterial microbiota of skin samples of patients with SD is necessary to clarify any association with Malassezia because the skin microbiota comprises diverse bacterial and fungal genera. In the present study, bacterial microbiotas were analyzed at non‐lesional and lesional sites of 24 patients with SD by pyrosequencing and qPCR. Principal coordinate analysis revealed clear separation between the microbiota of non‐lesional and lesional sites. Acinetobacter, Corynebacterium, Staphylococcus, Streptococcus and Propionibacterium were abundant at both sites. Propionibacterium was abundant at non‐lesional sites, whereas Acinetobacter, Staphylococcus and Streptococcus predominated at lesional sites; however, the extent of Propionibacterium colonization did not differ significantly between lesional and non‐lesional sites according to qPCR. Given that these abundant bacteria hydrolyze sebum, they may also contribute to SD development. To the best of our knowledge, this is the first comprehensive analysis of the bacterial microbiotas of the skin of SD patients.     

红壤旱地多熟种植系统的综合效益评价

采用加权灰色关联聚类分析的方法,按生态效益、经济效益和社会效益的各项指标,对1984～2004年在江西农业大学农学试验站红壤旱地上进行的多元多熟种植系统定位对比试验中筛选出的23种多熟种植系统的综合效益进行了定量分析和聚类评价。结果表明：“白菜／马铃薯／玉米-芝麻”关联度值最大,灰色聚类为优;生态、经济、社会效益最高,明显优于其他种植系统。适合于大面积推广,是红壤旱地增产、增收、增效和维持农业可持续发展的优化模式;“油菜｜｜紫云英／玉米／玉米｜｜绿豆”次之。适合在劳动力相对充足的城郊红壤旱作区推广,以上两种种植模式对今后红壤旱作区种植业结构布局的调整和种植模式的优化具有积极意义。