粤港澳大湾区生态系统服务时空演化及其权衡与协同特征

打造国际一流湾区和世界级城市群的粤港澳大湾区,生态保护、环境优化与城市发展、经济开放具有同等重要地位,掌握其城镇化过程中生态系统及其服务变化状况有助于科学合理、有针对性的制定生态保护修复相关政策。基于2000-2015年粤港澳大湾区生态系统宏观格局变化,分析了大湾区生态系统生产力、水源涵养、土壤保持服务的时空演化特征,进而探讨了供给与调节服务之间的权衡与协同关系。结果表明：（1）森林与农田是大湾区的主体生态系统,面积占大湾区国土面积的54.1%和22.8%,近15年由于城镇面积快速增长（增幅达68.6%）,导致森林、农田、湿地面积不断减少。（2）基于净初级生产力的供给服务量和土壤保持量整体上均呈现轻度增加趋势,特别是江门、肇庆等生态服务主要提供区域;东南部最高、北部次之、中部偏低的水源涵养量,除西北部呈现增加趋势以外,其它区域皆呈现减少趋势;城镇扩张是生态系统供给、调节服务明显减少的主要影响因素。（3）大湾区生态系统供给服务与水源涵养、土壤保持调节服务之间的相关关系均以协同为主,然而,在大湾区东北部和南部的广州、惠州、江门等区域呈现明显的权衡关系,提示大湾区发展过程中,需要在这些呈现权衡关系的区域实施有针对性的生态保护修复措施,优化绿地结构、保护生态空间,减少城镇扩张和不合理的人类活动对生态系统服务的消极影响,建设生态优美、文化繁荣的美丽湾区。     

三峡水库消落区不同生活史类型植物群落的空间分布格局

为探究三峡水库消落区不同生活史植物群落随海拔梯度及水库干流沿程的空间分布规律,于2017年8月至2017年9月对三峡水库干流消落区植被进行了调查。研究结果表明:(1)三峡水库消落区植被的植物物种丰富度随距大坝里程距离的缩短而呈现逐渐减小的趋势。(2)三峡水库消落区不同生活史类型植被群落盖度对水淹梯度胁迫的响应呈现相反的变化规律:随着消落区高程的升高,一年生植物对消落区植被覆盖度的贡献逐渐增加,而多年生植物对植被群落覆盖度的贡献逐渐降低。但是,在消落区的任一高程区域,多年生植物物种盖度均要大于一年生植物物种盖度。(3)采用TWINSPAN植被分类方法可对9个样地607个样方的三峡水库消落区植被划分为25个组,其中苍耳+狗牙根群落Ass.Xanthiumsibiricum+Cynodon dactylon(含213个样方)、狗牙根群落Ass.Cynodon dactylon(包含137个样方)、狗牙根+香附子群落Ass.Cynodon dactylon+Cyperus rotundus(含55个样方)、狗牙根+酸模叶蓼群落Ass.Cynodon dactylon+Polygonum lapathifolium(40个样方)、苍耳+藿香蓟群落Ass.Xanthiumsibiricum+Ageratum conyzoides(38个样方)等为消落区的优势植物群落,群落特征明显表现出对水位涨落及小生境差异的适应。     

重点生态功能区农户的生计风险多维感知及影响因素——以甘南黄河水源补给区为例

重点生态功能区承担着保护与修复生态环境、提供生态产品的重要任务,农户作为该区最重要的生态保护主体,面临着多重风险的冲击,其对生计风险的多维感知不仅会影响其生产行为决策,更关系到重点生态功能区主体功能的发挥,因此,急需准确地了解农户的生计风险多维感知及影响因素,为制定有效的生计风险防范体系提供借鉴。以甘南黄河水源补给区为例,基于多维度生计风险感知测量框架,利用入户调查数据,分析了农户的生计风险感知,并采用经济计量模型分析了影响农户生计风险感知的关键因素。结果表明:①甘南黄河水源补给区农户面临的主要生计风险为家庭发展需求风险、健康风险、社会风险,且重点保护区农户面临环境风险、家庭发展需求风险、政策风险的比例均显著高于恢复治理区和经济示范区农户。②农户对家庭发展需求风险的熟悉性、自愿性、持续性感知均最高,对健康风险的恐慌性、严重性及可能性感知均最高,对社会风险的可控性感知最高。其中,重点保护区农户对政策、市场及健康风险的可控性感知均高于其他区域。③人力资本对可能性感知、严重性感知、恐慌性感知、熟悉性感知产生了显著影响;物质资本对自愿性感知产生了显著影响。最后,提出了农户防范生计风险的对策建议。     

亲土苔蛾成虫复眼超微结构

【目的】重叠型眼在昆虫复眼演化中起着重要作用。本研究旨在阐明夜出型亲土苔蛾Manulea affineola复眼类型及结构特征,以期填补灯蛾亚科昆虫复眼研究的空白,扩充夜出型昆虫复眼的特征数据,为探讨重叠型眼的变异趋势及复眼演化提供依据。【方法】运用光学和透射电子显微技术观察亲土苔蛾成虫复眼的超微结构。【结果】亲土苔蛾成虫复眼具有一个透明区,由6个次级色素细胞的透明胞质构成。小眼具8个视网膜细胞,其中1个视网膜细胞较短,仅位于小眼基部。在透明区内,7个视网膜细胞聚集成一束,其远端与晶体束末端相接,但并不形成视杆。在透明区下方,这7个视网膜细胞形成一个中心融合的视杆。在复眼背缘区的小眼的视杆具有近似矩形的横截面,而其余小眼的视杆具多分支状截面。【结论】亲土苔蛾成虫复眼属于重叠型眼;复眼背缘区的矩形视杆很可能与昆虫的偏振敏感性有关。     

荣成大天鹅自然保护区泻湖湿地植物区系

在2004—2007年每年的7—9月4次实地调查及参考相关资料基础上,分析了山东荣成大天鹅自然保护区湿地植物区系的特征。区系中有单细胞浮游藻类59属192种,底栖多细胞大型海藻58属74种,维管束植物55科134属194种。区系中的单细胞浮游藻类包括近岸广布种116种、近岸暖水种31种、近岸温带种26种;维管束植物被划分为6大生态类群,包括盐生植物24种、水生植物22种、湿生植物35种、中生植物103种、旱生植物6种、沙生植物4种,保护区内湿地植被的建群种、优势种均为水生植物、湿生植物或盐生植物,反映了湿地植被的隐域性;维管束植物按照生活型划分,有20种高位芽植物、4种地上芽植物、54种地面芽植物、48种地下芽植物和68种1年生植物,其中地面芽植物、地下芽植物占区系植物总种数的比例较高,占52.58%,反映冷湿气候和局部低洼积水环境对区系的形成起较重要作用。维管束植物属有14个地理分布区类型,包括世界分布属42属、温带分布属55属、热带分布属30属、古地中海属2属、东亚分布属4属、中国特有分布属1属,其中世界分布属和温带分布属分别占区系维管束植物总属数的比例较高,分别为31.34%和41.04%,反映了湿地植被的隐域性和冷湿气候对湿地植被发育、分布的影响。     

横断山区蝶类的垂直分布及其多样性

2006年对横断山区蝶类的垂直分布进行了调查,共发现蝴蝶603种,隶属12科229属,其中,蛱蝶科在属数、种类数和个体数量上均为最多,绢蝶科、珍蝶科和喙蝶科种类数量很少,但都是该区域的珍稀蝶类.从山麓到山地上部,沿高程梯度,蝴蝶群落的差异明显,无论是种类组成还是群落多样性特征,蝴蝶群落都呈现出明显的垂直分带;横断山区蝴蝶群落垂直带谱包括低山农田蝴蝶群落(Ⅰ)、山地中亚热带常绿阔叶林蝴蝶群落(Ⅱ)、山地暖温带常绿阔叶与落叶阔叶混交林蝴蝶群落(Ⅲ)、山地温带针阔混交林蝴蝶群落(Ⅳ)、山地寒温带暗针叶林蝴蝶群落(Ⅴ)和高山亚寒带灌丛草甸蝴蝶群落(Ⅵ),群落多样性指数变化趋势为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅵ;在6个垂直带中,山地中亚热带常绿阔叶林带是地形最复杂、植物种类最丰富的垂直带,其蝶类物种数、个体数量、多样性指数均高于其他垂直带,表明在横断山区的蝴蝶群落垂直带谱中,该带蕴藏了最为丰富的蝶类多样性,因此也是最需要优先保护的生态带.     

岩溶植物光合-光响应曲线的两种拟合模型比较

用直角双曲线和非直角双曲线两种模型,对桂林岩溶区石山植物红背山麻杆（Alchornea trewioides）、九龙藤（Bauhinia championii）、青檀（Pteroceltis tatarinowii）和圆叶乌桕（Sapium rotundifolium）光合作用的光响应曲线进行拟合。结果表明,直角双曲线拟合的表观量子效率（α）、最大净光合速率（Pmax）、暗呼吸速率（Rd）、光补偿点（Lcp）和光饱和点（Lφ）数值均高于相应的非直角双曲线拟合结果;直角双曲线模型拟合的参数值大小和曲线变化趋势不符合实际情况;非直角双曲线模型拟合结果更符合生理意义。红背山麻杆和九龙藤具有较高的表观量子效率和较低的光补偿点,对光能的利用效率和耐荫性均强于圆叶乌桕和青檀。     

mRNA翻译起始区二级结构优化提高(R)-羰基还原酶的表达及催化效率

为了提高近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis CCTCC M203011)的(R)-羰基还原酶在大肠杆菌中的表达水平及催化效率,对酶编码基因mRNA翻译起始区中+1～+78区进行二级结构的优化,并构建了相应的突变体。优化后mRNA翻译起始区的发夹结构明显减少,自由能显著下降(由原始的?9.5kcal/mol降至?5.0kcal/mol),使酶蛋白的表达水平及粗酶比活力分别比优化前提高了4～5倍和61.9%。在高底物浓度(5.0g/L2-羟基苯乙酮)下,优化突变株不对称转化效率较高,产物(R)-苯基乙二醇的光学纯度和产率分别为93.1%e.e.和81.8%,比优化前提高了27.5%和40.5%。研究结果表明:优化mRNA翻译起始区的二级结构,克服蛋白翻译启动的空间位阻,不仅能促进翻译的顺利进行,使目标蛋白得到高效表达,而且有利于蛋白空间结构的正确折叠,有效提高酶蛋白活力及生物催化功能。     

核定位信号肽提高核糖体区打靶载体转染效率的研究

核糖体区打靶载体(10～14 kb)是中南大学医学遗传学国家重点实验室构建的一种具有定点整合能力的非病毒载体,具有安全性好及长期稳定表达的特点,但是较低的转染率成为其应用于临床的主要障碍．核定位信号肽可以促进非病毒载体进入细胞核,从而提高其转染效率．但是核定位信号肽提高外源基因表达的能力却严重受到其与DNA偶联方式及偶联剂的影响．采用偶联剂SPB可以通过静电作用将核糖体区打靶载体与SV40 核定位信号肽有效结合,并且可以防止其被DNase降解．应用聚乙烯亚胺转染人原代皮肤成纤维细胞后,激光共聚焦显微镜观察显示,核定位信号肽可以在60 min内携带12 kb的质粒DNA进入细胞核．转染后48 h,流式细胞仪检测GFP表达,结果显示转染率提高了4～5倍．聚乙烯亚胺是一种毒性小,而且价格低廉的高分子转染试剂,广泛被应用于体内基因治疗的研究中,上述研究将会促进核糖体区打靶载体在临床基因治疗中的应用．     

温度、水分和森林演替对中亚热带丘陵红壤氮素矿化影响的模拟实验

研究了温度、水分和演替阶段及其交互作用对中亚热带丘陵红壤区森林土壤氮素矿化过程及其矿化速率的影响.结果表明：温度和演替阶段对土壤氨化速率影响显著,其中12 ℃<24℃<36 ℃,灌丛林和马尾松(Pinus massoniana)林低于常绿阔叶林(P＜0.05);而水分的影响不显著.水分和演替阶段对土壤硝化速率有显著影响,土壤半饱和含水量高于自然含水量及饱和含水量,且马尾松林高于灌丛林(P＜0.05);而温度的影响不显著.温度、水分和演替阶段对土壤氮净矿化速率的影响均显著,其中12 ℃<24 ℃<36 ℃,土壤半饱和含水量高于自然含水量和饱和含水量,灌丛林<马尾松林<常绿阔叶林(P＜0.05).温度升高有利于提高土壤氨化速率和净矿化速率,温度过高则抑制土壤硝化速率;土壤含水量适中有利于土壤氮素矿化过程;顺行演替将提高土壤供氮能力,且抑制过强的硝化作用.