中国县级市建成区绿地率时空分异特征研究

在中国大力发展中小城市、推进均衡城镇化的背景下,准确研判县级市城市绿地建设水平差异特征,有利于探寻县级市绿地建设的问题根源和调控对策。以建制市为样本单元,以建成区绿地率表征城市绿地建设水平,以1996—2015年为研究时段,基于空间分析和数理统计方法,揭示中国县级市建成区绿地率时空分异特征。实证表明：1）县级市建成区绿地率起点低,呈现平稳上升趋势,增速呈逐渐降低态势,研究周期内均低于全国均值和其他行政等级城市;2）县级市市域间的建成区绿地率呈现逐步接近的趋势,相对差异率快速下降,但绝对差异率下降缓慢且仍保持在较高水平;3）县级市市域建成区绿地率呈现出“东部>中部>西部>东北”的空间分布格局,且区域差异相对稳定;中部县级市建成区绿地率的增速及增幅均处于领先地位,东北部在上述两方面均较为落后。厘清近20年中国县级市建成区绿地率时空分异特征,以期为科学制定县级市城市绿地建设政策提供理论依据。     

基于手机健身数据的城市街道健康服务功能研究

城市街道是城市空间的基本单元,承载着多元的城市生活。本研究基于手机APP共享的健身数据,以街道线性体育活动为研究对象,从健康视角认知街道空间属性和特征。运用VGI-GIS的方法,在信息矢量化和可视化的基础上,从时间和空间2个维度,对城市街道的健康服务功能进行描述。基于运动热点空间的分布格局,研究在空间集聚、建成环境和人群收入3个层面上进行分析。结果表明,街道的空间连续性对健身活动有促进作用,大型公园和高校对健身活动有巨大的吸引力,公交站点对健身活动有多方面的影响,不同收入阶层健身活动差异明显。多元化的热点空间模式为提升街道的健康性提供了因地制宜的可能性。以健康为导向的城市设计探索采用临时封闭街道,在商业和办公区域周边增设户外体育设施等措施,提升街道的健康服务功能。     

棉铃虫HaTO-like基因的克隆、序列分析和表达特征

【目的】克隆和分析了棉铃虫Helicoverpa armigera HaTO-like基因的编码框序列,检测了该基因的时空表达谱以及在棉铃虫感染核型多角体病毒HaSNPV后的转录变化,为深入研究该基因的功能提供理论依据。【方法】本研究利用RT-PCR的方法首次克隆获得HaTO-like基因的全长cDNA序列,通过几种生物信息学软件对该基因的核苷酸序列和氨基酸序列进行了分析,并利用荧光定量PCR技术检测了该基因在棉铃虫不同发育阶段、幼虫组织和成虫组织的表达情况,以及HaSNPV感染对HaTO-like基因表达的影响。【结果】棉铃虫HaTO-like基因cDNA全长为994 bp,开放阅读框为756 bp,编码251个氨基酸,其蛋白序列的N端含有23个氨基酸的信号肽。进一步的序列分析表明棉铃虫HaTO-like与其他昆虫同源蛋白的氨基酸序列一致性不是太高,大概在39%~61%之间,其中与家蚕和脐橙螟在系统进化上关系最近。荧光定量PCR结果表明该基因在棉铃虫的5龄0 h和成虫第1天的的表达量相对较高,在幼虫的头部和表皮内的表达量较其他幼虫组织较高,在成虫的头部和足的表达量也相对较高。而病毒感染则显著地诱导了该基因在棉铃虫幼虫头部和表皮内的表达。【讨论】本研究克隆了棉铃虫HaTO-like基因的全长cDNA序列,分析了该基因的序列特征和表达谱,为进一步阐释该基因的功能奠定理论基础。     

两个相关基因表达量和SNP与玉米雄穗大小相关

玉米雄穗通常较发达,散粉量大于授粉需要,过量消耗能量会影响光合产物向果穗的分配,过于发达的雄穗还会影响群体透光性、降低光合效率。生产实践和育种研究证明,由于雄穗大小与玉米籽粒产量负相关,因此成为品种选育的间接选择指标。该研究根据前人的报道,从11个雄穗大小不同的玉米自交系中扩增角蛋白相关蛋白基因KAP5-4和受体样蛋白激酶基因CLV1的基因组序列,多重比较后用以分析其开放阅读框、保守结构和单核苷酸多态性,用荧光实时定量PCR检测其在雄穗原基中的差异表达,并与雄穗分枝数和雄穗干重两个度量雄穗小的指标进行了相关分析。结果表明:KAP5-4基因的相对表达量与雄穗分枝数(r=0.77,P0.01)和雄穗干重正相关(r=0.83,P0.01)。11个自交系的CLV1基因开放框在2 104 bp存在单核苷酸多态性,其中5个自交系的2 014~2 016 bp核苷酸组成密码子GAC,编码受体样蛋白第702位酸性的天冬氨酸,另6个自交系的2 014~2 016 bp核苷酸组成密码子AAC,编码受体样蛋白第702位极性天冬氨酰胺。在前5个自交系中,CLV1基因的相对表达量与雄穗分枝数(r=-0.92,P0.01)和雄穗干重(r=-0.91,P0.05)负相关;而在后6个自交系中,仅与雄穗干重负相关(r=-0.91,P0.05)。综上所述,KAP5-4和CLV1基因的表达和单核苷酸多态性与玉米雄穗大小关系密切,可开发功能性的DNA标记用于玉米育种的分子标记辅助选择。     

泗礁沙滩碎波带仔稚鱼群落结构的时空变化

2010年8月—2011年8月每月大潮期间,在泗礁沙滩8个站位点水深0.5—1.5 m处,沿海岸平行拖曳小型拖网(1m×4m,网目1 mm)采集仔稚鱼样本。共采集仔稚鱼1718尾(隶属于28科46种)。仔稚鱼群落的季节变化显示,根据种类生活史及其对沙滩碎波带利用模式的差异,主要优势种鲻Mugil cephalus、中国花鲈Lateolabrax maculatus、鳀Engraulis japonicus、相模虾虎鱼Sagamia geneionema、细鳞鯻Terapon jarbua、鮻Liza haematocheila及中华侧带小公鱼Stolephorus chinensis分别在3月、5月、6月与8月进入碎波带,栖息时间在1—4个月不等;月份聚类和排序将8个月份(渔获物稀少甚至无渔获月份舍弃)分为2011年3—5月与2010年8—9月、2011年6—8月2个群组。群落的空间结构显示,St.5与St.7分别具有最多的种类数和个体数,说明仔稚鱼偏好栖息于内湾浅滩;但各主要优势种对内湾沙滩的选择有一定的种类特异性,其具体原因有待进一步完调查完善与分析;站点聚类和排序将8个站位分为4组:Sts.1—Sts.2与Sts.7—Sts.8聚为1组,St.5与St.6聚为1组,St.3、St.4分别为1组。各主要优势种对碎波带的利用时间、方式及对沙滩生境的选择均具有一定的种类特异性,其对沙滩生境选择的影响因子有待进一步研究。     

穿过时空隧道看北京——一亿多年来北京的植被和环境变化

如果说“将今论古”、“温故知新”作为古生物学和考古学的基本思路的话,那么“过去是了解现在及未来的钥匙”则成为古生物学研究者们的努力方向.孢粉学工作者则依据这样的思路,探讨北京地区植被的过去、现在及其未来.     

五倍体草莓及其十倍体的叶片差异表达蛋白分析

以二倍体绿色草莓(Fragaria viridis Duch.)为父本、八倍体栽培草莓‘房香’(F.×ananassa‘Fusanoka’)为母本杂交所得的五倍体草莓(株系代号:FxLs-11-37,2n=5x=35)及其染色体加倍而成的十倍体(株系代号:A3,2n=10x=70)草莓为试材,观察记载其部分农艺性状、SPAD值以及净光合速率,利用双向凝胶电泳技术对草莓染色体加倍后叶片蛋白质进行了分析,获得了分辨率高、重复性好的电泳图谱。结果表明:(1)与五倍体FxLs-11-37相比,十倍体A3的株型明显矮化、植株冠径变大、叶长叶宽增大、叶片增厚以及叶色浓绿,其叶片的SPAD值与净光合速率显著高于FxLs-11-37。(2)通过PDQuest软件对图谱分析表明,两者在等电点4~7、分子量14.4~66.2kD范围内蛋白质斑点分布最多,可识别的总蛋白质斑点数超过700个,其中蛋白质表达差异水平在1.5倍以上的有18个,2.0倍以上的有4个。利用MALDI-TOF-MS/MS质谱技术鉴定了这4个差异蛋白质,分别是草莓主要过敏原a 1-E、核内不均一核糖核蛋白1、叶绿体硫辛酰基合酶1、NAD(P)H脱氢酶(醌)FQR1类似蛋白质。这些差异蛋白质主要与抗逆、mRNA转运、物质与能量代谢相关。荧光定量PCR对上述4个蛋白编码基因的转录表达水平检测表明,与蛋白质表达差异的趋势一致。该研究获得了草莓染色体加倍后差异表达的蛋白质,为深入研究提供了线索。     

土地利用变化影响下洞庭湖地区生态系统服务价值的时空演变

对洞庭湖地区多年遥感影像进行解译,结合其经济发展统计数据,在地理信息系统技术支持下,估算各土地利用类型的生态价值系数,并运用空间自相关、高地聚类及热点分析等空间地统计分析方法,探究洞庭湖地区生态系统服务价值(ESV)的时空变化特征.结果表明: 2000—2013年间,洞庭湖地区的ESV小幅上升,由3868.39亿元上升至3886.62亿元,湿地面积的增加是ESV上升的主要原因;洞庭湖地区的ESV高值区与低值区相互溶解渗透,次高值区对高值及低值区呈包围态势;洞庭湖地区的ESV及其动态演化表现出明显的空间自相关与高低值聚集现象,但其自相关与聚集程度趋于减弱;研究期间洞庭湖地区的ESV热点区重心主要向西稍偏北方向移动,其轨迹大体上呈 “S”型态势,迁移速度缓慢但具有明显的阶段性,经历了 “剧烈—缓慢—剧烈”的变化阶段.     

西洞庭湖湿地杨树人工林扩张的时空特征

杨树人工林的快速扩张及其对湿地生态系统的影响是西洞庭湖生态系统管理亟待解决的关键问题.本研究基于遥感影像数据、西洞庭湖湖底高程数据以及西洞庭湖水文数据,分析2000—2014年杨树在西洞庭湖洲滩湿地的时空分布特征.结果表明: 2000—2011年,杨树面积大幅增加,从3233.5 hm²增加到10915.6 hm²,增速为698.4 hm²·a^-1,其中,2004—2007年增长速度最快,达到1000.6 hm²·a^-1;2011年达到峰值后逐渐减少,2014年杨树人工林面积回落到10153.1 hm².芦苇、水域泥滩地和草滩地对杨树人工林扩张的贡献度依次为41.8%、37.0%和21.2%.错误的鼓励性政策、经济利益驱动等人为因素是导致西洞庭湖杨树迅速扩张的主要影响因子,泥沙淤积以及三峡大坝运行之后,洞庭湖水文节律的变化为加速杨树人工林的扩张提供了客观条件.2013年以后,西洞庭湖开展“退林还湿”工程是扭转杨树林扩张、并造成2014年杨树林面积下降的主要原因.     

2010—2012年北京植被光合有效辐射吸收比例的时空变化

利用MODIS产品中分辨率为1 km的光合有效辐射吸收比例(FPAR)数据,结合植被功能型分类,分析2010—2012年北京植被FPAR的空间分布特征,以及各种植被类型FPAR的多年变化,并进一步探讨了FPAR与叶面积指数(LAI)之间的相关性.结果表明: 研究期间,北京植被的FPAR空间分布均呈现出东北部、西南部高,并向中心城区逐渐递减的分布特征.通过FPAR的叠加分析还发现,各种植被类型FPAR年平均值的波动均较小,针叶树、阔叶树、草地、作物FPAR的年均值波动范围仅分别在0.42～0.44、0.38～0.39、0.32～0.33、0.21～0.22,但各种植被类型FPAR的年内变化范围均较大.各种植被类型的FPAR与LAI也具有较好的线性或对数关系.经过Timesat软件中的Savitzky-Golay平滑滤波后,各种植被类型FPAR的季节性变化特征更加明显.