遥感反演植被含氮量研究进展

植被含氮量表征植被氮素状态。它作为植被生长状况的重要指标,在生态系统健康状况检测、生态系统生产估测、精准农业、生态系统干扰评估等方面均有重要意义。遥感监测植被含氮量主要基于高光谱和多光谱数据,采用的算法包括经验方法(波谱指数与回归分析)及物理方法(辐射传输模型法)。但受数据源和研究方法的局限,目前植被氮含量遥感监测局限于区域范围较小且内部植被类型与环境条件(气候、地形等)基本一致的情形,而对复杂生态系统的监测能力不足。未来的研究需针对氮沉降和人类活动的生态系统响应这一重大研究需求,发展和改进现有植被含氮量遥感反演方法。可考虑开展对不同环境条件下、不同类型植被光谱曲线进行标准化的研究,以形成普适的植被含氮量反演方法。并考虑综合运用多种数据(如微波遥感、无人机遥感),形成多尺度同步监测,以提高遥感对区域乃至全球范围内植被氮含量常规监测的能力。     

气候变化和人类活动对中国北方旱区植被变绿的定量贡献

气候变化和大规模的生态恢复使中国北方旱区植被发生了显著变化，量化气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献，对于旱区生态系统管理和应对未来气候变化具有重要意义。目前，中国北方旱区植被变化影响因素的时间动态（2000年大规模生态恢复工程实施前后）和空间异质性（沿干旱梯度）仍需进一步的定量研究。基于多源数据，采用趋势分析、偏相关分析和随机森林模型等方法，分析了1981-2018年中国北方旱区气候和植被的时空变化规律，量化了2000年前后气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献并分析其在干旱梯度上的空间差异性。结果表明：（1）1981-2018年期间，中国北方旱区的叶面积指数（LAI）平均增加速率为（0.0037±0.0443） a^-1，且增加速率沿干旱梯度增大。2000年前仅10.46%（P<0.05）的地区显著变绿，而2000年后达到36.84%，且植被变绿主要归因于非树木植被。（2）2000年后降水对植被变绿的正效应在不同干旱梯度均增加，而在半干旱区和亚湿润干旱区，温度对植被变绿由正向促进转为负向抑制，而辐射在干旱区由负效应转向正效应。（3）2000年前后，气候变化均主导着植被的动态，贡献率分别为96.07%和73.72%，人类活动的贡献在2000年后进一步增强（从3.93%增加到26.28%），且沿着干旱梯度而增加，其中人类活动对植被变绿的贡献在半干旱地区增加最显著（+0.0289 m² m^-2 a^-1，P<0.05）。研究结果可为未来气候变化下中国北方旱区的植被恢复和可持续发展提供科学依据。     

TGIF 对胃癌细胞生长和转移的影响

TGIF (TG-interacting factor) 是 TGF- β信号传导通路的抑制分子, 而 TGF-β早期抑制肿瘤生长,晚期促进肿瘤浸润与转移,但 TGIF 在肿瘤发生中的作用尚不清楚 . 将 TGIF 基因稳定转染胃癌细胞株 SGC-7901 ,采用 MTT 法、平板克隆形成试验、流式细胞术和裸鼠成瘤试验探讨 TGIF 对胃癌细胞生物学行为的影响,通过免疫组织化学分析裸鼠瘤组织基质金属蛋白酶 (matrix metallo proteinases, MMP) MMP2 、 MMP9 和血管内皮生长因子 (vascular eudothelial growth factor, VEGF) 的表达,通过 ELISA 和明胶酶谱试验分别分析 TGIF 转染细胞上清液中 VEGF 和活性 MMP2 与 MMP9 的含量变化 . TGIF 对 SGC-7901 细胞的生长、细胞周期分布和克隆形成率无影响 . TGIF 转染细胞接种裸鼠后无癌栓形成,但对照组有癌栓形成,且其瘤组织 MMP9 和 VEGF 的表达明显低于对照组,但 MMP2 在 3 组间的表达无差别 . TGIF 基因转染细胞、 PcDNA3.1 转染细胞和 SGC-7901 细胞上清液中 VEGF 的浓度分别为 (635 ± 20.3) ng/L 、 (780±25.4) ng/L 和 (791±23.9) ng/L , TGIF 转染细胞 VEGF 的含量明显低于对照组细胞 (P <0.01) , TGIF 转染细胞上清液中活性 MMP9 的含量明显低于对照组 . 尽管 TGIF 能部分拮抗 TGF-β1 介导的生长抑制和细胞周期阻滞作用,但它并不能使胃癌细胞的生物学行为恶化,相反 TGIF 通过下调 VEGF 和 MMP9 的表达降低胃癌细胞的浸润与转移能力 .     

GIS支持下考洲洋养殖水域浮游植物数量的时空分布及其与营养盐的相关性研究

在GIS和统计分析软件SPSS的支持下,利用数据插值、相关性分析和回归分析等方法,研究了枯水期和丰水期考洲洋养殖水域浮游植物数量的分布趋势及其与海水营养盐的相关关系。结果表明,枯水期浮游植物数量的分布较为均匀,其密集区分布于吉隆河口及其附近水域;而丰水期的数量变化幅度较大,密集分布区出现在湾口至盐洲岛北部水域,呈现出从湾西北部至湾口水域逐渐增加的分布趋势。两次调查相比,丰水期浮游植物的数量明显高于枯水期。相关性研究结果表明,调查期间浮游植物数量与无机氮和无机磷的相关性均不显著,但与活性硅酸盐呈显著相关,在枯水期两者之间呈显著正相关,而在丰水期则刚好相反,两者之间呈显著负相关。     

土壤质量与可持续土地利用管理

可持续发展的基础是农业的可持续发展,可持续农业应当包含对于资源的成功管理来满足人类需求的变化,同时维持或提高环境质量,保护自然资源。土壤质量是可持续土地利用管理的重要指标,本文在深入剖析土壤质量与可持续土地利用管理内涵基础上,总结、分析了土壤质量和可持续土地利用管理的相互关系,提出了二者研究的发展趋势。并就土壤质量研究如何在可持续土地利用管理中发挥重要作用,以及目前存在的问题等做了探讨。     

考洲洋重金属污染水平与潜在生态危害综合评价

在等级模型的基础上,利用化学和生态学的方法,在地理信息系统(GIS)的支持下对考洲洋养殖水域表层海水及表层沉积物的重金属污染水平及潜在生态风险进行了综合评价,同时对不同的评价方法进行了分析和比较。结果表明,枯水期整个水域表层海水的重金属污染指数均低于0．5,丰水期更是低于0．2。调查期间湾内海水重金属含量较低,重金属污染不明显。枯水期绝大部分水域表层沉积物重金属的生态风险指数值变化范围为20～70,其高值区出现于湾的西部和西北部水域。表明这些水域的表层沉积物已受到重金属的轻微影响;丰水期整个水域表层沉积物重金属的潜在生态风险指数值均低于20,重金属污染不明显。在生态学方面,枯水期大部分水域的饵料生物水平均处于2～3级水平,其密集分布区位于湾西北部、湾口和吉隆河口附近水域,达4级水平,饵料生物较为丰富。丰水期饵料生物水平的密集分布区位于湾中部和望京洲沿岸水域,饵料生物最丰富,达4～5级水平;其次为湾口,为4级水平;最低则分布于湾的西部和西北部,其饵料生物较低,为1～2级水平。由于重金属污染程度较低,因此水温、盐度和营养盐等环境因子已成为影响湾内生态系统的主要因素。对各种不同评价方法所进行的分析和比较结果表明,采用多指标综合评价方法是描述污染和预测生态效应的一种有效途径。     

植物耐虫性的研究方法

本文介绍了植物耐虫性的研究方法, 包括植物功能损失指数(耐虫指数)、产量损失率、植株被害率、存活率、根系体积(受害程度)、植株和害虫干重、叶片叶绿素荧光特性、保护酶活性和主茎伤流液量等生理生化指标以及害虫的种群发展和取食行为等方法, 并提出植物耐虫性机理的研究思路和方向。     

昆明、武定地区早寒武世关山动物群的双瓣壳节肢动物

报道采自昆明、武定地区下寒武统沧浪铺阶乌龙箐组下部黄绿色页岩层中的双瓣壳节肢动物Tuzoia和Isoxys,讨论Tuzoia和Isoxys两属的特征和种群、地质、地理分布、软体附肢、分类位置、古生态及其演化趋势。详细描述关山动物群中Tuzoia和Isoxys的3种(其中2新种):TuzoiasinensisP’an,1957,T.tylodesaLuoetHusp.nov.,IsoxyswudingensisLuoetHusp.nov.,和I.sp.。     

生态系统管理的多目标体系和方法

20世纪90年代以来,人们开始采用“生态系统管理”这种基于生态系统原理的综合方法管理自然资源和生态环境,促进人类与自然的和谐发展。然而,生态系统自身的复杂性、动态性及不确定性特点使得“生态系统管理”难以形成明确的定义和方法体系,系统的多重尺度和目标也增加了管理的难度。近20年兴起的系统工程主要针对大规模复杂系统进行研究,实现系统的总体优化。多目标决策和决策支持系统是系统工程的常用技术方法,生态系统管理是“基于目标”的管理模式。本文概述了生态系统管理的概念和要素,从构建管理体系的角度着重阐述了生态系统管理目标体系的结构、构建过程及目标间的相互关系,针对生态系统的复杂特性探讨了多目标决策方法和决策支持系统在生态系统管理中的应用,以期能够对形成具有普遍意义和实际操作性的生态系统管理方法体系起到借鉴作用。