基于多尺度协同的长沙市生态网络构建与层级优化

城市化背景下人类与自然环境的矛盾呈现出多尺度、层级化特征，而传统生态网络的构建方式较少考虑不同尺度下生态要素的关系，无法从区域落实到中心城区，难以形成系统性的解决方案。研究在综合梳理各尺度生态网络构建方法的基础上，以长沙市为例，基于形态学空间格局分析（Morphological Spatial Pattern Analysis，MSPA）、景观连通性原理和生态斑块重要性评价识别生态源地，并通过多层级生态阻力面的确定，综合运用最小费用路径（Least-cost path method，LCP）、电路理论、层级传导理论、尺度嵌套等方法对市域、都市区、中心城区的生态网络进行了协同构建和层级优化，最后基于不同尺度生态网络的特点应用并落实到多层级的国土空间规划体系中。研究结果表明：（1）长沙市域生态网络和都市区生态网络具有较好的层级嵌套特征；共识别两尺度生态叠合源地14个、生态叠合廊道15条，主要通过中心城区内的湘江、浏阳河和捞刀河部分河段与外围生态绿圈相衔接，形成"外环内楔"的空间格局。（2）确定市域重要廊道、市域潜在廊道、生态叠合廊道、都市区重要廊道、都市区潜在廊道的核心保护面积共501.14 km²，并提取位于生态廊道核心保护区范围内的生态夹点和生态障碍点，以进一步落实生态保护修复策略。（3）得到具有重要生态连通功能的中心城区生态绿道长度441.2 km，生态修复单元56个，并结合生态阻力值划分为5级进行针对性修复。（4）基于不同尺度生态网络的衔接、嵌套，最终构建"市域总体生态安全格局-都市区城市生态空间发展格局-以城市绿道为基础的中心城区生态修复单元"，并与不同层级的国土空间规划体系相对应。研究结果将为以大城市为中心的跨尺度生态系统修复和生态安全格局构建提供科学参考。     

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随着数字技术、信息网络技术的发展及各种数字网络终端的普及,为了让广大读者的阅读更具互动性,便于快速寻找所需内容,阅读、下载或存储,并实现与其他资源的互联互通,本刊已开通HTML格式的全文阅读模式,其中包括各种功能的标签链接,可为读者二次利用文献内容提供便利。本刊网址:http://jmi.fudan.edu.cn,欢迎登录。     

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医院数据和网络安全的思考

随着医院业务不断发展，规模越来越大，其信息系统(HIS、PACS应用范围也日渐扩大。信息化进程迅猛发展，网络技术已经给医院管理和医教研等各方面带来重大影响。但在给人类带来方便快捷的工作效率的同时，网络上出现的各种问题也给网络拥护带来了无休无止的烦恼，网络安全问题就严重影响着互联网的正常运行。数据和网络安全越来越成为医院最关心的问题之一。     

基于互联网的红火蚁在中国伤人事件调查

【目的】为了解红火蚁Solenopsis invicta在我国叮咬人后的流行病学特征、临床表现及红火蚁在我国环境中的分布情况。【方法】我们通过互联网搜索并分析红火蚁在中国伤人事件。【结果】通过调查统计发现,红火蚁的快速广泛传播,是导致红火蚁频繁地侵扰人类的重要原因。所有被叮咬过的人均出现过痛痒症状,大多数都有过肿痛感,也有少许人出现过发烧、暂时性失明、荨麻疹或者是其他系统性的反应例如休克,甚至是死亡。【结论】研究结果表明,红火蚁的快速蔓延传播严重地危及了公共健康,政府和相关部门应给予重度重视。     

基于MSPA-连接度-空间句法的生态保护空间及优先级识别——以苏锡常地区为例

随着城市化进程的加快,对生态保护空间(Ecological Protect Area,EPA)进行优先级识别已经成为保护生物多样性,缓解城市生态压力,提高土地利用效率的重要方法之一。以苏锡常地区为例,通过形态空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)确定EPA,进而采用景观连接度方法对其优先级进行识别,以优先级较高的林地和水域为"源地",构建EPA网络;同时由于景观连接度方法在识别优先级时,未能体现EPA对物种决策的非等权重影响,因此本研究引入空间句法进一步对EPA进行优先级识别。结果显示:1)苏锡常地区EPA中编号1、2的林地以及太湖的优先级最高,是区域网络的3个中心,需要优先保护;2)引入空间句法的优先级识别结果与基于景观连接度的优先级识别结果存在明显差异,后者优先级较高的8个EPA,在引入空间句法后优先级降低1—2个等级;后者优先级较低的4个EPA的优先级则上升了2个等级。同时也表明:基于连接度-空间句法的EPA优先级识别方法能够反映不同景观要素对物种决策行为的非等权重影响,强化了生态要素的空间配置的生态效应,为明确关键性生态空间,提供了有效的方法补充,对保护生物多样性和维系区域生态安全具有重要意义。     

基于网络药理学探讨皂角刺治疗乳痈的作用机制

摘要 目的：基于网络药理学探讨皂角刺治疗乳痈的作用机制。方法：通过建立皂角刺药物靶点数据集、乳痈相关疾病靶点数据集，构建皂角刺治疗急性乳腺炎的蛋白互作（PPI）网络，构建并分析"皂角刺活性成分-潜在靶点-急性乳腺炎"网络。开展基因本体（GO）功能富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，探讨皂角刺治疗乳痈的可能机制。结果：共得到皂角刺活性成分11个，筛选出活性成分所对应的不重复靶点共97个，其中1个活性成分无对应靶点。通过搜集GeneCards 和OMIM数据库，共得到292个急性乳腺炎的相关靶点基因。将疾病靶点基因与药物活性成分所对应的靶点进行比对后，得到10个交集靶点，即皂角刺治疗急性乳腺炎的潜在靶点。皂角刺活性成分按degree值排前3名的依次为槲皮素（quercetin）、漆黄素（fisetin）、山奈酚（kaempferol），其中皂角刺治疗乳痈的靶点包括白细胞介素-6（IL-6）、表皮生长因子受体（EGFR）、酪氨酸激酶受体2（ERBB2）、细胞间黏附分子-1（ICAM1）、雌激素受体1（ESR1）等5个关键靶点，主要涉及乳腺癌疾病通路、TNF信号通路和雌激素信号通路等3条信号通路。结论：皂角刺治疗乳痈的作用机制可能与机体的炎症反应以及雌激素水平变化等密切相关。     

封面故事

<正>生物系统中存在大量相对独立的、具有特定生物功能的网络模块,其中自调控(或自反馈)环路是最典型、最简单的调控网络模块。对于某些模式生物,自反馈环路已经被辨识,例如,在模式生物E.coli的转录网络中,超过40%的转录因子都依赖于     

中国主要农产品虚拟要素贸易网络结构特征分析

据虚拟水概念定义虚拟要素,并将其划分为虚拟资源要素和虚拟生态要素两类,选取虚拟资源要素中的耕地要素和虚拟生态要素中的化肥/农药要素为研究对象,定量分析2002—2016年以粮食贸易为载体的虚拟耕地、虚拟化肥/农药要素的贸易量,构建虚拟要素贸易网络,通过复杂网络的研究方法,结果表明:2002—2016年我国主要农产品虚拟耕地、化肥/农药要素的贸易总量呈下降趋势,降幅分别约25.51%、8.01%;虚拟耕地要素网络节点入度较大的为长江中下游、华南、西南地区,出度较大的为黄淮海和东北地区,虚拟化肥/农药要素网络与之相反;地区间节点强度的差异性大,虚拟耕地要素差值最大可达1459.56万hm~2,虚拟化肥/农药要素达61.38万t;二者网络节点度和强度的累积分布均符合幂律分布规律,其尾部的"重尾"现象揭示了节点度和强度的高可变性以及网络结构的脆弱性;虚拟耕地要素的输入区网络同配,输出区网络异配,揭示了地区间耕地要素的流动既呈集聚又有分散的态势,虚拟化肥/农药要素网络节点相关性皆为减函数,网络异配,揭示了虚拟化肥/农药要素在八大区域间联通的状况。网络结构特征分析为研究网络抗毁性特征和网络的优化调控机制奠定基础,为中国粮食贸易格局和粮价制定以及各个地区的农业种植结构调整提供理论依据。     

武汉城市圈生态网络时空演变及管控分析

武汉城市圈正历经城乡发展转型升级和空间格局调整，生态用地受到一定挤压和切割占用，生态系统功能和景观生态格局受到一定程度的扰动，为贯彻生态文明建设和绿色低碳环保发展的要求，构建以生态廊道、生态节点所组成的整体城市圈的生态网络空间体系。基于形态学空间格局方法和最小累积阻力模型构建4个时期（1990、2000、2010和2018年）的生态网络，利用景观连通性指数和重力模型对源地和廊道进行重要性评价，并提出武汉城市圈生态网络管控的建议。结果表明：（1）1990-2018年，武汉城市圈生态源地总体上表现为逐渐减少的趋势，从16个减少为10个；从空间上看，大型源地斑块并未发生变化，主要分布在研究区南部和北部，林地和水域是生态源地的主要组成景观，但细碎斑块大量减少对区域生态网络具有较大影响。（2）4个时期研究区的生态廊道分别为66条、120条、99条和45条，廊道数量呈现减少的趋势；重要廊道主要分布在研究区北部和东南部，对南北之间的物质和能量交换具有重要作用。（3）景观连通性南北高东西低，中部地区受人类活动干扰综合阻力大，东西部生态节点较少，物种迁移阻碍较大。（4）通过建设踏脚石、修复生态断裂点和廊道差异化保护策略以增强区域景观连通性，促进生物多样性保护，提升生态网络的稳定性。"两型社会"试验区设置后武汉城市圈生态网络水平呈现优化态势，但生态源地之间的相互作用关系还有待增强。研究结果为城市圈未来的国土空间规划和重要生态系统保护和修复工程提供科学参考。