民勤绿洲生态需水与生态恢复对策

生态需水是当前水问题的一个研究热点,对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区,这一研究尤为紧迫。以民勤绿洲作为研究区,采用阿维里扬诺夫估算方法,对其生态需水量进行了计算。结果表明,民勤绿洲现有植被最低生态需水量为1.4927×108m3,而目前的生态用水量只有0.3525×108m3,远没有达到维持极限抗性面积下的生态需水量。民勤绿洲生态用水的严重不足,主要是受到农田灌溉用水的严重挤占,从而加快了生态环境的日益恶化。通过分析,提出了生态恢复的对策与建议。     

白蚁及其共生菌来源的4种木质纤维素酶的共表达

天然的木质纤维素材料含有纤维素、半纤维素和木质素等成分。降解天然木质纤维素底物时,需要木质纤维素酶共同作用。近年在木质纤维素酶的相互协同作用方面的研究引起人们的关注,成为一个新的研究热点,文中使用两个不同的共表达载体pETDuet-1和pRSFDuet-1,在大肠杆菌中共表达了白蚁及其肠道微生物来源的β-葡萄糖苷酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、漆酶和木聚糖酶这4种木质纤维素酶,经过SDS-PAGE分析得到了与理论值一致的蛋白条带,同时经过酶活验证,这4种蛋白都具有酶活性。以磷酸处理的微晶纤维素(PASC)为底物,测定了共表达酶粗酶液与单独表达酶混合液的协同作用因子,从还原糖的产量上经计算共表达的粗酶液比单独表达酶的混合液对PASC的降解协同作用提高44%;以滤纸和磷酸处理的玉米芯为底物,测定降解协同作用,分别提高了34%和20%。结果表明,共表达酶的降解效率要高于混合的单组分酶液降解效率的总和。     

乡镇遥感生态指数时空变化及影响因子研究——以天津市蓟州区为例

进行乡镇生态环境质量评价和其空间分异性的影响因子分析,探讨其自身发展及对环境影响的机理,有助于相关部门有针对性地进行政策调整,对实现乡村生产生活与生态环境协调发展,实现乡村振兴的生态文明建设目标有重要意义。本文以天津市蓟州区乡镇为评估单元,利用遥感数据、统计数据和社会调查数据相结合的方法,使用遥感生态指数(RSEI)对其2000—2020年的生态环境质量进行评价,并选取四大类型共九个影响因子,通过地理探测器对蓟州区2020年乡镇生态环境质量的空间分异性影响因素进行了分析。结果表明,蓟州区2000年到2020年乡镇生态环境质量整体有所提升,生态环境质量等级为差和极差的区域明显减少,生态环境质量等级为好的区域面积增加;其变化趋势可分为持续上升型、波动上升型和波动下降型,除礼明庄镇外,其他评估单元生态环境质量都在向好的方向发展。在单因子探测中,地形因子的影响力大于社会因子和经济因子,即蓟州区乡镇生态环境质量的空间分布受海拔影响要大于其他社会经济因素的影响;在交互作用探测中,任意两个影响因子交互之后的作用强度都要大于单一影响因子,其中干度指数与绿度指数的交互作用解释力最高;说明土地利用变化和城...     

基于网络分析的生态建设评估指标体系定量选取——以福建省为例

科学有效的指标体系是开展区域生态建设评估以及规划、管理的重要技术手段。然而目前在生态指标体系构建中仍缺乏对指标内涵的系统研究,同时指标的选取过程不够透明,掺杂诸多主观臆断,损害了生态指标体系构建的科学性和有效性。针对福建省生态建设实践,将网络分析与量化指标选择过程相结合,(1)根据福建省生态建设规划和目标,建立主题导向的生态省建设评估网状指标体系;(2)从因果联系、生态过程和管理需求三方面分析各个备选指标之间的相互联系,形成基于主题导向的生态指标网络;(3)根据生态指标应用的科学性和实用性标准,基于网络分析原理,建立生态建设评估指标选择标准矩阵和备选指标矩阵;(4)构建面向经济社会成本和生态完整性的指标选取模型,定量化选取符合福建省实际发展特征的生态建设评估操作指标体系。将有助于深入理解生态建设评估指标体系的内涵,提高指标体系构建的科学性和系统性,提升生态指标体系在实际生态建设评估、规划和管理应用中的效用。     

城市住区形态时空模拟——以厦门岛为例

住区形态变迁受到人口迁移、住区满意度和低碳城市发展政策等因素的限制,常用的土地利用模型难以有效表征这一相互制约关系,使得这方面的研究仍然相对不足。通过耦合SD模型和CLUE-S模型,充分发挥了2个模型在宏观情景模拟和微观土地分配上的优势,模拟了住区、人口、住区碳足迹等制约因素的相互关系,为住区形态变迁时空模拟提供了一种有效的方法。以厦门岛为例,根据研究区历史统计数据、问卷调查数据构建了住区形态变迁SD模型,模拟了基准情景、紧凑情景和低碳情景3种不同发展情景下各类住区类型的用地需求,结合CLUE-S模型预测了3种情景下2009年—2020年各类住区类型的用地范围。结果表明,基准年住区类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三者占地面积比例为1∶1.18∶0.83,基准情景下2018年住区类型Ⅲ将成为主要的住区类型。低碳发展和紧凑发展是惯性发展的两种极端情况,体现在总住区面积、人均住宅面积和人均碳足迹大小的变化,但是对厦门岛总人口数量的影响并不大。根据目前厦门的发展趋势,低碳发展情景与紧凑发展情景相结合可能更靠近现实。在空间分布上,住区类型Ⅰ未来不再新建;住区类型Ⅱ遵循现状继续发展的惯性较大;住区类型Ⅲ分布在征地成本相对较低的区域。模型模拟结果能够为住区用地规划、住区发展对策建议提供有效的技术支撑。     

不同类型城市快速扩张区域人工景观对自然景观的生态安全胁迫效应比较

城镇化进程中的建成区扩张会对区域自然生态安全格局造成胁迫效应.本文选取北京通州、河北正定、天津塘沽及福建厦门4个内陆和沿海城市为研究区,通过景观生态学原理构建区域景观胁迫分析指标,对比分析4个城市快速扩张区域在快速城镇化过程中表现出的景观格局特征,研究不同区域及城镇化背景下人工景观对耕地、绿/林地、水体和未利用地等自然景观生态安全格局的胁迫作用差异.结果表明: 2015年,通州、正定、塘沽和厦门4个城市扩张区的景观侵蚀指数分别为1.039、0.996、1.239和0.945,自然景观都表现出显著的被侵蚀程度;但不同城市区域的各类自然景观类型受威胁的程度不同,通州、正定和塘沽以未利用地和水域为主,厦门则以耕地和水域为主,4个城市水域威胁指数均超过0.743;内陆城市的水域和未利用地景观分离度指数均大于沿海城市,在空间上表现为沿海城市水体分布较内陆城市更聚集;相对于其他自然景观,未利用地和水域是受人工景观胁迫最大的两种自然景观.     

基于系统动力学预测厦门水资源利用和城市化发展

厦门是久负盛名的海港风景之都, 但却严重缺水。在严峻的形势下, 如何制定合理的水资源利用方案和城市化发展模式, 在满足水资源红线的约束下, 城市得到健康可持续的发展, 协调好二者之间的关系, 显得至关重要。因此,运用系统动力学模型(Vensim 5.10)模拟预设情景, 在水资源红线约束下预测厦门市 2011–2030 年的各类用水量、城市化水平及经济发展趋势。四种情景分别为千年生态评估描述的全球协同、实力秩序、适应组合和技术乐园情景, 其中技术乐园是理想化情景, 趋于全球化和主动式管理, 实力秩序则是区域化、被动式管理, 是一个消极的发展情景。全球协同则属于趋向于全球化的被动式管理, 适应组合属于区域化的主动式管理。模拟预测结果表明在水资源红线约束下, 预测时间段内, 2011–2020 年, 厦门可以选择全球协同发展情景, 2020 年之后, 必须选择技术乐园情景, 技术乐园情景是最接近理想的可持续发展情景。 2030 年, 技术乐园情景下, 厦门市城市化水平达到了城市化发展的高级阶段,人均 GDP 及三次产业结构达到了西方发达国家水平, 但需在水资源红线的约束下, 节约能效, 革新技术, 可以在保护水资源环境的同时实现经济的可持续发展。     

城市森林景观格局与过程研究进展

大规模的城市化进程,改变了城市以及周边区域的景观格局,显著影响着城市森林生态系统的结构、过程与功能.景观尺度上的城市森林景观格局与生态过程研究已经成为当前城市森林学的研究热点.在阐明城市森林及其景观格局与过程概念的基础上,综述了国内外城市森林景观格局与过程的研究内容、研究方法的进展情况,指出了以下几个方面有望成为今后城市森林景观研究的发展方向:景观尺度上的城市森林系统能流、物质循环等生态学过程研究;城市森林景观格局演变的社会驱动力研究;基于生态服务功能的城市森林规划研究;半都市化地区的森林景观格局与过程研究;基于空间显式景观模型的城市森林景观格局与过程模块开发.     

海南和台湾蕨类植物多样性及其大陆性特征

海南和台湾是我国南部和东部两个最重要的大陆性岛屿,具有极为丰富的蕨类植物多样性。特有现象揭示着植物区系和植物多样性的历史,间断分布揭示着与邻近或相关植物区系的联系;特别是在岛屿地区,这种现象和意义尤其明显。海南有蕨类植物区系55科、135属、466种,其中特有种有32种,台湾蕨类植物区系57科、142属、599种,其中特有种达66种。在海南与台湾两地,有共有属104属,共有种仅有176种。台湾海峡出现始于晚白垩世,持续至第四纪;琼州海峡出现于早第四纪,因此,两地的特有现象远少于种子植物(台湾有801种,海南有501种),原因与蕨类植物具有更广的散布性相关,而且在被子植物中起重要作用的物种生物学障碍(机制)在蕨类是缺乏的;形态学的、生殖生物学特征导致蕨类植物具有较缓慢的物种演化历史和较低的灭绝率(Smith,1972)。海南和台湾蕨类植物区系的比较还表明,地理位置和海拔高度对植物区系的物种分化和物种多样性产生了极大的影响。     

基于磁驱动技术的空肠营养管的设计

目的:为解决目前床旁鼻肠管快速置入成功率低这一临床难题,该文提出一种基于磁驱动技术的空肠营养管的设计。方法:分析了现有空肠营养管置管过程中的动力因素,结合磁驱动技术原理,提出了通过体外旋转磁场带动体内感应磁体螺旋式前进的设计方案,以期缩短空肠营养管的飘管时间。结果:该设计包括磁性空肠营养管和体外磁力驱动装置两部分。其中磁性空肠营养管由管体和感应磁头两部分构成,感应磁头包括磁体内核和硅胶外壳。磁力驱动装置由多极磁体和手持式微型电机组成。操作时通过体外磁力驱动装置发出大旋转磁场带动空肠营养管的感应磁头做轴向旋转运动,可加速空肠营养管在肠道内的移动,达到缩短飘管时间的目的。结论:该设计基于磁驱动技术原理,设计巧妙,符合磁力学原理,操作简单,具有临床应用潜力。