U-Shaped Photonic Crystal Fiber Based Surface Plasmon Resonance Sensors

A surface plasmon resonance sensor based on a U-shaped photonic crystal fiber with a rectangular lattice has been designed through finite element method. The U-shaped fiber exhibits not only stronger mechanical strength but also better sensor performance than our previous scheme. The upper detection limit extends to higher analyze refractive index, 1.384, for phase interrogation. We introduce a ratio to evaluate the impact of higher order plasmonic mode. For wavelength modulation scheme, the parameter to describe the performance of a sensor is chosen to be the figure of merit, which can be up to 533.8[RIU^?1] around complete coupling condition.     

Resolving the Conflicts Between Biodiversity Conservation and Socioeconomic Development in China: Fuzzy Clustering Approach

Resolving the conflicts between biodiversity conservation and socioeconomic development is a global pursuit for the long-run prospects of the human species. Based on Wenchuan County, a typical county in southwestern China, a group of 20 indicators quantifying regional biodiversity and socioeconomic development was established to classify and evaluate the county area spatially. A fuzzy c-means clustering (FCM) algorithm was used as the classification method. Three indices including BD, DL and DR characterizing the value of biodiversity, the level and rate of socioeconomic development of the delineated regions were formulated. The results indicated that Wenchuan County was optimally classified into 4 types of regions (region I to IV). The area percentages of the regions vary widely from 4.3 to 65.7%. The sequences of the regions on biodiversity, socioeconomic development level, and socioeconomic development rate were, respectively, IV > II > III > I, I > III > II > IV and III >I >II >IV. The spatial strategy on coordinating biodiversity conservation and regional development is to develop mainly from the east(I, II, III) and to conserve mainly in the west(IV). Eco-industry, such as eco-tourism and eco-agriculture, need to be emphasized in the process of regional development. The quantitative methods used here may have a wide applicability.     

青藏高原草地承载力空间演变特征及其预警

为研究青藏高原草地承载力的空间演变特征并对其进行预警，以已有的青藏高原净初级生产力数据为基础，核算了该地区的草地理论载畜量及演变趋势，并结合县域实际存栏量，划定了草地承载力的预警等级。结果表明：（1）青藏高原草地承载力整体呈东高西低的格局，其中高寒草原和高寒草甸是该地区草地承载力的主要组成部分；（2）2000-2015年，青藏高原理论载畜量由8614.89万羊单位增至9451.53万羊单位；（3）青藏高原整体处于超载状态，2000-2010年超载状况加剧，至2015年超载状况稍有缓解，草畜平衡指数由67.88%增至79.90%，再降至67.91%。目前亟需优先控制72个红色预警县（超载状态正在加剧）的牲畜存栏量，避免超载状况进一步恶化。未来需要通过控制牲畜存栏量、调整畜牧区发展布局和提高草地生产力等多项措施的结合来改善青藏高原地区的草地承载状况，维持草地生态系统的可持续发展。     

退耕还林还草工程对陕北地区生态系统服务价值时空演变的影响

基于陕北地区1990、2000、2015年土地利用数据，运用单位面积生态系统价值当量因子法、格网法、探索性空间数据法（ESDA），分析了退耕还林还草工程实施前后生态系统服务价值（ESV）的空间分布和演化规律，探讨了退耕还林还草工程对ESV的影响。结果表明：（1）陕北地区退耕还林还草工程实施效果显著，工程实施后共有297066.15 hm2耕地转化为林地和草地，林草覆盖率由57.33%增长至60.50%。（2）退耕还林还草工程使得陕北地区ESV得到了显著提升。25年间陕北地区ESV共增加了32.82亿元，ESV在工程实施后比工程实施前多增加了5.93亿元，增长主要源于退耕引起林地和草地面积的增加。（3）ESV空间分布上呈显著的“南高北低”分布格局，并表现出正向的集聚性和依存性，ESV热点区和冷点区集聚效果明显，热点区集聚与林地、草地的空间分布相吻合，冷点区集聚与未利用地、耕地和建设用地的空间分布相吻合。（4）受退耕还林还草工程影响，陕北地区中部中等等级和次高ESV分布区域逐渐增大、次热点区空间集聚性逐渐增强，北部次低等级和低等级ESV分布区域逐渐减少、冷点区空间集聚性逐渐减弱。整体而言，陕北地区土地利用类型转移和ESV的增减变化与推行退耕还林还草工程在时间上相呼应、在空间上相匹配，退耕还林还草工程实施使得陕北地区生态环境得到了有效改善，ESV得到了显著提升。     

跨膜转录因子Nrf1的生物学功能研究进展*

跨膜转录因子Nrf1是CNC-bZIP家族中的重要成员,在维持细胞内氧化还原平衡、蛋白质稳态、内质网与线粒体稳定等功能中具有重要作用.在小鼠不同的组织器官中敲除Nrf1后会导致多种疾病,如非酒精性脂肪肝、神经退行性疾病、糖尿病等.近几年来,随着多种动物模型的运用及临床上的发现,Nrf1的新功能逐渐被揭示,尤其是参与棕色脂肪组织生热适应(冷适应)、胆固醇代谢、糖代谢、内质网应激以及先天性去糖基化疾病发生等过程.因此,为更好地理解Nrf1的作用,本文对其生物学功能进行了简要综述.     

基于耦合协调度的黄土高原地区NDVI与降水关系的变异诊断

植被是地表生态系统的重要"指示器"，在能量交换、水循环、碳循环、生物地球化学循环和维持中发挥着重要作用，降水是影响植被变化的主要气候因子，研究两者之间的作用关系具有重要的意义和价值。利用Mann-Kendall趋势检验法和Hust指数分析了黄土高原地区归一化植被指数（NDVI）的变化趋势，使用相对发展率（RDR）指数和重心转移模型分析了NDVI变化的时空差异，并构建了基于耦合协调度理论和Pettitt检验方法的NDVI与降水关系的变异诊断方法，识别了黄土高原地区NDVI与降水关系的突变点，探讨了降水对NDVI变化的影响以及造成NDVI与降水关系变化的原因。结果表明：（1）黄土高原地区73.49%面积的NDVI在1998-2017年有呈现显著增加趋势（P<0.05），大部分地区NDVI在未来依旧呈现增加趋势；（2）黄土高原地区丘陵沟壑区与高原沟壑区的NDVI增加幅度大于黄土高原地区整体的增加幅度，而北部风沙区和农灌区以及黄土高原地区边界区域的NDVI增加滞后于区域整体变化；（3） NDVI与降水耦合协调程度逐年增强，两者关系在2006年发生显著突变（P<0.05）；（4） NDVI呈现显著增加区域降水明显高于不显著变化区域（P<0.05），降水对NDVI变化存在一定影响，在丘陵沟壑区、高原沟壑区北部和东部河谷及土石山区北部NDVI和降水存在显著正相关关系（P<0.05），然而黄土高原地区大部分区域的降水并不存在显著变化趋势（P>0.05），因此造成黄土高原地区NDVI与降水关系在2006年发生显著突变的主要原因应该是人类活动（P<0.05）。研究成果有助于进一步理解黄土高原植被变化与降水的相互作用，为黄土高原生态建设和水土流失治理提供一定的科学支撑。