中国国家公园原真性与完整性概念及其评价框架

国家公园保护管理的首要目的是有效保护国家重要自然生态系统原真性和完整性。我们提出了面向管理的中国国家公园原真性与完整性概念, 国家公园原真性是指国家公园内生态系统及构成国家公园价值或与国家公园价值紧密联系的自然与文化要素保持在原生状态, 强调“不受损”; 国家公园完整性是指国家公园具有足够面积和充分的组成要素, 以维持生态系统的结构、功能与过程, 维持自然区域的价值与特征, 强调“不缺失”。我们还提出了国家公园原真性和完整性评价框架, 从自然度、气候变化强度、传统文化及其载体的真实性、人类干扰程度、人与自然和谐关系的原真性5个方面评价国家公园原真性; 从生态系统组成完整性、生态系统结构完整性、生态系统功能完整性、景观组成要素完整性和文化景观的完整性5个层面评价国家公园完整性。此外, 我们还提出了国家公园原真性与完整性保护的建议, 包括重塑保护管理目标、更新保护管理理念与提升保护管理技术3个方面。国家公园原真性与完整性的讨论尚未成熟, 对评价指标设定、指标间的相互关系、保护管理技术等的研究均尚待深入。     

碳中和的生态学透视

在简述碳中和概念的基础上, 重点对碳中和的实现途径及生态系统碳汇的重要性进行了评述, 认为碳减排和碳增汇是实现“碳中和”的两个决定因素; 碳减排的核心是节能、调结构、增效和发展清洁能源, 碳增汇的核心是生态保护、建设和管理。由于植被自然生长和生态建设等因素, 中国陆地生态系统发挥了, 并将在未来继续发挥着重要的碳汇作用。为增强生态系统的固碳能力, 作者提出“三优”生态建设和管理原则, 即“最优的生态系统布局、最优的物种配置、最优的生态系统管理”。此外, 文章还对“后碳中和”时代可能出现的问题和挑战进行了展望, 认为碳中和后, 由于气候变化, 特别是大气CO₂浓度增速减缓甚至下降等因素, 可能导致全球性的植被生产力下降, 对此可能带来的新的环境问题需要提前谋划和应对。     

新医学是解决人类健康问题的真正钥匙——需“精准”理解奥巴马的“精准医学计划”

2015年年初,美国总统奥巴马在国情咨文中提出了一个预算2.15亿美元的“精准医学计划”,希望以此“引领一个医学时代”。新闻一经发布,“精准医学”立刻成为了媒体和百姓嘴边的热词,受此影响国内亦有不少人士纷纷为美国总统的这一计划点“赞”。有人用“医学革命”来形容它,有人用“开创性”来抬高它,还有一个传闻,受奥巴马“精准医学计划”的影响,中国将在15年内投入600亿元人民币启动并发展中国版的“精准医学计划”。对此,有人提出了质疑,美国版精准医学计划是否符合中国国情?是否存在“水土不服”的可能?直接套用美国总统的智慧能否解决具有中国特色的实际问题?争论由此引发一个让人思考的问题,究竟什么才是现代医学的核心?在盲目堆钱的行动前,我们确实有必要从科学和临床应用的角度来探讨和思考一下现代医学的发展方向。 为了能“精准”地看到问题的实质,我将从当下时髦并且相关的词汇谈起,通过梳理,期待找出解决人类健康问题的真正钥匙。     

放牧对草原植物功能性状及其权衡关系的调控

放牧是草原生态系统利用与管理的主要方式; 而过度放牧导致的草原退化和生产力衰减问题已成为当前生产及理论上的一个棘手难题。近年来, 植物功能性状及其权衡等新理论与方法的引入, 为解析放牧对草原的影响机制提供了新工具, 成为草原生态学的一个新兴领域, 但目前尚缺乏系统的回顾总结。该文综述了近年来国内外关于草原植物功能性状对放牧的响应及其权衡关系的研究进展, 综合分析了植物性状权衡变化的主要特征、成因与机制, 针对学界关于放牧下植物矮化型变机制的“避牧适应假说”与“生长受阻假说”的争论, 提出了下一步需重点关注的科学问题。     

“自然对人类的贡献”的实现、发展趋势和启示

生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)的目标是加强科学政策对生物多样性和生态系统服务的影响。为了更好地理解和展示IPBES目标的基本要素及其相互关系, 在千年生态系统评估(MA)的基础上, IPBES融合多种知识体系, 不断完善、创新, 逐步形成了以“自然对人类的贡献” (NCP)为核心的概念框架。本文首先梳理了NCP的发展历程, 论述了NCP与生态系统服务的关系, 指出两者均关注人类福祉, 但与生态系统服务不同的是, NCP涵盖了自然对人类生活的消极影响, 强调社会文化因素、传统知识和土著居民的地位以及人与自然共同作用的重要性。其次, 本文阐述了人与自然共同实现NCP进而影响人类良好生活质量的机制, 并分析了NCP大幅下降的全球趋势, 提出世界各国应不断推动生物多样性保护主流化, 增加国际交流与合作, 致力实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。最后, 本文讨论了NCP在IPBES评估和《生物多样性公约》磋商谈判中的应用前景, 为今后NCP理论研究和实践提供科学支持。     

本科遗传学教学中的遗传漂变概念探讨

遗传漂变是遗传学教学的难点之一,因其涉及随机性和概率,特别容易引起误解。定义中的“抽样误差”常被误解为遗传漂变是由于“抽样”这一研究方法干扰才导致基因频率的随机变化。本文首先对国内外《遗传学》教材中的遗传漂变定义进行了分析比较,发现“抽样误差”的定义为各教材普遍采用,但只有少数教材对“抽样误差”概念进行了正确的解释,多数未作进一步的说明。文章介绍了遗传漂变的研究历史,亦即Wright、 Fisher和Kimura等学者对遗传漂变研究的贡献。进而,特别介绍了近年来国外关于本科生遗传漂变教学的两篇代表性教学研究论文,指出本科生在学习过程中容易出现错误理解是难以避免的现象,对此也提供了初步的解决办法。作者最后结合自己的教学实践,提出本科生教学中遗传漂变仍然采用含有“抽样误差”概念的定义,只是需要对“抽样误差”做进一步的解释,指出“抽样误差”是等位基因世代传递过程中存在的、配子间的随机结合,“相当于”对整个参与交配的配子库中的配子进行的一次“随机抽样”,而与一般遗传学研究中的人为抽样行为无关。本文旨在为本科遗传学教学中关于遗传源变概念的讲解提供借鉴和参考。     

我国“干细胞及转化研究”重点专项的组织实施及思考

“十三五”期间,我国设立了国家重点研发计划“干细胞及转化研究”重点专项(以下简称“专项”)。通过五年实施,专项取得了显著进展。通过对专项立项和实施情况的回顾,总结管理中的经验和不足,为“十四五”干细胞研究部署提出相关建议,以进一步增强我国干细胞及转化研究的核心竞争力,加快推进干细胞研究成果惠及人民健康。     

大气CO2浓度和气温升高对麦田节肢动物群落的影响

为了预测气候变化对麦田节肢动物群落多样性的影响, 本研究在麦田开放环境中设置4种处理, 分别是高温(高于当时气温2℃和当前CO₂浓度)、高CO₂浓度(500 μL/L和当时气温)、高温+高CO₂浓度和对照(当前CO₂浓度和气温)等, 采用定期随机抽样方法调查节肢动物群落的多样性, 用经典的多样性指数对整体节肢动物群落以及不同食性节肢动物群落多样性进行分析。共采到节肢动物3纲10目42科52种。仅“高温”和“高温+高CO₂”处理显著增大节肢动物群落的均匀度, 其余处理均无显著影响。“高温+高CO₂”处理的影响随小麦生长发育期不同而略有差异, 在苗期可增大Shannon-Wiener多样性指数, 而在后期使该指数减小; “高温+高CO₂”与“高温”处理的群落多样性较为相似。对不同食性节肢动物群落的分析表明, 与对照相比, 植食性昆虫群落在“高CO₂”下丰富度显著增大; 寄生性昆虫群落的多度在“高温”下显著增大; 腐食性等节肢动物群落的多度在“高CO₂+高温”和“高温”处理下有所增大、均匀度在“高温”下略降低, 但均未达统计上的显著水平; 捕食性节肢动物群落不受影响。本研究说明, CO₂浓度和气温升高不同程度地影响麦田节肢动物群落的物种多样性, 两类因素同时升高与各自单独升高的影响不完全一致。     

围小丛壳Glomerella cingulata子囊孢子交配繁殖、生物学特性及致病性

炭疽叶枯病（Glomerella leaf spot）是我国苹果上新发现的一种病害。为了解围小丛壳Glomerella cingulata子囊孢子的交配方式、生物学特性和致病性,从安徽砀山、山东牟平等地采集病害样品,经分离培养和纯化获得单孢菌株。在适宜条件下单孢菌株可产生子囊和子囊孢子,经过毛细管破子囊壁后单孢分离,获得12个子囊,每个子囊有8个子囊孢子。其中10个子囊中有4个“正”孢子（+）和4个“负”孢子（-）,2个子囊中只有“负”孢子。子囊孢子单孢菌株培养72h,“正”菌株菌落白色,以营养生长为主;“负”菌株菌落灰白色,直径略小于正菌株,菌丝稀疏,边缘菌丝白色,中部有大量橙色的分生孢子堆。“正”、“负”菌株异宗配合后,可产生大量可育子囊壳;单独的“正”菌株有性生殖产生稀疏丛簇状的可育子囊壳;单个的“负”菌株只能产生分散且不育的子囊壳。“正”、“负”菌株菌落的生长速度没有差异,对温度、营养、光照和pH值的敏感性也没有差异,但“正”、“负”菌株的致病性存在差异。正菌株的有性生殖没有导致rDNA-ITS、β-tubulin基因碱基序列变异。     

日本演习林制度对中国生物多样性保护与国家公园建设的启示

演习林是日本通过农林院校管辖和运行的自然林地与人工林, 兼具科教、生物多样性保护、生态旅游与林木生产等功能。演习林的责、权、利明确, 能够实现长期、稳定的保护与利用, 与自然保护区、国家公园既有区别又相辅相成, 是日本经济协调发展与快速实现生态恢复的一个重要保障。目前, 日本约有30所高等院校拥有演习林, 演习林面积约占日本森林总面积的5‰, 其中东京大学的演习林建立最早、运行与管理机制最为完善。演习林主要有三大功能: 教学实践、科学研究、社会服务。演习林主要负责人是大学教师, 教师既参与科教也参与管理, 实现了教授治校、科教与社会服务的协调发展。当前, 我国正处于生物多样性保护的转型期和国家公园试点建设的关键阶段, 农林类高校或研究所可借鉴日本演习林制度, 主动参与到国家“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念和实践中; 涉及生物学与农林学科的科学工作者应积极承担当地自然保护区、森林公园、国家公园等的建设与管护。政府可以引导和吸纳有着充足研究经费、学术水平较高的农林与生物学类高校(特别是相关学科被列入“世界一流学科”建设行列的高校)在有条件的自然保护区或城市周边开辟高校直辖林地, 实现教学实践、研究与保护、社会服务等共建共存模式, 提升我国高校农林与生物学科研究水平, 促进我国生物多样性的可持续保护和国家公园的高标准建设。     

面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理:一个概念模型

减小阻碍国家公园管理目标实现的灾害风险,实现管理有效性,是保证国家公园体制建设建立的重要途径。研究提出,面向国家公园多元管理目标,保障社会-生态系统稳定性和恢复力,国家公园灾害风险管理具有综合性。这种综合性体现在国家公园内致灾因子与承灾体的多样性、相对性与转化性,需要集成分别侧重社会与生态系统的传统自然灾害风险管理与生态风险管理,让灾害风险管理贯穿国家公园具体管理。为实现集成应对这种综合性,研究首先总结国内外多类型自然保护地灾害风险管理特点与经验,辨析国家公园灾害风险管理在国家公园管理职责和管理规划中的定位,从3个方面提出对我国国家公园灾害风险管理的启示：1）需要与国家公园宏观管理目标紧密相连;2）以维持社会-生态系统理想状态为目标;3）要具有管理空间、时间与运行的整体性。在此基础上提出一个面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理框架,其主要特点是：1）具有"层级式"管理目标;2）以社会-生态系统服务为评价终点开展以理想状态为目标的风险管理;3）联结研究与管理、协调科学与价值观进行适应性管理。     

青藏高原国家公园群生态系统完整性与原真性评估框架

青藏高原具有全球独特的自然生态和人文生态系统,生态系统完整性与原真性极高,建设国家公园群是青藏高原整体性保护重要生态系统完整性与原真性的重要手段。遵循"内涵界定-框架梳理-框架构建"的研究思路,科学界定国家公园生态系统完整性和原真性内涵并建立概念模型,通过梳理国家公园生态系统完整性评估的主要框架,在对区域自然生态和社会人文系统科学考察的基础上,分析区域生态系统完整性与原真性保护与监管需求,从生境质量、生物群落、生态系统服务、自然条件与灾害、人类活动、人文景观6个方面构建青藏高原国家公园群潜在建设区生态系统完整性与原真性评估框架,以期为未来国家公园群建设与管理提供基础支撑。针对目前国家公园管理存在的主要问题,提出未来评估应用需充分体现国家公园复合生态系统和"群"的特征,并建立生态系统完整性与原真性监测体系,从而更全面的服务于青藏高原国家公园群生态系统完整性与原真性保护。     

国家公园管理评估体系构建与应用

国家公园是我国新的自然保护地类型之一,在我国自然保护地体系中具有主体地位。为保障国家公园的可持续发展,对其管理的有效性进行科学、客观和全面的评估至关重要。遵循国家公园生态保护第一、国家代表性和全民公益性的理念,及其生态保护和科研、教育、游憩等功能定位,按照"条件基础-过程行动-取得成效"的思路,构建了包括管理基础、管理行动和管理成效3个一级指标、9个二级指标、22个三级指标的国家公园管理评估指标体系;沿用基于专家评议的快速记分评价法,通过专家咨询法和层次分析法计算权重和分级赋值,并进行综合评估;基于上述方法,对钱江源国家公园体制试点区管理工作进行了试评估。结果表明,该评估体系能够较好反映钱江源国家公园体制试点管理的现状,有效指导钱江源国家公园体制试点的管理工作,并可为国家公园管理评估标准体系的建立提供借鉴。     

法国大区公园经验对钱江源国家公园体制试点区跨界治理体系构建的启示

建立国家公园的目的之一是保护生态系统的原真性和完整性。然而, 生态系统完整性和原真性保护不仅面对交叉重叠、多头管理导致碎片化管理问题, 还要面对行政区划进一步造成的碎片化和管理分割的现实。钱江源国家公园体制试点区地跨浙江、安徽和江西三省, 存在国家公园跨界治理过程中的三大普遍问题: 跨界协同治理空间边界划定、生态保育政策及执行不统一、毗邻社区居民生计对自然资源依赖与生态保护目标的矛盾。文章借鉴法国大区公园治理经验, 依据《建立国家公园体制总体方案》精神, 提出钱江源国家公园跨界治理中必须形成一个政府主导(公园管理机构为代表), 企业、社区居民和第三方组织共同参与的多元主体协同治理组织框架, 并针对上述三个问题, 提出通过第三方组织参与方式实现跨越行政壁垒的统一保护、通过社区协议保护方式实现保护标准的统一、通过国家公园产品品牌增值体系实现保护与发展的可持续性。     

国家公园旅游可持续性管理评估指标体系——以西藏色林错-普若岗日冰川国家公园潜在建设区为例

当前,国内外对于国家公园旅游可持续性的定义及其评估指标尚未形成共识,已有的部分指标存在可操作性较弱、管理成本较高等问题,无法直接应用于中国国家公园旅游可持续性的管理与评估。从三条路径构建国家公园旅游可持续性管理评估指标体系：以实际需求为导向,分析国家公园所在区域对旅游可持续性管理评估指标的需求;以国际共识为导向,检验《全球可持续旅游目的地标准》在国家公园的适用性;以实践为导向,梳理世界主要国家及地区国家公园旅游可持续性的管理重点。以色林错-普若岗日冰川国家公园（简称"色-普国家公园"）潜在建设区为例,建立国家公园旅游可持续性管理评估指标体系。从经济、社会、文化、生态环境等方面明确了色-普国家公园潜在建设区对管理评估指标体系的需求。经过适用性判定,识别在色-普国家公园潜在建设区具有较强适用性的可持续旅游目的地评估指标。通过频次统计,从经济、社会、文化、生态环境、制度建设等方面遴选世界主要国家及地区国家公园旅游可持续性的重点管理指标。所建立的色-普国家公园潜在建设区旅游可持续性管理评估指标体系包括5个一级指标,15个二级指标,36个三级指标。在此基础上,建议逐步建立健全监测与统计体系,为管理评估指标体系的应用提供支撑。     

A computerized maintenance management system's requirements for standard operating procedures

From this review of the 6 aspects of opportunity for inconsistency to corrupt or skew the reliability of data, it becomes apparent why members of management must provide the standards of operation and use within the CMMS for their employees. The possibility of poor data integrity due to any one of these aspects may not be severe; however, the severity is compounded and inevitable when different aspects are combined. Responding to information collected through the CMMS can be effective only if the data are reliable. With SOPs, management has provided their personnel with the necessary tools to ensure department-wide consistency. Management cannot afford to allow any one [table: see text] individual to apply personal interpretations of the importance and requirements in their approach to using the CMMS. If this is permitted, the loss of integrity due to one individual's judgment grows rapidly when data are analyzed at the departmental level. Standard operating procedures go beyond creating a "how to" for the CMMS; they provide the critical elements for collecting responsible and reliable data.     

生态资产评估及管理研究进展

生态资产是生态系统的自然资源属性和生态系统服务属性的综合体现,为人类社会可持续发展提供着基础支撑。如何准确评估生态资产状况和正确计量生态资产变化,实现生态资产的科学管理和合理使用,是实现人类社会可持续发展目标所需要解决的关键问题之一。对生态资产评估与管理的国外研究进行了系统梳理,提出了今后一段时期的研究重点。在生态资产内涵方面,尽管前期国内外学者理解有所不同,随着认知水平的不断发展,国内对生态资产的理解逐渐趋同于国外。在研究内容方面,生态资产评估与度量、核算与账户管理、服务于人类福祉和可持续发展等方面是研究的核心内容及热点领域,取得积极进展但也存在一些不足,特别是包括自然资源类和生态系统服务类的生态资产综合评估模型方面。今后需要加强基于自然生态系统的双重属性强化生态资产内涵研究和重要性认知研究,全要素生态资产评估方法及全流程核算与权衡管理研究。在我国,需要加强生态资产核算的基础标准、规范账户管理及应用体系研究。     

The diversity of the ecosystem services concept and its implications for their assessment and management

The ecosystem services concept is used in different scientific disciplines and is spreading into policy and business circles to draw attention to the benefits that people receive from biodiversity and ecosystems. However, the concept remains multiform and is used interchangeably with a range of other terms such as ecological, landscape or environmental services. We argue that lexical differences, in fact, result from different understandings of the concept, which could slow its use in nature conservation or sustainable resource use. An application to semi-natural grasslands shows that such differences could lead to very different assessments, of quality, quantity and location of ecosystem services. We argue that a compromise must be found between a broad and simple definition, which is useful for communicating the concept and large-scale policies, and a more refined definition for research and implementation goals such as environmental management and national and international assessments and accounting.     

Performance management of manufacturing system networks

Performance management of communication networks is critical for speed, reliability, and flexibility of information exchange between different components, subsystems, and sectors (e.g., factory, engineering design, and administration) of production process organizations in the environment of computer integrated manufacturing (CIM). Essential to this distributed total manufacturing system is the integrated communications network over which the information leading to process interactions and plant management and control is exchanged. Such a network must be capable of handling heterogeneous traffic resulting from intermachine communications at the factory floor, CAD drawings, design specifications, and administrative information. The objective is to improve the efficiency in handling various types of messages, e.g., control signals, sensor data, and production orders, by on-line adjustment of the parameters of the network protocol. This paper presents a conceptual design, development, and implementation of a network performance management scheme for CIM applications including flexible manufacturing. The performance management algorithm is formulated using the concepts of: (1) Perturbation analysis of discrete event dynamic systems; (2) stochastic approximation; and (3) learning automata. The proposed concept for performance management can also serve as a general framework to assist design, operation, and management of flexible manufacturing systems. The performance management procedure has been tested via emulation on a network test bed that is based on the manufacturing automation protocol (MAP) which has been widely used for CIM networking. The conceptual design presented in this paper offers a step forward to bridging the gap between management standards and users' demands for efficient network operations since most standards such as ISO and IEEE address only the architecture, services, and interfaces for network management.