ERIC-PCR及其指纹图谱技术的研究

肠杆菌基因间重复共有序列（Enterobacterial repetitive intergenic consensus,ERIC）是主要存在于肠道细菌中的一类基因间重复序列,长度为127 bp,该序列在肠道细菌染色体上的分布和拷贝数有种间的特异性。根据ERIC序列建立的ERIC-PCR实际上是一种半随机性质的PCR,广泛应用于细菌分型、流行病学调查和分子微生态学研究。本文简介了ERIC-PCR反应的特点及其应用的原理,详细阐述目前广泛应用的ERIC-PCR琼脂糖凝胶电泳（PCR-PCR-AGE）技术的不足,指出该方法所获电泳图谱中相同位置的DNA条带可能包括不同的DNA序列,指纹图谱分析时可能夸大模板DNA的相似性。强调ERIC-PCR变性梯度凝胶电泳（PCR-PCR-DGGE）技术是其应用的一个新方向,所得的指纹图谱能够更加敏感、准确、有效地展示底物序列的差异,其中的DNA条带不需测序就可直接用于科研和生产实践中。     

尖峰岭自然保护区土壤性质空间异质性

选取尖峰岭热带林自然保护区水平和垂直两条样带10个主要的生态系统类型,研究了该地区土壤性质的空间异质性特征。结果表明水平样带0~20cm土壤有机碳、总氮、速效氮含量变异顺序为原始林>次生林>3种人工林;垂直样带0~20cm土壤有机碳、总氮、总磷含量表现为山地雨林原始林最高,向高海拔和低海拔两端逐渐降低的趋势,且差异达到显著水平。土壤速效养分有效氮和有效磷以及阳离子交换量表现出与其它养分指标不同的变化趋势,但在水平和垂直样带都表现出与pH值有很好的相关性。位于中、高海拔,人为干扰最轻的山地雨林原始林具有最好的土壤养分保持能力,土壤综合质量指数最高。在受干扰类型中天然次生林土壤综合质量指数最高。在海拔梯度上,常绿季雨林是最易受干扰也是对干扰最敏感的生态系统类型。表明热带森林原始林对维持土壤质量及天然林破坏后使其自然恢复为保持土壤质量具有重要意义。     

中国人口分布的自然成因

中国多样化的自然环境造就了人口分布的区域差异性,明晰人口分布格局与自然环境的相互关系对于增进对人地关系的理解,实现人口、资源、环境的可持续管理具有重要作用.本文以人口密度为指标,采用洛伦兹曲线与空间统计相结合的方法,分析了中国人口分布状况,并探讨了自然因素组合对人口分布的影响以及人口分布与年均温度、年均降水量、干燥度、净初级生产力、地表粗糙度、距海岸线距离等16个指标的相互关系.结果表明: 中国人口分布集聚现象显著,东、中、西部地区分别以高、中、低人口密度为主,空间上呈现出明显的正空间关联特征;人口密度与河网密度、年均温度、年均降水量、净初级生产力、≥5 ℃积温、降水量变异、相对湿度、温暖指数呈极显著的正相关关系,与相对高差、平均高程、日照时数、地表粗糙度、距海岸线距离呈显著负相关;气候因子(年均温度、温暖指数、降水量变异、净初级生产力)、地形因子(地表粗糙度、相对高差)和水系因子(河网密度)为影响人口分布的主要自然因素.建议加强对东部高人口密度区的生态环境监控,避免因人口增长导致生态环境退化;同时,强调对中西部生态环境脆弱地区的生态环境保育,增强这些地区的人口承载能力,减缓东部地区高人口密度的生态环境压力.     

自然保护区社区管理效果分析

目前全球各地开展了一系列评估保护区管理成效的研究工作。2005年, 国家林业局对全国634个自然保护区的管理人员发放了调查问卷, 回收有效问卷535份。本文针对其中的社区参与、社区共管和与社区的协调发展3个指标分析了国内的自然保护区社区管理效果, 并对社区管理效果的得分情况、区域特征、级别特征和影响管理效果的因素进行了分析。结果表明: 我国自然保护区的社区管理水平普遍较低, 3个指标中, 与社区的协调发展得分最高, 为1.85分, 社区参与和社区共管分别为1.15分和1.03分; 各个区域在社区管理效果方面没有显著差异(P>0.05), 华中地区的社区管理效果平均分最高, 为4.26分, 华南地区最低, 为3.73分; 国家级自然保护区的社区管理效果整体上比省级好, 二者存在显著差异(P<0.01)。通过Pearson相关分析得出, 监测与评价、人事管理、职工培训、管理计划和保护区巡护这5个指标与社区管理效果的相关程度较大。为了提高自然保护区社区管理效果, 我们建议着重从有效保护区内的自然资源、建立社区共管机制、建立生态补偿机制、国家和各省统筹拨付保护区经费以及完善职工管理制度几方面入手。     

北京市海淀区土壤节肢动物群落特征

掌握城市土壤节肢动物的群落结构和物种组成对保护城市物种多样性具有重要意义.用手拣法和干漏斗法对北京市土壤节肢动物进行调查,共得土壤节肢动物样本4 984个,隶属6纲16目,共36个类群,其中蜱螨目、蚁科和弹尾目是优势类群,分别占个体总数的32.60%,27.83%,26.91%.不同功能区土壤节肢动物群落特征不同,平均密度为公园＞机关单位＞校园＞工业区＞交通干线＞住宅区,丰富度为公园＞交通干线＞校园＞工业区＞机关单位＞住宅区.不同地表植被状况下,土壤节肢动物的平均密度、丰富度和多样性指数排序均为林地＞草地＞行道树＞裸地.另外土壤节肢动物的个体数和类群数随着土层的加深而减少.北京市土壤节肢动物群落组成与同地带森林生态系统土壤节肢动物群落组成基本相同.     

生态资产、生态补偿及生态文明科技贡献核算理论与技术

项目拟将国家生态文明制度建设科技需求与国际生态领域研究前沿结合,综合应用生态评估、社会调查、政策分析、系统模拟方法,重点研究:生态资产核算理论、技术方法与应用,生态系统生产总值与生态效益核算理论、技术方法与应用,生态保护与生态建设工程效益评估技术方法与应用,国家与地方生态补偿政策绩效评价,生态补偿模式、标准核算与政策措施,生态补偿融资机制与政策措施,科技创新对生态文明建设贡献的评估方法体系与应用示范,构建生态资产与生态效益、生态补偿、科技支撑生态文明贡献度的核算理论、方法和技术体系,为国家生态文明制度与机制建设提供科技支撑。     

长江流域生态系统格局演变及驱动力

长江流域生态系统格局复杂,多种社会经济、政策和自然因素对土地利用变化的影响使得生态环境发生变化。分析了2000年至2015年长江流域生态系统格局和演变特征,及主要驱动力对生态系统变化的贡献。15年间,共有约6.4万km~2的生态系统类型发生变化,城镇增长67.5%,农田缩减7.5%,森林增加2.1%,剧烈的生态系统变化集中于下游,以及中上游的大城市,城镇聚集区以及退耕还林区。生态系统景观破碎化程度和景观多样性提高。上、中、下游生态系统格局、构成差异较大,15年间,上游和下游森林显著增加,下游城镇显著扩张、农田和湿地显著缩减,上游湿地增加最为显著。城镇化是生态系统格局演变的首要驱动力,对生态系统变化的贡献率达48.0%,长江下游城镇化的贡献率高达64.5%。生态保护与恢复工程是第二驱动力,对生态系统变化的贡献率为32.8%,在上游高达47.8%。水资源开发和农业开发贡献率分别为8.5%和9.9%,此外,气候变化促使高原湖泊面积增大。为保护长江流域生态系统的可持续发展,需划定生态保护红线,合理规划城市化进程中的土地利用,保护优质耕地,禁止重要湿地的开发。     

自然资本科学和决策实践:宜居城市和可持续发展——2018年自然资本项目年会述评

2018年自然资本项目年会(Natural Capital Project Symposium)于3月19日至22日在美国斯坦福大学举行。自然资本项目由美国斯坦福大学、世界自然基金会和大自然保护协会发起,旨在推进将科学和融入自然多元价值的实践纳入管理决策过程。本次会议正式邀请并宣布中国科学院生态环境研究中心为项目伙伴。会议吸引了来自33个国家363名政府工作人员、非政府组织成员、企业家和专家学者参加。本届年会的两大主题是宜居城市和可持续发展。会议包含9个大会主题报告和3个平行分会场,平行分会场归纳为宜居城市、可持续发展、淡水和流域管理、海岸带恢复力、投资标准化制定、模型培训和探索等六个方面;会议同时设有专题讨论和小组研讨、InVEST模型培训和讨论、墙报展示等。会议推进了生态系统服务的科学发展和实践应用,将自然资本纳入科学决策体系,在全球范围内推动科学和决策的融合、促进可持续发展。     

长江经济带快速城镇化对耕地保护的影响

长江经济带建设作为我国三大发展战略之一,在快速推进城市化的同时,对耕地资源的影响是不容忽视的。土地快速城镇化对耕地的大量侵占是我国城市化面临的突出问题,而近些年长江流域及长江经济带的快速发展对耕地资源的影响尚缺乏全面系统的分析。基于中分遥感数据,将覆盖长江经济带与长江流域范围的156个地级市作为研究目标,从自然区位(上、中、下游)与城市规模(人口规模)相结合的角度分析了2000—2015年城镇化对耕地的影响,结果表明:(1) 2000—2015年,长江流域及长江经济带人工表面增加56.80%,耕地减少17.09%。其中,下游人工表面增加幅度最为明显,耕地减少也是最多的;(2)随着时间推移,长江流域及长江经济带城镇化对耕地的压力逐渐减弱,十五年间人工表面增长率从2733.75 km~2/a提高至2985.87 km~2/a,而耕地减少的速度从4439.94 km~2/a降低到3940.91 km~2/a,并且有大量旱田向水田转变;(3)位于不同流域且规模不同的城市,其人工表面的增加幅度以及对耕地的影响存在明显差异。例如,长江下游的中等城市人工表面15年间增加最多(增幅385.88%),同时耕地也损失最多;中游的大城市的人工表面增速最快,而上游则是巨大型城市,这种现象说明长江流域存在发展不协调的问题。长江流域及经济带未来城市优化布局不仅要充分考虑耕地保护问题,还要均衡不同规模城市的扩张速度,以及进一步提高开发用地的利用效率。     

保障自然资本与人类福祉：中国的创新与影响

1引言 近十年来,将生态系统作为重要资本的理念迅速普及.从全球来看,这一理念正逐步体现到农业、水利、能源、城市、健康、渔业、林业、矿业等领域及其相关基础设施建设等许多部门的工作中,以及社区、企业、政府机构等的构架与决策中.为了扭转地球生命支持系统的退化趋势、提高人类福祉,迫切需要将自然资本价值整合到发展决策中的严谨科学方法[1-7]. 为了满足决策者的迫切需求,从事生态学的科研工作者面临如下四个方面的挑战,即:(1)在生态学、经济、社会、制度和管理的角度,认识生态系统服务、人类福祉以及他们的内在联系;(2)开发生态系统服务功能评价与决策应用的科学实用的工具;(3)开展在关键决策中能做出新理解和采用新工具的试点和示范;(4)让决策者实现决策方式的转型和永久改变.