玉米叶片依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶两种分子型动力学特性的研究

从玉米叶片中部分纯化了依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PPi-PFK),对果糖2,6-二磷酸具有很高的敏感性(K_a≈15nmol/L)。纯化过程中酶的生糖方向活性对酵解方向活性的比值逐渐增加。F2,6-P_2的参与使这一比值下降,并且解除高浓度PPi对酶FBP形成活性的抑制。 用胰蛋白酶限制酶解,90min使80％酶的酵解方向活性丧失而仍然保持几乎全部的酶的生糖方向活性。胰蛋白酶修饰的酶的动力学结果表明F6P饱和曲线呈明显S型而且V_(max)大大下降。在F2,6-P_2存在下修饰酶的K_m(F6P)值比天然酶约大4倍。 酶的生糖方向活性动力学特性的比较说明天然酶和胰蛋白酶修饰酶几乎具有相同的催化能力和底物(F6P)亲合力。 实验支持植物PPi-PFK存在两种可以相互转化的酶分子型的调节酶的活性和作用方向的模型。     

江苏滨海湿地芦苇和互花米草光合特性对模拟增温的响应

滨海湿地生态系统具有较高的初级生产力,是地球生态系统主要的碳库之一。然而,气候变暖和外来物种入侵通过改变植物光合特征性能使这一碳库的稳定性存在诸多的不确定性。利用在江苏盐城芦苇湿地和互花米草湿地建设的两个增温观测站,采用便携式光合荧光测量系统研究了本土植物芦苇（Phragmites australis）和入侵物种互花米草（Spartina alterniflora）光合特性对模拟增温的响应特征和机制。光合作用日调查变化曲线显示,增温使芦苇的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）都发生了显著的下降,但互花米草的各同名参数却表现出相反的变化特征,表明增温使互花米草的生理机能增强,促进了光合作用;根据P_n和胞间CO₂浓度（C_i）的变化趋势推断互花米草和芦苇光合速率变化均为非气孔限制因素驱动。利用直角双曲线修正模型拟合的光响应曲线结果显示,芦苇增温组的光响应曲线位于对照组下方,互花米草增温组的光响应曲线位于对照组上方;增温降低了所研究植物的光补偿点（LCP）,表明增温可提高两种植物利用弱光的能力;增温增加了互花米草光补偿点（LCP）和光饱和点（LSP）间值域范围,从而揭示了增温可有效提高互花米草利用光合有效辐射的能力;增温降低了芦苇的暗呼吸速率（R_d）,芦苇受到增温的胁迫,在减缓新陈代谢的同时也减弱了光合作用,而互花米草表现出相反特征。由此推测增温条件下入侵植物互花米草同化大气CO₂的能力（即碳汇能力）优于本土植物芦苇,这也是互花米草成为入侵物种的主要原因之一。     

基于PSR模型的国家公园综合灾害风险评估指标体系构建

灾害会对社会-生态系统产生严重影响,造成重大的社会、经济、环境等方面的损失,科学地对灾害风险进行评估是进行防灾减灾的基础工作。自然保护地是区域灾害风险管理热点地区,在国家公园体制试点建设与自然保护地体系改革中,国家公园作为保护重要生态系统并保障全民公益性的重要的自然保护地类型之一,管理目标的多样性,决定了其具有多风险源-多受体的灾害风险特征,因此,进行全面有效的灾害风险评估是支持国家公园生态系统管理、游客管理、社区管理等具体管理目标的必要环节。在明确国家公园灾害风险的特征与内涵的基础上,以国际减灾署灾害风险定量评估框架为依据,细分灾害风险源和风险受体,然后针对国家公园不同类型的灾害风险受体,以灾害风险源的危险性与灾害风险受体的脆弱性(包含敏感性、暴露性和适应性)衡量灾害风险度,结合压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型,构建了适用于国家公园综合灾害风险管理的评估指标体系,旨在为国家公园的灾害风险管理提供理论基础和科学依据,服务于国家公园多元化管理目标。     

生态效益评价内容和评价指标筛选

生态效益评价的重要性已经广为人知,但评价内容和指标不统一,大大影响了评价结果的可信度。基本上是各说各有理,很难相互比较。在分析国内外相关生态系统评价方法基础上,提出生态效益评价框架,强调生态效益与经济效益和社会效益共同构成了人类社会的价值判断标准和决策依据,是经济效益和社会效益的基础,应该包括生态系统整体贡献,考虑与生态系统的动态变化的关系;并探讨了生态效益评价指标筛选的原则(关联性、灵敏性、层级性、决策导向性、代表性、可行性、独立性及经济适用性和社会可接受性);提出了生态效益指标筛选的多准则综合法和生态效益评价指标检验的3个标准(可定量化、专一化和震撼性)。本研究将为生态效益指标体系的构建提供重要参考。     

基于多类型自然保护地整合优化的国家公园综合监测体系构建

随着我国自然保护事业进入新时代,以国家公园为主体的自然保护地体系建设思路得以明确,以国家公园为代表的自然保护地监测工作也被赋予了更高的要求。监测在促进国家公园科学规划与管理中发挥着重要作用,国家公园管理目标的实现离不开可靠的监测数据和信息的支撑。我国的国家公园试点由各类型自然保护地整合设立,因此面临不同监测类型之间的整合,存在缺乏统一的监测指标体系、有效的监测数据管理、健全的监测实施机制等问题。在对各类型自然保护地整合优化的基本思路下,基于国外国家公园监测实践与经验,综合考虑我国自然保护地的监测现状和需求,从顶层设计出发,构建了以自然资源清查为基础、以生态监测为核心、以自然与人为干扰监测为辅助、以管理有效性监测为补充并服务管理有效性评价的国家公园综合监测体系。在此基础上,进一步提出由三级监测网络、监测数据管理、管理有效性评价三部分组成的国家公园监测实施机制。在国家公园监测体系构建方面进行了探索与尝试,以期为我国国家公园监测体系以及监测制度的建立提供有益参考。     

生态系统服务权衡研究进展

生态系统服务作为连接自然与社会生态系统的桥梁,是社会-生态系统管理和分析的重要工具。生态系统服务权衡研究关注生态系统服务间关系的认知和调节,对于协调多元目标、最大化人类福祉、支撑社会-生态系统可持续利用具有重要的作用。整理了生态系统服务权衡的内涵和分类,将生态系统权衡研究分为客观权衡规律和管理权衡决策两大类,并对两类生态系统服务权衡的研究内容、思路和方法的国内外进展进行了系统梳理。在客观权衡规律方面,主要包括生态系统服务供与需间权衡规律、生态系统服务供或需间权衡规律两部分,其中,供与需间权衡规律包含供需匹配的维度和供需匹配的研究方法两部分,供或需间权衡规律包含关系识别和驱动力分析两部分;在管理权衡决策方面,主要包括生态系统服务管理权衡决策的准则确定和求解思路两部分。最后,对生态系统服务权衡研究进行了国内外进展的总体评价和研究展望。目前,客观权衡规律研究较为成熟,继生态系统服务供给侧权衡研究的热点之后、需求侧的权衡研究也逐渐增多,但整体上仍存在研究的应用指向不明、研究结果稳健性不足的问题;管理权衡决策研究易忽视决策准则的设置问题,使得决策结果的可行性存疑。因此,应当提出生态系统服务权衡研究范式,整合客观权衡规律和管理权衡决策,提升客观权衡规律研究的应用指向。在客观规律探索方面,深化对权衡规律驱动机制的研究,开展多时空尺度耦合研究,明确权衡规律的稳健性。在权衡决策管理方面,重视决策标准的设置,加强多方参与决策,深入探讨生态系统服务和人类福祉的联系,使权衡准则更加贴近区域管理的真正需求,提升决策结果的可行性。在实证研究方面,权衡决策研究对我国自然保护地的关注不足,未来应在继续推进城镇地区研究的基础上,尝试填补保护地的研究空缺,服务于我国保护地紧迫的权衡管理需求。     

基于压力-状态-响应模型的黑河中游张掖市生态安全评价

生态系统服务的状态与生态是否安全密切相关,生态系统服务的正常发挥是实现生态安全的前提。近年来,中国西北荒漠-绿洲扩张速度加快,改变了生态系统服务的供给与传输,进而影响了区域生态安全。以典型荒漠-绿洲区域黑河中游的张掖市为例,基于压力-状态-响应模型,耦合生态系统服务理论,构建了黑河中游生态安全评价指标体系,评估了2001-2015年黑河中游生态安全演变趋势。研究结果表明黑河中游生态系统面临的资源消耗和环境污染压力越来越大,压力指数有所降低;部分地区出现植被退化、破碎化增加等现象,状态指数略有降低;在实施节水灌溉、产业转移、湿地保护等举措后,响应指数显著增加。总体来看,2001-2015年黑河中游生态安全水平呈现波动增长趋势,生态安全综合指数由0.3748增至0.5888,生态安全等级由"较不安全"达到"临界安全"状态,其中高效节水灌溉面积、生态用水量、地下水开采率等水资源相关要素是影响绿洲生态安全水平的主要因子。基于以上研究,提出了坚持生态保护优先、调整种植和产业结构、发展高效节水灌溉技术、提高公众生态保护意识等提高生态安全水平的相关对策与建议,以期为促进区域生态经济可持续发展提供支撑。     

四川黄龙沟兰科植物的多样性及其保护

由于独特的地理和气候条件,中国兰科植物具有附生与地生种类数目大致相同的特点,同时是世界上地生兰科植物种类最丰富的地区。因此,地生兰科植物的保护是中国兰科植物保护的重要内容,而确定多样性中心对制定就地保护策略具有重要意义。四川黄龙寺自然保护区内的黄龙沟长仅3.5km,海拔为3100–3569m。通过对沟内兰科植物种类、生境、居群状况以及繁殖情况等的综合调查,我们发现该地共有兰科植物19属30种。这些兰科植物生长于明显不同的两类生境:一是林分稀疏、透光性好的疏林或灌木丛,通常有钙华滩流贯穿其中,有20种兰科植物生长;二是林分较密、透光性差的针阔混交林或针叶林,无水流,只有10种兰科植物分布,包括黄龙沟内仅有的4种腐生兰。黄花杓兰(Cypripediumflavum)、西藏杓兰(C.tibeticum)、无苞杓兰(C.bardolphianum)、广布红门兰(Orchischusua)、二叶红门兰(O.diantha)及少花虾脊兰(Calanthedelavayi)等3属6个种,以其极高的数量及成片的分布组成黄龙沟兰科植物的主体。它们在种下水平存在不同程度的变异,而且花期存在重叠与交替现象。如此多的地生兰聚集在一条狭窄的沟内,并且部分种类在沟内形成优势草本群落,这种现象无疑是十分罕见的。可以说黄龙沟是我国地生兰多样性中心之一。考虑到人为活动(旅游     

结球白菜下胚轴原生质体培养及其体细胞胚植株再生

结球白菜(Brassica campestris ssp. pekinensis)的原生质体培养由于基因型依赖性强, 细胞易褐化,愈伤组织的芽诱导率低等而难于再生植株。本实验以结球白菜的下胚轴原生质体为试材, 研究了影响其细胞分裂及愈伤组织形成的因素, 探索了经过体细胞胚发生途径获得再生植株的技术。结果表明, 试材的基因型及培养基组成影响细胞分裂及褐化; KM8P是结球白菜原生质体培养更适宜的培养基, 能显著减轻细胞的褐化; 液体培养基中一定浓度的活性炭能在一定程度上减轻细胞褐化进程, 并有利于星状细胞团的形成; 基因型Asko中, 愈伤组织形成体细胞胚的结构, 其发生的频率约为5%, 该类体细胞胚能全部顺利地发育成完整植株。本技术具有再生植株形成容易、频率较高且通过体细胞胚发生途径等优点。     

保障国家公园体制试点区社区居民利益分享的公平与可持续性——基于社会-生态系统意义认知的研究

建立国家公园旨在保护生态系统完整性并为民众提供多样化的使用机会,保障利益相关者利益分享的公平与可持续性。对国家公园社区居民的资源使用而言,需要他们认可保护地管理中的利益分享规则,从而规范行为,促进系统的稳健性。影响规则认可与相应行为的关键在于各个资源使用者如何评估资源价值,以及如何形成价值共识。基于社会-生态系统理论,研究利用一个界定资源价值与形成使用规则的分析框架,通过对资源价值界定的情境认知、对生态系统的意义认知和对可能规则的态度进行分析,研究武夷山国家公园体制试点建设进程中社区对"利益"的动态认知与形成原因、潜在行为变动对系统"稳健性"的影响和促进利益分享规则形成的路径。分析发现,①在保护地管理发展过程中,社区认为其以往存在和国家公园的出现有利于资源的生计带动;②武夷山生态系统的意义首先在于其多样化的物质供给,其次是作为文化遗产和商品所带来精神满足,同时具有生态保护价值;③社区对利益分享规则的态度取决于规则在时空上的应用是否影响他们对生态系统意义所认定的优先次序。因此,研究提出一个用于规则形成的协商空间,从不同资源使用者利益认知角度引导其认知趋同,最终提高社区对规则的接受程度与行为规范,保证社会-生态系统的稳健性。