基于空间统计学方法的广州市生态安全空间异质性研究

系统往往在空间上具有复杂性或变异性,即空间异质性;同时还是由多个层次组成的有序等级整体系统。对此进行的研究与分析是进一步理解生态过程的基础,也是正确认识生态过程及其驱动机制的前提。基于广州市生态安全的数字评价图,对生态安全进行空间统计学分析,包括空间自相关系数及其对不同分级数的效应、生态安全半方差的空间异质性、时间动态以及方向分异特征等,有利于识别其形成与发生变化机制,多层次探讨区域生态安全的主要影响因子。广州市生态安全空间异质性的主要特征为:区域生态安全的空间差异明显;中心城区生态安全程度最低;增城生态安全程度最高,但时间变异最大。空间自相关系数对分级数具有明显的响应;这种响应特征还表现为时间分异。半方差分析表明广州市生态安全空间结构具有区域、时间与方向分异性,且以区域空间异质性最为重要,揭示出广州市发展经济与保护环境的双重特性。     

环境雄激素的危害、来源与环境行为

内分泌干扰物(EDCs)因低剂量即可导致严重的生理效应而成为研究的热点,环境雄激素就是典型的内分泌干扰物之一,它主要来源于畜禽粪尿的排放以及造纸厂和城市污水处理厂处理不彻底的废水排放,污染源的连续性排放致使环境雄激素物质在各类环境介质中被不断检出,并导致一些地区出现鱼类的雄性化现象,对环境健康和生态安全构成严重威胁。综述了环境雄激素的暴露危害、主要来源以及环境雄激素在不同环境中的浓度水平和分布特征,介绍了环境雄激素的分析检测手段,阐述了环境雄激素在环境中的迁移、吸附、降解等过程,并对环境雄激素的研究进行了展望。     

长株潭城市群生态屏障研究

构筑城市(群)生态屏障是我国生态建设的重点之一。高速城市化进程中,城市范围、征用土地、人口数量、建设规模不断扩大,生态安全形势日益严峻,生态环境保护压力不断加大。长株潭城市群是国家"两型"社会建设试验区,生态屏障建设备受关注。在广泛开展社会调研、专项调查、专题研究、学术讨论的基础上,根据景观生态学和保护生物学的相关原理,通过对区域生态压力、需求、承载力的分析,借助RS、GIS、GPS等现代高新技术,科学区划长株潭城市群生态屏障的空间层级、结构、布局、功能区,明确了各功能区的建设方向、目标,提出了分区管理和分级保护等具体空间管治措施,规划2020年前保护建设工程项目。研究结果表明,城市群必须根据生态环境承载能力,按生态隔离组团方式科学布局城市空间,预留足够的生态基地,优先构筑稳固的生态屏障;按照主体功能区划和目标定位,严格管治和合理布局生态用地,加强部门规划统筹协调,依法严格保护森林和湿地;加强公共财政转移支付和社会融资力度,抓紧实施生态屏障工程建设,努力改善环境质量,维护区域生态平衡,努力实现资源节约、环境友好、提高城市品位和综合竞争能力的社会发展目标。研究结果可为城市生态屏障建设提供科学方法和依据,同时也可为全国其它城市(群)生态屏障建设提供参考和借鉴。     

我国内陆水体单殖吸虫的宿主特异性分析

报道我国内陆水体单殖吸虫的宿主特异性的研究。研究表明单殖吸虫有很强的宿主特异性,但不同种类的特异的有很大的判别。从目前已有的记录来看,６０％以上的单殖吸虫中只有１种宿主,约７５％的单殖吸虫的宿主仅为１属,超过９７％的单殖吸虫的宿主在１科之内。没有１种单殖吸虫可生于超过３个料的宿主中,但大钩指环虫可在２３属３３种宿主中寄生。在科和发放持异性水平,以锚首虫科和指环虫科单殖吸虫的特异性较强,三代虫科次之     

低温对蝶蛹金小蜂卵成熟及其数量动态的影响

寄生蜂卵成熟动态影响其产卵决策行为,因而对于认识寄生蜂搜寻行为生态学机理具有重要意义。以蝶蛹金小蜂(Pteromalus puparum)-菜粉蝶(Pieris rapae)为模式生物,首先连续3周每隔24 h详细观察子代蜂幼期不同发育阶段的体型、卵巢管以及寄主蛹的外部形态,以此为基础观察了低温处理(模拟越冬温度)被寄生蛹对子代蜂成熟卵数量动态的影响。蝶蛹金小蜂胚后发育历时约2周,其中卵期1 d;幼虫历期约7 d。初孵幼虫体透明;胚后第3—6天体积快速增大,然后减缓,体色由绿变黄;胚后第8天进入预蛹,第9—12天蛹淡色,复眼由淡黄变为深红,第13—14天蛹暗黑色,并逐渐带有金属光泽。卵巢管在羽化当天即开始沉积卵黄,并在羽化后1—4 d连续增加直到出现卵吸收;羽化后5—6 d成熟卵数量增速不明显甚至略有减小。寄主蛹随子代蜂从卵发育至幼虫再到蛹体色从绿色变为灰褐色再到土黄色。低温处理被寄生的寄主蛹(寄生蜂处于老熟幼虫或蛹期)后,羽化成虫的卵巢管略细,成熟卵数量较少。成熟卵数量的变化不仅受低温处理的影响,而且受雌蜂体型大小和日龄的影响;低温处理明显减缓卵成熟速率,各日龄期成熟卵数量均明显减少;适温下成熟卵数量于羽化后第4天达到峰值,而低温处理下成熟卵数量达到峰值的时间延迟至第7天。研究表明,越冬低温对来年羽化的蝶蛹金小蜂卵成熟动态具有不良影响。     

绿僵菌微循环产孢基因Pyk的克隆及RNA干扰分析

微循环产孢是真菌遭遇逆境时发生的一种产孢机制,具有繁殖快速及抗逆性强等诸多优点。研究绿僵菌的微循环产孢机制并加以利用,对增强该菌在生物防治中的应用效果具有重要的意义。采用绿僵菌基因组数据库与NCBI数据库中同源蛋白比对获得Pyk基因DNA序列;分析Pyk基因结构并设计引物,通过RT-PCR扩增克隆Pyk全长cDNA序列。序列分析显示该基因cDNA全长1 934 bp,开放阅读框长为1 752 bp(GenBank登录号:HQ153828),编码产物为583个氨基酸的丙酮酸激酶,该酶与子囊菌门中其他真菌具有较高的相似性(57%-77%)。构建Pyk基因的RNAi载体,基因枪转化野生型绿僵菌获得3个突变菌株,RT-PCR证实3个干扰突变菌株中Pyk基因的干扰效率分别为:51%、56%、33%。对突变菌株的微循环产孢模式做了进一步分析,结果显示:与野生菌株相比,突变菌株产生更多的孢子形态类型,菌落周边的白色菌丝也相对较少。     

副溶血弧菌EMA-PCR检测技术的建立

PCR技术被广泛应用于副溶血弧菌的检测中, 但传统的PCR技术无法区分样品中的死细菌与活细菌, 往往使检测结果出现较高的假阳性。因此, 将叠氮溴乙锭(Ethidium monoazide bromide, EMA)与PCR技术结合, 建立一种快速、准确的副溶血弧菌检测方法。以dnaJ基因为检测副溶血弧菌的靶基因, 分别用副溶血弧菌的纯培养细胞及其基因组DNA作模板进行PCR检测, 灵敏度分别为2.5×104 CFU/mL和6×102 fg/μL。在检测样品前处理过程中加入EMA, 当EMA的浓度小于5 mg/L时, EMA对活菌靶基因的扩增没有明显的抑制; 而终浓度为2 mg/L的EMA, 能有效抑制1×108 CFU/mL副溶血弧菌死菌的扩增。活菌和死菌混合体系的PCR结果表明, EMA-PCR能有效降低副溶血弧菌检测过程中的假阳性。     

PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate, PFOS）是一种广泛存在于水生生态系统的新型持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）,其对鱼类健康的影响以及水生生态系统安全的潜在威胁是当前人们高度关注的水环境问题。为探究PFOS对斑马鱼（Danio rerio）胚胎及仔鱼的生态毒理效应,本文研究了不同浓度（0,0.1,1,10 mg/L）PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、仔鱼畸形率与死亡率、仔鱼心率、仔鱼运动行为以及生长的影响。结果表明：PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、孵出仔鱼死亡率与畸形率的影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露导致胚胎孵化率下降,孵化延迟,仔鱼死亡率与畸形率升高;PFOS暴露4 dpf（day post-fertilization,dpf）或8 dpf 对斑马鱼仔鱼心率影响显著（P﹤0.05）,心率随PFOS暴露浓度升高而增加;PFOS 暴露6 dpf 或9 dpf 对斑马鱼仔鱼的运动行为影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露6 dpf 导致运动斑马鱼仔鱼比例和仔鱼最大持续运动距离增加（P﹤0.05）,PFOS暴露9 dpf,单位时间内仔鱼的运动距离、停顿频率、平均每次运动距离随PFOS暴露浓度升高而减少（P﹤0.05）,最大持续运动距离随PFOS暴露浓度升高而增加（P﹤0.05）,呈剂量依赖的毒理学效应;PFOS暴露导致斑马鱼仔鱼体长和吻宽下降（P﹤0.05）或有下降的趋势,并对吻宽/体长、吻宽/头长影响显著（P﹤0.05）。以上研究结果提示：PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼具有显著的发育与行为毒性,仔鱼心率、运动行为、吻宽/体长以及吻宽/头长等是评估水体PFOS污染敏感而有效的生物标志物。     

浙江省生境质量时空演变与生态红线评估

生境质量是反映生物多样性状况与局地生态功能的重要指标,在高质量发展背景下研究区域生境质量的时空演变具有重要意义。以浙江省为研究区,基于InVEST模型、热点分析及地理探测器模型探究生境质量的时空演变与影响因素,并利用生境质量结果对浙江省生态红线开展了定量评估。结果表明:(1)2000-2015年,浙江省生境质量均值呈减速下降趋势,空间上形成了西北、西南、中东高和东北、中部低的分布格局;生境退化度呈现"中心-外围"的圈层辐射结构。(2)热点分析显示,生境质量与生境退化度在乡镇尺度上集聚特征相似、冷热点空间分布趋势相反。(3)地理探测分析发现,地形(高程、坡度)是影响浙江省生境质量的主要因素,植被因素(NPP、NDVI)的贡献度随时间推移逐渐增大;浙江省生境质量空间分异受到自然因子与社会经济因子的协同作用。(4)浙江省生态红线的生境质量整体较高且稳定,不同红线类型的生境质量存在差异;高生境质量区与生态红线的错位区域主要分布在浙西南、西北部山区,而北部、中部以及东部相对较少。基于此,对生态红线调整、区域生态功能区划提出对应的策略,以期提升浙江省生态空间管控。     

三江平原湿地生态风险评价及空间阈值分析

湿地生态风险评价对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。以三江平原湿地为研究区域,基于2000年、2005年、2010年、2015年4期土地利用数据,以城市扩张导致的土地利用变化、道路建设等人类活动为风险源,景观生态格局、生态系统服务价值为风险受体构建了三江平原湿地生态风险综合评价体系,分析三江平原湿地生态风险时空变化特征。进而,利用距离阈值确定空间距离权重,采用双变量空间自相关模型揭示了不同时间尺度下生态风险的空间集聚分布特征。结果显示：从风险源角度,人类活动风险源强度呈增加趋势,松花江、穆棱河、倭肯河地区一直处于中高风险水平;从风险受体角度,景观生态风险的中高风险地区重点集中在湿地与水体分布区,生态系统服务低价值区主要分布在中部水田、旱田、建设用地以及东北部与东南小范围的湿地区域。综合生态风险结果显示,三江平原生态风险在时间上呈增加趋势,空间上由松花江河滩型湿地区与穆棱河地区逐渐向四周蔓延。此外,生态风险的强弱受到空间距离的影响显著,选取5km为自相关分析的距离阈值,土地利用与综合生态风险的空间格局存在显著的空间正相关关系,高-高地区集中分布在研究区内的松花江流域及周围滩地地区,随着土地利用变化及转移,空间关联逐渐增强且区域分布不断扩大。研究结果可从人类活动控制、景观格局优化、生态服务价值提升等方面为三江平原生态风险防控分区管理提供理论依据。