环京津城市群生态系统服务的时空演变与驱动因素

城市群已成为全球经济竞争的新空间单元,在促进城镇化建设,实现资源优质配置和发挥辐射带动作用等方面发挥着重要的功能。但剧烈的社会经济活动必然会对城市群生态系统服务造成破坏,因此开展城市群生态系统服务的时空演变研究,进而探索不同驱动因子对其的作用机制具有重要意义。目前,在已有的研究中缺少对城市群尺度和长时间跨度下的生态系统服务水平演变与驱动因素探究。为此,选取京津及环京津地区为研究区域,通过总结区域生态问题,构建起研究区域生态系统服务评价体系,并对2000-2018年生态系统服务进行计算,分析时空演变特征。然后,通过最小二乘法模型（Ordinary Least Squares,OLS）筛选出潜在的驱动因子,并导入地理加权回归模型（Geographically Weighted Regression,GWR）进行地理加权回归计算。最后,通过对结果分析,探讨自然和社会因子对生态系统服务的作用机制。研究结果表明：1）2000-2018年,研究区域生态系统服务呈现出先上升后下降,在2015年达到最高值的发展特征。2）在空间上,研究区域生态系统服务内总体上呈现燕山山脉及太行山山脉北部区域为生态系统服务的高值区域,坝上区域为低值区的空间分异特征。同时,生态系统服务演变在空间上呈现以燕山和太行山为界,燕山和太行山区域呈现先减弱后提升的趋势,西北区域整体呈现减弱趋势,东南区域从2015年起逐渐降低的空间演化特征。3）在驱动因素方面,自然环境和社会经济因素对生态系统服务的驱动作用从强到弱排列依次是：降雨量 > 土壤含沙 > 人口密度 > 温度 > 基础设施密度。4）其中,人口密度、土壤含沙量、基础设施呈较为明显的负相关驱动特征,降雨量呈较为明显的正相关驱动特征,温度则呈南部负相关,北部正相关,由东南向西北影响增强的趋势。本研究通过评估环京津城市群生态系统服务,分析区域生态系统服务的分析演变特征,并探索区域自然、社会因子对生态系统服务的驱动作用,为环京津城市群未来的生态环境保护和规划策略制定提供了科学指导和决策依据。     

基于熵值-突变级数法上海市生态安全评价与对策研究

城市生态安全的定量评估对于区域的可持续发展具有极其重要的指导意义。文章基于PSR模型和相关统计数据,构建了生态安全评价指标体系和评价模型,结合熵权法对各指标进行赋权,利用突变级数法对2005—2015年上海市生态安全状况做出定量评价,并对其状态进行分级,研究结果表明:2005—2015年间,上海市生态安全状态可分为两个阶段,2005—2009为生态安全上升期,生态安全指数从0.8633上升到2009年的0.9497,安全等级由V级上升到Ⅲ级; 2009—2015年期间则为下降时期,生态安全指数从0.9497下降至2015年的0.8981,安全等级则从Ⅲ级下降到V级,期间虽有所上升,但生态安全级别仍处于V级。整体而言,由于受到来自人类活动的巨大压力,城市生态安全水平较低,可持续发展受到严峻的挑战。基于研究结果,为提高上海市生态安全水平,促进城市的可持续发展,政府需要采取一些措施,具体可从以下角度来考虑,进一步加强对城市环境的监督和治理,以实现在经济增长的同时也兼顾环境的质量提升,控制人口增长,改善能源结构,提高清洁能源的使用比例,同时改进技术,提高能源利用效率,降低能耗,减少排放;加大对...     

基于SDMs-toolbox预测气候变暖趋势下辽宁省三裂叶豚草潜在入侵区域

为明确气候变暖对三裂叶豚草的潜在适生区域的影响并揭示三裂叶豚草潜在扩散路径及规律,文章选取辽宁省作为研究区域,模拟气候变暖条件下三裂叶豚草在2050年潜在分布范围。研究结果表明,拟合温室气体排放量低的情况下(RCP4.5),三裂叶豚草扩散面积相比2019年增加了10919.9 km²,其中中度和高度适生区分别增加了3137.32km²和7782.58 km²,面积占比分别增加了1.24%和3.07%;拟合温室气体排放量高的情况下(RCP8.5),三裂叶豚草中高度适宜区面积相比2019年增加了6932.2 km²,中度和高度适宜区面积分别增加了2554.81 km²和4377.11 km²,面积占比增加了1.01%和1.73%,说明高温室气体排放量并没有加速三裂叶豚草的快速扩张。高低温室气体排放量情况下,扩张方向大致相同,均表现为为西北和西南两个方向。其一为以中部平原地区为中心向西北方向的锦州、阜新扩张,由原来的低度适生区转变为高度适生区,西部沿大小凌河方向...     

心气虚血瘀证动物模型的构建与评价

中医证候模型起步较晚,为推动中医现代化的发展,要求深入研究和探讨中医证候动物模型.气虚血瘀证作为心血管疾病常见的证型,其动物模型的建立是中医证候实验研究的热点问题,通过对各种心气虚血瘀证动物模型造模方法进行研究,观察实验动物的宏观体征、超声心动图、血流动力学等指标,客观评价其造模方法,同时提出当前中医证候动物模型研究中...     

COVID-19急症与重症宿主内动力学建模研究

为了研究COVID-19的宿主内动力学、分析急症患者与重症患者之间的差异,本文提出了一个TCL-IR模型。首先,基于靶细胞限制模型和免疫应答模型构建TCL-IR模型,并获得宿主内再生数的表达式;其次,结合已有研究确定模型中的部分参数,再采用自适应Metropolis算法进行未知参数的估计;最后,根据所得结果对急症、重症患者之间的差异进行分析。结果显示,急症和重症患者在免疫反应和病毒载量上均有一定差别。急症患者的T细胞增殖系数为0.652,免疫凋亡速率为4.137×10^-6;重症患者的T细胞增殖系数为0.266,免疫凋亡速率为3.283×10^-6。急症患者的病毒载量在35 d左右达到峰值,约为7.20×10⁴copies/mL;重症患者的病毒载量在28 d左右达到峰值且峰值更高,约为1.38×10⁵copies/mL。根据结果分析和文献印证,研究发现部分急症患者的病情加重并不是因为体内过高的病毒载量,而是因为自身过度的免疫反应。因此,急症患者的治疗需要考虑免疫调节方案。     

论证式教学策略在生物学复习课中的应用尝试

以浙江省2018年11月部分选考试题为例,分析如何在选考复习中利用CER论证模型,开展论证式教学,养成学生的科学思维,进而提高学生的析题、解题能力.     

基于FLUS-In VEST模型的中山市生境质量时空分异特征

伴随城市的快速发展,土地利用格局也随之发生变化,对城市生境质量造成显著影响。探究在生态文明建设及生态宜居城市建设下的中山市生境质量的时空分异特征,运用FLUS及InVEST模型评估中山市1995—2026年土地利用、生境质量及生境退化时空分异特征。研究显示:(1)1995—2018年期间中山市土地利用以向建设用地转化为主,其中2000—2010年期间的土地利用变化速度是研究期间内变化最明显的。(2)2000—2010年生境质量变化是研究期间内最明显,生境质量下降的面积达18.98%,而1995—2000年间生境质量上升最明显;中度及以上退化地区面积自1995年逐步上升,并于2010年后逐步稳定在12%左右。(3)通过分析得出中度及以上生境退化区主要分布在建设用地缓冲区0—300米、坡度在0—6°地区,由此得出2026年生境主要退化地区,为进一步的生态规划提供一定参考价值。     

基于InVEST模型的岷江流域土地利用变化对生境质量的影响研究

土地利用及生境质量变化过程对维护自然系统平衡,区域社会经济可持续发展具有重大意义。借助InVEST模型生境质量模块,以岷江流域作为研究区,在分析岷江流域土地利用变化的基础上对其2000、2008、2013、2017年的生境质量变化特征进行分析。结果表明:(1)在2000—2017年,岷江流域的建设用地呈现不断增长的趋势,而耕地、林地和草地呈现缩减的趋势;耕地、林地和建设用地之间的转换较为明显,建设用地转入最大的来源主要是耕地。(2)从时间尺度上看,岷江流域生境质量属于较差和良好等级的占比总体上分别上升71.34%和2.41%;中等和优等等级的占比总体上下降了4.28%和2.61%。(3)从空间尺度上看,岷江流域上游地区的生境质量总体上高于中下游地区;建设用地大面积扩张,侵占了大量的耕地和林地,从而导致了中下游平原区域的整体生境质量下降,其中处于较差和中等等级的区域显著扩大。     

基于BP神经网络的流域生态恢复度计算——以福建长汀朱溪小流域为例

以福建省长汀县朱溪小流域为研究对象,通过野外调查、室内分析以及遥感影像提取相结合的方法获取数据。利用Matlab7.0软件建立BP神经网络生态恢复模型,定量评价退化生态系统的恢复程度。选择土壤理化性质(有机质、全N、全P、全K、容重和p H)、植被结构(植被盖度)、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数)和热环境(地表温度)等4个方面的9个指标建立退化生态系统评价体系,并作为生态恢复模型的输入层数据,生态恢复度作为输出层数据。使用Matlab7.0进行数据预处理、样本训练、样本检验并建立生态恢复模型。利用建立的生态恢复模型对整个朱溪小流域生态恢复度进行定量评价。结果表明,生态恢复模型预测结果与流域生态恢复的实际情况基本吻合,利用BP神经网络模型定量评价退化生态系统的恢复程度具有可行性。朱溪小流域内生态恢复程度极低的区域面积仅占0.94%,95.48%区域为中等恢复程度,说明生态保护措施已初见成效;生态恢复程度高的区域面积仅占3.62%,意味着未来仍需加强治理和保护工作。     

太行山南麓山区栓皮栎-扁担杆生态系统水分利用策略

分析了太行山南麓低丘山区降水、泉水、地下水、土壤水以及栓皮栎、扁担杆的氢氧稳定同位素特征,结合Iso Source模型确定了栓皮栎和扁担杆水分来源的季节性差异,并对栓皮栎和扁担杆水分利用策略进行分析。结果表明,同一生态系统中的栓皮栎和扁担杆枝条水的δ18O和δD值差别明显。雨季中栓皮栎和扁担杆水分来源较浅,以0—20 cm土壤水分为主,但旱季中栓皮栎和扁担杆水分主要来源均比雨季明显加深,其中栓皮栎主要利用40—60 cm土壤水分,扁担杆则主要利用20—40 cm土壤水分。此外,旱季后期栓皮栎还利用部分泉水,其比例达到了19.6%。二者水分来源的不同,使得栓皮栎与扁担杆在旱季期间能避开用水冲突。旱季中生长在生态系统上层的栓皮栎中午部分气孔关闭,蒸腾速率下降,生长在生态系统下层的扁担杆日均蒸腾速率、气孔导度则分别比栓皮栎下降了46.94%和30.58%。栓皮栎和扁担杆分别采取了深水源及部分气孔关闭和浅水源及低蒸腾耗散的水分利用策略来利用旱季中有限的水分,因而其组成的生态系统表现出较强地适合太行山南麓脆弱环境的生态适应性。