珠三角城市群区域生态系统服务供需均衡关系

生态系统服务供需均衡关系分析为生态系统管理提供了详实的科学基础信息。基于土地利用、气象和社会经济等多源数据,采用遥感反演、水量平衡方程、修正的通用土壤流失方程和植被净生产力模型(CASA)等方法,分别评估了1990—2015年珠三角城市群粮食供给、产水服务、固碳释氧和土壤保持服务;采用相关社会经济指标核算了生态系统服务的需求量;进而揭示了栅格、县域和市域多尺度的生态系统服务供需均衡关系及其时空演变特征。研究发现：(1)除粮食供给外,产水服务、固碳释氧和土壤保持服务呈波动性增加的趋势,增幅分别为52.2%、21.8%和73.4%;在空间上表现为中部平原地区服务水平低,低山丘陵地带高的分布特征。(2)除土壤保持服务外,粮食供给、产水服务和固碳释氧服务需求量不断增加,增幅分别为10.1%、17.5%和769.4%;中部平原地区生态系统服务需求量大,低山丘陵地带小。(3)除土壤保持和产水服务外,粮食供给、固碳释氧及综合服务供需指数不断下降,其中,2015年粮食供给和固碳释氧供需指数分别为-0.47和-0.71。研究结果可为决策者了解区域的生态系统服务供需均衡匹配状况提供科学基础信息,直接服务并...     

大河岸线生态完整性内涵及评估方法——以长江岸线为例

大河岸线作为流域的重要生态空间,其内涵属性、空间格局和生态功能都具有显著的整体性。从岸线的陆域原真性、水陆生态渐变性、生境依存性及生物多样性等维度,分析了大河岸线生态完整性的科学内涵。结合国内外河流岸线生态评价研究,建立了大河岸线生态完整性的科学表征体系,提出各项指标评估和综合分级方法,并对长江岸线生态完整性进行了评估。结果表明,长江岸线生态完整性总体处于中等水平,从上游到下游沿岸各地市岸段生态完整性得分总体逐步降低;中上游地市岸段受到滨江湿地和洲岛发育程度及湿地保护状况等因素制约,下游地市岸段则受土地开发强度、自然岸线保有率、水陆连通性等制约。虽然中下游岸线有较高的开发程度且受长江大堤的约束,生态完整性受到明显影响,但在相同条件下生态完整性仍然有较大差异性,部分地区如铜陵段、安庆段和上海段仍保持了较高的完整性。大河岸线生态完整性的评估有助于形成既尊重自然规律、保护生态环境、保障防洪安全及供水安全,又能支撑社会经济发展、促进高效集约利用的长江生态岸线格局。     

基于主体功能区的长江经济带绿色发展评价与问题区域识别

长江经济带已成为我国推进绿色发展的重要阵地。基于主体功能区视角,构建以水系统为纽带的长江经济带绿色发展评价指标体系,采用综合加权法、空间自相关、耦合协调度模型等方法探究2018年长江经济带130个城市绿色发展及各子系统耦合协调水平的空间格局,并对绿色发展的问题区域进行分类识别。结果表明：(1)长江经济带绿色发展水平呈由下游、中游至上游递减趋势;各主体功能区绿色发展指数表现为优化开发区>限制开发区>重点开发区。(2)绿色发展各子系统耦合协调度值位于0.365—0.656之间,多处于濒临失调和勉强协调的临界区间,耦合协调水平整体偏低。(3)从长江经济带整体来看,长江中上游地区绝大部分城市绿色发展主要受资源利用和产业发展水平偏低,及由此带来的生态和生活问题限制,且长江中上游地区各省会或直辖市对区域内其他城市绿色发展带动能力不足。从主体功能区视角来看,优化开发区以生态问题为主,仅上海和嘉兴两市;重点开发区以生态和生产问题为主,集中于武汉都市圈和成渝双城经济圈内部;限制开发区以生产和生活问题为主,主要位于省际边界型城市地区。最后综合问题识别结果,分别对长江经济带各主要问题区域绿色发展...     

基于Landsat的重庆市生态环境质量动态监测及其时空格局演变分析

长江流域是我国重要的生态屏障之一,重庆市作为长江上游最后一道关口,研究其生态质量发展对于有效保护长江流域生态环境具有重要指导意义。基于2011—2021年间的Landsat影像等数据,计算遥感生态指数(Remote sensing based ecological index, RSEI),并采用Sen(Theil-Sen median)趋势分析法和MK(Mann-Kendall)检验研究其变化趋势以及利用Hurst指数模型分析RSEI的持续特征。利用空间转移矩阵和重心迁移模型研究其在空间上分布特征的变化情况,最后使用降水、风速、近地表气温、海拔等辅助数据为影响因素,结合地理探测器进一步探究RSEI变化驱动力,探讨重庆市2011—2021的RSEI空间分布及演变趋势。结果表明：(1)重庆市多年平均RSEI为0.593,使用等间距法将其划分的等级为差、较差、中等、良、优的面积占比分别为2.48%、8.28%、38.32%、41,87%、9.05%。从整体来看重庆市生态质量水平较高,重庆市年际RSEI以显著趋势波动增长。(2)RSEI等级为差的地区空间上主要集中于重庆西部;较差等级主要围绕...     

长三角地区植被覆盖演变城乡差异及其原因

城市生态环境和城市化之间的关系是城市可持续发展的关键。研究不同城市化水平下植被覆盖的长时间演变趋势,对理解城市化过程对植被生长动态的影响,城市更新以及推进城市绿化的科学管理具有重要意义。然而,目前对城市内部沿城乡梯度植被生长趋势差异的认识还比较有限。以我国城市化发展最为强烈的长三角地区为研究对象,基于2000-2020年长三角归一化植被指数数据,采用趋势分析和地理探测器方法,探究了长三角地区城市内部植被覆盖演变城乡差异,并从土地利用/覆被变化和城市化发展的角度解析其成因。研究结果表明：（1）2000-2020年长三角地区植被总体呈绿化趋势,植被明显绿化占最大比例（52.06%）,轻微绿化与稳定不变地区占31.68%,零星分布的褐化区占6.82%。（2）城市老城区植被覆盖变化总体呈现返绿趋势（0.016/10 a）,新城区褐化明显（-0.019/10 a）,农郊区绿化突出（0.023/10 a）。在上海、南京和杭州等人口城市化水平较高的城市中,老城区土地利用变化强度最高,其绿化趋势也最高,体现了城市更新过程对绿地空间的促进作用;而在人口城市化水平相对较低的宣城、蚌埠和阜阳等城市,土地利用变化强度相对较低的农郊区也呈现明显的绿化趋势,更多的是受到区域生态保护的影响。（3）土地城市化是长三角地区老城区和新城区植被覆盖变化的主导因子,而城市化因子对农郊区解释程度总体不显著。从长三角总体区域看,城镇人口比重、不透水面积/总面积以及地区生产总值三者对植被覆盖演变存在显著影响,其中城镇人口比重影响最大。     

长江中下游江豚种群现状评价

作者根据近年在长江中下游对江豚进行考察的资料和收集到的标本,系统分析评价了长江中下游江豚的种群现状,主要结果如下:1.长江江豚上至宜昌(距河口1669公里),下至长江口,以及洞庭湖、鄱阳湖均有分布。分布型式是沿长江纵向呈集群性分布,横向呈趋岸性分布;2.长江中下游江豚种群数量估计为2700头。其数量冬季最高,夏季最低。夏季的SPUE值仅为冬季的48.7％—58.6％;3.长江中下游江豚群体以1—5头最为常见,占88％;4.理论推算长江中下游每年新产生个体为539头,年出生率为20％;5.通过分析比较长江中下游和中国沿海以及日本Inland Sea江豚种群数量变动趋势,推测长江中下游江豚很可能进行“江—海”、“海—江”长距离大规模的迁移,这种迁移与生殖有关。     

PHD2基因在鲸类低氧信号通路中的功能

为研究鲸类低氧适应的分子机制,文章克隆了不同低氧耐受能力的3个鲸类物种,抹香鲸(Physeter macrocephalus)、白鲸(Delphinapterus leucas)和长江江豚(Neophocaena phocaenoids asiaeorientalis)的脯氨酸羟化酶2(PHD2)。通过对其序列进行分析,发现3个物种PHD2的氨基酸序列非常保守。通过对这3个物种的PHD2的功能进行探究发现:3个物种的PHD2在常氧情况下均可以降解3个物种的HIF-α(包括HIF-1α和HIF-2α)蛋白,而在低氧(O₂浓度小于2%)情况下,PHD2则无法明显降解HIF-α蛋白。在常氧下,鲸类的PHD2降解HIF-α是依赖于识别鲸类的HIF-1α上LTLLAP和LEMLAP,HIF-2α的LAQLAP和LETLAP氨基酸片段,推测PHD2是通过对HIF-α序列中的脯氨酸位点进行羟基化修饰后,被VHL-E3泛素连接酶复合体所识别,发生泛素化降解。而在低氧条件下,PHD2的活性受到抑制HIF-α不能被VHL-E3泛素连接酶复合体识别,发生降解。研究对3种不同低氧耐受能力...     

The proline biosynthesis in living organisms

Summary In this article we review recent work on the physiology of proline and ¹-pyrroline-5-carboxylate (P5C) in living organisms and consider recent progress in our understanding of the role of P5C synthetase in collagen metabolism and the regulation of urea cycle in vertebrates. Much of this recent progress has been made possible by advances in our knowledge of the enzymes and genes involved in proline biosynthesis in man. The availability of well characterized P5C synthetase deficiency in man has been an impetus for the cloning of the cDNA encoding for this enzyme from man and facilitated the establishment of the phenotype-genotype relationships in P5C synthetase deficiency in higher vertebrates.Abbreviations GK -glutamyl kinase - GPR -glutamyl phosphate reductase - P5CR ¹-pyrroline-5-carboxylate reductase - GSA glutamic--semialdehyde - P5C ¹-pyrroline-5-carboxylate - P₁ Inorganic phosphate - AMP, ADP, ATP Adenosine 5-mono-, di-, triphosphate - NAD⁺, NADH nicotinamide adenine dinucleotide, and its reduced form - NADP⁺, NADPH nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, and its reduced form; DEAF: diethylaminoethyle - OAT ornithine amino transferase; CHO: Chinese hamster ovary - IGF-1 insulin-like growth factor-1 - P5CDH pyrroline 5carboxylate dehydrogenase - IMP inosine 5-monophosphate     

Proline excretion in Escherichia coli: A comparison of an argD + strain and a proline-excreting argD − derivative

In an attempt to deduce the physiological basis of proline excretion in argD ^– strains of Escherichia coli K12, several properties of an argD ⁺ (nonexcreting) and an argD ^– (excreting) derivative were compared. No difference was found in the transport or in the utilization of either proline or its immediate precursor, ¹-pyrroline-5-carboxylate (PCA). Furthermore, no differences were found in the physical or kinetic properties of partially purified preparations of the enzyme mediating the final step in proline biosynthesis, PCA reductase. The specific activity of PCA reductase was, however, consistently higher in crude extracts prepared from the argD ^– mutant.This work was supported by grants from the National Institutes of Allergy and Infectious Diseases (Public Health Service No. AI-10862) and The University of Connecticut Research Foundation (to C. M. B.). J. J. R. was supported by an NDEA Predoctoral Fellowship.     

Differential cardiovascular effects mediated by mu and kappa opiate receptors in hindbrain nuclei

To further investigate the role of opioid peptides and specific opiate receptor subtypes in central cardiovascular regulation by hindbrain nuclei, mu (D-Ala²,MePhe⁴,Gly-ol⁵ enkephalin, DAGO), delta (D-Ala²,D-Leu⁵ enkephalin, DADL) or kappa (MRZ 2549) agonists were microinjected into hindbrain nuclei of spontaneously or artificially respired, pentobarbital-anesthetized rats. In the nucleus tractus solitarius (NTS), DAGO and DADL (0.3 nmol) elicited pressor responses and tachycardia. MRZ (3.0–16 nmol) depressed blood pressure in spontaneously breathing rats, but accelerated heart rate in artificially ventilated animals. Blood pressure and heart rate of spontaneously breathing animals were not altered following nucleus ambiguus (NA) injection of DAGO or DADL (0.3 nmol), but were elevated in artificially respired animals; MRZ (3.0–10 nmol) injected into the NA depressed blood pressure in both groups. These data suggest that in the absence of respiratory depression, NTS and NA mu receptors mediate pressor responses and tachycardia; kappa receptors in the NA mediate a decrease in blood pressure but cardioacceleration in the NTS.