基于miRNA-155结构的人工miRNA表达载体的构建与评价

目的:建立一种适用于人工miRNA(amiRNA)表达研究的克隆载体。方法:基于实验室构建的短发夹RNA(shRNA)表达载体pshOK-basic,将鼠源miRNA-155的侧翼序列插入合适的酶切位点构建得到amiRNA重组表达载体pOK-basic;应用本载体分别构建靶向萤火虫荧光素酶(luc2)和红色荧光蛋白(mCherry)基因的amiRNA并检测其沉默效果。结果:应用此载体能快速高效地构建amiRNA,靶向luc2和mCherry报告基因的amiRNA能较好地抑制靶基因的表达。结论:构建了一种能高效表达amiRNA的克隆载体,为amiRNA的进一步研究及应用奠定了基础。     

不同土地利用类型对丹江口库区土壤氮矿化的影响

氮(N)素是陆地生态系统净初级生产力的重要限制因子, 土地利用类型的变化对生态系统氮循环过程有着重要的影响。采用PVC顶盖埋管原位培养的方法, 对丹江口库区清塘河流域相邻的侧柏(Platycladus orientalis)人工林、人工种植灌木林地和农田3种土地利用类型的氮素矿化和硝化作用进行了研究。结果表明, 侧柏人工林、灌木林地和农田的NH₄⁺-N浓度(mg·kg^-1)依次为1.33 ± 0.20、1.67 ± 0.17和1.62 ± 0.13, 不同土地利用类型间的NH₄⁺-N浓度无显著性差异; 而3种土地利用类型下土壤NO₃^--N浓度(mg·kg^-1)差异显著, 农田NO₃^--N浓度(9.00 ± 0.73)显著高于侧柏人工林(1.27 ± 0.18)和灌木林地(3.51 ± 0.11)。NO₃^--N在灌木林地和农田中分别占土壤无机氮库的67.8%和84.8%, 是土壤无机氮库的主要存在形式; 而侧柏人工林中NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度则基本相等。土壤硝化速率(mg·kg^-1·30 d^-1)从农田(7.13 ± 2.19)、灌木林地(2.56 ± 1.07)到侧柏人工林(0.85 ± 0.10)显著性降低。侧柏人工林、灌木林地和农田的矿化速率(mg·kg^-1·30 d^-1)依次为0.98 ± 0.12、2.52 ± 1.25和6.58 ± 2.29。矿化速率和硝化速率显著正相关, 但是矿化速率在不同的土地利用类型间差异不显著。培养过程中灌木林地和农田NH₄⁺-N的消耗大于积累, 氨化速率为负值, 导致灌木林地和农田矿化速率小于硝化速率。氮素的矿化和硝化作用受土壤含水量和土壤温度的影响, 并对土壤含水量更为敏感。土壤C:N与土壤矿化和硝化速率显著负相关。研究结果表明: 土地利用类型的变化会改变土壤微环境和土壤C:N, 进而会影响到土壤氮循环过程。     

科尔沁沙地刺榆群落的结构特征

对科尔沁沙地刺榆（Hemiptelea davidii）群落的种类组成及其生态类型结构进行了调查.结果表明：研究区刺榆林不存在灌木层;其乔木层可划分为2个亚层,上、下层高度分别为4.05~7.86和2.05~3.20 m;林下共有32种草本植物,隶属13科27属,以禾本科、豆科和菊科为主;研究区有11个植被分布区型,其中,蒙古-东北-兴安-华北分布区型种类最多（34.38%）,其次为东北-华北分布区型（12.5%）.在3个水分生态类型中,中生植物最多,占59.37%,中旱生类型和旱生类型分别占25%和15.63%.在6个生活型中,地面芽植物最多（31.25%）. 刺榆群落具有温带草原的典型生活型特征.     

深圳市大鹏半岛土地利用变化对植被覆盖动态的影响

城市化背景下的植被覆盖动态研究对于区域生态保护工作具有重要的指导意义.利用深圳市1995-2007年的遥感数据以及1996和2007年土地变更调查资料,基于归一化植被指数轨迹追踪分析和叠图代数计算方法,对大鹏半岛植被覆盖动态类型及其空间分异、土地利用变化结构和格局特征以及土地利用变化与植被覆盖动态之间的响应关系进行研究.结果表明：1995-2007年,研究区65%的地区植被覆盖发生显著改变,植被覆盖状况总体趋于好转;城市化和商品农业发展是该区土地利用动态变化的主要成因,研究时段内31%的地表发生了用地功能转变;土地利用变化是区内植被覆盖发生改变的重要成因之一,约35%的植被覆盖出现退降过程区域与土地功能转变有关;55%的用地功能转变区域因机械干扰导致植被覆盖退化,但至研究期末,大多数退化区域已经进入植被覆盖显著改善阶段.     

基于开发区规划环评的土地资源承载力评价

土地资源承载力评价是规划环境影响评价的重点,是决定规划是否可以实施的重要依据.基于地理信息系统技术的空间分析功能,选取高程、坡度、土地利用现状、距居民点距离、距主要交通道路距离和距环境敏感区距离作为敏感因子,综合评价了漳州招商局经济技术开发区生态敏感性程度及其空间分布状况,并将评价结果与用地布局规划图叠加进行生态适宜性分析.结果表明： 研究区84.0%的居住用地、93.1%的工业用地、86.0%的交通用地和760%的其他建设用地处于非敏感区和一般敏感区,用地规划实施总体上对区域陆域生态环境造成的影响较小,规划区内土地资源可以满足规划用地需求.以生态用地为约束条件进行人口承载力评价的结果表明,高度敏感区和60%的中度敏感区可视为生态用地,开发区规划期内人口规模为24.0万,区域人均用地可达134.0 m2,该人口规划规模适宜,符合相关建设用地标准.     

城市扩张过程中建设用地景观格局演变特征及其驱动力

剖析城市扩张过程中建设用地景观格局演变特征及其驱动力,不仅有助于城市生态环境问题的解决,而且为城市用地结构优化、城市景观规划等工作提供科学依据。以快速城市化的中型城市—扬州市为例,利用多期(1995、2000、2005、2010年和2015年)Landsat卫星影像、乡镇水平的扬州统计年鉴等数据,运用景观格局分析、增强回归树(Boosted regression trees)等方法,研究建设用地的扩张模式、形态及景观格局,定量探究地理、社会和经济因子对景观格局的影响机制,从而明晰景观格局演变特征及其驱动力。结果表明,1995—2015年,建设用地面积持续增加,填充式(Infilling)、边缘式(Edge-expansion)和跳跃式(Leapfrog)3种扩张模式在各时段均有出现,但其优势度随着城市发展而改变。建设用地的形态在城市扩张的过程中经历着"集聚"和"扩散"的交替变化过程,景观格局则出现了同质化倾向,景观破碎化下降、聚合度增加。地理因子(海拔和到县市中心的距离)对景观格局的综合影响虽然高于社会经济,但它的影响力却随着城市发展呈现出下降趋势,社会经济的作用则逐渐增强。海拔和人口密度的增加会促进景观的破碎化、抑制景观的集聚;人口数量的增加会促进景观的集聚、降低景观的破碎化;其余因子(到县市中心的距离、人均GDP和第二产业占比)的作用则随城市的发展而发生转变,如人均GDP对景观破碎化的作用表现为"促进→抑制"的转变、第二产业则为"抑制→促进"。     

Soil Diversity and Land Use in the United States

Soils are dynamic components of terrestrial ecosystems that historically have been viewed as economic resources by government and private interests. The large-scale conversion of many sections of the United States to agriculture and urban land uses, combined with the growing awareness of the role of soils in global biogeochemistry and ecology, ultimately requires an assessment of the remaining distribution of undisturbed soils in the country. Here we conduct the first quantitative analysis of disturbed and undisturbed soil distribution in the USA using a GIS-based approach. We find that a sizable fraction (4.5%) of the nation's soils are in danger of substantial loss, or complete extinction, due to agriculture and urbanization. In the agricultural belt of the country, up to 80% of the soils that were naturally of low abundance are now severely impacted (greater than 50% conversion to agricultural/urban uses). Undisturbed soils provide ecosystem services that warrant their preservation, including a somewhat complex relationship with rare or endangered plants. The known and unknown attributes of undisturbed soils suggests the need for an integrated biogeodiversity perspective in landscape preservation efforts.     

土壤质量与可持续土地利用管理

可持续发展的基础是农业的可持续发展,可持续农业应当包含对于资源的成功管理来满足人类需求的变化,同时维持或提高环境质量,保护自然资源。土壤质量是可持续土地利用管理的重要指标,本文在深入剖析土壤质量与可持续土地利用管理内涵基础上,总结、分析了土壤质量和可持续土地利用管理的相互关系,提出了二者研究的发展趋势。并就土壤质量研究如何在可持续土地利用管理中发挥重要作用,以及目前存在的问题等做了探讨。     

涝渍地农业示范小区综合整治开发的理论与方法研究

寻求与当地自然条件和农业经济水平相适应的土地开垦及其合理利用方式,是我国南方涝渍地域面临的一个重要问题,选择江汉平原四湖地区一个由湖泊垦殖形成的碟形微域作为研究对象。借助对该地区进行综合开发的契机,对其生态学特点、开发模式等进行了重新探讨。结果表明,该地区随地面高程的梯级递变,土壤类型、剖面结构、土壤水分和土壤温度动态变化等方面存在明显的梯级分异特征。总体上可分成5个梯级,根据对该梯级分异的具体面积和位置的分析,该地区存在水稻面积过大,低湖地区资源利用不合理,水旱轮作地区农田整治水平低,利用不充分等问题。通过对其进行工程整治,将原有的5个梯级归并成4个梯级;在此基础上开展以农业综合开发和优化农作制度为主要内容的“梯级开发”,使该地区的农业经营效益得到大幅度提高。