Urban Metabolism Based on Emergy and Slack Based Model: A Case Study of Beijing,China

The key to studying urban sustainable development depends on quantifying stores, efficiencies of urban metabolisms and capturing urban metabolisms′ mechanisms. This paper builds up the metabolic emergy account and quantifies some important concepts of emergy stores. Emphasis is placed on the urban metabolic model based on the slack based model(SBM) method to measure urban metabolic efficiencies. Urban metabolic mechanisms are discussed by using the regression method. By integrating these models, this paper analyzes the urban metabolic development in Beijing from 2001 to 2010. We conclude that the metabolic emergy stores of Beijing increased significantly from 2001 to 2010, with the emergy imported accounting for most of the increase. The metabolic efficiencies in Beijing have improved since the 2008 Olympic Games. The population, economic growth, industrial structures, and environmental governance positively affect the overall urban metabolism, while the land expansion, urbanization and environmentally technical levels hinder the improving of urban metabolic efficiencies. The SBM metabolic method and the regression model based on the emergy analysis provide insights into the urban metabolic efficiencies and the mechanism. They can promote to integrate such concepts into their sustainability analyses and policy decisions.     

Molecular markers for identifying a new selected variety of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei

Selective breeding of the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei during the last decade has produced new varieties exhibiting high growth rates and disease resistance.However,the identification of new varieties of shrimps from their phenotypic characters is difficult.This study introduces a new approach for identifying varieties of shrimps using molecular markers of microsatellites and mitochondrial control region sequences.The method was employed to identify a new selected variety,Kehai No.1(KH-1),from three representative stocks(control group):Zhengda;Tongwei;and a stock collected from Fujian Province,which is now cultured in mainland China.By pooled genotyping of KH-1 and the control group,five microsatellites showing differences between KH-1 and the control group were screened out.Individual genotyping data confirmed the results from pooled genotyping.The genotyping data for the five microsatellites were applied to the assignment analysis of the KH-1 group and the control group using the partial Bayesian assignment method in GENECLASS2.By sequencing the mitochondrial control regions of individuals from the KH-1 and control group,four haplotypes were observed in the KH-1 group,whereas14 haplotypes were obtained in the control group.By combining the microsatellite assignment analysis with mitochondrial control region analysis,the average accuracy of identification of individuals in the KH-1group and control group reached 89%.The five selected microsatellite loci and mitochondrial control region sequences were highly polymorphic and could be used to distinguish new selected varieties of L.vannamei from other populations cultured in China.     

基于TC35的远程温度监测报警系统

针对日常生活中因对温度变化的忽视引起的各种问题,提出一种对温度进行远程监测并短信通知用户的系统,以达到向用户进行温度报警的目的.系统主要由STC89C52单片机,液晶显示器1602,温度传感器DS18B20,TC35模块4大部分构成,首先通过温度传感器DS18B20采集当前环境温度,然后利用液晶显示器1602将当前温度显示出来,与此同时单片机判断当前温度值,当前温度超过温度上限值时,单片机控制GSM模块向指定手机号发送一条短信.结果显示,当温度超过设定温度时,指定手机会收到一条报警短信,提醒用户当前的温度超过了温度上限.通过与传统的温度检测系统作对比,系统能够得到较准确的温度检测值其测温误差能够控制在0.4以下,并且通过发送短信来对温度进行远程实时监测.     

人类活动对海洋生态系统影响的空间量化评价——以莱州湾海域为例

本文针对海域管理中难以量化人类活动对海洋生态系统影响的问题,提出人海关系空间量化模型,通过完善概念模型、构建指标体系、确定权重及标准,最终利用作用强度和位置关系量化人类活动对海洋生态系统的影响,数值在0—1之间,等分为四个影响程度,由弱到强依次为微弱、中等、强烈和极强,并将该模型和量化方法应用于莱州湾海域。研究结果表明:整个莱州湾受人类活动的综合影响均值为0.425,处于中等影响程度;其中污水排放、围填海工程及港口航运是对莱州湾生态系统影响比较强烈的人类活动;研究海域中40%受到人类活动的强烈影响,44%为中等影响,16%为微弱影响。空间量化分析显示,人类活动对莱州湾近岸海域的综合影响比邻近外海强烈,其中影响较强烈的区域出现在西南近岸海区,而影响较微弱的海区则为莱州湾北部外海。该方法空间量化结果与莱州湾实际情况相符,说明人海关系空间量化模型适合定量化评估人类活动对该海域生态系统的影响,可为"山东半岛蓝色经济区"海域管理提供技术支持。     

盐度调控对花鲈(Lateolabrax maculatus)生长相关基因表达的影响

生长激素受体(GHR)作为GH/IGF轴的中心环节,在内分泌调控中发挥重要作用。本实验采用c DNA末端快速扩增法(RACE)技术克隆出花鲈GHR1和GHR2的c DNA全长序列。急性低盐度调控实验设为海水组、半海水组和淡水组。测定了急性低盐度调控24、48、96、144、192h后,花鲈肝脏中GHRs、IGF-1及垂体GH表达情况。结果表明,GHR1 c DNA全长序列2436bp,编码637个氨基酸;GHR2 c DNA全长序列2940bp,编码582个氨基酸。GHR1与GHR2由信号肽、胞外区、跨膜区、胞内区组成,且结构存在差异。脑、肾、鳃中GHR1表达明显高于GHR2;而在肌肉、垂体、肝脏、盲肠、胸腺、心脏中,GHR2表达明显高于GHR1。24h时,各组GHR1表达不变,GHR2、GH、IGF-1显著下降。之后,相对于海水组,淡水组和半海水组GHRs和IGF-1表达升高,而GH下降,GH与GHR负相关。据结果推测,花鲈GHR2可能为SL受体,GH/IGF轴参与低渗调控可能是通过增加GHRs,进而激活下游IGF-1表达而实现。     

高效分解水产原料的菌株分离鉴定和组合发酵初探

为从一种组成未知的商用复合菌中分离并筛选出优势发酵菌株,本实验采用稀释平板培养法,对菌种进行分离纯化,同时参照《真菌鉴定手册》和《常见细菌鉴定手册》,根据其形态学特征、生理生化特性,并分别结合16S r DNA和18S r DNA序列的比对分析对菌种进行鉴定。另外,本研究通过生长曲线测定,单菌种发酵试验以及多菌种混合发酵发酵试验,以游离氨基酸态氮为指标,以期筛选出发酵低值水产品制备菌肥的最佳菌株组合。结果显示,共分离得到4株菌,分别为a热带假丝酵母、b罗伦隐球菌、c枯草芽孢杆菌、d蜡样芽胞杆菌。且菌种组合acd发酵后游离氨基酸态氮的含量较对照组上升最显著,为8.276g/L。故可确定最佳发酵菌株配方为acd(热带假丝酵母+枯草芽孢杆菌+蜡样芽胞杆菌)。     

香鱼(Plecoglossus altivelis)肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 基因的分子克隆、鉴定及免疫相关性表达

肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)是TNF 超家族成员之一, 在动物机体抵 抗细菌和病毒入侵时发挥重要作用。本研究基于香鱼(Plecoglossus altivelis)单核/巨噬细胞转录组数 据库, 获得了香鱼TNF-α 基因(PaTNF-α)全长cDNA 序列。PaTNF-α 由1932 个核苷酸组成, 包含一 个大的开放阅读框, 编码235 个氨基酸, 预测分子量为26.4 kDa.氨基酸序列多重比对分析表明, PaTNF-α 具有TNF 超家族的特征序列、1 个TACE 酶切位点和1 个保守的二硫键, 与虹鳟 (Oncorhynchus mykiss)TNF-α 同源性最高, 为53.4%; 系统进化树分析表明, 鱼类TNF-α 形成一个大 簇, PaTNF-α 与虹鳟TNF-α 进化相关性最高。实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR) 结果显示, PaTNF-α mRNA 在头肾中表达量最高; 鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后香鱼肝、脾、头 肾和外周血细胞中PaTNF-α mRNA 表达量显著上调; 香鱼单核/巨噬细胞经鳗弧菌、LPS 和poly(I: C) 处理后, PaTNF-α mRNA 表达量显著上调。原核表达了PaTNF-α 成熟肽, 并制备了抗血清。Western blot 分析表明, 鳗弧菌感染后香鱼血清和单核/巨噬细胞上清中的PaTNF-α 表达量含量也显著增加。 综上, 香鱼TNF-α mRNA 及蛋白的表达与病原体感染密切相关, 为深入研究鱼类TNF-α 的生物学功 能及其在病原体感染中的作用机制提供理论基础。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)低盐耐受性和体重的遗传参数估计及其相关分析

为评估三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)体重及其低盐耐受性遗传力,本实验构建了20个三疣梭子蟹全同胞家系,分别在其60、90养殖日龄测量其各个家系的体重,并在60日龄时取每个家系90个个体,在盐度4胁迫下分别在12h、24h、48h、72h统计其死亡率,作为衡量其盐度耐受性指标。利用全同胞方差组分分析法评估其低盐耐受性及体重遗传参数。结果发现三疣梭子蟹在60日龄下,其体重遗传力为0.45,其在12h、24h、48h、72h处理条件低盐耐受性遗传力分别为0.13、0.18、0.21、0.29。通过聚类分析的方法将其耐受性状分为3类,并通过相关性分析发现三疣梭子蟹生长性状与低盐耐受性性状的相关系数为0.143,检验并不显著(P=0.547),说明三疣梭子蟹生长性状与耐低盐性状并不相关,在选育时可采用复合选育,提高育种效率。     

未来黄、东海营养盐浓度变化情景预测

本文基于FGOALS(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model)对未来气候情景的预测结果,结合千年生态评估的未来两个情景下的河流营养盐载荷特征,利用黄、东海水动力模型和生态模型并采用降尺度的方法对未来黄、东海营养盐的分布特征进行情景预测。结果表明,两个情景下未来河口邻近海区营养盐浓度将显著增加,富营养化加剧;GO(Global Orchestration)情景下,河流无机氮载荷增幅较大,夏季黄海中部无机氮浓度明显升高;AM(Adapting mosaic)情景下,由于河流无机磷载荷增幅较大,海区氮磷比有所下降,夏季黄海中部表层无机氮浓度降低,而在底层升高。通过敏感性实验并结合收支分析对各海区水动力条件未来变化、河流载荷变化的相对贡献进行了评估:相对于水温和水动力环境改变,河流营养盐排放量的增长是未来营养盐浓度增加的主要原因。营养盐收支分析表明,未来对流和混合输运的变化有助于黄海营养盐浓度的增加,夏季生物量升高造成更多碎屑沉降并在底层矿化使得层化季节冷水团底部营养盐浓度增长;长江口邻近海区营养盐浓度增长主要受冲淡水羽流的影响;净初级生产增加加剧了营养盐的消耗。     

印度洋中西部大眼金枪鱼年龄与鱼体脂肪含量的关系

本文根据2012年10月—2013年3月在印度洋中西部海域金枪鱼延绳钓渔业调查所获得的样本,利用其脊椎骨鉴定了334尾大眼金枪鱼(Thunnus obesus)的年龄,并利用鱼类脂肪含量仪测定了其肌肉的脂肪含量,进而对年龄与脂肪含量的关系进行了研究。结果表明样本金枪鱼的特征如下:(1)年龄组成为1—9龄,其中4—6龄比例最大,约占样本总数的66.4%;(2)脂肪含量范围为3.1%—29.8%,平均为13.4%,优势范围在7.0%—17.0%之间,其中13.0%—17.0%的比例最高达51.4%;(3)通过比较不同年龄组的脂肪含量发现,鱼体脂肪含量1—3龄随年龄增加而下降。4—5龄脂肪含量较高,6龄急剧下降到最低,7—9龄又呈升高的趋势;(4)雌性和雄性大眼金枪鱼的新陈代谢变化无明显差异,雌性比雄性的性成熟年龄要早1年左右,雌性3—4龄时性成熟,而雄性为4—5龄时性成熟;(5)脂肪含量的变化可能与大眼金枪鱼生长、繁殖、衰老等过程中的新陈代谢变化相吻合。