1975—2015年甘肃省白龙江流域自然保护区生态系统服务价值及其时空差异

利用1975-2015年7期遥感数据重建甘肃省白龙江流域8个野生动物自然保护区的生态系统时空变化特征,并在对该研究区各类生态系统服务价值当量修订的基础上,采用生态系统服务价值评估模型和敏感性指数,对不同时期的生态系统服务价值进行评估。结果表明:(1)白龙江流域自然保护区以森林生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,农田和裸地生态系统面积减少,而森林、草地、水域和人工表面生态系统呈增加趋势,且在2000年后变化最活跃。(2)研究区生态系统服务价值由1975年的239.68×10^8元上升到2015年的243.58×10^8元,净增加3.90×10^8元,农田和裸地生态系统服务价值持续减少,而森林、草地和水域生态系统服务价值则呈增加趋势。(3)整体上,研究区南部生态系统服务价值呈增长趋势,而中北部地区则处于阶段性变化状态,文县大鲵自然保护区单位面积生态系统服务价值密度最高,多儿自然保护区价值密度最低,且为唯一衰退型保护区。(4)在不同生态系统服务类型中,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。白龙江流域自然保护区生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统服务价值的变化具有放大作用。     

天气因素对武汉市出租车出行活动的影响

天气状况作为人们生活环境的组成要素之一,对居民日常出行可产生显著的影响,具体可表征为特定空间位置和用地类型范围内出行活动的需求量以及道路交通路线选择的变化。高效、智能化的交通应急管理和城市规划建设亟需理解天气因素影响交通出行时空分布的基本规律。本文选取武汉市作为典型研究区域,基于出租车、气象和空气质量等数据,对不同天气下的居民出行模式和司机路径选择模式进行时空分析,并解释2类模式产生变化的原因和机制。结果表明：① 从时间上看,工作日的出租车需求量更容易受到天气变化的影响,其中降雨、气温的升高和风速的增强会显著降低居民对出租车的需求;② 从全市域空间尺度上看,降雨使得居民对出租车的需求量在工作日时段减少,而在周末时段增加,其中降雨主要刺激短距离出租车出行需求而抑制中长距离出行需求;③ 从城郊区空间尺度上看,雨天时段主城区内部的中距离流量减少,郊区内部的短距离流量增加,往返于主城区和郊区的中长距离流量在工作日减少、在周末增加;④ 从功能区空间尺度上看,下雨使得行政办公用地的出租车需求量减少,商业金融用地的出租车需求量在工作日减少、在周末增加,工业用地的出租车需求量在工作日增加、在周末减少;⑤ 从行驶路径上看,出租车司机在晴天时偏好根据距离来判断最佳路线,而在雨天倾向于改变原先路线选择策略,将距离和车速共同作为最佳路线的指标,选择用时最少的最佳路线。本文研究成果可帮助城市和交通管理部门更加深入地理解城市居民出行规律及其时空分布特征。     

Delimitation of Urban Growth Boundary Based on the Coordination of Ecology and Residential Activity Spaces: A Case Study of Jinan,China

Delimitation of an urban growth boundary (UGB) can effectively curb disorderly urban expansion, optimize urban development space and protect the ecological environment. Eco-environmental sensitivity was evaluated and areas prohibiting construction expansion were extracted by establishing an index system. Point of interest (POI) and microblog data were utilized to analyze the expansion of residential activity space. Urban space expansion potential was calculated using a comprehensive evaluation model, and an urban growth boundary for Jinan in 2020 was delimited combining the predicted urban expansion scale. The results showed that: (1) An evaluation of eco-environmental sensitivity can effectively protect ecological land and provide an ecological basis for urban expansion. Regions with high eco-environmental sensitivities in Jinan are located along the banks of the Yellow River and Xiaoqing River and in southeast mountainous areas, but eco-environmental sensitivities in the central, north and southeast areas are relatively low; (2) The model to evaluate urban residential activity expansion can quantify the spatial distribution of urban residents' activities. Regions with high potential for residential activity space expansion in Jinan are mainly concentrated in the middle of Jinan and most are part of existing built-up areas and surrounding areas; (3) The method that delimits urban growth boundaries based on the coordination of ecology and residential activity space is reasonable. Spatial expansion in Jinan mainly extends towards the east and west wings, and the boundary conforms to the spatial strategy guiding Jinan’s development and is consistent with the overall layout in related plans. Considering both ecological protection and the internal forces driving urban expansion, the method of urban growth boundary delimitation used in this study can provide a reference and practical help for studies and management of urban development in the new era.     

香鱼(Plecoglossus altivelis) JNK1基因克隆及其在成熟卵过熟进程中的表达变化

c-Jun氨基端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNKs)是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)蛋白超家族成员之一,参与细胞骨架构建、细胞凋亡等多种细胞活动。本研究克隆了香鱼(Plecoglossusaltivelis)JNK1基因cDNA序列,并检测了其成熟卵在排入体腔保存不同时间(0—96h)的过熟过程中JNK1基因的表达变化。结果显示,香鱼JNK1基因cDNA序列全长1670bp,含一个长度1155bp的开放读码框,编码384个氨基酸,预测蛋白分子质量约44.2kDa、理论等电点6.61。氨基酸序列多重比对显示硬骨鱼类中JNK1氨基酸序列高度保守,香鱼与黄鳝的JNK1序列相似性最高(97.6%)。系统进化树分析显示各种脊椎动物的JNK1、JNK2、JNK3分别聚为一簇;本研究获得的香鱼JNK1位于JNK1大簇中并与黄鳝JNK1优先相聚,表明二者进化关系较近。RT-PCR检测结果显示健康香鱼JNK1基因在脑和性腺中高表达,肝和鳃中无表达。实时荧光定量PCR检测显示香鱼成熟卵JNK1基因的表达变化与卵的受精率、孵化率随保存时间延长而降低之间存在相关性:成熟卵随保存时间的延长JNK1表达量逐渐升高、在48h时达到峰值(24h、48h时的表达量分别为0h时的1.49倍和2.55倍),在此期间卵有较高的受精率和孵化率(48h时分别为88.99%和67.32%);保存时间继续延长时卵内JNK1基因都处于高表达水平,72h和96h时的表达量分别为0h时的2.32倍和1.53倍,而卵的质量也在保存超过48h后急剧下降(72h时受精率和孵化率分别为50.2%和25.54%)直至基本失去受精、孵化能力(96h时受精率和孵化率分别为10.83%和0.54%)。综上,香鱼JNK1基因表达上调与香鱼成熟卵的过熟凋亡过程密切相关,为深入研究香鱼JNK1基因的功能及卵过熟机制提供了基础资料。     

Influence of environmental disturbances and reproductive strategy on genetic diversity and differentiation of Zostera marina populations on the southern coast of Korea

The genetic diversity and differentiation of four Zostera marina populations along the southern coast of Korea were estimated using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers to determine the effects of natural and anthropogenic stresses and reproductive strategy on within‐population genetic diversity. The mean number of alleles and gene diversities, indicating population genetic diversity, was highest in the Z. marina population that was exposed to repeated environmental disturbances, and lowest in the most undisturbed population. The higher genetic diversity in the disturbed population was associated with a higher contribution of sexual reproduction to population persistence. This suggests that both the level of disturbances and the reproductive strategy for population persistence contributed significantly to population genetic diversity at the study sites. According to the analysis of molecular variance (AMOVA), 76% genetic variation was attributable to differences among individuals within populations. The observed genetic differentiation (F_ST = 0.241) among Z. marina populations at the study sites appeared to result from reduced meadow size, increased genetic drift, and a high incidence of asexual reproduction. Increased population genetic diversity can enhance resistance and resilience to environmental disturbances; thus, this investigation of seagrass population genetics provides valuable new insights for the conservation, management, and restoration of seagrass habitats.     

绿色渔业背景下的舟山群岛新区海洋渔业创新发展

为促进舟山群岛新区海洋渔业经济发展水平的进一步提升,文章以绿色渔业为背景,采用PEST分析法综述舟山群岛新区海洋渔业创新发展的宏观环境和存在的问题,并提出措施建议。研究结果表明:舟山群岛新区海洋渔业创新发展具有优良的政治、经济、社会和技术环境,但存在渔业资源环境约束、渔业经营规模小、休闲渔业同质化和现代技术发展受阻等问题。未来舟山群岛新区海洋渔业创新发展应主要采取4项措施:加强海域资源环境修复,建设海洋牧场;提升海洋渔业信息化水平,建设渔业智库;深入挖掘旅游文化资源,打造特色休闲渔业综合体;推进互联网技术运用,开拓"互联网+海洋捕捞业"新模式。     

系泊式海洋工程设施的用海范围界定

为提高我国海洋工程项目用海的管理水平,进一步完善现有相关规范,文章分别以浮标、浮式生产储卸装置、浮式风力机和线形悬浮结构物为例,探讨系泊式海洋工程设施的用海范围界定。研究结果表明:科学合理地界定系泊式海洋工程设施的用海范围,须综合考虑结构物本身特点及其所在环境等因素,注重设置适当的安全距离,并简明标示相关结构物的垂向用海范围。     

我国与美国潜水器的发展和对比

为加快我国潜水器的发展尤其是业务化应用,保障我国深海大洋科考工作的顺利开展,文章梳理美国伍兹霍尔海洋研究所和我国主要潜水器的技术指标和应用情况,并通过对比提出我国的优势和不足。研究结果表明:载人潜水器方面,我国"蛟龙"号在平均下潜深度的关键指标上领先于美国"Alvin"号,但由于发展较晚,在下潜次数等方面远远落后;无人有缆式潜水器方面,我国"海龙"系列正处于作业磨合期,在最大水下航速方面与美国"Jason"号差距较大;无人自治式潜水器方面,我国"潜龙"系列与美国"Sentry"号和"REMUS"系列差距不大,但在小型潜水器协同化作业和系列化生产等方面存在不足;复合型潜水器方面,我国"海龙11000"号与美国"NEREUS"号和"NUI"号差距不大,但应提升载荷和冰下作业能力;水下滑翔机方面,我国"海翼"号与美国"Spray"号和"Slocum"号差距不大,且即将业务化应用;我国应通过完善海洋技术装备运行机制和积极开展海上科考航次任务,不断积累潜水器作业经验。     

面向地理信息大数据的时空事件关系可视化分析框架

不同类型的地理信息大数据蕴含了丰富的时空关系,反映个体或者群体时空事件之间的变化模式,在资源、环境、交通等领域的智慧应用中起到关键性作用。然而,地理信息大数据拥有的多尺度和多语义特性,在挖掘地理信息大数据的时空关系时会存在许多困难。如何有效地构建多尺度多语义时空关系,并直观地表达这些时空关系是一个重大挑战。本文设计了一种时空事件关系可视化分析框架,通过定义事件间时空关系的描述,设计了一种多视图协同的可视化分析方法,结合时空关系的可视化协同交互,实现地理信息大数据时空事件可视分析。基于时空轨迹数据,通过试验说明该方法可以探寻时空事件及背景间的时空关系,实现时空事件的交互可视分析。     

海上距离元胞自动机分析法

针对障碍存在情况下距离变换研究较少的问题,提出了一种基于元胞自动机的绕障欧氏距离变换方法。以南海为例,基于海陆分布数据和目标点数据,以最短绕障路径长度为元胞状态,设计了包含距离算子的元胞状态转换规则。通过元胞自动机模拟距离扩散计算过程,得到绕障距离变换结果,并分析了绕障效果和精度。结果表明:本文方法动态直观地展示了绕障距离变换过程,能够自动计算绕过障碍的最短距离;具有更新机制,能够根据邻域的变化修正状态值;为绕障距离变换问题提供了一种近似的解决途径,错误率低于3.96%,可应用于航线设计、海上救助等领域。