城市地理研究中的单分形、多分形和自仿射分形

分形几何学在城市地理研究中具有广泛的应用,然而很多基本概念却让初学者感到迷惑。如何区分单分形、自仿射分形与多分形,是一个基本而重要的问题。简单分形容易理解,而真实的地理现象很少是单分形的。城市生长过程具有自仿射特征,而城市空间格局却具有多分形性质。作者发现,各种分形的共性在于三个方面：标度律、分数维和熵守恒。论文基于标度、分维和熵守恒公式,借助隐喻城市生长的规则分形来区分单分形、多分形和自仿射分形,讨论分形系统演化的机理、分形与空间自相关和空间异质性的联系,同时澄清一些在地理分形研究中的常见错误概念。最后以城市位序-规模分布为例,说明并对比单分形和多分形在城市地理研究中的建模与应用思路。     

食物系统认知进展及其地理学研究范式探讨

食物关系国计民生,中国食物系统面临诸多挑战,耕地资源趋减、环境压力临界、农业劳动力流失、消费需求快速转型等对食物系统功能提出更高要求,地理学的综合性和系统性思维为应对这些问题提供了有效的工具和视角。尽管食物系统得到世界银行、联合国粮农组织以及其他国际各方的高度关注,但目前国内对食物系统的研究却严重不足。论文对食物系统的认知进展进行了深入分析,归纳了食物系统的概念认知历程、类型、特征,梳理出食物系统的研究脉络,包括从“概念”存在到“方法”存在、从线性认知到系统认知、从经济活动到食物景观、从现象描述到时空嵌入等,以此凝练出食物系统的核心内涵与认知进展;在科学哲学范式、人地关系范式、空间范式和系统科学范式指导下,论文遵从“格局—结构—过程—机理”由表及里的研究脉络,进一步探讨了食物系统的时空格局、要素结构、演化过程和发展机理,尝试构建了食物系统的地理学研究范式,研究结论旨在为推动食物系统视角基础研究和实践应用提供参考和借鉴。     

关联演化视角下地理学区域韧性分析的新思考

区域韧性是一个区域应对发展进程中短期冲击与长期变化、积极进行自我调适与转型的能力,表征了区域的适应性、创新性与可持续性,作为新兴理念反映了地理学可持续发展与区域研究的新需求。本研究综述了区域韧性研究进展,基于关联演化视角,探索构建区域韧性认知框架,将情境分析与过程分析并重,思考并总结区域韧性分析的方法论,尝试建立区域韧性评估方程,从经济、社会、环境及制度四个维度进行区域韧性评估,将区域韧性应用于中国地理学研究,分析中国区域韧性研究的一般性与特殊性,将区域韧性研究对接中国实际问题,以期对区域韧性研究做出理论贡献,助推地理学区域发展研究及相关认知领域的跨学科讨论、知识集成与学术交流,为国家制定相关区域政策提供参考,并为国家及区域可持续发展提供科学指引。     

近20a来巢湖流域生态服务价值空间分异机制的地理探测

生态系统服务功能是生态系统和生态过程形成和维持的自然环境条件及作用。基于1995—2017年遥感分类数据,对研究区按3 km×3 km幅度网格化2019个样方,利用空间统计和缓冲区等方法进行巢湖流域生态服务价值时空演变特征分析,应用地理探测器工具揭示生态服务价值空间分异的主导因子及因子交互作用机制,并提出生态服务价值空间优化策略。结果表明：① 巢湖流域生态服务价值量由1995年的303.17亿元分别下降为2005年300.95亿元和2017年287.70亿元,近20a来减少约5.11%,年均下降率0.23%,其中合肥市区、巢湖南部和东部地区降速明显;② 生态服务价值等级空间转移分析表明,巢湖流域低级别生态服务价值区域在扩展,中等及高级别区域在缩小。以巢湖为核心的缓冲区分析表明,20a来缓冲区核心环带内生态服务价值量下降18.55%,巢湖流域水环境保护核心区的生态系统功能变化值得关注;③ 地理探测分析表明,人为影响综合指数是生态服务价值空间分异的主导因子;地形、气象因素是重要影响因子;人为影响指数因子、自然因子及社会经济因子的交互协同增强效应共同影响了流域生态服务价值在空间上的分异效果。研究结果在一定程度上可为巢湖流域生态系统调控与优化提供理论依据。     

The Cabo Frio upwelling overrides geographical patterns in the population dynamics of the shrimp Artemesia longinaris Spence Bate, 1888 (Decapoda: Penaeidae)

Upwelling areas are among the most productive ecosystems on the planet, influencing the biology of marine organisms. This study investigated the population dynamics of the shrimp Artemesia longinaris in two regions in southeastern Brazil, one inside (Macaé—Rio de Janeiro State) and one outside (Ubatuba—State of São Paulo) the Cabo Frio upwelling area. The aim was to verify the influence of the upwelling phenomenon on the abundance, growth, longevity, size of sexual maturity, and reproductive period of the species. In total, 188,902 individuals were captured at Macaé and 3,461 at Ubatuba. Individuals captured at Macaé showed larger maximum size, higher longevity, and slower growth rate, besides reaching sexual maturity at larger sizes than at Ubatuba. Continuous reproduction was observed in both regions, with juvenile recruitment peaks in spring and summer. Local conditions observed at Macaé were influenced by the Cabo Frio upwelling zone, characterized by productive and cooler waters that are around 20°C during most of the year. The upwelling phenomenon is probably the main factor influencing the population parameters studied here, changing the geographic patterns previously observed for the variation of these parameters in A. longinaris.     

等面积纬度和等量纬度间的直接变换

为了便于实现等面积方位投影与椭球等角圆柱或圆锥投影之间的变换,借助具有强大符号运算功能的计算机代数系统Mathematica,推导出了等面积纬度和等量纬度之间变换的直接表达式,进一步将表达式改进为适合电算的形式,并将其系数统一表示为关于椭球偏心率e和椭球第三扁率n的幂级数形式。通过算例分析表明:基于第三扁率n的幂级数表达式具有更紧凑的形式和更好的收敛性,且导出公式的计算误差分别小于10^-8和10^-8″,可以满足大地测量和地图制图计算精度要求。     

急性高温胁迫对虹鳟二倍体和三倍体幼鱼hsps基因表达的影响

本文以二倍体和三倍体虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼为实验对象,探究急性高温胁迫下,不同倍性虹鳟热休克蛋白家族(hsps)基因表达水平。选取二倍体和三倍体虹鳟幼鱼,分别进行常温处理(14℃)和高温胁迫(22℃),并在高温胁迫48h后,将虹鳟置于常温(14℃)恢复48h。分别在实验开始的0,12,24,48,72和96h进行取样,测定实验虹鳟肝脏和肌肉组织中的hsp70s(hsp70a,hsp70b),hsp90s (hsp90a1a,hsp90a2a,hsp90a1b,hsp90a2a,hsp90b1,hsp90b2)mRNA水平。结果表明:hsp70s和hsp90s的各个亚型均能对热胁迫做出反应,并具有应答幅度的组织特异性和时间特异性。在胁迫6和24h后,上述基因mRNA水平达到最高,随后降低。三倍体幼鱼肝脏和肌肉hsps mRNA表达水平的峰值显著高于二倍体幼鱼。研究结果显示,三倍体虹鳟对高温环境更为敏感,需要消耗更多的能量用于适应高温环境。     

单环刺螠soxb基因的克隆及其在幼虫发育中的表达特征

SOXB作为重要的转录因子,参与了动物内胚层分化、消化道形成、神经细胞和感官细胞分化的调控。本研究利用RACE技术克隆了单环刺螠(Urechis unicinctus)2个soxb亚族基因soxb1(Uu-soxb1)和soxb2(Uu-soxb2)的cDNA全长序列,大小分别是1871 bp和2906 bp。在两个推导的氨基酸序列中均包含SOX家族的HMG-box结构和SOXB亚族蛋白特有的Group B homology序列,进化树分析它们分别与SOXB1和SOXB2聚类。原位杂交结果显示,Uu-soxb1和Uu-soxb2为母源表达基因;二者在担轮幼虫中的表达图式存在差异,其中早期担轮幼虫中Uu-soxb1 mRNA广泛分布于虫体中,Uu-soxb2 mRNA则集中于顶纤毛束基部和虫体后部(口后纤毛环之后),中期担轮幼虫中,Uu-soxb2阳性信号主要位于纤毛环及虫体的下半球;而Uu-soxb1 mRNA主要位于虫体下半球;之后的发育中二者的表达位点基本一致,即:晚期担轮幼虫中主要位于虫体后部,体节幼虫和蠕虫状幼虫中主要分布于消化道和体壁处。本研究结果表明,单环刺螠soxb在消化道发育过程中的表达模式与其他已报道动物类似,提示其在消化道发育中具有保守的功能。     

地理国情监测成果在农业、旅游领域中的应用

开展地理国情监测工作的目的是为了获取自然与人类社会经济活动引起的地表变化信息,具体包括地表自然要素、人文地理要素和社会经济信息的空间分布特征及其相互关系,是基本国情的重要组成部分,为政府管理决策、企业生产运营、人民群众生活提供数据基础和决策依据。本文基于地理国情监测数据,结合多种测绘地理信息数据和技术手段,探讨如何利用地理国情监测成果促进农业与旅游业的发展,以期深入挖掘和提升监测成果价值,全面拓展监测成果应用服务的新思路、新方向。     

基于CityEngine的校园三维建模

针对平面地图描述建筑物不直观、复杂且具有限制性的缺点,以CityEngine软件为平台,选取铜陵学院为研究区域,对其进行三维可视化研究。利用ArcMap软件对铜陵学院的Google影像图进行矢量化,通过Cityengine软件创建新场景,基于CGA语言建立了研究区主要建筑物、道路、运动场、绿化区的三维模型。实验结果表明,虚拟三维场景地图相较二维平面图更直观、完整,对三维城市建模具有较好的应用与参考价值。