土地利用转型下的西安市景观格局演变特征及驱动力分析

为揭示1990—2020年来西安市土地利用与景观格局的时空演变规律,以1990年、2000年、2010年和2020年土地利用数据为基础,借助ArcGIS10.8和Fragstats4.2等软件对其进行分析。结果表明:(1)1990—2020年,土地利用变化显著,耕地面积持续减少,草地面积先减后增整体呈现下降趋势,随着城市的不断发展,建设用地大面积占用了耕地,使耕地面积逐步缩小,且其他用地类型也均向建设用地转变;(2)在不同的景观类型之间,存在着明显的迁移现象,它们的空间聚集程度减小,破碎度增强,形状变得更为复杂,景观优势度减小,异质性增加;(3)景观格局演变的主要驱动因素是社会经济发展、农业生产和政策导向,其中,社会经济发展是耕地向建设用地转化的主要驱动力,政策因素是引起林地和耕地发生转移的根本原因。

哈尔滨城市工业废弃地自生植物多样性与分布特征

【目的】当今城市化进程伴随大量废弃地的出现和消失,这些废弃地由于缺少管理和使用,为自生植物提供了重要生存空间。探索工业废弃地自生植物保护和创造可持续、低维护景观的潜力,具有理论和实践意义。【方法】2020年9—10月和2021年5—6月,对哈尔滨主城区7处工业废弃地进行调研,记录875个样方中自生植物物种名称、高度、盖度、生境类型、演替阶段、干扰强度、地表类型等信息。采用Kruskal-Wallis检验比较不同生境类型、演替阶段、干扰强度和地表类型的自生植物多样性差异,采用典型相关分析法(canonical correlation analysis,CCA)研究4类环境条件因素与自生植物物种分布的关系。【结果】结果表明:1)哈尔滨工业废弃地自生植物物种丰富,共记录43科、120属、168种;2)路缘和林缘自生植物多样性高于其他类型生境,演替中间阶段自生植物多样性高于其他阶段,中等强度干扰对自生植物多样性有积极影响,不同地表类型的3个多样性指数没有显著差异;3)4类环境条件因素对自生植物分布变化的解释量为1.79%,演替阶段和生境类型对物种分布起主要作用。【结论】工业废弃地保护和更新实践中应注重保护林缘和墙缘生境,保护和提升具有丰富生境和不同演替阶段的废弃地。

哈尔滨市土壤保持服务价值时空演变及其驱动力

[目的]土壤侵蚀是全球性的重要环境问题,严重制约了人类的生产和生活。定量研究土壤保持服务价值为区域水土保持措施的制定,哈尔滨市水土保持功能分区规划提供科学依据。[方法]基于InVEST模型泥沙输移比例模块,对哈尔滨市2000,2010,2020年的土壤侵蚀量和土壤保持量进行评估,借助空间自相关法分析土壤保持量的空间聚集类型,并利用参数最优地理探测器揭示其空间异质性形成的驱动力。[结果]①2000,2010,2020年哈尔滨市土壤保持量分别为2.18×10^(9),2.07×10^(9),2.77×10^(9)t,呈现先减少后增加的趋势,整体呈现“西低东高”的空间分布格局;②土壤保持量呈现强烈的空间正相关,以低—低聚集和高—高聚集类型为主,低—低聚集类型面积呈现下降趋势,而高—高聚集类型则呈现先降低后上升的趋势;③高程、降水量和坡度对哈尔滨市土壤保持量空间异质性的解释力最强,平均解释力分别为0.2259,0.1989,0.1804,其中坡度和降水量与其他因子的交互作用,是研究区解释力最强的交互因素。[结论]哈尔滨市应加强对城市西部和松花江沿岸的水土治理,同时维持城市北部和东部良好的水土状况,避免大规模的人类干扰活动。

生境营造与城市绿地生物多样性提升

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,其中城市生物多样性是全球生物多样性的重要部分。城市生物多样性的概念与生物多样性相似,也包含了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个主要层次。城市生物遗传多样性是指城市中同一个物种在基因层次的多样性,比如菊花、牡丹、鸢尾和月季各有多个人工栽培品种,由于基因不同,呈现出不同的色彩和形状。

城市尺度上植被分类体系方案及其在上海市的运用

以城市为对象编制植被志或植被图有助于城市尺度上的植被管理与保护.我国的植被分类体系主要是以自然植被为主体构建的,且大多集中在全国尺度上或省域尺度上,不适用于城市尺度上的植被分类.并且,强人为干预下形成的植被一直未出现学界公认的分类体系,给城市植被的研究带来了诸多不便.本文基于“起源-干扰-功能”为基本原则的综合型城市植被分类体系,按照植被起源和受人为干扰程度将城市植被分为自然植被、次生植被和栽培植被.栽培植被依据其功能类型进一步划分为人工林地植被、景观绿地植被及农业植被三大类型.下级单位参照1980年《中国植被》的分类系统,并结合新近《中国植被志》编研提出的3个初步纲领性文件,进而构建城市植被分类系统,并对城市植被分类的原则和标准在上海地区进行了应用尝试,以期进一步构建一个兼具学术科学性和应用操作性的城市植被分类体系,为后续城市植被志的编撰,以及城市植被的认知、保护、建设和管理提供理论依据和技术支撑.

上海综合公园游人行为与植物景观空间要素的关系

明确不同年龄游人行为与植物景观空间要素之间的关系,有利于建设全龄友好的植物景观空间,提高城市公园的社会效益。以上海市中心城区6座综合公园中44个植物景观空间为研究对象,采用行为注记法观察记录儿童、青年人、中年人和老年人4个年龄段使用者的游人行为,分析各类使用者的行为时空特征及与植物景观空间要素之间的关系。结果表明:1)老年人的行为密度最高、青年人最低,老年人的游人行为时间集中在8∶00—9∶00,儿童、青年人和中年人集中在16∶00—17∶00。2)儿童的游人行为主要为植物与建(构)筑物组合的亲子活动,青年人、中年人、老年人的游人行为以静坐闲聊类为主,其中青年人和中年人以植物与水体组合空间为主,老年人以植物与道路组合空间为主。3)儿童的亲子活动与休息设施可容纳人数呈显著正相关,与林木径级呈显著负相关;青年人的安静休闲类活动与硬质铺装面积呈显著正相关;中年人的安静休闲类行为与硬质铺装面积比呈显著正相关,与林木径级呈显著负相关;老年人的安静休闲类行为与硬质铺装面积比、空间内道路密度呈显著正相关,与空间围合度、林木径级、常绿落叶比呈显著负相关。以上结果说明,配置单一且分枝点较低的乔灌木、打开部分分枝点较高的林下空间、增加休息设施和硬质空间比例,可以提高儿童和中、青年人群的游人密度,以及营建满足各年龄段游人行为的植物景观空间。

哈尔滨市高校校园绿地自生植物多样性及其在异质生境中的分布特征

自生植物是城市生物的重要组成部分,是城市生态系统可持续发展的重要保障。运用均匀网格布样法,结合典型生境取样法,调查并分析了哈尔滨10所高校校园绿地自生植物的物种多样性及其生境特征。结果表明:1)共记录到自生植物146种,隶属于42科108属;2)教学科研与行政办公区、学生生活区以及微生境类型中的乔-草生境、行道树池绿地生境、灌草生境及人工草坪生境是自生植物的主要生存空间;3)生活史周期较短和可塑性高的世界广布性自生植物对高频度和高强度的人为干扰具有很强的适应性。研究成果将为探索城市生物多样性保护与维持策略提供依据,也为低成本校园植物景观建设与养护、自生植物生境设计与营造及生物多样性保护与维持提供参考。

哈尔滨市产水量时空变化及其驱动力

[目的]探讨2000—2020年黑龙江省哈尔滨市产水服务的时空变化特征,揭示哈尔滨市产水量时空分异特征的驱动机制,为该市水资源管理及可持续发展提供科学依据。[方法]选取中国典型的寒地城市哈尔滨市作为研究区,基于InVEST模型产水量模块对2000,2010和2020年的产水量时空变化特征进行分析,并利用参数最优地理探测器揭示哈尔滨市产水量时空演变的驱动因素。[结果](1)2000—2020年哈尔滨市产水量呈逐年增长趋势,产水量由2000年的9.68×10^(9)m^(3)增长至2020年的2.23×10^(10) m^(3)。不同年份产水量的空间分布格局基本相似,在空间上整体表现为“东高西低”的分布特征。(2)研究区产水量的分布存在显著的空间正相关,以“低—低聚集”和“高—高聚集”类型为主,2000—2020年,二者面积占全市总面积的比例呈下降趋势。(3)各驱动因素对产水量的影响具有明显的空间异质性,实际蒸散发量和土地利用类型是经济质量发展区的主要驱动因子,而在自然主导的生态屏障区,二者的综合驱动力远不及经济质量发展区。[结论]产水量评估作为水源涵养研究的基础,与生态系统服务和生态产品价值密切相关。2000—2020年哈尔滨市产水量时空格局变化显著,气象和土地利用因子是其主要驱动因子。

快速城市化背景下大庆城市湖泊湿地景观空间格局变化

在RS和GIS技术支持下,利用1979、1989、2001、2008年4个不同时期的卫星遥感影像作为信息源,选取斑块总面积、斑块密度、斑块形状指数等指标,对大庆市区近30 a以来城市湖泊湿地景观空间格局的动态变化进行了定量研究,结果表明:近30a来,研究区域湖泊湿地面积先是增加,后随着城市化进程的加快而逐年急剧下降;1989—2008年,受石油资源开采和快速城市化过程的双重影响,湖泊湿地退化趋势显著;近年来,湖泊湿地景观形状趋向规则,这与自然湖泊被人工水体取代及湿生植被的大量减少有直接关系;研究区域湖泊湿地景观动态变化的驱动力包括自然因素和人为活动干扰因素,人为活动干扰是主要的驱动力;随着石油资源的枯竭,应该加强保护和恢复大庆城市湖泊资源,实现资源型城市的健康转型和可持续发展。

PEG修饰牛血红蛋白的计算机模拟研究

对αβ二聚牛血红蛋白晶体结构的分析和氨基酸残基溶剂可及表面积的计算表明 ,牛血红蛋白表面Lys上的氨基适合进行聚乙二醇 (PEG)修饰 ,对其修饰不会影响携氧能力 ,在此基础上设计了连接物连接PEG和牛血红蛋白。分子模拟研究结果显示PEG修饰牛血红蛋白产物是无免疫原性的。

大庆市主要湖泊夏季藻类植物多样性及水质评价

2010年6—8月份对大庆市35个湖泊藻类植物进行采样调查,经显微镜鉴定,共鉴定出藻类植物203个分类单位,藻类植物组成以绿藻、硅藻为主。在调查基础上,利用Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)、Margalef等指数对各湖泊水质进行初步评价,结果显示:大庆市主要湖泊水质处于中—重度污染状态。

基于RS和GIS对龙凤湿地自然保护区景观格局变化特征定量分析

在RS和GIS技术支持下,选取了1979、1989、2001、2008年4个不同时期的遥感影像作为基本信息源,选取斑块数量(NP)、斑块总面积(CA)、斑块面积比(PL,A,N,D)、斑块密度(PD)、边界密度(ED)、最大斑块指数(LP,I)、景观形状指数(LS,I)、多样性指数(SH,D,I)、优势度(DI)、面积—周长比分维数(PA,F,D)等指数对研究区域景观空间格局的变化特征进行了定量研究。结果表明:龙凤湿地自然保护区景观以湿地植被为主,湿地植被是景观的基质;近30 a来,湿地植被斑块面积不断减少,斑块数量不断增加;城市建设用地的扩张对整体景观格局影响程度最大,其斑块面积和斑块数量逐年增加;研究区域整体景观破碎化程度加剧,景观多样性逐年增加,优势度不断减小,景观类型趋于多样性发展。同时指出,近30 a来景观格局的变化导致龙凤湿地保护区总体生态环境质量恶化,急需采取有效措施对该保护区进行保护和恢复。

聚乙二醇修饰猪血红蛋白的计算机模拟研究

对猪血红蛋白αβ二聚晶体结构的分析和氨基酸残基溶剂可及表面积的计算表明 ,猪血红蛋白表面赖氨酸 (Lys)上的氨基适合进行聚乙二醇 (PEG)修饰 ,对其修饰不会影响血红蛋白的携氧能力 ,在此基础上设计了连接物连接PEG和猪血红蛋白。猪血红蛋白和牛血红蛋白赖氨酸的保守性及其氨基可及性的差异表明 ,同源的蛋白质性质相似 ,但依据同源性分析单个氨基酸残基的性质时可能会有一定的偏差。分子模拟研究结果显示 。

大庆龙凤湿地自然保护区水质分析及污染防治对策

为了尽快改善龙凤湿地自然保护区水质,不断提高总体水环境质量,通过对大庆龙凤湿地的水质监测,并利用单因子评价指数法对龙凤湿地湿地的水质状况进行分析和评价,结果表明:60%以上的检测项目达到地面水国家III类水质标准,但受人为活动和自然因素影响,仍有少数项目如COD、BOD5、Hg和石油类等严重超标,水体的有机污染较严重,水体呈现富营养化趋势,对龙凤湿地生物的生存构成严重威胁;最后分析了该湿地的水污染现状以及及造成龙凤湿地水体污染的原因,并提出了龙凤湿地水环境污染的综合治理控制对策,以期为该区域湿地生态系统的恢复与保护提供科学依据。

大庆市区大气环境质量评价与污染特征研究

以大庆市区近15年来的大气环境监测数据为依据,通过对监测数据的数学分析,揭示了大庆市区大气主要污染物的时空变化特征。采用综合污染指数、污染负荷系数法及秩相关系数法对大气环境质量进行了评价,结果表明:大庆市空气质量在十五年间整体质量较好,并逐年呈好转趋势,降尘和PM10依然是大庆市区空气质量的主要污染物,且NO2的权重在逐年上升,另外大气污染类型正在从"煤烟型"大气污染向"油烟型"大气污染发展。采用Spearman秩相关系数法,分析了大庆市区主要空气污染物的变化趋势及显著性情况,结果显示:主要污染物PM10、降尘和二氧化硫呈下降趋势,NO2呈上升趋势,但各类污染物的上升或下降趋势均不显著,都在同一水平上波动,大庆市未来节能减排的任务依然艰巨。

快速城市化过程中土地利用方式对大庆湖泊湿地水质的影响

【目的】以大庆典型城市湖泊湿地为研究对象,探讨并揭示城市化过程中湖泊湿地周边缓冲区不同土地利用方式与水环境的响应关系。【方法】在RS和GIS技术支持下,基于2009年高分辨GeoEye-1卫星遥感数据和2009年3月至2010年2月期间的水质监测数据,运用GIS空间分析技术以及SPSS统计分析的方法,计算和分析湖泊湿地缓冲区内土地利用类型的面积比重与湖泊湿地水质的相关关系。【结果】结果表明,缓冲区内土地利用方式对湖泊湿地水质具有明显的尺度依赖性和尺度效应。在1 000m和500m尺度上,草地是影响水环境质量的关键因素,草地的面积比重与水体中NH3-N、TN、CODMn含量呈显著负相关;100m尺度上,沼泽、草地是影响水环境质量的关键因素,草地的面积比重与水体中NH3-N、TN、CODMn含量呈显著负相关,沼泽面积比重与总氮(TN)含量呈显著正相关。【结论】城市湖泊湿地水质受缓冲区土地利用方式的影响明显,且水质对缓冲区土地利用及其格局呈现多尺度响应关系。

大庆市土壤环境质量时空变化特征分析及污染源分析

以大庆环境监测站提供的数据为依据，通过对大庆市1996-2010年土壤环境质量监测数据的数学分析，揭示了15年间大庆在石油资源开发和快速城市化过程中土壤重金属含量的时空变化特征。采用单项指数法（Pi）和Nemerow的综合污染指数（P）对大庆土壤质量进行评价。结果表明：大庆四个不同功能区（牧业草原区、农业开发区、石油化工区、油田开发区）中油田开发区综合污染指数最高，其次为石油化工区，牧业草原区综合污染指数最低。采用As、Cd、Cu、Pd四种重金属作为主要评价因子，其中对大庆土壤重金属污染贡献值最高的是Pd，其次为Cu。近15年来，四个功能区中的重金属浓度总体均呈上升趋势。另外通过对土壤中重金属来源进行测定和分析，结果显示目前落地原油并未对土壤产生重金属污染，但废钻井液对土壤重金属污染有较大影响。

大庆市湿地生态旅游资源的保护与开发对策

分析了大庆市湿地旅游资源的特征和开发利用现状,认为气候恶化、环境污染以及不合理开发利用是造成湿地资源破坏的直接原因;提出了建立大庆市湿地资源信息系统、加快湿地的恢复与重建、进行科学的城市土地利用规划、建设国家级示范性城市湿地公园和发展湿地生态旅游等保护性开发对策。

梭曼单链抗体酶EP_6作用机理的计算机模拟

在梭曼抗体酶EP6可变区 (EP6V)三维结构的基础上利用自动柔性分子对接方法获得了PRCR 梭曼与EP6V复合物的结构 ,结构分析和相互作用能计算结果表明 ,氢键和静电作用在EP6V和PRCR 梭曼结合中起关键作用 ,抗体酶重链Asn 52和轻链Tyr 95在水解过程中起了关键作用 。

降钙素基因相关肽基因多态性与原发性高血压易感性的关联研究

目的观察降钙素基因相关肽基因CALCA多态性与原发性高血压易感性的关系。方法选取贵州省汉族419例原发性高血压患者,并选取472例非高血压体检对象作为对照,提取外周血细胞中基因组DNA,用限制性片段长度多态性的方法对CALCA T-692C多态性进行基因分型。结果①高血压病组与对照组CALCA T-692C基因型分布比较差异有显著性(χ2=13.734,P<0.01)。②高血压组C等位基因频率为15.02%,对照组为7.45%,其分布两组间差异有显著统计学意义(P<0.01)。③Logistic回归分析结果表明CALCA T-692C位点携带C等位基因(TC+CC型)的个体明显增加高血压病的发病风险(OR=2.093,95%CI:1.317～3.326,P<0.01)。④高血压病组和对照组中男性CALCA T-692C的基因型TC+CC/TT比较差异无统计学意义(P>0.05),而女性差异有统计学意义(P<0.05)。结论 CALCA基因多态性与原发性高血压易感性有关。