高原湖泊流域是高原地区人类活动的重要载体,兼具高生态价值和高脆弱性的特点.随着高原湖泊流域城市化和工业化发展加速,湖泊面积萎缩,污染加剧,流域生态环境受损严重,引发了一系列生态环境问题,如水土流失、水污染、湿地退化、生境质量下降等.亟需开展生态修复以平衡经济发展与生态环境保护之间关系,而基于整体保护与系统治理思维诊断并修复生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态保护与修复的重要抓手.基于此,研究以高原湖泊流域典型代表滇池流域为例,利用人类足迹和景观生态风险模型定量评估生态系统所受负向干扰,以最小累积阻力模型和电路理论构建流域生态网络;提取生态网络受负向干扰较高的关键区域为生态修复优先区并提出针对性修复措施.研究表明:(1)滇池流域人类干扰和生态风险整体较高,人类干扰整体呈核心—边缘递减的圈层式分布,中高生态风险占据了绝大部分区域.人类交通网络大幅扩展了人类干扰和生态风险的强度和深度;(2)区域生态网络呈典型湖泊生态网络特点,38条生态廊道呈放射状或环状分布,连通湖区、山区两大生态空间内共23块生态源地,保障区域生态安全;(3)研究共提取生态源地修复优先区73.83km2,生态廊道修复优先区26.97km2,生态夹点修复优先区31处,根据不同生态修复优先区典型问题和空间分布特征,提出了点线面结合协同治理的修复策略.研究可为高原湖泊流域国土空间生态修复优先区识别、生态系统整体修复提升提供一定科学借鉴和参考.

利用改进后的三维生态足迹模型,对沈阳市1995-2014年自然资本动态变化趋势进行分析.结果表明:1995-2014年,沈阳市人均生态承载力整体呈小幅波动,人均生态足迹、人均生态赤字、人均足迹广度和足迹深度整体上呈波动式增加;足迹广度和足迹深度的变化率逐渐趋向稳定;耕地自然资本利用从2004年开始由资本流量过渡为资本存量,资本存量取代资本流量成为区域耕地自然资源需要的来源,且存量流量利用比逐渐增大;林地一直在利用资本流量,资本流量占用率基本保持不变;草地和水域一直在利用资本存量,且存量流量利用比逐渐增大;沈阳市的发展处于不可持续状态.协调好自然资本存量消耗与存量流量利用之间的关系是实现沈阳市可持续发展的关键途径之一.可通过开发新能源、合理规划土地和提高土地利用率来减少对自然资本的消耗,同时加强对生态环境的保护,以实现沈阳市的可持续发展.

城市系统与区域生态系统间存在着复杂的相互影响,分析二者的交互耦合关系,可以客观地反映区域生态协调发展程度,为区域城市化发展提供科学依据.在修正城市生态足迹模型的基础上,计算了2000-2015年昆明市三维生态足迹动态,并建立了城市化综合评价指标体系,探讨生态足迹模型变化的驱动因子,构建城市化与生态耦合模型并测算其协调度.结果表明:过去15年间,昆明市土地利用类型的流转加剧、建设用地比例提升、经济增长和社会进步指标反映出城市化水平逐年提高:自然资源消耗增加和污染排放加剧使得人均生态足迹逐年上升.研究初期,人均生态承载力下降态势明显,后逐渐有所上升,生态赤字逐年减小,资源压力有所减轻.生态足迹广度基本不变、生态足迹深度先上升后下降、资源的利用效率逐年增加,其主要驱动因素在于社会层面的高质量城市化发展与经济产业结构调整.昆明市生态足迹与城市化耦合水平及协调度均呈逐年稳定上升,于2015年基本过渡到协调阶段;生态承载力与城市化耦合水平及协调度均呈波动上升态势,这与城市化负向作用逐渐积累、集中凸显相关.总体上,昆明市城市化进程中,需要提升城市化发展质量,管控城市扩张规模.

三维生态足迹综合考虑生态足迹的深度和广度, 对于理解城市可持续发展具有重要意义.基于三维生态足迹模型测度了淮南市2007-2014年的生态足迹动态变化, 并建立生态足迹影响因素指标体系, 利用多元线性回归模型对其驱动因子进行了分析.结果表明, 淮南市人均三维生态足迹由2007年的3.8138增加至2014年的8.7164, 人均生态承载力下降至0.2458;生态足迹深度年均上升12.55％, 足迹广度处于相对稳定状态, 人均三维生态足迹受足迹深度与足迹广度共同影响, 但主要受足迹深度影响, 消耗存量资本逐渐成为区域发展的主流.模型分析表明, 经济发展、生态环境污染等因素对淮南市生态足迹有正向驱动作用;生态环境建设、社会发展等因素对生态足迹有负向作用, 可减缓生态压力的扩大趋势.建议未来应转变经济发展模式, 优化产业结构, 提高能源利用效率, 以减少足迹深度;加大生态环境保护力度、保护耕地, 合理控制人口增长以减少足迹广度, 提高淮南市可持续发展能力.

自然资本是人类生存的基本条件,也是可持续发展的基础,受到社会各界广泛关注.本文采用三维生态足迹扩展模型对浙江省2000年、2004年、2008年、2012年和2016年的生态足迹广度、深度及生态承载力进行估算,反映自然资本的动态变化.结果 表明:2000-2016年,浙江省的人均生态足迹广度呈先增后减的趋势,2012年达到峰值2.7950hm2·cap-1,浙江省处于严重的生态赤字状态;在区域自然资源供需矛盾日益突出的趋势下,2012-2016年,浙江省的足迹深度由8.2144下降至8.1696,这提供了通过开发节能技术,寻求新型替代能源来减缓生态压力的发展思路;浙江省自然资本透支主要在耕地和草地两种生态生产性土地上,且二者存量的消耗总体上呈持续增大的趋势.本研究结果可以丰富自然资本评价方法,为加快生态文明体制改革、建设美丽中国提供参考.

评价区域自然资源的公平分配程度是权衡社会经济系统与生态系统可持续发展之间关系的基础.在测算2005-2016年我国丝绸之路经济带沿线省份生态足迹的基础上,分析生态承载力、生态压力指数及足迹深度、足迹广度的时空差异特征,采用基尼系数、经济贡献系数与生态承载系数构建生态足迹的公平性评价模型.结果 表明,沿线省份人均生态足迹增长趋势存在较大差异,新疆、宁夏、青海等省份增长较为显著,甘肃、陕西、广西、云南、重庆、四川等省份增长相对较小.结果 显示,西北省份较西南省份生态足迹增长较快,但人均生态承载力未发生显著变化.沿线省份生态压力指数均呈缓慢上升的趋势,但差异性正逐步扩大.足迹深度呈缓慢增长的趋势,均大于1,足迹广度变化平缓.经济贡献基尼系数和生态承载基尼系数分别置于[0.15,0.23]和[0.23,0.30]区间,均低于“0.4的警戒线”.其中,陕西、四川和重庆属于“高经济贡献、低生态承载贡献”的省份,青海、云南和甘肃属于“低经济贡献、高生态承载贡献”的省份,新疆、广西和宁夏属于“低经济贡献、低生态承载贡献”的省份.为此,提出对不同经济贡献与生态承载贡献的省份制定适宜的生态建设与环境保护政策,加强空间管控能力,推动重点开发区的区域一体化和合作协同发展,促进省际间产业协作,利用双(多)边合作机制,提高区域自然资源的配置水平.

核糖体谱测序结合了RNA深度测序和核酸酶足迹技术,可同时检测细胞内全部基因的转录和翻译.用此方法检测被病毒感染的细胞,不但有可能发现新的病毒蛋白,完善病毒基因组注释,而且还可能发现新的基因翻译现象,为研究翻译机制指明方向.同时,该方法能够检测到被病毒感染后宿主翻译水平的动态变化,为研究病毒和宿主之间的相互作用提供线索.目前,学者已经利用核糖体谱测序法分析了6个DNA病毒和4个RNA病毒感染细胞后翻译相关的特征.本文对核糖体谱测序方法在病毒学中的相关研究进行总结和分析,希望为广大病毒学研究者提供新的方法与思路.

流量资本和存量资本是构成自然资本的两个要素,核算自然资本是合理利用自然资源的前提.从人均足迹广度和人均足迹深度着手,引入生态压力指数、资本流量占用率、存量流量利用比、万元GDP生态足迹、生态系统多样性指数、生态经济系统发展能力指数和生态适度人口7个指标,定量分析2010—2016年淮北市对资本要素的占用情况以及生态系统的发展能力.结果表明:淮北市在7年间,人均三维生态足迹整体呈增加趋势,由2010年的4.17524 ha·cap–1增至2016年的5.17289 ha·cap–1;人均生态承载力保持在0.21000 ha·cap–1左右的水平;足迹深度由2010年的1.91949波动下降至2016年的1.75738,足迹广度处在0.15500—0.16900 ha·cap–1之间.尽管淮北市资源利用的效率较高、发展潜力大,但7年间一直消耗资本存量,生态系统处极不安全状态,土地利用极不公平,人口数严重超标,淮北市资源、环境与发展需求之间的矛盾巨大.促进淮北市可持续发展要求合理规划土地、开展植树造林工程、提高农业科技水平;倡导节约型生产和消费模式、优化产业结构、加强环保宣传力度.

借鉴三维生态足迹方法构建了碳足迹广度、深度测算模型,对吸纳碳排放所占用的自然资本流量、存量进行区分,核算了200-2016年中国30个省(市、自治区)碳足迹广度和碳足迹深度,并对其进行空间关联性分析.结果 显示:①中国碳足迹广度受碳足迹和碳生态承载力的综合影响,由0.173 hm2/人升至0.329 hm2/人又降至0.301 hm2/人;碳足迹广度高值区集中于东北、西北和西南地区,其自然资本流量尚未完全占用,低值区集中于东部沿海和中部,其自然资本流量已不足以补偿碳排放.②2008年起中国碳足迹深度突破自然原长1,数值由1.04升至1.42又降至1.31;研究期内碳足迹深度始终处于自然原长1的有10个地区,高值区集中于东部沿海和中部,尤其是上海可达298.83,以存量资本耗竭为主且生态持续性弱.吸纳碳排放所占用的流量资本和存量资本存在地域互补性.③中国碳足迹广度、深度呈显著的空间正相关.碳足迹广度H-H集聚区分布于东北和西北,该类集聚有减弱趋势;碳足迹深度H-H集聚区主要分布于东部沿海且向中部扩散,该类集聚有增强趋势.通过引入碳足迹广度、深度两项指标对碳足迹的研究方法进行了深化和完善,在碳排放对生态环境影响规模的刻画和表达上取得了较优于传统碳足迹的评价结果.

核算自然资本是区域可持续发展领域的核心议题.利用改进后的三维生态足迹模型,对甘肃省1999-2016年自然资本利用动态演变过程进行定量分析,并采用偏最小二乘法分析其驱动因素.结果 表明:甘肃省人均生态足迹呈先增后减的变化趋势,人均生态承载力相对稳定,人均生态赤字与人均生态足迹变化趋势一致;足迹深度和人均足迹广度表明资本流量无法满足人类对自然资源的需求,对资本存量的消耗成为社会经济发展的常态;从地类组分构成来看,化石能源用地、耕地和水域是资本存量消耗的主要方式,林地是资本流量占用的主要方式,草地和建筑用地的自然资本利用经历了从资本流量过渡为资本存量的过程;环境污染、能源消耗等是导致甘肃省自然资本利用增加的主要因素,而生态建设、科技进步、土地利用结构改善和环境治理在一定程度上缓解了自然资本利用压力.