福建省生态学学科发展报告

福建省生态学科近两年来在红树林湿地、鸟类保护、海洋微型浮游生物研究、自然保护区群网建设、生物多样性流的概念和衡量指数等诸多领域取得了重要研究成果.     

竖井进流水平旋转内消能泄水道的泄流特性

通过对竖井进流水平旋转内消能泄水道的泄流特性的试验研究,揭示了该种泄水道的泄流规律,并着重分析了上下游水深、通气孔通气状态对泄流特性的影响。在给出泄流特性分区及流态划分后,提出该种泄水道的泄流量计算公式。     

矩形自旋偏压驱动下的量子点动力学

文章计算了矩形自旋偏压驱动下电流随时间演化的表达式,并由此研究了受磁场影响量子点系统的瞬时隧穿过程.数值结果表明:在矩形自旋偏压驱动下出现了进出电荷的现象;无磁场时会产生纯自旋流,而加磁场时会对电荷流和自旋流的值产生影响,电荷流和自旋流在量子点系统中同时存在.     

网络流优化的快速数值逼近算法

研究了网络中最大共存流的优化问题,提出了网络流优化的快速数值逼近算法.该算法用被定性的共存流的轮流选取取代了传统的共存流随机选取,用O(k(ε-2 lgk)lgn)(其中k是共存流数,n是节点数,ε是精度要求)个单个流的最小成本流的计算来定性计算最大共存流的逼近解.其优点是在不增加总的运算时间的前提下,显著地改进了已知的定性上界,并且可以达到目前已知的随机上界.     

生产网络流最小费用问题

生产网络流是一种广义的网络流模型,是基于复杂的生产过程,重新建立的一种新模型.本文主要讨论了生产网络流的最小费用问题,在研究该问题的基本结构及其对偶性质的基础上给出了该问题的网络单纯形法.     

基于环境DNA的合浦榄根村退化红树林底栖动物多样性的研究

本研究基于环境DNA研究合浦榄根村红树林底栖生物的多样性和生物量,探究因海岸工程造成红树林退化后的底栖生物的变化。实验设置死亡红树林、严重退化红树林（以上合称退化红树林）、尚存活红树林以及对照组红树林4种样地,提取红树林沉积物环境总DNA,并设计特异性引物,利用荧光定量PCR法比较优势物种的相对生物量差异;高通量测序后通过生物信息学分析各样地的物种组成结构。定量实验结果显示,退化红树林中两种甲壳类动物生物量相对较低,两种贝类的生物量在各样地没有显著差异。基于高通量测序的环境DNA揭示死亡红树林、严重退化红树林、尚存活红树林以及对照组红树林的群落结构、优势物种存在差异;退化红树林中,软体动物门丰度减少,环节动物门和刺胞动物门增多。聚类结果显示,尚存活红树林与对照组红树林的群落结构相关性最近,随后是严重退化红树林,死亡红树林的相关性最远。本研究结果反映海岸工程造成退化红树林中底栖动物生物多样性和生物量均产生了变化,同时证明环境DNA是研究红树林大型底栖动物生物多样性和生物量变化的有效手段。     

程序流图的道路问题

本文研究了既含简单的不可归约流图,又含不具互优反向点的可归约流图的单性流图类,并考虑了把在单性流图类的简单道路集上的分析问题,代之以在它的无圈子图类的道路集上的分析的方法和形式。     

不同流加策略对内生真菌拟茎点霉生产去乙酰真菌环氧乙酯的影响

去乙酰真菌环氧乙酯是红树林内生真菌拟茎点霉(Phomopsis sp.)的次级代谢产物,为罕见的去乙酰真菌环氧二烯类化合物,结构十分新颖,具有较好的抗肿瘤活性.本实验以诱变后获得的拟茎点霉A818为出发菌株,采用发酵罐对拟茎点霉A818进行培养,考察了不同发酵策略对去乙酰真菌环氧乙酯积累的影响,获得了适合去乙酰真菌环氧乙酯发酵生产的流加策略.与间歇培养相比,分别流加麦芽糖和马铃薯煮汁均能显著提高去乙酰真菌环氧乙酯的积累量,而且将糖质量浓度控制在30～40 g/L利于去乙酰真菌环氧乙酯的积累.实验最终确定的发酵策略为:前期恒速流加马铃薯煮汁同时变速流加麦芽糖,并控制糖质量浓度在30～40 g/L的联合流加方式.采用该发酵策略对拟茎点霉A818进行发酵,最终去乙酰真菌环氧乙酯质量浓度达到184.0 mg/L,为间歇发酵的4.64倍.     

含CO2多相流相态的非均匀性对输油管冲刷腐蚀的影响

以研究含CO2多相流相态的非均匀性对输油管冲刷腐蚀的影响为目的,利用多相流环路实验装置进行冲刷腐蚀试验,并借助高速数字摄像系统观测多相流相态,考查石油多相混输管中的冲刷腐蚀与多相流的相态结构相关性.对水平管弹状流下的CO2腐蚀试验研究表明,水平管的底部较之于顶部有更为显著的冲刷腐蚀,这种冲刷腐蚀在管道上、下不同部位的差异性源于弹状流相态的非均匀分布.提出了含CO2多相流冲刷腐蚀的水动力学模型,模型计算结果表明,弹状流流型下水平管下部的冲刷腐蚀速率高于上部的冲刷腐蚀速率.水平管弹状流条件下腐蚀产物膜的磨损程度随流体速度的增大而增大.计算结果与试验观测相符,均表明多相流相态的非均匀性使管道下部更易遭受腐蚀损坏.     

液体填塞流的持液率与压力降研究

以不同粘度的流体为液相，在垂直管中研究了液体填塞流（包括弹状流，块状流和泛出流）的持液率和压力降，研究结果表明，对于不同粘度的液体，填塞流的持液率都随无量纲气流体积通量的增大呈对数规律减小，总压力降随气流体积通量也近似呈对数规律变化，研究同时发现，液体填塞流的摩擦阻力压力降为负值且存在极值点，摩擦阻力压力降在总压力降中所占的百分比与气流体积通量的关系存在拐点，拐点处在应于弹状流向块状流的流型转变。     

基于遥感影像的红树林虫害监测模型

【目的】研究遥感监测对红树林(Mangrove)虫害的适用性。【方法】应用资源一号02C卫星(ZY1-02C)影像和实地调查红树林虫害状况数据,结合影像光谱与纹理特征,采用多元逐步回归分析方法对广西铁山港湾的红树林虫害状况进行估测,并制作研究区红树林虫害状况空间分布图。【结果】估测模型可做为叶片损失情况预测的一种工具。【结论】本研究首次将遥感技术应用于红树林虫害的监测,大大提高红树林虫害的监测效率,项目成果极具推广意义。     

海南省三亚地区红树林植物资源与群落类型的研究

报道了海南省三亚地区红树林植物资源的概况,着重介绍了树种组成,计有20科29属31种,同时根据植物区系成分、外貌结构及生态类型,将三亚地区红树林划分为海滩红树林和海岸半红树林2个植物亚型和18个群丛类型,为进一步研究海南红树林,开展生物多样性的保护和持续利用研究提供了参考.     

成立“中国红树林研究中心”的必要性和中心的任务

综述中国红树林资源、自然保护和研究的现状,介绍红树林生态系统的价值和国际上与红树林有关的重要活动。根据我国目前红树林工作中存在的问题,论证了成立“中国红树林研究中心”的必要性,提出了中心的主要任务。     

应用于红树植物个体生长的模型

本文在国内外学者大量实验研究的基础上,讨论了红树植物的增长率、生长相关性和生长异连性,建立了红树植物干物质的生长方程。在分析高等植物同化产物用于生长、维持和呼吸的分配模式后,利用物质以及能量在生长、维持和呼吸之间的分配关系,给出了同化产物生成的数学模型。     

红树内生真菌BYY-1中一个酚类化合物的分离鉴定与抗肿瘤活性

采用硅胶柱层析、薄层层析、Sephadex LH-20柱层析从红树内生真菌BYY-1的次级代谢产物中分离到化合物B1.通过乙酰化、NMR、HR ESI-Q-TOF MS等技术鉴定了化合物B1的结构,确定其为首次从红树内生真菌中分离到的化合物.运用MTT法和流式细胞术研究了化合物B1的抗肿瘤活性,结果表明,化合物B1可显...     

基于无人机激光雷达的不同种类红树林单木分割

红树林是生长在热带和亚热带海岸线上的典型潮间带植物,气候变化、自然灾害和人为干扰的影响下退化严重,加强红树林监测是有效保护红树林的重要工作。本文选取广东雷州市东海岸红树林示范区为研究区域,通过样地无人机激光雷达(LiDAR)高密度点云数据以及样方实测数据搭建红树林结构参数反演模型,提取不同红树林种类样方的单木结构参数并检验红树林点云分割精度,依据精度检验指标与偏差度量指标验证单木反演参数精度并分析原因。结果表明(1)基于分水岭算法对不同种类红树林实地样方进行单木树高提取,其中无瓣海桑的整体分割效果最好。单木树高参数精度分析与拟合验证,无瓣海桑结果最优,其次为秋茄,白骨壤精度最低。(2)通过估测单木冠幅反演值与样地实测值的偏差以及偏离比例,发现红树林单木冠幅参数整体反演效果较差,识别精度最高的还是无瓣海桑。(3)单木树高的识别效果整体优于单木冠幅,整体分割结果为无瓣海桑最高,其次为秋茄,白骨壤最低。使用无人机激光雷达技术可以有效提取红树林结构参数,替代传统的红树林人工测量方法,为红树林资源动态变化监测及保护提供高精度基础数据。     

红树植物花粉在海洋地质研究中的意义

红树林是热带－亚热带海岸潮间带的一种特有的植被类型和指示植物,根据沉积物中出现的红树植物花粉种类和数量,推测了海滨红树林的演化、海面升降、海岸线变迁,追溯了古海流和沉积物来源,阐述了红树植物花粉在海洋地质研究中对深入探讨古环境变化和海陆相互作用等方面的重要意义。     

广西廉州湾红树林群落分布特征及物种多样性分析

为全面了解广西廉州湾红树林群落本底数据,预测其发展方向,本研究以广西廉州湾红树林群落为研究对象,在东江口、木案、针鱼墩、垌尾设置4条典型断面共计36个样方,调查红树林群落的类型、树高、覆盖度、冠幅、基径等,并计算物种重要值、多样性指数等指标,分析种群动态及分布格局。结果表明,广西廉州湾红树林树种以演替前中期树种为主,群落结构简单;物种重要值的排序为桐花树（Aegiceras corniculatum）>秋茄（Kandelia obovata）>白骨壤（Avicennia marina）>老鼠簕（Acanthus ilicifolius）,大多种群主要呈集群分布;更新层以桐花树和秋茄幼苗为主,与该地现有成年红树植物物种重要值排序一致。广西廉州湾红树林群落是由陆向海逐渐发育的,未来该地红树林群落物种组成发生变化的可能性不大。如果人为干扰得以控制,红树林面积有望继续增加。     

红树林景观空间结构分析方法

红树林是一种分布于潮间带的特殊森林,其生态系统与陆地生态系统无论在功能、作用,还是在物质和能量交换机制等方面都存在着很大的差异。为了探讨更适用于红树林景观空间结构的分析方法,笔者从红树林功能和作用方面,尤其是其消浪护岸作用的角度,讨论了海湾内理想的红树林空间分布,在此基础上定义了红树林丰度、空间分布均匀度、红树林岸线长度比例、高效护岸红树林面积比例4个红树林景观空间结构分析指标,介绍了根据红树林和海岸线空间分布图通过空间叠置分析计算这些指标的方法,并利用此方法对广西珍珠港、茅尾海和铁山港的红树林空间结构进行了分析。结果表明:这4个指标不但与红树林数量有关,也与其空间分布状态(斑块位置、形状、大小)以及与海岸线长度和空间位置有关,反映了红树林在海湾内的空间结构状态,既可用于同一时期不同海湾红树林数量的比较分析,也可用于同一海湾不同年度红树林数量的比较分析,并可对红树林景观空间结构进行优化。     

广西红树林保护历程回顾与展望

广西既是我国红树林的重要分布省区,也是红树林保护工作开展较早的省区。在党中央、国务院和各级人民政府的高度重视下,广西红树林保护工作取得了显著成效,2019年广西红树林总面积达9 330.34 hm~2,占全国红树林总面积的32.7%,位居全国第二。广西红树林的保护主要是通过各级政府出台系统政策措施实现的,具体形式包括建立红树林自然保护地、颁布实施红树林保护规章与管理办法、打击破坏红树林不法行为等,形成政府主导、科研先行、公众参与、国际合作的多元保护路径。在取得成绩的同时,广西红树林保护工作仍然面临着以下问题与困难:对红树林保护的重要性认识不足;保护管理能力无法适应红树林保护修复工作的需求;红树林的宜林滩涂日益减少,人工造林成本日益增高;科学技术支撑不足,造林成效大打折扣等。未来,广西红树林保护工作应牢固树立新发展理念;尊重科学,提高红树林保护修复工作中的科技支撑;积极发挥群众力量,全面建立红树林沿岸的群众巡护监管网络;建立完善红树林生态补偿机制,实现红树林生态经济的可持续发展;加强红树林知识科普宣教与国际交流合作,总结中国经验,传播中国智慧。