面向生态的黑河中游模糊多目标水资源优化配置模型

以黑河中游为例,构建面向生态的单目标(模型一)和多目标(模型二)水资源优化配置模型,并进行对比分析。其中,单目标模型的目标函数是农业和生态产生的经济价值最大;多目标模型的生态目标是生态供水满意度最大,经济目标是农业产值最大。为了保证生态用水,模型中引入0-1整数规划来优化传统灌溉和节水灌溉的种植面积,同时,考虑到模型参数的不确定性,将模糊数引入到已建模型中。分别对2个模型求解,得到从不同角度出发的各个计算单元的水资源优化配置结果,为当地的生态保护提供了有力的决策支持。     

Comparison of the distribution of mineral nutrients and active substances in dehydration- and salinity-stressed Aloe vera L.

Changes in growth and distribution of inorganic mineral elements and organic active substances in seedlings of A. vera were examined under treatments of ?0.44 and ?0.88 MPa polyethylene glycol 6000 (PEG) and corresponding isosmotic sodium chloride (NaCl). All stress treatments inhibited plant growth, with NaCl severely inhibiting the growth of the seedlings than PEG. However, leaf biomass did not change significantly. The nitrogen concentration under PEG was maintained higher than that under NaCl. Salinity caused more severe ionic imbalance than dehydration. However, when the concentration of NaCl was increased, ion homeostasis was maintained. Stressors induced an increase in aloin concentration in leaves, especially in young leaves. Polysaccharide concentrations in leaves did not change under dehydration. However, the polysaccharide concentration decreased in the middle and base leaves under NaCl. A. vera exhibited high adaptability to suitable osmotic stress, which increases its main active ingredients in leaves.     

沈阳市土地生态系统服务价值变化研究

以1992年、2004年和2014年三期Landsat TM影像解译数据为依据,借助RS与GIS技术对沈阳市城区近22年来的土地利用变化进行分析;参考Costanza和谢高地等研究成果,制定出符合沈阳市的土地生态系统服务价值系数,对沈阳市土地生态系统服务价值变化进行了研究。结果显示:(1)1992~2014年间沈阳市土地利用发生了很大变化,建设用地明显增加,耕地和林地大幅度减少,草地、水域以及未利用地也表现为减少的状态;(2)研究区生态系统服务价值在1992~2004年间减少5.53亿元,在2004~2014年间减少10.52亿元,土地利用变化是导致生态系统服务价值空间分异的主要原因;(3)生态系统服务价值系数变化对生态系统服务价值变化缺乏弹性,相对敏感性为:耕地林地水域建设用地草地和未利用地。     

基于碳收支核算的河南省碳排放峰值预测

[目的]对河南省碳排放及碳足迹峰值进行了预测,旨在了解河南省未来碳减排潜力,寻求低碳发展的对策。[方法]基于省域层面,以河南省为例,对历年的碳收支和碳足迹状况进行了核算和评估,并通过STIRPAT模型和情景分析方法对河南省碳排放峰值进行预测。[结果](1)河南省碳排放总量从2000年的6.83×107 t上升到2012年的1.77×108 t,涨幅为159.2%,其中碳排放的行业差异性大,工业占主导地位,不同途径碳排放的增幅具有明显差异,生态系统的碳汇能力呈明显下降趋势。(2)河南省2000—2012年能源消费的碳足迹呈逐年增加态势,从2000年的1.71×107 hm2上升到2012年的4.42×107 hm2。碳足迹的扩大造成了1.68×108 hm2的生态赤字。(3)在基准和低碳情景下,河南省碳排放峰值有望出现在2040和2035年,在考虑区域碳吸收补偿的前提下,碳排放峰值将分别提前到2035和2025年。[结论]河南省碳收支呈现明显的不匹配状态,但在考虑碳补偿的基础上,河南省具有较大的碳减排潜力空间。     

鄂尔多斯植被的NDVI 3g动态及气候响应

[目的]研究鄂尔多斯地区生态格局以及在全球变化下的自然演变规律,揭示中国西部矿区人工扰动生态环境的时空变化。[方法]利用1982—2012年GIMMS NDVI 3g数据集和年均气温、降水量等气象数据,分别进行最大值合成、反距离加权法插值、线性回归与变化率分析、相关性分析等处理,揭示植被覆盖的时空变化趋势下蕴含的植物生理学机理,及其对气温和降水变化趋势的响应特征。[结果]鄂尔多斯地区植被返青期(start of season,SOS)始于4月下旬,枯黄期(end of season,EOS)结束于11月上旬,植被生长期(duration of season,DOS)NDVI初始阈值为0.12,平均生长期为198d;31a间鄂尔多斯地区植被绿度变化率(slope)为0.0023,植被变化趋势逐像元回归分析表明研究区80.8%的植被有轻微改善;31a间鄂尔多斯地区NDVI变化与年均气温和降水量的相关性分别为0.054和0.400。[结论]31a间鄂尔多斯地区植被返青期有提前趋势,枯黄期有滞后趋势,生长期有延长趋势;研究区大部分区域植被均有轻微改善;年均气温与降水量均呈现升高趋势,NDVI变化受温度和降水的共同作用,且NDVI最大值增高与年均降水量增加相关性较高,与年均气温升高相关性较低。     

吉林省森林生态系统服务价值评价

[目的]对2009—2013年吉林省的森林生态系统服务价值进行评价,为森林生态系统的可持续经营和管理提供依据。[方法]以第8次森林资源清查和吉林省林业调查规划院编制的8个林业局森林经营方案等数据为基础,建立森林生态系统服务评估指标体系和定量方法,采用价格倒算法推演森林涵养水源价格公式。[结果](1)2013年吉林省森林生态系统服务总价值为13 801.35亿元。(2)森林生态系统各服务价值排序为净化大气环境(10 225.91亿元,占总服务价值的74.09%)生物多样性维护(1 063.27亿元,占7.70%)涵养水源(997.70亿元,占7.23%)保育土壤(941.61亿元,占6.82%)农田/草场防护(564.75亿元,占4.09%)固碳释氧(8.12亿元,占0.06%)。[结论]在吉林省森林生态系统服务价值中,以净化大气环境、生物多样性维护和涵养水源服务价值最高。倒算法推演得到的结果较以往研究更贴合实际,有力地提升了森林涵养水源价值核算的准确性和合理性,也使森林涵养水源价值研究评价方法更加科学。     

松针堆肥潜在价值的研究进展

松针是一种可再生的自然资源,而且松针堆肥是一种尚未开发且具有潜在价值的生物有机肥,具有广阔的应用前景。笔者主要综述了松针的主要成分,以及松针堆肥在生物抗衰老、作物抑菌抗病毒、减少田间地表径流和田间土壤改良方面的潜在价值,并指出目前松针堆肥3个主要研究方向,包括松针堆肥在松针降解方面的研究,松针堆肥堆捂条件控制以及松针堆肥作物适宜配方研究。希望为松针在有机肥方面的开发和研究提供理论基础。     

不同栽培措施对青贮玉米产量和营养品质的影响

采用随机区组设计和“3414”最优回归设计,研究青贮玉米不同种植密度、收获期和施肥水平对产量和营养品质的影响。结果表明：不同种植密度、收获期和施肥水平均极显著影响青贮玉米的产量和营养品质。其中,氮肥对青贮玉米的鲜、干生物产量的提高及青贮玉米营养品质、饲用价值的提高贡献最大,其次是磷肥,钾肥的影响较小。建立了氮、磷、钾肥和青贮玉米鲜、干生物产量,蛋白质产量,中、酸性洗涤纤维产量,脂肪产量的回归数学模型。得出了青贮玉米新饲玉14号在海南中等肥力土壤上的适宜种植密度为7.50～9.00万株/hm2;最佳收获期是籽粒乳熟中期; 预测出了获得青贮玉米最大鲜、干生物产量,蛋白质产量,中、酸性洗涤纤维产量,脂肪产量时所需氮、磷、钾肥的施用量。     

Soil phosphorus dynamic,balance and critical P values in longterm fertilization experiment in Taihu Lake region,China

Phosphorus(P) is an important macronutrient for plant but can also cause potential environmental risk. In this paper, we studied the long-term fertilizer experiment(started 1980) to assess the soil P dynamic, balance, critical P value and the crop yield response in Taihu Lake region, China. To avoid the effect of nitrogen(N) and potassium(K), only the following treatments were chosen for subsequent discussion, including: C0(control treatment without any fertilizer or organic manure), CNK treatment(mineral N and K only), CNPK(balanced fertilization with mineral N, P and K), MNK(integrated organic manure and mineral N and K), and MNPK(organic manure plus balanced fertilization). The results revealed that the response of wheat yield was more sensitive than rice, and no significant differences of crop yield had been detected among MNK, CNPK and MNPK until 2013. Dynamic and balance of soil total P(TP) and Olsen-P showed soil TP pool was enlarged significantly over consistent fertilization. However, the diminishing marginal utility of soil Olsen-P was also found, indicating that high-level P application in the present condition could not increase soil Olsen-P contents anymore. Linear-linear and Mitscherlich models were used to estimate the critical value of Olsen-P for crops. The average critical P value for rice and wheat was 3.40 and 4.08 mg kg~(–1), respectively. The smaller critical P value than in uplands indicated a stronger ability of P supply for crops in this paddy soil. We concluded that no more mineral P should be applied in rice-wheat system in Taihu Lake region if soil Olsen-P is higher than the critical P value. The agricultural technique and management referring to activate the plant-available P pool are also considerable, such as integrated use of low-P organic manure with mineral N and K.     

转Bt基因水稻饲用安全性评价的研究进展

水稻是世界主要的粮食作物之一,同时也是重要的饲料原料.近年来国内外研究机构培育出数种转苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因水稻,可有效杀灭二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟等虫害,减少水稻种植过程中农药的使用,提高水稻产量.由于水稻是人类主要的粮食作物,转Bt基因水稻的安全性受到广泛的关注.截至目前尚未有确切证据证实转基因水稻存在饲用安全性问题,但仍需对其长期饲用结果进行持续监控.作者现就转Bt基因水稻的发展、潜在风险和安全评价方法,营养价值、毒理性,对动物生长、免疫、肠道微生物的影响,以及外源基因和外源蛋白的残留等方面进行简要综述.