资源科学的学科建设与人才培养模式的实践与思考

资源科学是自然科学、社会科学和工程技术科学相互交叉、相互渗透、相互结合的多学科横向发展的新学科领域,具有综合性、交叉性等学科特点。研究适应新时期面向国家和社会发展需求的资源科学学科建设与人才培养方向具有重要的科学与实践意义。在梳理资源科学的学科发展历程基础上,进一步探讨国内外高等院校资源科学的研究领域、学科体系建设、课程及专业设置和人才培养模式,总结了我国资源科学的学科建设和人才培养的成就与不足,以期更好地服务国家需求。     

自然水体生物膜及其在水环境中的作用

自然水体生物膜在决定水环境中痕量污染物的迁移、最终归宿、生物地球化学特性、生物可利用性和毒性过程中起着非常重要的作用。本文结合国内、外的研究，简述了自然水体生物膜的定义、组成、吸附特性以及在环境中的作用，分析了该研究领域存在的主要问题，展望了自然水体生物膜的研究前景。     

蓝藻暴发对巢湖表层沉积物氮磷及形态分布的影响

以巢湖表层沉积物及上覆水体为对象,于蓝藻暴发前(4月)和蓝藻暴发期(7月)采集水样及沉积物样品,分析了氮磷及其形态赋存特征,并探讨了沉积物氮磷及其形态与蓝藻暴发的关系.结果发现,蓝藻暴发时,巢湖表层沉积物总磷减少,总氮增加,同时削弱了磷在空间上分布的异质性.从氮磷形态来看,蓝藻暴发未造成巢湖表层沉积物氮形态(NH4+-N、NO3--N和Org-N)含量和比例的明显波动,但却造成了活性磷(弱吸附态磷和铁铝结合态磷之和)含量及比例的下降,钙结合态磷(Ca-P)以及有机磷(OP)含量及比例增加,生物有效性磷(AAP)的含量的减小.相关性分析表明,上覆水中叶绿素a(Chl-a)的浓度与铁铝结合态磷(Fe/Al-P)以及有机磷(OP)的含量显著相关(P<0.05),却与氮形态(铵态氮,硝态氮和有机氮)相关性不显著.巢湖沉积物磷(Fe/Al-P及AAP)对巢湖水体蓝藻暴发具有促进作用,而氮及其形态对蓝藻暴发作用较弱.     

“一带一路”沿线国家粮食生产的时空格局分析

“一带一路”倡议是新时代下全球化发展的必然结果。粮食作为一种重要的战略资源,其生产对“一带一路”沿线国家乃至全球粮食安全意义重大。通过对沿线国家粮食生产数量、结构等方面的深入剖析,揭示了“一带一路”沿线国家近40年来粮食生产的时空格局。结果表明：（1）“一带一路”沿线国家是世界粮食的重要产区,粮食产量占全球比例50%~60%左右,1977-2016年粮食产量呈增长趋势,单产是其粮食总产增长的主要影响因素。1995-2016年人均粮食产量有所提高但国别差异显著,人粮关系逐步改善,区域粮食保障程度整体增强。（2）“一带一路”沿线国家粮食生产存在明显的地域差异,空间格局相对稳定,中国、印度、俄罗斯是其主要粮食生产国,东南亚和南亚国家的粮食产量普遍较高,阿拉伯半岛国家的粮食产量相对较低。（3）稻谷、小麦和玉米是“一带一路”沿线国家主要粮食作物,稻谷对粮食总产变化的贡献最大,1977-2016年玉米占比不断增加,三大作物区域分布特征明显。     

可持续发展观的化学发展目标:生态化学

通过阐述化学发展与自然和人的关系,认为追求人与自然的和谐是整个世界的自然观的最高目标。从生态学角度研究了化学发展史,认为化学发展过程可分为原始生态化学时期、非生态化学时期和生态化学时期,提出了生态化学的新概念,认为生态化学针对传统化学的资源利用率低、环境污染严重的缺陷,提出了废物的减量化、无害化和资源化,并使原料利用率最大化;生态化学是站在对环境友好的高度,使环境资源的化学变换体系成为一种更有效的运行模式,对环境系统有更小的破坏作用,进而对改善环境质量做出贡献。因此,生态化学融被动处理污染的环境化学及主动出击的绿色化学为一体,是更加关注生态的先进理论。     

西北地区县域农业水资源平衡问题研究

水土资源不匹配和水资源时空分布不均的自然本底,加之人口大量增加和经济高速发展的驱动,使得西北地区农业水资源供需矛盾十分突出。论文系统分析了县域单元农业水资源平衡的两个层次及其计算方法,并对西北地区314个县域单元进行了实证研究。天然状态下农田水量平衡模型计算结果表明:西北地区各个县域单元降水均不能满足各种作物的水分需求,亏水为水量平衡的首要特征。就各省而言,新疆为亏水量最高的省份,其多年平均作物亏水量达628.02mm,陕西最小,其值为87.51mm。人工状态下水土资源平衡模型结果表明:受灌溉水平的影响,西北地区各个县域单元水量平衡差异明显。各省份中,新疆水土资源利用处于水少地多的超量承载状态,其它各省灌水量略有盈余,灌溉面积的扩大尚有一定潜力。     

中国县域土地利用结构类型研究

论文简要阐述了土地利用结构和土地利用结构类型研究的意义,进而提出了土地利用结构类型划分的原则、依据。在此基础上,基于土地利用分县的详查数据,以全国2475个县域为基本单元,运用最小方差法对其进行了土地利用结构类型的划分。对初次分类结果进行分析,制定原则并对其进行处理,将定性分析与定量研究相结合,最终确立了一个由6个土地利用结构系列和44个土地利用结构类型构成的中国县域土地利用结构类型分类系统。最后,对中国县域土地利用主要结构类型的地域分异规律及开发利用方向进行了探讨。     

结构面分布特征对隧道围岩变形影响的数值模拟分析

结构面对隧道围岩变形及稳定性起着决定性作用。运用三维离散元方法(3DEC)研究结构面分布特征,重点是结构面线密度1/λ、强度和倾角对隧道围岩变形的影响,总结了结构面分布与围岩变形特征的关系。结果表明,在结构面强度较低的情况下,结构面线密度对隧道变形的影响较大,其影响可分为两种情况:①λ≤0.2时,围岩的弯曲变形大于沿结构面的剪切变形,属于应力型大变形;②0.2<λ≤0.4时,沿结构面的剪切变形大于围岩的弯曲变形,属于结构型大变形。结构面倾角主要影响围岩大变形发生的位置。将数值模拟结果与国内工程实例实测变形资料相对比,发现一致性较好。本研究结果对隧道支护结构的设计以及施工设计具有借鉴意义与指导作用。     

叶面喷Ca2+增加海滨锦葵幼苗对高温的适应能力

以10 mmol.L-1CaC l2溶液喷洒海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)幼苗叶片,7 d后将其转移至40℃培养箱中高温培养,定期测定有关生理生化指标。结果表明:Ca2 处理组海滨锦葵幼苗的脯氨酸和可溶性糖含量较对照组低,萎蔫程度明显轻于对照组,根系活力下降幅度小于对照组;Ca2 处理可有效抑制膜透性的加大,提高Ca2 -ATPase活性。Ca2 处理能提高海滨锦葵幼苗的耐热性。     

物质流指标下的工业经济解耦问题研究

随着经济的快速发展,资源约束下环境问题日益突出,生态文明建设要求社会经济系统在经济增长的同时,环境和资源日益改善以满足循环经济的发展需求。为改善经济增长与环境资源状况的耦合现状,需要分析工业经济增长与矿产资源消耗、固废及废气排放的耦合程度。本文基于低碳试点省市工业系统的化石能源、矿产资源消耗统计和CO2排放测算,确定各省市工业系统物质流输入输出指标,采用解耦权重图解法对主要指标的组成部分分别赋予权重,并结合指数时间序列分析各指标组成部分的解耦程度。结果表明,试点省市工业总产值的快速增长是以较高的碳排放为前提,并且碳排放对工业经济增长的解耦贡献逐年升高,控制碳排放的关键在于进一步优化工业能源消耗模式,提高能源利用效率,降低能源强度并适度引入清洁能源。因此应从能源消费结构优化、矿产资源利用率提升等方面积极转变发展方式,以达到碳排放、固体废弃物减排等目标,实现中国工业经济的绿色增长,保障生态文明建设的顺利进行。