食物贸易视角下的全球食物供需平衡及其演化分析

用食物供给量与生产量分别表示食物的可及性与自给率,其差值可表示食物贸易量,以人均每天卡路里为单位进行的折算可以更好地反映膳食营养的变化。从食物贸易视角分析了28年来食物供需平衡状况,结果表明:（1）1986—2013年,全球食物贸易量增加1.5倍;食物总产量增加0.75倍,贸易量在总产量中的比例增加约8个百分点,相当于7.9×10⁸ t食物进入国际市场,这成为改善膳食结构的重要因素。（2）28年来,食物可及性与自给率呈上升趋势,全球绝大部分人口已经达到最低2200 kal的营养标准。（3）食物可及性、自给率、贸易量均存在地域差异,非洲及南亚的部分国家是低值地区。（4）总体来看,全球人均每天热量与蛋白质供给量增加。低收入国家增速最快,中等收入国家增速次之,高收入国家增速最慢。但非洲、东南亚等地的一些欠发达国家仍未达到最低的营养标准,全球仍有一部分人处于营养不良状态。     

“新三农”视域下中国耕地利用的可持续集约化：概念认知与研究框架

耕地利用的可持续集约化为保障粮食安全、农业绿色发展和资源永续利用提供了新思路,对于深化农民主体地位、夯实农业发展的现代化导向、破解“新三农”复杂的问题集合具有重要的现实意义。系统梳理国外可持续集约化的思想缘起,辨析可持续集约化的内涵差异,厘清“新三农”视域下中国耕地利用可持续集约化的逻辑本源;基于要素融合—结构重整—功能优化的运行轨迹,遵循耕地利用系统过程—格局—机制—效应的逻辑进路,尝试从学理辨析、水平测度、演化机理和优化调控等方面厘清耕地利用系统基本问题域并阐释其研究主题,构建耕地利用可持续集约化的研究框架。探索性提出未来研究需重点关注的农业生态空间—人地关系—耕地利用可持续集约化等科学问题,探讨因素+机理、功能+系统、过程+格局、尺度+界面的关键路径。     

某大型砷渣场地土壤As污染特征及生态风险评价

为精确识别大型污染场地土壤污染特征并评价其生态风险,以我国某大型砷渣场地为研究对象,采集场地土壤样品184个、周边农田土壤样品101个和砷渣样品14个,选择场地中特征污染物As,采用多元统计学、地统计学、地累积指数以及潜在生态风险系数等方法揭示研究区As污染特征和生态风险程度.结果表明,场地土壤、农田土壤及砷渣中As含量的平均值分别为1 333. 0、358. 1和17 316. 1 mg·kg~(-1),其污染程度均远高于国家土壤环境质量Ⅲ级标准.污染物垂向分布特征及3维空间分布范围结果显示,As在各土壤剖面深度内均有不同程度的累积,具有一定的空间异质性,场地表层土壤污染较为严重,场地土壤样点中As含量明显高于周边农田土壤.潜在生态危害系数评价结果表明,各土层的潜在生态危害系数平均值均超过了100,场地土壤和周边农田土壤所有样点中等危害程度以上的样点累积比例分别达到58. 21%和61. 39%,表明该场地及周边农田土壤区域存在着比较严重的生态环境风险.     

南阳市冬春交替期大气VOCs污染特征及来源解析

近年来我国中部地区臭氧污染问题日益凸显,而挥发性有机物(VOCs)作为近地面臭氧生成的关键前体物,有关其来源研究相较于我国东部地区相对欠缺.为了解我国中部地区VOCs污染特征及其来源,本研究于2017年2—3月在豫鄂陕三省交界处的河南省南阳市南阳理工学院站点开展了为期1个月的VOCs在线监测.测量结果显示,观测期间总VOCs平均浓度为(37.4±18.5)×10~(-9).与国内外已有研究的VOCs测量结果相比,本研究中烷烃、烯烃和炔烃的浓度处于中等偏上水平,而芳香烃浓度则较低.烯烃对臭氧潜势的贡献最高(37%),其次是芳香烃(28%).乙烯、二甲苯、甲苯、丙烯和C4~C5烷烃是最重要的活性组分.利用正交矩阵因子分析(PMF)解析出4个因子,分别是天然气/液化石油气使用+背景、交通排放、溶剂涂料使用和燃煤+生物质燃烧.观测期间南阳理工学院站点对VOCs浓度贡献最高的是燃煤+生物质燃烧因子,平均贡献率为35%,其次是交通排放因子(25%)、天然气/LPG使用+背景(23%)和溶剂涂料使用(17%).研究结果对于认识我国中部地区VOCs来源结构,进而开展VOCs和臭氧防治具有重要意义.     

考虑空气阻力影响的流域水文过程模拟研究

降雨入渗时,部分空气会被禁锢在土壤中,影响水分下渗。目前分布式水文模型构建过程中,尚未考虑空气阻力对降雨入渗的影响,这制约着模型的适用性。论文基于Green-Ampt模型,引入土壤含水量饱和度系数、土壤导水系数饱和度系数、土壤进气值和土壤进水值4个参数量化空气阻力影响,改进分布式水文模型WEP-L模型。最后,选择清水河流域和柳江流域进行实例研究,检验WEP-L模型的改进效果。结果表明：与传统WEP-L模型相比,改进的WEP-L模型在清水河流域（面积较小）应用时可显著提高流域水文过程模拟精度,尤其是在暴雨洪水期,日径流模拟相对误差由40.57%降低到9.43%,Nash效率系数由-0.24提高到0.57。而在柳江流域（面积较大）应用时,模型改进后模拟效果虽有所改善,但不够显著。     

基于GAM模型的太湖叶绿素a含量与环境因子相关性分析

随着富营养化程度的加剧,太湖近30年来水华频发.为了探讨太湖西部沿岸水华暴发与环境因子的关系,于2017年4月1-18日（当地历年蓝藻暴发早期）在太湖西部沿岸进行了密集原位调查.共采集样品72个,测定了水温、溶解氧、各形态氮、磷营养盐浓度以及风速等环境指标,并利用GAM（广义相加模型）定量分析了叶绿素a含量与各环境因子间的关系.结果表明:①叶绿素a含量波动幅度较大（17.10~795.89 mg/m3）,太湖西部沿岸带有明显的蓝藻水华暴发现象.②水温、风速以及硝态氮浓度与叶绿素a含量的变化显著相关（P<0.05）,各环境因子按其对叶绿素a含量变化的解释率排序为水温>风速>硝态氮浓度.其中水温是影响叶绿素a含量最为重要的环境因子,叶绿素a含量随着水温的升高呈现明显上升趋势.风速也是影响叶绿素a含量的关键因子之一,较低的风速（<3 m/s）有利于蓝藻的漂移集聚从而形成水华,引起叶绿素a含量的升高.研究显示,GAM模型较好地解释了叶绿素a的含量变化,模型总体解释度达到70.6%,可为太湖西部沿岸蓝藻水华早期的预测预警提供一定的基础支撑.      

湛江东海岛海雾雾水化学特征的对比分析

利用2010年和2011年在广东省湛江市东海岛海雾外场观测试验中获得的雾水样本和雾滴谱资料,对南海沿岸海雾化学特性进行研究.结果表明:2010年雾水的p H和电导率(EC)平均值分别为5.20和1884μS·cm-1,2011年的p H和EC平均值分别为3.34和505μS·cm-1.2011年雾水酸性变强的原因主要考虑到酸性物质比重增加.海洋源离子Cl-和Na+的离子浓度很高;SO_2-4和NO-3具有同源性,人为污染的贡献明显.2010和2011年总离子浓度(TIC)的平均值分别为38260μeq·L~(-1)和5600μeq·L~(-1),而实际大气中离子负荷量相差不大,主要是由于2011年观测地点海拔高度的升高会降低湍流因子的影响,减少粒径较大雾滴的沉降,从而促使液态水含量增加,在大气中污染物质浓度变化不大的情况下,离子浓度下降.     

多壁碳纳米管序列修饰聚氯乙烯超滤膜的制备及性能研究

采用硫酸、硝酸混酸改性多壁碳纳米管(MWCNTs),通过化学水热法在改性的MWCNTs表面负载纳米Fe_3O_4,将负载Fe_3O_4的MWCNTs(MWCNTs/Fe_3O_4)与PVC在无磁场、有磁场作用下共混制膜,获得MWCNTs无序排列、有序排列修饰的PVC超滤膜,同时,制备了纯PVC膜以作比较.对共混膜有序修饰机制及断面形态进行了分析,对相关性能参数如接触角、膜的溶胀、膜孔隙率、膜平均孔径、纯水通量、截留性能及吸附性能等进行了研究.研究结果表明:MWCNTs/Fe_3O_4的加入使膜的亲水性、纯水通量、截留性能等有了显著提高,MWCNTs有序排列修饰使膜在表皮层形成了更加致密,更为狭长的微孔结构,具有了更优异的导流网络通道,在长时间运行条件下仍能保持良好的过滤负荷,提高了膜的性能.     

Impact of climate change on regional irrigation water demand in Baojixia irrigation district of China

Water scarcity in China would possibly be aggravated by rapid increase in water demand for irrigation due to climate change. This paper focuses on the mechanism of climate change impact on regional irrigation water demand by considering the dynamic feedback relationships among climate change, irrigation water demand and adaptation measures. The model in implemented using system dynamics approach and employed in Baojixia irrigation district located in Shaanxi Province of China to analyses the changes in irrigation water demand under different climate change scenarios. Obtained results revealed that temperature will be the dominant factor to determine irrigation water demand in the area. An increase of temperature by 1 °C will result in net irrigation water demand to increase by about 12,050?×?10⁴ m³ and gross water demand by about 20,080?×?10⁴ m³ in the area. However, irrigation water demand will not increase at the same rate of temperature rise as the adaptation measures will eventually reduce the water demand increased by temperature rise. It is expected that the modeling approach presented in this study can be used in adopting policy responses to reduce climate change impacts on water resources.     

天津盐渍化土壤水溶性氮素组成及分布特征

对天津不同程度盐渍化农田(n=4)和荒地(n=4)土壤水溶性有机碳(SOC)和水溶性氮素组成与分布特征进行了研究。结果表明:农田和荒地土壤水溶性有机碳(SOC)含量分别为26.1~46.4mg/kg和19.6~77.8mg/kg,由表层向下呈现出降低-升高-稳定的变化趋势。农田土壤具有较高溶解性总氮(TSN)、硝氮(NO-3—N)和水溶性有机氮(SON)含量,分别是荒地土壤的0.8~5.9、0.8~10.5和0.9~8.7倍。NO-3—N和SON是TSN的主要组成部分,分别占农田土壤TSN的38%~72%和26%~60%,荒地土壤的32%~75%和16%~58%。NO-3—N、SON在农田土壤剖面中主要积累在土壤表层和底层,而在荒地土壤剖面中主要积累在土壤表层,且在农田土壤中具有较高的淋溶风险。