Sustaining food self-sufficiency of a nation: The case of Sri Lankan rice production and related water and fertilizer demands

Rising human demand and climatic variability have created greater uncertainty regarding global food trade and its effects on the food security of nations. To reduce reliance on imported food, many countries have focused on increasing their domestic food production in recent years. With clear goals for the complete self-sufficiency of rice production, Sri Lanka provides an ideal case study for examining the projected growth in domestic rice supply, how this compares to future national demand, and what the associated impacts from water and fertilizer demands may be. Using national rice statistics and estimates of intensification, this study finds that improvements in rice production can feed 25.3 million Sri Lankans (compared to a projected population of 23.8 million people) by 2050. However, to achieve this growth, consumptive water use and nitrogen fertilizer application may need to increase by as much as 69 and 23 %, respectively. This assessment demonstrates that targets for maintaining self-sufficiency should better incorporate avenues for improving resource use efficiency.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1007/s13280-015-0720-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

近50年安徽省气候生产潜力演变及粮食安全气候承载力评估

安徽省是重要的粮食产区,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用,研究该省气候生产潜力的演变特征,面向粮食安全分析其气候承载力具有显著的现实意义。本文从粮食生产与光温水等气候因子的关系出发,采用逐级订正的方法计算了安徽省的气候生产潜力及其变化特征,并根据不同生活水平下的粮食需求指标,分析了安徽省的气候承载力和剩余空间。结果表明,安徽省气候生产潜力的地理分异特征显著,其中北部高于南部、平原高于山区,高值区主要集中在沿淮及淮北地区,与耕种条件配合较好,有利于生产潜力的发挥。1961~2013年全省气候生产潜力基本呈一致下降趋势,近50年平均减少了约10%。安徽省目前粮食消费水平和结构属温饱型向小康型过渡阶段,在充分发挥气候生产潜力的前提下,全省气候资源所能承载的粮食产量均显著超过不同生活水平下的总需求量。小康水平下,气候承载力的相对剩余率总体呈东北向西南递减的趋势,除部分城市地区和山区外,全省大部地区气候承载力的剩余空间仍较富裕,能够较好的保障粮食需求。总的来看,由于安徽省光温水以及耕地等条件配合较好,气候承载力较高;虽然受太阳辐射影响,近年来气候生产潜力下降,但在保障未来小康社会的粮食安全方面,安徽省仍具有较好的气候承载力,粮食生产还有较大的提升空间。     

基于压力-状态-响应模型的长株潭城市群生态承载力安全预警研究

在构建城市群生态承载力安全预警评价指标体系基础之上,通过数据的收集,利用灰色加权关联理论,计算了2006～2015年长株潭城市群生态承载力安全指数,并对各年份生态承载力安全警度进行了判定.计算结果显示:从总体来看,2006～2015年长株潭城市群生态承载力安全指数呈现出上升的趋势,安全警度由“高警”下降为“轻警”;从压力、状态、响应3个子系统来看,安全指数同样呈现出上升的趋势,安全警度则由“高警”或“中警”下降为“轻警”.分析表明:近些年长株潭城市群“两型社会”试验区相关资源与环境政策的实施效果是明显的.但我们也发现,试验区统计年份安全指数数值都在0.700 0之下,与“无警”(0.850 0)状态距之甚远,长株潭“两型社会”建设依然任重而道远.     

精确三维光谱数据活性关系方法应用于ToxCast数据库中雌激素受体数据分类、验证和特征提取的建模策略

本文利用三维光谱数据活性关系方法(3D-SDAR)对ToxCast数据库中1 528种化合物的雌激素潜能(表示为18分复合高通量筛选生物测定)进行建模。由于缺少170核磁共振(NMR)仿真软件,信息量最大的碳-碳3D-SDAR指纹随着一些指标变量增强,这些指标变量包括来自羰基和酰胺的氧原子、酯基、磺酰、硝基、脂肪族羟基和酚羟基官能团。为了评价本文作者所开发模型的预测性能的真实性,美国环境保护署为研究人员提供了2 008种化合物组成一套盲测。其中,543种化合物有文献可查数据—他们的结合力有助于评估开发模型的外部分类精度：得到预测精度0.62,敏感度0.71,和特异度0.53的结果。与其他建模技术相比,本文作者开发的模型几乎没有简化建模集和预测集之间的性能。3D-SDAR映射技术可以识别拟雌激素活性所必需的结构特征：1) 存在一个酚的OH官能团或环己烯酮,2)与第一苯酚环上的氧距离6 ?到8 ?的第二芳香或酚环,3) 存在一个与苯酚环的几何中心距离大约6 ?的甲基官能团,4)一个靠近(距离几何中心～4?)某个苯酚环的羰基官能团。
精选自Svetoslav H. Slavov, Richard D. Beger. Rigorous 3-dimensional spectral data activity relationship approach modeling strategy for toxcast estrogen receptor data classification, validation, and feature extraction. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 36, Issue 3, pages 823–830, July 2017. DOI: 10.1002/etc.3578
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/etc.3578/full
     

基于海外耕地投资的中国粮食供给安全研究

海外耕地投资是中国企业走出去,参与国际投资合作,获取耕地资源的重要手段。海外耕地投资能够通过国际合作和粮食进口,增加中国粮食供给,对国内粮食市场产生重大影响。基于柯布道格拉斯生产函数模型,对粮食播种面积、粮食成灾面积、农业机械总动力、农村用电量、粮食生产劳动力人数、有效灌溉面积、农业产品生产价格指数、农膜施用量、化肥施用折纯量、农药施用量等10个因素进行模型参数筛选,拟合中国粮食总产量关于粮食产量影响因子的函数关系,测算中国国内粮食生产总量;同时通过时间序列数据拟合出口粮、工业用粮、饲粮、种子粮以及粮食损耗的函数模型,测算中国国内粮食需求总量;在此基础上,通过情景分析法模拟不同情景下,中国在海外生产的粮食进入中国市场的比例,并以此作为影响中国粮食总产量的因子之一,构建关于中国粮食总供给的函数模型,分别测算不同情境中海外耕地投资生产的粮食对中国粮食供给安全的影响程度。研究结果表明,悲观情景和一般情境中,海外耕地投资生产的粮食对中国粮食安全的影响并不显著,乐观情境中中国海外耕地投资对中国粮食安全产生显著影响。进一步研究表明,当海外耕地投资粮食进口率超过75.3%时,海外耕地投资会对中国粮食供给安全产生显著影响。研究结论和建议:目前中国海外耕地投资对中国粮食安全的影响并不显著;中国的海外耕地投资能够直接或间接增加中国粮食供给,并且供给量显著提高,存在提高中国粮食供给率,保障国家粮食安全的巨大潜力,决策部门需要重视海外耕地投资,引导海外耕地投资良性发展。     

基于GIS的城镇建筑物易损性分析与应用研究

利用城镇地籍数据信息,基于GIS软件进行建筑物易损性和居民安全风险分析与应用研究。通过对某县城中最具代表性的一个街坊建筑物的易损性分析和居民安全风险分析实例应用研究,重点讨论并实现了利用现有数字化地籍图、城镇地籍数据库及土地调查记录等信息;并结合建筑物震害损失评估模型和人员伤亡预测方法,完成不同结构类型的建筑物在不同地震烈度条件下的破坏造成的经济损失评估和人员伤亡程度的预测,对城市防灾减灾进行辅助决策支持与评估。     

美国高产量化学品数据库在筛选优先化学品中的应用

介绍了美国高产量(HPV)化学品数据库的内容、格式和发展情况,以及采用HPV化学品数据筛选优先化学品的程序。HPV化学品数据库主要包括化学品数据、化学品毒性特征描述、优先风险评估以及数据资助方、提交方及测试方的相关信息,支持物质名称或化学文摘社登记号搜索。采用HPV化学品数据可通过自动分类、毒性特征描述和风险优先等级评价三级筛选程序筛选优先化学品。     

区域水资源安全评价——以四川省内江市为例

运用AHP法建立了区域水资源安全评价指标体系,以四川省内江市为例,提出了符合当地资源现状的评价标准,并对其水资源安全状况进行评估。结果表明,内江市水资源安全存在潜在威胁,供水安全问题不容忽视。其中心城区水资源安全问题尤为突出,其他区域处于顸警状态,据此,对内江市水资源管理和保护提出了建议。     

China's Migrant Workers' Social Security

Based on the definition of migrant workers and migrant workers'social security,systems,policies and regulations and status quo of specific safeguard project of social security have been analyzed.Authors draw following conclusions: China's social security systems of migrant workers show diversification and differentiation trend; national-level policies take on diversification and local-level regulations take on differentiation; social welfare and social assistance have deficiency; coverage rate of social insurance items is extremely low.     

非金属材料自然环境贮存特性数据库设计

针对型号单位长期利用专业环境试验机构各典型环境试验站开展自然环境试验,数据量大,数据类型多,数据分散,不能被设计师系统利用的实际情况,由五九所与北京电子工程技术研究所共同开发了非金属材料自然环境贮存特性数据库。数据库采用J2ee的技术架构进行开发,实现了对非金属材料自然环境贮存特性数据的有效管理、网络共享,为数据资源的系统积累和深层次利用奠定了基础。