Carrying capacity of an uninhabited island off the southwestern coast of Korea

An emergy evaluation was carried out to assess the carrying capacity of a small, uninhabited island (Woosedo) off the southwestern coast of Korea. The sea area within 1 km from the high tide level of the island was included in the evaluation. The total environmental emergy input to Woosedo was 1.66E19 sej/yr, with the most emergy contribution from the tidal energy. The land and marine ecosystems of Woosedo contributed 4.97 million Em$ (7600 Em$/ha/yr) to the Korean economy annually. If Woosedo was developed to the national average at the emergy investment ratio of 2.86, its carrying capacity was estimated at 1034 people at the current living standard of Korea. With this population, the island system would not be sustainable with a very low emergy sustainability index of 0.36. At the same living standard used in the developed scenario, the carrying capacity of the island would be 370 people for a sustainable development scenario and 270 people if the renewable emergy were the only source to support the population. The emergy contribution of the marine ecosystem of the island was the major source of support in determining the level of carrying capacity of the island.     

Ranking individual habitat patches as connectivity providers: Integrating network analysis and patch removal experiments

Here we propose an integrated framework for modeling connectivity that can help ecologists, conservation planners and managers to identify patches that, more than others, contribute to uphold species dispersal and other ecological flows in a landscape context. We elaborate, extend and partly integrate recent network-based approaches for modeling and supporting the management of fragmented landscapes. In doing so, experimental patch removal techniques and network analytical approaches are merged into one integrated modeling framework for assessing the role of individual patches as connectivity providers. In particular, we focus the analyses on the habitat availability metrics PC and IIC and on the network metric Betweenness Centrality. The combination and extension of these metrics jointly assess both the immediate connectivity impacts of the loss of a particular patch and the resulting increased vulnerability of the network to subsequent disruptions. In using the framework to analyze the connectivity of two real landscapes in Madagascar and Catalonia (NE Spain), we suggest a procedure that can be used to rank individual habitat patches and show that the combined metrics reveal relevant and non-redundant information valuable to assert and quantify distinctive connectivity aspects of any given patch in the landscape. Hence, we argue that the proposed framework could facilitate more ecologically informed decision-making in managing fragmented landscapes. Finally, we discuss and highlight some of the advantages, limitations and key differences between the considered metrics.     

农田沙漠化过程对土壤性质和作物产量的影响

地处北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地,是我国现代沙漠化最严重的地区之一。选择科尔沁沙地不同沙漠化阶段（非沙漠化、轻度、中度、重度和严重沙漠化）农田,研究了沙漠化发展过程对土壤有机碳、全氮、颗粒组成、土壤温度、土壤持水能力以及作物生物量的影响。结果表明,随着农田的风蚀,土壤发生粗化和有机质含量下降,土壤环境明显恶化,导致生物产量大幅度下降。从非沙漠化农田分别到轻度、中度、重度和严重沙漠化农田,100 cm深土壤有机碳含量下降34.4%、52.8%、81.6%和90.9%,全氮含量下降42.4%、58.5%、82.7%和92.6%。从非沙漠化农田到严重沙漠化农田,2～0.1 mm的土壤颗粒含量从64.4%增加到96.1%,0.1～0.05 mm的颗粒含量从28.8%减少到2.7%,小于0.05 mm的颗粒含量从5.9%减少到0.7%。严重沙漠化农田土壤温度比非沙漠化农田高3.0℃,土壤饱和持水量和田间持水量分别比非沙漠化农田低45%和53%,单株地上部生物量比非沙漠化农田低31%。非沙漠化、轻度、中度和重度沙漠化农田单位面积玉米产量分别比严重沙漠化农田高3.4、3.5、2.5和1.5倍。在科尔沁沙地,加强农田防护林建设,实施保护性耕作和增施有机肥是防止农田沙漠化和提高作物产量的根本措施。     

脱硫渣废弃物对盐碱地油葵根际微生物数量及土壤酶活性的影响

通过大田实验,研究了不同脱硫渣废弃物对油葵（Helianthus annuus）根际微生物数量和酶活性的影响。结果表明：随着生育期的进行,微生物总量在苗期和花期数量较少,成熟期是数量较多。脱硫渣施用量对油葵根际微生物数量及酶活性均产生影响,微生物总量和油葵根际土壤酶活性均随着脱硫渣施用量的增加呈现出先升高后下降的趋势,同一生育期内,微生物总量以C（1.5 t/hm2）或D（2.25 t.hm-2）处理的微生物数量较高,B（0.75 t.hm-2）处理时的微生物数量较少;表明施用适量的脱硫渣有益于油葵根际微生物数量和酶活性的提高,过高则导致微生物数量和酶活性下降。     

变孔隙滤池在电厂回用水处理中的应用

介绍了变孔隙滤池的原理、特点,并以某电厂中水深度处理项目为例详细介绍了工艺流程及设计参数,以及变孔隙滤池在电厂回用水中的应用、设计及施工中应注意的问题。     

中国土地资源研究与学术交流新进展

中国自然资源学会土地资源研究专业委员会成立于1986年6月,石玉林院士担任土地资源研究专业委员会首届主任,肖笃宁研究员担任第二届主任,倪绍祥教授担任第三届主任,刘彦随研究员担任第四届主任至今。在创始人石玉林院士的带领和指导下,在各届专业委员会的精诚团结与共同努力下,中国土地资源研究及其学术交流活动卓有成效,对推进我国土地资源科学研究、学科发展、规划管理和决策实践,发挥了重要的作用。正值中国自然资源学会30周年庆典之际,论文侧重梳理近10多年来,在土地资源研究专业委员会的组织与协调下,中国土地资源研究的主要特点及组织开展学术交流的进展情况,浅谈推进土地资源研究与学术交流的认识和主要体会,简要分析土地资源学科发展前景和亟需深入研究的前沿领域。     

叶面喷施硅铈复合溶胶对水东芥菜重金属含量及其他品质的影响

田间小区试验研究了叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理对水东芥菜生长、地上部重金属Cd、As、Pb、Cr、Hg含量,以及维生素C（Vc）、可溶性糖、硝酸盐、亚硝酸盐含量等品质的影响。结果表明：叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理,均可以促进水东芥菜生长,增加水东芥菜地上部鲜物质和干物质重量;尤其是叶面喷Si+Ce处理后水东芥菜地上部鲜物质和干物质重量比对照分别增加了6.2%和16.2%;差异达到显著水平。与对照相比,叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理后水东芥菜地上部Cd含量分别下降了24.5%、22.9%、42.6%;As含量分别下降了26.4%、26.0%、40.0%;Pb含量分别下降22.5%、32.5%、36.8%;差异都达到显著水平。但是各处理对水东芥菜地上部 Cr 和 Hg 含量并无显著影响。与单独喷 Si 或单独喷Ce相比,叶面喷Si+Ce复合处理对降低水东芥菜地上部Cd和As含量效果更佳。叶面喷Si、喷Ce以及喷Si+Ce处理,还可以显著增加水东芥菜地上部Vc、可溶性糖含量,显著降低其硝酸盐、亚硝酸盐含量;同时叶面喷施Si+Ce处理后水东芥菜地上部亚硝酸盐含量是分别单独喷Si、喷Ce的80.3%和79.1%,差异达到显著水平。因此,叶面喷施Si+Ce复合处理在促进水东芥菜生长,降低水东芥菜体内重金属含量以及提高水东芥菜品质等方面的性能要优于单独喷施Si或单独喷施Ce。     

华北平原冬小麦季化肥氮去向及土壤氮库盈亏定量化探索

为提高华北平原冬小麦种植体系的氮肥利用率、减少氮肥对环境的污染,本研究对前人的试验数据进行整理核算,分析肥料氮、作物氮和土壤氮三者之间的关系,探索冬小麦季化肥氮的去向及土壤氮库的盈亏情况.结果表明:华北平原冬小麦当季化肥氮的吸收量随施氮量的增加而升高,对土壤氮素的吸收随施氮量的增加而降低;在秸秆50%还田和100%还田两种情况下,土壤氮库盈亏量与施氮量之间均呈线性极显著正相关,且土壤氮库达到平衡时的施氮量分别是 N 192和166 kg·hm-2;冬小麦对氮肥的吸收利用率推荐施氮远高于传统施氮,过量施氮不仅不会提高作物产量,还会降低氮肥利用率,增加土壤残留和损失;3种秸秆处理方式下的冬小麦氮肥各去向绝对量与施氮量(N 75~375 kg·hm-2)之间均呈显著线性相关关系,秸秆不还田条件下的地上部吸收率、秸秆吸收率和秸秆50%还田下的地上部吸收率及秸秆100%还田下的0~100 cm土壤残留率均与施氮量(N 75~375 kg·hm-2)之间呈显著相关关系.     

南方草地NPP的水热估算模型及其应用

草地NPP对气候变化的响应是全球变化研究的重要内容之一。为了明确草地NPP与水热的关系及实现南方草地NPP的大面积估算,本文以气候数据为基础,以南方草山草坡为研究对象,结合野外实测数据,分析南方草地NPP与月平均温度及平均降水量之间的关系,结果表明:南方草地NPP与月平均温度之间呈对数相关,相关系数r=0.462 9**(n=66);与月平均降水量之间呈线性正相关,相关系数r=0.783 6**(n=66),结果均达到了极显著水平(P<0.01)。在此基础上构建以温度和降水为自变量的南方草地NPP估算模型:NPP=Ln(T/16.7+2.5)×Sqrt(W/84.5+0.5)×(T+W),其中T为全年月平均温度(℃),W为全年月平均降水量(mm)。通过不同年份的实测数据对模型进行验证,草地NPP的模拟值和实测值之间有很好的相关性,R2为0.787,也达到极显著水平,RMSE和RRMSE均较小,分别为60.272和0.387,表明模型的模拟结果比较可靠。利用上述模型对2011年的南方草地NPP进行估算,模拟结果呈现一定的地带性,总体分布由西北向东南逐渐增加,其中四川西北部及其与云南交界等地区草地NPP值较小,基本在200 g·m-2以下,而海南、广西、江西以及广东等地草地NPP值较高,相当一部分地区达到700 g·m-2以上。通过分析可知,整个南方草地NPP平均值约为321.8 g·m-2左右,和实测结果比较接近。结果为南方草山草坡NPP估算提供了新的方法。     

土壤宏蛋白质组学蛋白质提取方法及其应用

土壤宏蛋白质组学在揭示土壤微生物功能、代谢与环境相互作用方面具有广阔的应用前景,但由于土壤样品的特殊性,土壤蛋白质提取步骤是限制土壤宏蛋白质组学大规模应用的瓶颈之一.本文从样品制备、提取方法、影响因素等方面综述了土壤蛋白提取方面的研究进展.一般来说,根据实验目的、蛋白种类及后续研究方法设计相应的分组成收集策略才能取得较好的提取效果.土壤总蛋白、胞内蛋白与胞外蛋白分别有不同的提取方法.总蛋白提取一般采用直接提取法;胞外蛋白不需要裂解;胞内蛋白提取方法有直接提取法和间接提取法等.裂解、浓缩、去除腐殖质的方法以及提取液、pH值的选择等也会影响提取效果.此外,简单介绍了土壤宏蛋白质组学的应用,并对今后的研究工作提出展望.表1参36