The perpetual state of emergency that sacrifices protected areas in a changing climate

A modern challenge for conservation biology is to assess the consequences of policies that adhere to assumptions of stationarity (e.g., historic norms) in an era of global environmental change. Such policies may result in unexpected and surprising levels of mitigation given future climate‐change trajectories, especially as agriculture looks to protected areas to buffer against production losses during periods of environmental extremes. We assessed the potential impact of climate‐change scenarios on the rates at which grasslands enrolled in the Conservation Reserve Program (CRP) are authorized for emergency harvesting (i.e., biomass removal) for agricultural use, which can occur when precipitation for the previous 4 months is below 40% of the normal or historical mean precipitation for that 4‐month period. We developed and analyzed scenarios under the condition that policy will continue to operate under assumptions of stationarity, thereby authorizing emergency biomass harvesting solely as a function of precipitation departure from historic norms. Model projections showed the historical likelihood of authorizing emergency biomass harvesting in any given year in the northern Great Plains was 33.28% based on long‐term weather records. Emergency biomass harvesting became the norm (>50% of years) in the scenario that reflected continued increases in emissions and a decrease in growing‐season precipitation, and areas in the Great Plains with higher historical mean annual rainfall were disproportionately affected and were subject to a greater increase in emergency biomass removal. Emergency biomass harvesting decreased only in the scenario with rapid reductions in emissions. Our scenario‐impact analysis indicated that biomass from lands enrolled in the CRP would be used primarily as a buffer for agriculture in an era of climatic change unless policy guidelines are adapted or climate‐change projections significantly depart from the current consensus.     

美国环境监测一百年历史回顾及其借鉴

环境监测是从上世纪末由英美等发达国家首先开展的,至今有一百多年历史。美国科学技术高度发达,其环境监测水平也领先于其他国家。因此从某种意义上说,美国环境监测一百年的历程、作法和经验,在全世界范围内都具有一定的代表性。它基本上可反映出发达国家环境监测走过的普遍道路,并一定程度上也预示其他国家环境监测的发展方向。尤其是它的一些科学思路,成功的做法,先进技术（采样、前处理及分析测定技术）,高水平的标准方法     

太湖背角无齿蚌组织中8-羟基脱氧鸟苷的含量及在水体污染评价中的初步应用

对2003—2008年间采集自太湖不同水域的9个背角无齿蚌(Anodonta woodiana)样品组织中的DNA损伤产物—8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2-deoxyguanosine,8-OHdG)的水平进行了分析,同时研究了蚌体组织中重金属Cd2+和有机污染物PCBs的蓄积残留量,以探明水体污染和DNA损伤的相关性。研究结果显示,9个样本中的8-OHdG的含量在1.021～8.886ng·g-1之间,尤其以无锡三山岛和宜兴大浦这2个水域的样本最为突出,差异显著,表明上述水域已受到较严重的污染。PCBs在9个样本中有7个检出,但含量无明显差异(P0.05),表明PCBs并非引起背角无齿蚌体内DNA损伤的主要污染因素。而背角无齿蚌组织中的Cd2+残留量与8-OHdG水平间存在显著的剂量—效应关系,呈正相关。这一结果与实验室内的模拟试验相吻合,提示重金属Cd2+是引起水体中背角无齿蚌DNA受损的主要污染因素。研究显示,背角无齿蚌机体组织中的8-OHdG具有稳定性强、测定方法简单快速、在一定的范围内具有显著的剂量—效应关系、实验室与野外分析相吻合等特点,因此可作为分子生物标志物来评价生物体受水环境持久性污染物污染而导致的DNA损伤效应。     

DNA加合物8-氢基脱氧鸟苷特性研究

作为DNA氧化损伤的生物学标志物，8-羟基脱氧鸟苷（8-OH-dG）的特性研究，对稳定、灵敏、准确地定量8-OH-dG，进而研究有毒化学物质对生物体内的氧化损伤很重要，该文研究了氧化损伤DNA中8-OH-dG的分析、水解、储存、稳定性等方面的问题，采用Fenton型产羟自由基系统如螯合剂Fe^2 -H2O2为氧化源，与脱氧鸟苷和小牛胸腺DNA反应，生成的8-OH-dG用高压液相色谱-电化学法检测，并对8-OH-dG的分析条件进行优化，该法最低检出限为32fmol，比光学吸收法高2～3个数量级，线性范围可高达4个数量级，从0.32pmol到3.2nmol，相关系数0.9996。并对酶水解DNA的条件、储存酸度、中性偏酸的缓冲液中损失较少，其形成与所处介质环境有关，在氧化源存在或有氧环境中一定时间内有积累作用，添加抗氧化剂等干预措施后，能灵敏而稳定地对DNA中的8-OH-dG进行测定。     

基于Himawari 8的沙尘遥感监测与应用

基于Himawari 8静止卫星数据实现了沙尘天气24h动态遥感监测.通过对Himawari 8通道15、13、11亮温值、通道15与13亮温差（BT15-BT 13）、通道13与11亮温差（BT13-BT 11）进行时间序列分析和直方图统计,发现在所选通道中,各地物亮温值分布较为接近,冰云亮温值约为220~250K;沙尘、水云和高纬度地表亮温值约为260~270K;低云、雾和中纬度地表亮温值约为270~290K.通道13对识别沙尘较为敏感,沙尘在通道13的亮温值明显低于通道11和15,在BT15-BT13亮温差值图上沙尘区存在明显高值,在BT13-BT11亮温差值图上为负值,明显低于其他地物.相关性分析结果显示,BT15-BT13和BT13-BT11与地面PM₁₀浓度在0.01水平上显著相关.通过BT15-BT13、BT13-BT11和通道13进行假彩色合成生成的沙尘遥感结果与气象数据,地面PM₁₀数据,激光雷达数据相结合,可对华北地区沙尘污染的起源,形成过程和行进轨迹进行24h的三维动态观测.     

基于线性光谱模型的城市不透水面遥感估算

城市不透水面是评估城市生态环境和社会经济的关键指示性因子,对于城市规划和资源管理有着重要意义。本研究以长春市为例,使用2014年Landsat 8影像,基于"植被-不透水面-土壤"理论模型,采用多端元优化的提取方法,依据研究区实际土地覆被特点,选取了高反照度、低反照度、植被、裸土、耕地等五个端元,利用线性光谱模型求算长春市不透水面,利用高分辨率遥感影像高分一号对估算结果进行验证,并对其空间分布格局进行分析。结果表明:基于几何顶点的端元提取方法得到的城市不透水面比例的RMSE为0.126,误差范围在-0.366—0.387,而基于多端元优化提取方法获取结果的RMSE为0.079,误差范围在-0.319—0.265,且超过80%样本的绝对误差小于0.1,精度有显著提升;长春市绕城高速范围内平均城市不透水面比例为47.4%,整体分布呈现"三角形"特征,南部不透水面分布面积明显高于北部区域。从城市外环到内部一环,城市不透水面比例有明显的递增趋势,三环内比例超过66.7%,不透水面分布密集。总体来说,在城市区域尺度上,采用多端元优化提取方法,利用中等空间分辨率多光谱遥感数据提取城市不透水面精度令人满意。     

基于深度全连接网络Himawari-8卫星气溶胶反演研究

利用葵花8(Himawari-8,H8)16个波段数据、卫星、太阳角度数据和深度学习技术,提出一种基于深度全连接网络(Deep Neural Networks,DNN)模型的AOD遥感反演方法(Himawari-DNN).该方法直接建立H8影像本身与AERONET站点AOD数据间的关系,可避免传统AOD遥感反演方法中复...