湖北省作物系统氮素利用及其环境影响综合评估

粮食安全、资源高效和环境友好是发展可持续农业的核心问题。湖北省作为长江中下游平原重要农业省份,亟需综合评估作物系统氮素利用及其环境影响。针对湖北省主要粮食作物(水稻、小麦、玉米、大豆)和经济作物(茶叶、水果、蔬菜),提出作物系统氮素利用效率及其环境影响的综合评估框架,系统分析2020年湖北省作物生产过程中氮素利用状况及环境效应的空间分异特征。结果表明,在氮素利用方面,湖北省农作物施氮量、氮盈余和温室气体排放强度偏高,氮肥偏生产力和氮素利用率较低。湖北省施氮量比同年中国施氮量平均水平高43%;粮食作物氮素利用率为35.17%,而经济作物氮素利用率仅为9.99%,存在较大增效空间。在环境影响方面,经济作物氮盈余总量(43.36%)低于粮食作物(56.64%),其中水稻氮盈余总量(38.27%)最高;然而,粮食作物产生的温室气体在环境影响中占主导地位。从空间分布上看,湖北省施氮量呈现中部高、东西低的趋势。经济作物温室气体排放主要集中在鄂南和鄂北地区,粮食作物温室气体排放主要集中在鄂西和鄂东地区。经济作物氨气单位面积挥发量比粮食作物大,呈现南北高、东西低的分布格局。研究可为后续降低湖北省氮肥投...     

都昌县多宝砂山物种多样性研究及保护初探

对鄱阳湖都昌县多宝砂山地区土地风沙化过程中物种多样性的变化特征进行了分析,依据植物种在各类型风沙化土地的出现频率与不同风沙化阶段各生活型植物种的组成,探讨了风沙化过程中植物种的绝灭与定居特点.物种多样性指数分析表明:风沙化过程是物种多样性衰减的过程,风沙化首先导致特有种的绝灭,其次为稀有种.从植物的生活型来看,多年生草本与乔木类植物受风沙化影响最大,而灌木类植物可存活于风沙化过程的各个阶段,在风沙化过程中植物种的绝灭速率大于定居速率.最后,针对造成多宝砂山生物多样性衰减的原因,提出了治理对策,即在控制人类行为干扰的同时,要加强对固定沙丘的管理与保护.      

高原河流着生藻类群落沿海拔梯度的变化特征——以西藏黑曲、雪曲为例

海拔对生物群落的空间格局具有重要影响。探究生物群落随海拔变化规律不仅可以确定生物的地理分布范围,而且可为预测生物响应气候变化提供基础信息。然而,目前对于生物群落海拔格局的研究多集中于陆生大型生物,对水生微型生物的研究相对不足。基于西藏昌都市境内金沙江上游支流黑曲和雪曲着生藻类的调查数据,运用广义线性混合模型和分段结构方程模型探究着生藻类密度、生物量、物种丰富度、均匀度和样点对β多样性的贡献（Local contribution to beta diversity,LCBD）等生物群落指标的海拔格局及其驱动机制。结果表明：两条河流共鉴定出161个分类单元,分属硅藻门、蓝藻门和绿藻门。其中着生硅藻种类最多,占总分类单元数的78.9%,极小曲丝藻（Achnanthidium minutissimum,平均相对丰度：28.3%）、波状瑞氏藻（Reimeria sinuata,平均相对丰度：11.5%）、偏肿内丝藻（Encyonema ventricosum,平均相对丰度：9.3%）和细端菱形藻（Nitzschia dissipata,平均相对丰度：7.2%）为主要优势种。不同海拔的着生藻类群落...     

不同种类蔬菜对芘的耐性和累积特性差异研究

多环芳烃会影响蔬菜的生长发育,导致其产量和品质降低,最终通过食物链危害人体健康。通过温室盆栽土培试验,测定不同质量分数(0、50、100、200、400 mg·kg^-1)芘作用下小白菜(Brassica chinensis L.)、胡萝卜(Daucus carota L.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)的生长指标(根长、株高、鲜质量)、叶绿素质量分数、品质指标(可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C)和蔬菜各部位芘质量分数等,对芘处理下不同种类蔬菜的耐性和累积特性进行了比较研究,筛选出高耐芘性和低富集能力的蔬菜品种。结果表明,1)芘处理降低了3种蔬菜的生长参数,抑制了蔬菜的光合作用,3种蔬菜耐芘能力大小顺序为：番茄>小白菜>胡萝卜。2)蔬菜品质方面,小白菜和胡萝卜可溶性蛋白随土壤芘质量分数的升高而降低,番茄可溶性蛋白表现为先增加后减少;小白菜、胡萝卜和番茄可溶性糖质量分数均降低且400 mg·kg^-1芘处理下分别降低了21.6%、36.2%和19.1%;芘处理刺激了蔬菜维生素C的生成,其中番茄维生素C质量分数增幅...     

中国水稻食物系统碳足迹结构组成和地区差异

水稻是中国及全球食物系统的重要组成部分,以食物系统视角研究其生命周期碳足迹对实现水稻食物系统低碳转型和绿色发展具有重要意义。该研究基于中国2018年22个水稻主产省份的统计数据,结合生命周期评估(LCA)法和国际水稻研究所(IRRI)开发的CF-Rice水稻碳足迹计算工具,计算并分析了中国水稻食物系统“从摇篮到销售”的碳足迹及其结构组成、地区差异和水稻类型差异。结果表明：1)以单位产量碳足迹进行比较(以CO₂ eq计),晚籼稻(2.31 kg·kg^-1)>中籼稻(1.32 kg·kg^-1)>粳稻(1.13 kg·kg^-1)>早籼稻(1.08 kg·kg^-1);以单位面积碳足迹进行比较(以CO₂ eq计),晚籼稻(9.15×10³kg·hm^-2)>中籼稻(6.34×10³ kg·hm^-2)>粳稻(5.56×10³ kg·...     

长江经济带绿色城镇化效率评价及其影响因素——基于多维城镇化视角

本文引入资源和环境因素,以城镇化综合指数为期望产出,运用SBM方向性距离函数测算了2010—2020年长江经济带112个地级市（州）的绿色城镇化效率,并采用空间面板模型和地理探测器对绿色城镇化效率的影响因素进行实证分析。结果表明：长江经济带绿色城镇化效率整体水平不高,下游地区绿色城镇化效率高于上游和中游地区,资源消耗和环境污染是效率损失的主要来源;绿色城镇化效率表现出较为明显的热点—次热点—次冷点—冷点自东向西的带状分布格局,存在显著的空间正相关性。政府财政支出对绿色城镇化效率产生负向影响,外商直接投资和产业结构对提升绿色城镇化效率有显著的促进作用,且三者的影响具有地区差异性;市场力因素有利于绿色城镇化效率的提高。邻近城市间绿色城镇化效率的空间溢出效应明显,且空间溢出效应是长江经济带绿色城镇化效率空间差异的最主要因素,各因素的影响具有协同增强的作用。     

环境监测用氮气中多组分VOCs标准物质的研制

介绍了采用称量法制备瓶装1μmol/mol氮气中42个组分挥发性有机物(VOCs)标准物质的研制方法。建立了选择离子模式,气相色谱-质谱联用的分析方法,对目标组分在气瓶中的长期稳定性进行了考察。所选择的42种目标组分完全满足中国环境保护标准《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644—2013)和美国环保署《使用特殊处理的采样罐/气相色谱仪检测环境大气中的挥发性有机物》(EPA TO—14A)这2个方法标准中所规定的环境空气中挥发性有机有害成分的监测要求。将研制的气体标准物质与中国计量科学研究院(NIM)和英国国家物理实验室(NPL)分别进行了比对测试,取得了良好的比对结果与国际等效度。结果表明,1μmol/mol氮气中42种组分VOCs标准物质的有效期为一年,相对扩展不确定度为5.0%(包含因子k=2),并取得国家标准物质证书GBW(E)062231。     

土地集约利用与生态效率的耦合协调发展研究

如何处理好土地集约利用与生态环境之间的关系,实现土地利用的经济、社会和生态三效益协调发展是新型城镇化建设中面临的一个重要问题。该文利用2005～2016年中国30个省、直辖市、自治区面板数据,通过全局主成分分析方法和超效率SBM模型对土地集约利用综合指数和生态效率进行测算,试图揭示土地集约利用与生态效率的耦合协调发展状况。结果表明：（1）土地集约利用水平呈逐步递增趋势,增长幅度表现为东部>中部>西部>东北地区;（2）生态效率逐年增加,增长幅度表现为东部>中部>西部>东北地区;（3）2016年,7个（23%）省市达到协调发展类,4个（14%）省市属于濒临失调类;19个（63%）省市属于失调衰退类。其中,上海和宁夏属于生态效率滞后型,其他省市均属于土地集约利用滞后型。此外,二者的耦合协调度有较明显的空间正相关性,但集聚程度逐渐减弱,空间分异愈加明显。     

长江经济带用水量时空差异的驱动效应研究——基于生产和生活视角

分解长江经济带生产用水量、生活用水量时空差异的驱动效应,有利于用水总量控制目标的顺利实现。采用LMDI(Logarithmic Mean Divisia Index)方法,兼顾生产用水和生活用水,将用水总量时空差异分解为生产强度效应、产业结构效应、经济规模效应、生活强度效应和人口规模效应。结果显示:生产用水量是长江经济带及各省份用水总量变化的主要来源,生活用水量对用水总量的促增作用也逐渐增强;生产强度效应、产业结构效应是抑制用水总量增加的主要和次要因素,而经济规模效应、生活强度效应是促进用水总量增加的主要和次要因素,人口规模效应对用水总量的促增作用相对较弱;农业、工业经济增长都促进了用水总量增加,尤其是农业,农业、工业用水强度普遍下降及农业增加值所占比重下降,都促进了用水总量下降;生产用水量是各省份用水总量空间差异的主要来源,各省份用水总量与江苏、重庆空间差异的驱动因素存在差异性。因此,各省份应该贯彻落实高质量发展、转变经济增长方式,重点开展生产环节节水、兼顾生活环节,继续降低产业用水强度、优化升级产业结构,加强生活用水定额管理、提高节水意识,各省份可以以江苏、重庆为参考对象,依据用水总量空间差异驱动因素,充分挖掘可行的节水路径。