过刊目录

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    周启星, 蔡章, 张志能, 刘维涛
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    在过去的几十年内,人们在致力于采用合适的原位修复技术以加速对现有人为污染的石油烃的降解与净化方面做了大量工作。至今,原位植物修复,即采用高等植物去除、稳定、降解和/或代谢有毒有害污染物的方法,已经成为对石油烃污染环境治理修复的具有前途的新兴技术。杂草植物由于具有大量的纤维根系和极为强壮的特征,因其有助于穿透污染土壤而建立一个强大的根际圈,进而在植物修复方面一般表现为巨大的潜力。本综述首先对石油烃污染土壤实施植物修复所涉及的一些重要机制,包括植物积累、植物稳定、植物降解、植物挥发和根际降解作用,进行了概述和探讨。近年来,在进一步促进石油烃污染土壤的植物修复效率方面,改进并研制了相当数量的实验方法。此外,来自实验研究结果的成功给予研究人员以极大的鼓励,尤其促使人们在田间尺度上实施石油烃污染土壤的植物修复方面做了一些有益的尝试。然而,所有这些工作均存在着诸多局限和困难,有待我们去克服,从而使我们的研究从实验室的尺度发展到田间的应用上。
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    肖向明, Chandrashekhar BIRADAR, Audrey WANG, Sage SHELDON, 陈友民
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    森林火灾在景观上往往造成不同程度的森林冠层损失,而冠层影响光合作用和蒸散,因此刻画灾后森林冠层恢复的轨迹对于了解生态系统过程具有重要意义。森林冠层的损失和恢复通常采用叶面积指数(LAI)或其它能够反映冠层光合能力的植被指数进行表征。本研究中,我们采用Terra卫星搭载的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的长时间序列影像(2000–2009年)来重建火灾后森林冠层恢复的过程。以美国南达科他州布莱克山国家森林公园(The Black Hills National Forest, South Dakota)为例,该地区在2000年8月24日经历了一次大的自然火灾,烧毁了近33 785 ha森林,其中大部分是美国黄松林。基于LAI的研究表明,植被冠层光合能力在3年内(2001-2003年)基本恢复,这主要来自于林下未烧毁草地在灾后的快速生长;火烧迹地的NDVI和EVI在这3年内也呈现恢复的态势。可见,LAI、NDVI和EVI在火灾几年之后便难以有效地识别火烧迹地。然而,陆地表面水分指数(基于近红外和短波红外波段的遥感标准化指数,简称LSWI),能够有效地识别和追踪火烧迹地至今的整个过程(2000-2009年)。这一研究结果也使得采用其它具有近红外和短波红外波段的传感器研究森林火灾迹地恢复和干扰过程成为可能,其中包括Landsat 5 TM影像(可追溯至1984年)。更长时间序列的数据对于研究森林火灾灾后生态系统干扰和恢复过程、森林演替模拟以及碳循环具有重要的支撑作用,LSWI指标证明能够有效地刻画这一过程。
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    郝海广, 李秀彬
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    利用内蒙古自治区太仆寺旗的农户调查资料,在农户和地块两个微观尺度上分析了耕地利用集约度及其影响因素。研究结果表明,农户的耕地利用集约度在家庭户主年龄、非农务工劳动力比例、经营的耕地总面积、地块破碎化程度及耕地综合利用能力间存在明显差异:(1)户主年龄较大、非农就业劳动力比例较小的农户,耕地利用的劳动投入一般高于其他农户,而资本投入较低。年轻的农户,参与非农就业的劳动力比例相对较高,耕地利用的资本投入较大;(2)农户经营的地块越破碎,劳动投入越高,而资本投入越低;(3)在土地质量较好的地块上劳动集约度和资本集约度都较高。说明劳动力已成为当地农业生产的一个重要约束因素,同时劳动力的机械替代、规模化经营及资本集约度的提高均存在一定的潜力。文章最后认为建立农业劳动力非农就业与耕地利用相互协调的机制,是解决生态脆弱区生态安全与农业生产之间矛盾的重要途径。
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    赵国浩, 郭淑芬, 申屠菁, 王永光
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    变权组合预测是对各个单项预测模型在各时点上赋予适当权重进行组合,而权重是随预测时间变化的函数。该方法具有较高的预测精度和预测稳定性,能比较合理地描述系统的客观现实。本文依据1981-2008年的中国煤炭需求历史数据及对煤炭需求的影响因素,分别建立灰色系统、多元回归两个单项预测模型,构建了中国煤炭需求的变权组合预测模型,对中国未来12年煤炭需求进行了预测。
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    欧阳志云, 金羽, 赵同谦, 郑华
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    生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,主要包括生态系统产品提供功能、调节功能、支持功能与文化功能。对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础。本文以海南岛为例,探讨了基于生态系统结构与过程的生态调节功能评价方法。在研究中,将海南生态系统类型划分为沟谷雨林、山地雨林、热带季雨林、山顶矮林、山地常绿阔叶林、热性针叶林、灌丛、热作园、用材林、防护林、红树林、热带草原、耕地等13类,分析与评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、土壤保持、营养物质循环、固碳、防风减灾等方面的调节功能及其经济价值。研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值为2035.88×108 – 2153.39×108元,而生态系统产品价值仅为254.06×108元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多。
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    韩鹏, 黄河清, 甄霖, 李芬
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    中国的生态补偿实施主要通过制度安排进行。在内蒙古农牧交错带,生态补偿主要通过两种模式进行,即农户放弃土地使用和土地生产结构调整。基于详尽的野外调查,本研究对农户经济受偿意愿进行了对比分析,并对两种生态补偿模式的效应进行了详细评价。结果表明,放弃土地使用的生态补偿模式缺乏创造就业机会的机制,因此不具有可持续性。与此相反,调整生产结构的补偿方式不但使农户从事农牧业的规模有了明显下降,而且有助于创造更多的就业机会。虽然这种模式会使农户面临很大的市场风险,但是它为解决区域生态系统恢复和社会经济发展之间的矛盾提供了一种有效方法。
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    秦钟, 赵本良, 章家恩, 骆世明
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    在稻鸭共作系统中,鸭子在田间的觅食活动对稻田系统中节肢动物群落可能产生的影响已引起了较多关注。本研究通过设置稻鸭共作(RD)、常规稻作(CC)和对照(CK)3个处理的小区试验来研究稻鸭共作对稻田节肢动物群落的影响。结果表明,稻鸭共作和常规稻作处理区中节肢动物群落的个体数比空白区均有不同程度的减少;稻鸭共作处理区节肢动物群落的个体数、Simpson 指数(D) 和 Shannon指数(H')均高于常规稻作区;在晚稻生长的分蘖期和孕穗期,稻鸭共作处理区节肢动物群落的个体数、丰富度指数(R)、D、和H'均高于常规稻作区。稻鸭共作有利于维持稻田系统中节肢动物群落的多样性。与施用化学农药和肥料所引起的节肢动物群落丰富度和多样性降低相比,稻鸭共作对稻田节肢动物群落的多样性影响相对较低。
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    郭泺, 薛达元, 杜世宏, 黄琦, 蔡亮
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    本文利用1987、1997和2007年遥感数据,结合野外调查,以玉树藏族自治州为例,研究20年来景观空间格局的时空变化特征。结果表明,研究区草地景观面积减少,农田和荒地增加;草地斑块的分布越来越分散,斑块面积减小。草地和森林植被是玉树藏族自治州主要的植物资源景观,草地的连通性比较高;人为干扰和气候的变化是研究区景观时空变化的主要原因。研究结果为该区域生态保护对策的制定和环境的可持续发展管理提供了理论依据和技术的指导。
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    冯建孟, 何汉明, 高东, 李成云
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    生态和文化因素对农作物品种的选育和分布起着十分重要的影响。本研究利用稻作品种的空间分布数据库, 探讨了云南地区稻作品种多样性的分布中心及其与生态、文化因素之间的联系。研究结果表明, 云南地区稻作品种多样性的分布中心主要集中在滇南、滇西南和滇东南地区。这可能与当地温暖、湿润的气候和特有的稻作文化有关。对滇南多样性分布中心而言, 傣族和哈尼族的稻作文化起着重要影响;对滇西南多样性分布中心而言, 起重要影响的稻作文化主要来自傣族, 景颇族和拉祜族; 而对滇东南分布中心而言, 苗族、瑶族和壮族的稻作文化则起着相对更为重要的影响。传统文化不仅促进了稻作品种的选育,同时,丰富的稻作品种也有利于稻作文化的保存和延续。
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    李晓佳, 张宪洲, 张扬建
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    本研究的目标是利用CENTURY模型分析气候变化、大气CO2浓度倍增、气候变化与大气CO2浓度倍增共同作用对藏北高原高寒草原土壤有机碳的影响。结果表明:未来50年不同气候变化情景下土壤表层(0–20cm)有机碳呈降低趋势,变化率为49.77%–52.36%。P1T0情景(降水增加,温度不变)、P0T1情景(降水不变,温度增加)和P1T1情景(降水增加,温度增加)下的模拟结果相近。其中P1T1情景下高寒草原土壤有机碳损失的最多(模拟结束时的土壤有机碳为844.40 g C m-2),P0T1情景下土壤有机碳损失49.77%。相对CO2不变情景而言,CO2倍增情景下土壤有机碳增加12.87%。CO2增加对土壤有机碳的影响大于气候变化单独作用对土壤有机碳的影响。气候变化与大气CO2浓度倍增共同作用导致土壤有机碳降低。未来50年P1T1 + 2 × CO2情景下土壤有机碳降低52.39%,P0T1 + 2 × CO2情景下土壤有机碳降低49.81%,P1T0 + 2 × CO2情景下土壤有机碳降低52.30%。因此,高寒草原土壤有机碳含量随降水、温度和大气CO2浓度的变化而变化。
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    Adam CHOINSKI, Agnieszka LAWNICZAK, Mariusz PTAK, Leszek SOBKOWIAK
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    波兰北部有众多斯堪的纳维亚冰盖冰期形成的湖泊。通过湖泊区的研究,发现湖泊面积在逐渐减少,甚至导致消失。本文对变化的程度进行了观测,指出影响波兰湖泊面积变化的主要自然与人为因素,包括气候变化、湖盆深度、生物量增长、森林砍伐、水利工程建修、农药利用和排污等。
  • 专题报告
    李进斌, 杨静, 刘林, 何汉明, 何霞红, 朱有勇, 李成云
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    了解稻瘟病菌无毒基因的出现频率及分布,有助于制定有效的合理利用持有不同抗性基因的水稻品种及在多样性种植系统中抗性基因的组合的策略。本文对在云南省11个地(州)采集的稻瘟病菌中无毒基因的出现频率及地理分布进行分析,并利用持有20个抗性基因的水稻单基因系对供试的467个稻瘟病菌株的致病型进行鉴定。结果表明,稻瘟病菌无毒基因在云南省10个地(州)的出现频率差异不显著,而无毒基因在西双纳版纳的出现频率与其它10个地(州)的出现频率之间差异显著;无毒基因Avr-Pi9、Avr-PizAvr-Pizt 在11个地(州)的稻瘟病菌中出现频率最高,它们的平均检出率在80%以上。本研究结果表明,水稻遗传多样性的组成和分布对于水稻稻瘟病菌遗传多样性的形成和保持比气候和其它环境条件更重要。通过无毒基因的平均出现频率,可将无毒基因划分为4个类群,不同类群的无毒基因出现频率差异显著,而同一类群中的无毒基因出现频率的差异不显著。本研究结果将为水稻抗性基因的评价及稻瘟病有效防控提供有用的信息。
  • 专题报告
    张继平, 张镱锂, 刘林山, 丁明军, 张学儒
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    长江南源当曲流域是我国高寒沼泽湿地的集中分布地区之一,是青藏高原腹地重要的水源涵养地。对该地区湿地资源及分布的正确把握直接关系到当地牧民的生产生活及下游地区的经济社会发展。由于湿地光谱特征复杂,易于其他地类混淆,传统的遥感信息提取方法很难保证湿地信息提取的精度。本文运用面向对象的图像信息自动分类方法,对当曲流域内的湿地信息进行提取。在对各类型湿地的光谱特征、纹理特征及空间特征进行分析的基础上,充分结合DEM及其衍生数据(坡度、坡向), 归一化植被指数 (NDVI), 归一化水体指数 (NDWI) 及缨帽变换(Kauth-Thomas transformation)得到的湿度图层等参数,设置各参数阈值,建立各湿地类型的信息提取知识规则,并结合野外实地调查对信息提取精度进行验证。经检验,湿地信息提取的总体精度达到89.00%。