对天然林和人工林在生产力和稳定性方面的比较研究一直是森林生态学的重要研究内容之一。森林砍伐导致人工林逐步取代了天然林,在此背景下,研究全球气候变化下森林碳储存能力的变化就显得非常重要。本文在跨大陆水平上以两针松(Pinus L.)为例首次回答了这个问题。本文使用作者收集的有关欧亚大陆森林的单树生物量结构数据库,对 1880株天然林林木和1967株人工林林木的数据进行了相关研究。基于林木生物量结构的原始数据、一月平均温度和年平均降水量等,采用多元回归模型,研究了温度与降水对森林生物量的影响。结果发现,随着一月温度和降水量的增加,同等规模和同等树龄的天然林和人工林地上和茎生物量均有所增加,但这种关系仅对枝条部分的生物量有效,而对树叶生物量的影响应具体问题具体分析;同时,人工林的所有组成部分的生物量均高于天然林树种的生物量,但在林木的不同组成部分之间这种差别的程度有所不同,并且主要取决于一月的温度水平,而与年降水量关系不大。当然,在建模的各个环节都存在许多不确定性,本文的结论只是对影响林木生物量的气候因素的初步认识。
喜马拉雅地区拥有世界上最高和最多样的林线。亚高山林线作为山地森林和高山植被之间最明显的边界之一,多年来一直吸引着研究者的兴趣。然而,由于地理位置偏远,与欧洲同领域的研究相比,喜马拉雅山脉的林线生态学研究不足。本文综述了气候变化情景下喜马拉雅地区的植物区系组成、林线的分布格局和气候条件,形成林线的碳供应机制,以及气候变化影响下林线的迁移和林木更新。研究发现西藏东部地区是喜马拉雅林线分布最高的地区,大果圆柏和川西云杉是分布最高的林线树种,林线是低温限制导致植物生长受限形成的,全球林线有相当一致的低温阈值,而水分和养分并非林线形成的全球限制因子。在未来全球变暖的情况下,预计林线将向更高海拔推进,但在大多数情况下,林线交错带树木更新增加比林线推进更常见。为了使我们能够预测人类活动和相关的全球变化对这一敏感区域的潜在影响和变化,需要对林线交错带进行更详细的机制研究。
黄山松是中国特有树种。为揭示黄山松天然林不同林龄径级结构与物种多样性特征,在麻城市黄山松天然次生林选择4个典型样地开展调查,研究黄山松径级结构与林分密度、群落物种多样性以及群落不同样地物种多样性相似性之间关系。结果表明:黄山松为群落优势种,在IV径级时,植株数量与全部植株比达到峰值,为19.46%;在VII径级时该比值出现第二次峰值,为18.92%;群落内维管植物156种,隶属于71科130属;林分平均密度最低时(1200 trees ha -1, DBH=36.779±4.444 cm),乔木层多样性(H'=1.6716)和均匀度(E=0.6727)最高;在林分平均密度最高时(1525 trees ha -1, DBH=18.957±5.141 cm),灌木层丰富度(Dma = 5.4308)、多样性(H' = 2.9612)和均匀度最高(E = 0.8985)。在林分密度为1325 trees ha -1时,草本的丰富度(Dma = 5.8132)、多样性(H' = 3.0697)和均匀度(E = 0.9025)达到最大值。垂直结构上α多样性指数为:草本层>灌木层>乔木层;郁闭度增高会减弱群落林分内光照强度,造成黄山松群落内灌、草层物种多样性下降;样地间平均相似性系数为0.3356,处于中等不相似水平;干扰因子和不当管理可能是造成群落内不同样地存在较大的生境差异的主要原因。因此,必须制定科学的经营管理措施,优化黄山松林分结构,创造良好的群落环境,以提高物种多样性和稳定森林群落结构。
粮食生产格局是国家粮食安全的基础。自从1978年改革开放以来,中国社会经济的快速发展推动城市化进程不断加快,城乡居民的膳食结构亦发生了显著变化。在这样的背景下,粮食生产格局也发生了较大变化。一是传统的粮食生产南北格局发生变化,“北移”特征明显。1980年南方省区粮食产量占比60%,北方省区占比40%,到2015年北方省区占比56%,南方省区下降为44%;二是东中西部粮食生产呈现“东缩中扩”特征,东部沿海省区粮食生产明显萎缩,中部粮食生产呈扩大态势。1980年东中西部粮食占比分别为38%、36%和26%,到2015年则为27%、46%和27%;三是粮食生产空间集中度增大。1980年全国13个粮食主产省区的总产量占比为69.27%,到2015年达到76.18%,粮食主产区对国家粮食安全的影响力增强。城市化快速发展对粮食播种面积的影响具有显著的区域差异。随着城市化水平提高,东中部和南北方粮食播种面积此消彼长,增减幅度在7%-8%之间。膳食结构变化对粮食生产格局的影响表现在两个方面,一方面粮食消费总量减少,粮食播种面积占农作物播种面积比重从1980年的82%下降为2015年的68%;另一方面,粮食消费结构发生变化,人口直接消费的粮食减少,动物消费的饲料粮扩大。表现为稻谷和小麦种植面积占比下降,饲料粮(主要是玉米)种植面积占比从1980年代的20% 增大到36%。未来随着国家粮食生产功能区的建立,粮食生产的空间格局将合理回归,饲料粮需求持续增加但生产扩大的空间有限。
对县域农村贫困的认识是扶贫开发精准施策的基本前提。云南省是我国贫困县数量最多的省份,贫困人口多、分布范围广、贫困程度深、扶贫难度大。本文基于农村贫困发生率数据刻画了2010年和2015年云南省县域农村贫困格局,并运用逐步回归分析探索影响云南省县域层面农村贫困发生率及其变化的主要因素。研究发现,云南省县域农村贫困受自然条件和地理环境的影响颇深,2010年和2015年,在空间上均呈现出中部地区贫困程度较轻,西北、东北和南部地区贫困程度较深的整体格局,县域贫困格局与云南省地形地貌、集中连片特困区有较强的吻合性;云南省县域农村贫困发生率与农村居民年人均纯收入和农业机械化程度有较强相关性,这两个指标关系到农村居民生活水平和维持生计的农业生产情况;2010-2015年,云南省县域农村贫困发生率的变化与第一产业增加值和农业机械化程度显著相关,说明第一产业的发展在云南省县域农村居民脱贫致富的过程中起到关键作用。因此,对云南省农村地区而言,农民年人均纯收入以及农业生产水平的提高仍是其脱贫解困的主攻方向,云南省在脱贫攻坚阶段应重点围绕农民增收和农业生产经营两方面制定有效的扶贫政策措施。
减轻汽车重量是减少空气污染的重要研究主题之一。本文通过比较传统钢制保险杠和聚酯材料保险杠的环境影响进行案例研究。首先,在整个组件制造阶段的研究中都使用了门到门的生命周期评估方法,SimaPro 7.1软件用于评估两种保险杠对环境和健康的影响;其次,对聚酯车间进行了粉尘分析。结果表明,选择聚酯材料代替钢材料对某些影响(包括气候变化的影响)是有利的,但是不幸的是,考虑到聚酯车间的工作条件,这种影响可能会转移到对人类健康的不利影响,因为它最终会给工人带来(易怒/癌症的)健康风险。LCA已被证明是一种从环境的角度评估汽车部件重新设计的环境影响的非常有用的工具。通过此案例研究,为公司设计环保组件提出了一些建议,建议应将生态设计引入公司的生产环节中。
为控制船舶大气污染,改善环境空气质量,2015年中国首次设立了珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区。为满足海洋环境保护委员会第70次会议中有关更严格的船舶排放控制的要求,中国拟于2030年设立经国际海事组织审议通过的国际排放控制区。本文对现有的NOx及SOx减排技术进行探讨,对中国设立国际排放控制区给其航运业带来的减排成本进行分析。基于文献调研及数据分析,文章分别计算了使用低硫燃油、废气清洗系统(Exhaust Gas Cleaning Systems, EGCS)、选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction, SCR)、废气循环技术(Exhaust Gas Recirculation, EGR)四种传统除氮除硫技术的减排成本。结果表明,使用低硫燃油为硫减排的最佳技术方案,安装SCR为氮减排的最佳技术方案。除了传统的减排技术,本文还计算了使用岸电系统及LNG两种绿色能源的减排成本。计算数据显示,六种减排方案的减排成本分别为28.66亿, 3.24亿, 10.71亿, 4.02亿, 2.32亿和3.4亿美元。
随着我国经济的快速发展,以化石能源为主的能源结构对我国环境压力与日俱增。相比之下,核能具有安全、高效、清洁、可持续性等诸多优点。铀作为核能的基础物质,目前已经受到国际各界的高度重视。如何保证铀的安全供应也已成为核可持续发展的重要保障。本文的工作是在动态系统建模的基础上,结合生成式对抗网络(GAN)模型,对我国铀资源可持续发展进行综合评价。 采用8个基本指标和42个子指标进一步详细量化描述,本文通过制定一个框架,根据5种燃料循环过渡方案的量化绩效,在大量文献阅读和广泛征询专家意见的基础上,采用传统的问卷调查方法,对中国铀资源特有的可持续性进行评估和排名。首先利用KMO样本测量和Bartlett球度检验来确定因子分析的适用性和修正模型图与观测数据的适用性。然后从权重的角度分析了不同利益相关者代表所扮演的角色及其对综合排名的影响。结果表明,情景1对铀资源供应要求高,经济性最差,各部门之间的对抗性最大,对于协调和可持续发展会有更大的障碍,是最不可持续和高度对抗的情景。相反,情景5对技术的要求更高,各部门之间的对抗性更小,基本上满足了当前铀可持续性和低对抗性定义的基本要求。本文采用GAN框架计算铀供应安全评价指标体系,为铀的可持续供应和发展提供了灵活性,以应对技术发展的演变和内在不确定性。因此在进行铀资源可持续发展安全评价时需要进行博弈分析,找出影响铀矿供应安全的主导因素,协调各个部门及公众的利益关系,进而提出针对性对策,保障我国铀矿可持续安全和经济持续健康发展。
在各种水华当中,蓝藻水华发生的范围最广、危害也更大。内陆水体中,蓝藻水华爆发是导致水体富营养化的一大主因,然而其易受气象、水文、人类活动等多种因素的影响,因此研究蓝藻水华爆发的原因成为学者研究的一大重点。该文基于国内外研究现状,首先对 2004-2019年间中国知网期刊数据库中143篇相关论文,从文章的关键词进行主题分析,初步获取影响水华爆发因素的关键词分布图,然后利用Python语言编写程序,利用 Word Cloud库对这143篇论文全文作词云处理,根据文本中词语出现的频率等参数绘制词云,并剔除无关词项,生成词云图,试图揭示关键词尚未覆盖到的潜在因素。宏观上分析之后,本文又调研了2014-2019年间,中国知网期刊数据库和Web of Science数据库中相关论文,并对检索获取的文献引文进行追溯来补充,分析了领域内的百余篇文章,最终归纳出蓝藻水华爆发的主要原因。研究结果表明水华爆发的因素分为自然因素和人为因素,其中自然因素主要包括光照、水温和营养盐条件,人为因素主要是大型水利工程。该文对这些因素进行了分析总结,并提出相应的综合治理对策,为藻类水华的预防和治理提供了参考,这对水环境的保护有一定的现实意义。
在全面推行河长制过程中,暴露出部分工作进展缓慢、效果不如预期等问题。借鉴历史制度主义的视角,剖析河长制的历史变迁过程,可以发现:2014年河长制由地方自主探索并相互借鉴经验发展为由水利部向全国推广、2016年河长制正式上升至国家层面,是河长制历史变迁的两个关键节点。其历史变迁过程可据此划分为创新与形成、试点与扩散和推广与强化三个阶段。中国河湖问题种类的增多和复杂化是其历史变迁的重要推动力,路径依赖现象主要体现在扩散范围、问题导向、主要任务和管理手段四个方面。目前,河长制在流域/跨区域管护、任务统筹、多元参与、考核机制等方面尚有不足,本文提出了对策与建议。从短期来看,河长制将不断完善强化;从长远来看,河长制将向流域综合管理转型。
森林公园可为居民提供重要的游憩和旅游服务。了解居民对于森林公园游憩价值的感知,对于居民参与森林的规划和管理至关重要。本文通过对658名受访者进行问卷调查,探析上海森林公园三个维度的游憩价值:生理、心理和社会维度,并通过多重对应分析(MCA)考察不同维度游憩价值与居民社会变量之间的关系。研究结果表明:1)上海森林公园最重要的游憩价值是心理维度价值,最不重要的是社会维度价值;2)在郊区和农村的森林公园游憩价值的差异方面,农村的森林公园在社会维度价值的得分明显高于郊区森林公园,郊区森林公园在心理维度价值的得分高于农村森林公园;3)在森林公园游憩价值与居民社会变量之间的关系方面,总体上女性和青少年群体对于森林公园游憩价值的赋值高于男性和老年人群体,受教育程度较低或收入较低的居民对于森林公园游憩价值的赋值高于受教育程度较高或收入较高的居民。研究结果揭示了上海森林公园不同维度的游憩价值特征,可为城市森林资源的合理规划管理和可持续发展提供依据。