果园生态系统生产力调控

以黄土沟壑区果园生态系统为研究对象,针对黄土高原果业生产波动性大,生态系统恶化等问题,通过调控果树的生殖生长量,研究了果园生态系统生产力调控及系统响应.结果表明:生产力水平高的处理对土壤深层的水分利用增强,但降低了土壤深层贮水量,从而进一步加重土壤干燥化程度;以生殖生长调控为手段的生产力调控能够显著改善果实的单果重、果实硬度、着色指数等外在品质,果品优果率可提高12.9%～23.5%;通过生产力调控,果业生产经济效益显著提高,果园生态系统健康状况得到维持,果树生产波动性缓解.确定挂果2.25×10~5个/hm~2的生产力水平为黄土沟壑区盛果期果园生态系统的适宜生产力水平.     

喀斯特生态脆弱区桂西北土地变化特征

土地变化(LC)是当前国际全球变化研究的前沿和热点领域,喀斯特生态脆弱区的土地变化是国际LC研究中的薄弱环节.以典型喀斯特区域桂西北为例,通过详实的地面调查,以1985年、1990年和2000年的Landsat TM (ETM)影像为主要数据源,在3S集成技术支撑下,应用单一土地利用动态度、单一土地利用转入率和转出率、综合土地利用动态度、土地利用度以及土地变化空间指数等指标,定量研究了桂西北过去15a来的土地变化特征.研究表明:(1) 研究区的土地类型主要以灌木、林地和稀疏地为主(在各个年份总比例分别为73.72%、74.14%和73.59%),居民建设用地少(3个年份分别为0.37%、0.37%和0.41%),石漠化地和稀疏地比例高(总比例分别为20.44%、22.84%和20.44%);(2) 土地变化剧烈,各地类之间的变化幅度差别较大,旱地、石漠化地和林地等先减后增;水田、稀疏地和草地等先增后减;居民地持续增加型;(3) 受降水量和生态移民影响,区域土地动态度先低后高(分别为63.54%和93.87%),石漠化地先减后增,生态环境向恶化方向发展;(4) 伴随着土地类型转换的伸缩变化,各地类的平均分布高程和坡度也出现相应的变化.     

内蒙古高原东南部降水驱动的农业系统波动性分析

 波动性是半干旱地区农业系统最显著的特征之一。在短尺度上,内蒙古高原东南部年降水和牲畜头数具有共同的准3年和准6年的波动周期。蛋白质和热量产量波动性的分布规律相似,表现在以坝上为中心向东、西和北三个方向递减。牲畜的绝对变化以二连浩特和集宁一线为界,东部波动性高于西部。全区粮食、热量和蛋白质产量比23％的降水变率放大1.5倍,牲畜头数的变率只有降水的60％,农业总产值与降水持平。在半农半牧区和牧区波动性的传递差异较大。牧区农业总产值的波动性只有降水的1/2,农牧交错带却放大到降水的1.6倍。降水和粮食产量对当年和翌年牲畜头数也存在一定的影响。     

珠三角城市群区域生态系统服务供需均衡关系

生态系统服务供需均衡关系分析为生态系统管理提供了详实的科学基础信息。基于土地利用、气象和社会经济等多源数据,采用遥感反演、水量平衡方程、修正的通用土壤流失方程和植被净生产力模型(CASA)等方法,分别评估了1990—2015年珠三角城市群粮食供给、产水服务、固碳释氧和土壤保持服务;采用相关社会经济指标核算了生态系统服务的需求量;进而揭示了栅格、县域和市域多尺度的生态系统服务供需均衡关系及其时空演变特征。研究发现：(1)除粮食供给外,产水服务、固碳释氧和土壤保持服务呈波动性增加的趋势,增幅分别为52.2%、21.8%和73.4%;在空间上表现为中部平原地区服务水平低,低山丘陵地带高的分布特征。(2)除土壤保持服务外,粮食供给、产水服务和固碳释氧服务需求量不断增加,增幅分别为10.1%、17.5%和769.4%;中部平原地区生态系统服务需求量大,低山丘陵地带小。(3)除土壤保持和产水服务外,粮食供给、固碳释氧及综合服务供需指数不断下降,其中,2015年粮食供给和固碳释氧供需指数分别为-0.47和-0.71。研究结果可为决策者了解区域的生态系统服务供需均衡匹配状况提供科学基础信息,直接服务并...     

土壤侵蚀对土壤肥力及土地生物生产力的影响

通过对红壤坡地不同土地利用方式土壤肥力及土地生物生产力的空间分异研究,揭示了土壤侵蚀对土壤肥力和土地生产力的负面影响．即侵蚀导致Ｎ、Ｐ、Ｋ等土壤速效养分含量减少及其在坡面上部的相对贫乏和下部的相对富集;土壤有机质含量降低;土壤机械组成中砂、粉、粘粒比率发生变化,表现为土壤沙化,土地生物生产力下降．     

波动性高糖对乳鼠心肌细胞肥大的影响

目的 探讨波动性糖环境对体外培养的乳鼠心肌细胞肥大的影响.方法 取出生后2天SD大鼠乳鼠心脏,采用胶原酶消化法获取心肌细胞,进行心肌细胞原代培养.常规培养心肌细胞72h,待细胞搏动良好,将其随机分为3组:①对照组:给予稳定的糖浓度(5.5mmol/L);②高糖组:给予稳定高糖浓度(25.5mmol/L);③波动性糖组:波动性糖浓度为5.5mmol/L和25.5mmol/L,每12h交替,其他培养条件保持一致.Bradford法检测各组细胞总蛋白质含量;计算机细胞图像分析系统测量单个细胞的体积;采用3H-亮氨酸掺入法,用液闪仪测定心肌细胞蛋白质合成速率.结果 1.高糖组和波动性糖组与对照组相比心肌细胞蛋白含量均增加,波动性糖组与高糖组相比二者增加的数值相近.2.高糖组和波动性糖组与对照组相比心肌细胞体积均有明显增加.3.高糖组与波动性糖组与对照组相比均有蛋白合成的增加.波动性糖组与高糖组相比没有显著性差异.结论 波动性糖有促进心肌细胞肥大的作用,其作用强度与单纯性高糖相仿.在糖尿病心肌病中,波动性糖也是引起心肌细胞肥大、心肌顺应性下降的原因之一.提示临床治疗糖尿病患者时,除了要控制血糖防止血糖过高,而且还要保持血糖的稳定,减少血糖波动所导致的心肌损害.     

新疆库尔勒市土地利用变化对土壤性状的影响研究

土地利用与土地覆被变化是全球变化研究的热点问题。在新疆库尔勒市选择土地利用变化后已持续利用15－20a的9种典型利用方式,11个剖面,与荒漠、原始胡杨林2各参照利用方式3个标准剖面进行对比分析。结果显示土地利用变化对土壤养分、土壤盐分、土壤侵蚀、土壤水分和土地生产力有明显的影响,荒漠开垦后土壤养分呈下降趋势,土壤侵蚀强度也呈下降趋势,土地生产力与土壤有水分含量呈上升趋势。同时发现土壤侵蚀强度与生产力呈负相关关系,土地生产力与土壤水分呈正相关关系。林、草有利于保护干旱区生态环境,调整土地利用结构,合理开垦,加之预防和治理措施在一定程度上可防止或减弱土地退化（荒漠化）进程。     

植物耐盐碱基因工程研究进展

随着全球人口的增加,可利用耕地面积的减少,越来越严重的粮食危机使地球上的盐渍化土地的开发利用开始受到关注。人们正在通过各种途径改良盐渍化土地、培育高耐盐碱的农作物新品种。介绍了植物的耐盐碱机制以及植物耐盐碱基因工程目前的研究概况和未来的发展方向。     

波动性高胰岛素对内皮细胞一氧化氮合酶信使核糖核酸的影响

目的:对比研究波动性高浓度胰岛素与恒定性高浓度胰岛素对体外培养的人脐静脉内皮细胞eNOS mRNA转录水平的影响,从而探究波动性高浓度胰岛素血症在糖尿病动脉粥样硬化形成中的致病机制.方法:采用体外培养的人脐静脉内皮细胞为对象,研究波动性高胰岛素对血管内皮细胞eNOS mRNA转录水平的影响.实验分为4组,即对照组(不含胰岛素)、正常浓度胰岛素组(含胰岛素1 nmol/L)、恒定性高胰岛素组(含胰岛素100 nmol/L)与波动性高胰岛素组(含胰岛素1 nmol/L及含胰岛素100nmol/L两种条件培养液,每8小时轮换一次),每间隔8小时更换新鲜条件培养液一次,一共作用72小时.应用应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测内皮细胞eNOS基因mRNA转录水平.结果:经不同浓度的胰岛素作用72小时后,正常浓度组、恒定性高胰岛素组与波动性高胰岛素组内皮细胞eNOS mRNA转录水平均不同程度上调,分别为对照组的2.25倍(p<0.001)、6.00倍(p<0.001)和6.88倍(p<0.001),其中以波动性高胰岛素组上调尤为明显,且明显高于恒定性高胰岛素组(p<0.05).结论:波动性高胰岛素相对于恒定性高胰岛素能增强人脐静脉内皮细胞eNOS mRNA的转录.     

桂滇黔脆弱生境草地农业系统持续性研究

广西、云南、贵州三省交界地区 ,由于特定的地质、地貌、气候、生物和人类活动等因子的综合作用 ,使这里的原始喀斯特森林自然地理景观 ,逐步演变成了现代的土地石漠化、物种简单化、生境脆弱化现状[1,2 ]。对于这样的脆弱生态环境如果不采取有效的控制措施 ,在现有高度密集的人口压力下 ,就会不可避免地导致其环境进一步恶化和当地经济的贫困化[3]。近年来有些研究指出[4～ 7],草地农业对于恢复和改善退化土地的生产性能 ,提高大农业系统的生物学效率具有良好的作用。尤其在我国西南贫困山区 ,发展草地农业有利于促进当地农村环境、资源、…     

科尔沁沙地东部农牧交错带土地承载力研究--以科尔沁左翼后旗为例

科尔沁左翼后旗位于科尔沁沙地东部农牧交错带,生态环境复杂、脆弱,资源、人口和环境的协调发展至关重要,其土地承载力状况是协调三者关系的重要依据。本文应用系统动力学原理,以1995年为起始年份建立了系统动力学模型(SD模型),包括人口、土地资源、种植业、林业、畜牧业、渔业和消费等7个子系统。选择3种人口增长速度和3种营养水平组成9种方案,通过模型的运行预测了科左后旗未来50年人口的动态变化和最大土地资源承载力,并对1995—2000年实际的人口发展状况和生态状况进行了讨论。研究显示,科左后旗土地承载力46．7l—74．5l万人,不同的方案达到最大承载力的时间不同,指出控制人口增长是实现经济环境协调发展的必要条件,科左后旗的实际人口增长控制较好,现有的环境问题是不合理的开发活动造成的。     

General Trends of Technological Changes in Agriculture

In this article we show that technological development in agriculture exhibits general trends when assessed on a large scale. These trends are generated by changes in the larger socioeconomic context in which the farming system operates. We characterize agricultural performance by land and farm labor productivity and the pattern of use of technological inputs. By means of a cross-sectional analysis of agricultural performance of 20 countries (at the national level), we show that increases in demographic pressure and socioeconomic pressure (increases in average income and labor productivity) in society are the main driving forces of technological development in agriculture. Further, it is shown that the ecological impact of farming (environmental loading) is linked to the particular combination of land productivity and labor productivity at which the agricultural sector operates (through the particular mix and the level of inputs used in agricultural production). Briefly we discuss the role of international trade in agricultural policies and performance. Special attention is given to the situation of Chinese agriculture.     

The water footprint of Tunisia from an economic perspective

This paper quantifies and analyses the water footprint of Tunisia at national and sub-national level, assessing green, blue and grey water footprints for the period 1996–2005. It also assesses economic water and land productivities related to crop production for irrigated and rain-fed agriculture, and water scarcity. The water footprint of crop production gave the largest contribution (87%) to the total national water footprint. At national level, tomatoes and potatoes were the main crops with relatively high economic water productivity, while olives and barley were the main crops with relatively low productivity. In terms of economic land productivity, oranges had the highest productivity and barley the lowest. South Tunisia had the lowest economic water and land productivities. Economic land productivity was found to explain more of the current production patterns than economic water productivity, which may imply opportunities for water saving. The total blue water footprint of crop production represented 31% of the total renewable blue water resources, which means that Tunisia as a whole experienced significant water scarcity. The blue water footprint on groundwater represented 62% of the total renewable groundwater resources, which means that the country faced severe water scarcity related to groundwater.     

基于人地关系视角的鄱阳湖水陆交错带范围划分

水陆交错带是典型的过渡性地理空间,是地理学研究的关键样带,承载着特殊且复杂的人地关系。根据鄱阳湖过水性、吞吐型、季节性特点,考虑行政区划完整性与尺度效应,基于高分辨率遥感影像和长时间序列水位变化数据,利用非监督分类、目视解译、调查验证等方法,从自然和行政区划两个维度划分了鄱阳湖水陆交错带的地域范围,阐述了其自然、经济和社会等基本特征,分析了其理论基础、现实意义及科学内涵。研究表明：(1)鄱阳湖水陆交错带最大自然范围约为2508.08 km~2,行政范围涉及11个县(市、区)78个乡镇单元,包含行政村974个;(2)其景观要素变化多样,经济发展主要以生态农业、生态旅游业为主,人口分布呈现带状特征,与交错带范围高度吻合;(3)自然基础、尺度效应和内涵特征是其范围划分的理论基础,探究其人与环境相互作用的过程、机理与规律是重要现实意义;(4)未来可以从景观格局变化、人地关系分解、社会生活变迁等方面开展进一步研究,以揭示该区域特殊人地关系变化。     

江苏省区域农业生态经济的时空变异分析

以江苏省徐连、沿海、宁镇扬、沿江和太湖5个经济区及其9个代表县市区域为研究对象,基于"社会-生态-经济"的系统分析,建立了包括目标层、准则层和指标层3个层次多指标的农业生态经济综合评价指标体系,采用主成分分析方法对评价指标体系进行检验、筛选,并以江苏省为案例,综合分析了农业生态经济系统的时空变异特征。结果表明:江苏省农业生态经济发展水平的时空变异明显,空间上,徐连、沿海、宁镇扬、沿江和太湖5个经济区表现出由北向南逐渐上升的趋势,且随时间的推移逐渐上升;时间上,徐连和太湖经济区农业生态经济发展水平在1999—2008年间呈持续上升,处于良好或优质协调状态。虽然两经济区的农业生态环境-经济发展协调发展水平均较高,但差距较大,徐连和太湖经济区的农业生态环境-经济发展协调度从1999年到2008年呈逐渐下降趋势,但总体上仍处于良好或优质协调状态。     

The relationships between net primary productivity, human population density and species conservation

Aim In this study, I determine the relationships between net primary productivity (NPP), human population density, species richness and land use. I also examine the implications of human settlement patterns for species conservation. Location Australia. Methods I document the associations between NPP, human population density and the species richness of birds, butterflies and mammals using correlations and spatial regressions. I also assess changes in land‐use with NPP and population density, focussing particularly on protected areas. An initial exploration into the implications of the NPP‐population density relationship for regional conservation strategies is provided. Results Human population density increases with NPP suggesting that available energy may be a key driving force of human settlement patterns. The species richness of each taxonomic group and geographically restricted species also increases with NPP leading to substantial overlap between species diversity and populated regions. The percentage of land designated as minimal use decreases considerably with increasing human population density and NPP, while intensive agriculture is confined entirely to areas of high NPP. There are strong negative relationships between the size of Australia's National Parks and human population density and NPP. Small parks are often surrounded by relatively dense settlements, but have high average NPP, while large parks are mostly isolated and characterized by low productivity. There are no areas in the highest quartile of NPP that also occur in the most sparsely populated regions, presenting challenges for conservation strategies wanting to protect productive areas under the least threat of human development. Main conclusions Human population density and species richness respond similarly to variation in NPP, leading to spatial congruence between human settlements and productive, species rich regions. Planning strategies are required that minimize the potential threat posed by human development to diverse ecosystems and maximize the underlying productivity of protected areas. Reducing the level of threat may require stabilizing the size of the human population, while capturing larger areas of relatively high productivity in the conservation reserve system would lead to greater protection of local diversity.     

黄土高原中南部农果复合型生态农业生产力特征

以黄土高原中南部的西坡、飞马河和南沟3村为对象,研究了农果复合型生态农业的生产力特征.结果表明,(1)同一植物各器官的生产力果实最大,茎叶次之,根最小;(2)农果复合型生态农业中,农业子系统越发达,系统生物生产力越高,经济生产力越小,经济产值越低;果业子系统越发达,系统生物生产力越小,经济生产力越高,经济产值越高;(3)畜牧业子系统生产力均处于相对较低的水平,制约了系统总生产力的提高.     

生态脆弱带内部空间分异结构与脆弱度划分

内蒙乌盟后山及河北坝上地区是研究土地利用的人为驱动,气候驱动同全球变化关系的理想剖面。区内气候风蚀力代表了自然地理条件的主分异方向,其值在70－3之间,高低差别很大,区内42a内单位面积上牲畜头数累积减少量以旱作界线附近为最高,向南北两侧减低,且南部高于北部。20世纪80年代沙漠化的发展并没改变本世纪70年代沙漠化程度分布的基本格局。两介时代具有相同的空间分布规律;沿旱作农业北界附近的旗县为沙漠化最严重的地带,向南部坝上农业地带和北部牧业地带递减。虽然社会经济因素仍以西北东南为分异的主方向,但滥垦加剧了农牧交错带梯度分异,旱作界线附近构成了社会经济因子分异的跃变地带。对区内20个旗县13个因子的旋转主成分分析表明,前4个主成分约分别为33％,21％,15％和14％,各自代表社会经济条件,灾害,气候风蚀力和沙尘天气四类要素。根据其分异规律,自东南向西北可将本区划为南部农牧中度脆弱,中部牧农重度脆弱和北部牧业轻度脆弱3个弧形地带。     

农牧交错区面临的问题及其解决的途径——以内蒙古多伦县为例

对农牧交错区典型地段内蒙古多伦县存在的问题及解决途径进行了研究．结果表明,产业结构不合理。要求多伦必须走压缩一产(主要指规模)提高二产和鼓励发展三产的经济发展道路,并着重提高生产效益．土地利用结构不合理,要求必须减少耕地面积,扩大林地、草地面积．在资源利用上,应着重抓好水资源的合理利用,发挥农牧区资源互补的优势,发展高效益、集约型的农牧业．     

中国南方红壤生态系统面临的问题及对策

南方红壤对于我国农业乃至整个国民经济的持续发展和人民生活水平的迅速提高发挥了重要作用,但由于红壤性质上的酸、瘦、粘等弱点,分布区域降水时空不均匀,以及不合理开发利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等,导致红壤地区的生态环境恶化,红壤资源潜在的生产能力得不到应有的发挥,使整个地区农业及经济持续发展受到严重影响。目前,中国南方红壤生态系统面临水土流失、土壤酸化、肥力退化、季节性干旱、土壤污染、生物退化、石漠化及土地沙化、耕地面积缩减和系统功能衰减等问题。针对上述问题,在综合治理措施上必须提高认识,调整农业结构,优化耕作制度,大力发展立体农业,防治水土流失和土壤污染,改良土壤,培肥地力,重建红壤区植被生态系统,建立和完善红壤预警,从而保证南方红壤生态系统的持续稳定健康发展。