中国玉米遗传单一性的经济影响

广泛采用少数优良种质资源,可能会引起作物遗传多样性下降,降低品种的抗病和抗逆能力,影响作物的产量。本研究采用系谱分析方法,研究了我国20个主产省玉米遗传单一性的变化及其对我国玉米生产的影响。结果表明,遗传单一性与玉米单产之间呈显著的负相关关系：遗传单一性每增加1%,玉米平均单产将降低13%;研究同时也表明遗传单一性和品种单一性是两个相互独立的变量,品种单一性不一定导致遗传基础的单一性。政府应从调节育种人员行为上制定相应的政策,防止遗传基础单一化,在增加作物遗传多样性的同时,选育优质高产的品种。     

转基因低水平混杂问题——政策与内涵

转基因技术近年来在世界范围内快速发展,但由于不同国家在转基因审批上的不同步,以及各国设立严格的转基因低水平混杂阈值,导致正常的农产品贸易由于无意混入少量转基因成分而发生贸易摩擦,甚至导致贸易中断.从转基因低水平混杂(LLP)的含义出发分析其特殊性,分析了世界主要国家的LLP政策以及严格的LLP政策对贸易产生的负面影响.根据研究结果指出:在当前转基因作物采用率不断提高,以及转基因新品种研发加速背景下,转基因低水平混杂在技术上是不可避免的.因此,有必要在全球范围内建立转基因安全互信机制,各国需要尽量减少审批不同步时滞,设置合理的转基因低水平阈值,降低对正常贸易的负面影响.研究结果对中国转基因LLP政策和有关标准制定有一定借鉴意义.     

土地系统动态模拟方法研究进展

土地系统动态模拟对土地利用规划、国土资源管理具有重要指导价值.基于经验统计的方法、多智能主体分析的方法、栅格邻域关系分析的方法以及近年来发展起来的土地系统动态模拟系统(DLS)方法是当前开展土地系统动态模拟的主要手段.本文综述了上述4种方法的原理、特点与应用案例,概括了相关方法在理论依据和推广应用等方面的优点与不足,展望了DLS在土地系统动态模拟方面的广阔应用前景.     

RCPs气候情景下珠江三角洲地区城市用地扩展的预测与模拟

随着社会经济的快速发展,中国城市规模和数量不断扩大,城市土地利用系统内部变化错综复杂.本研究以珠江三角洲地区城市群为例,研究了在自然环境条件和社会经济条件共同作用下城市化进程中城市用地动态变化的驱动机制,并设计了规划情景和RCPs气候情景,运用决策树元胞自动机模型对这几种情景下珠江三角洲地区城市用地的动态变化进行预测模拟.结果表明: 非农业人口和社会经济的增长对城市化过程起着决定性的推动作用,交通干线在整个城市化进程中始终起着重要的基础性作用,高程较高和坡度较大的区域制约了该地区的城市化进程.随着时间的推移,无论哪种情景,城市用地扩张的态势不变,但扩张速度到一定时间节点将会减缓,不同情景下减缓的时间点不同;规划情景、MESSAGE模式和AIM模式下的城市用地发展速度依次增加,但MESSAGE气候模式下的城镇发展较符合当前的城镇发展态势;城市用地扩张的区域主要集中在广州、东莞、佛山、珠海、深圳、湛江和潮汕等城市化相对较高的区域.
     

棉铃虫的自然庇护所、抗性发展以及中国的零庇护所政策

本文旨在讨论天然庇护所作物在减缓棉铃虫抗性发展中的作用以及中国是否需要为转基因抗虫棉制定专门的庇护所政策. 首先, 描述了在制定庇护所政策时所需要考虑的各种因素; 其次, 为了科学合理地分析这些因素的影响, 构建了一个生物经济学模型并利用实证数据进行了量化分析. 在模型分析过程中, 考虑了多种方案以增强分析结果的稳定性和可靠性. 结果表明, 中国多样性的种植结构使玉米等作物成为棉铃虫的天然庇护所. 换言之, 在此情况下仍然要求农民种植一定比例的非转基因抗虫棉作为棉铃虫的专门庇护所是不经济的.     

锡林河流域综合管理信息系统研发与应用

流域综合管理信息系统是集成多主题流域信息,服务流域综合管理决策的工具。本文基于GIS技术,设计了锡林河流域水质评价、流域分析和灌溉需水估算模型,研制了锡林河流域综合管理信息系统,并在系统中集成了数据管理、查询、更新、处理、模型分析和输出等多种功能,在栅格水平上实现了模型参数的输入、传递、计算及显示与分析。其中,水质评价模型以遥感影像为基本信息源,实现水质评价指标实时监测与估算,应用影响因子与水质评价指标的回归系数,分析影响水质变化的关键影响因素;流域分析模型具备确定流向、估算流域累积流量并判定流域分区等功能;农业灌溉需水计算模型实现了在已有降雨条件下锡林河流域年灌溉需水量的估算。锡林河流域综合管理信息系统为该流域现代化管理和综合治理提供了决策参考。     

中国10年抗虫棉大田生产:Bt抗虫棉技术采用的直接效应和间接外部效应评估

中国自1997年便开始大面积种植Bt抗虫棉.本研究试图分析中国种植抗虫棉10年后减少防治棉铃虫杀虫剂用量的可持续性.通过对1999~2007年4个省16个村农户大田Bt抗虫棉生产的跟踪调查数据分析,发现生产上控制棉铃虫的杀虫剂用量不仅未增加,反而呈下降趋势;虽然没有直接回答Bt抗虫棉能够维持并增加其生产率的机理,但本研究发现,10年来不仅抗虫棉,而且非抗虫棉防治棉铃虫的杀虫剂用量也显著减少,这与抗虫棉广泛种植后棉铃虫的种群总量下降有关.这些发现对于Bt技术效应分析具有重要意义,同时,本文所采用的同时评估抗虫转基因技术生产的直接效应和间接外部性效应的方法,对于未来该领域的同类研究也具有借鉴意义.     

地质封存CO2泄漏对玉米根系形态的影响

碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,CCS）是应对全球气候变化、实现煤炭清洁利用的有效手段之一,但是地质封存的CO₂存在泄漏的风险,可能对农田生态系统产生重大威胁,影响我国粮食安全。根系生长是地上部和地下部相互作用、相互促进的统一过程,其形态特征对作物生产力有显著影响,但CCS泄漏对植物根系的影响评估尚不多见。本文以玉米为研究对象,采用盆栽底部通入CO₂的方法模拟不同CO₂泄漏情景,研究CK（0 g m^-2 d^-1）和G1000（1000 g m^-2 d^-1）和G2000（2000 g m^-2 d^-1）三种泄漏情景下CO₂对玉米根系形态的影响。结果表明：CO₂泄漏对玉米根系形态有明显的影响,随着泄漏量的增大总根长从40290.81 cm减少至21448.18 cm,减少46.77%,其中细根大幅减少;CO₂泄漏造成玉米明显减产,最大减产率达26.64%;玉米的地上部生物量较地下部生物量对CO₂泄漏更加敏感。综合来看,随着CO₂泄漏量增大,对玉米根的生长、地上部生物量、地下部生物量以及产量有显著的抑制作用。作物根系形态对封存CO₂泄漏的响应可为CCS泄漏监测和生态修复提供系统科学依据。     

基于超效率DEA的呼伦贝尔地区草牧业生态效率评价及影响因素分析

选取内蒙古呼伦贝尔市作为研究区域,采用超效率DEA模型及Malmquist指数考查该地区草牧业生态效率的时空变化并对影响因素进行分析。结果表明:呼伦贝尔各旗县生态效率在2001年均处于较低水平; 2001—2015年间,整体呈上升趋势,但并无某一旗县具备明显优势,2015年,牙克石市(1.59)、海拉尔区(0.96)、莫力达瓦达斡尔族自治旗(0.90)生态效率较高,陈巴尔虎旗(0.57)、新巴尔虎右旗(0.67)生态效率较低,莫力达瓦达斡尔族自治旗上升幅度较大,由0.09上升至0.90; Malmquist指数及其分解结果显示,技术进步是提高生态效率的主要驱动因素,也是目前制约当地草牧业发展的重要原因; Tobit模型结果显示,气候变化、要素投入以及政策实施均会对当地生态效率产生较大影响。因此,一方面要加强科技投入,提升产业科技化水平,另一方面,要加大草原地区生态保护力度,划定生态保护红线,完善草原补偿制度,同时兼顾草地生产功能,实现草原地区可持续发展。     

城市居民行为与生态社区建设研究

简评了城市居民行为与社区生态环境的关系及其对生态社区建设的启示,归纳了相关研究的进展及存在的问题,并提出下一步研究方向。研究发现,当前城市居民行为对生态环境的胁迫及社区环境对居民行为的影响研究方法多样、内容分散,研究设计及其逻辑尚无系统完备的研究体系做支撑。此外,目前生态社区建设研究大多集中于新型生态社区的设计与开发,少有针对已有社区的生态化改造的分析,也没有充分针对不同城市社区类型及资源、能源、环境禀赋提出因地适宜的建设生态社区的建议。研究还发现,即使是针对新型生态化社区,在构建过程中也是重视生态社区的规划和生态基础设施的建设、忽视生态社区的后续管理,更是缺乏针对管理机制创新方面的探讨。另外,现有城市生态社区建设多重视单个具体指标的提升,轻视全面建设生态社区中的系统性思考,缺少具有普适性的生态社区评价指标体系及对指标间关联关系的考量与分析。现有社区物业管理信息化平台,大多包含了社区环境卫生管理,并没有从社区生态系统建设和保护的角度出发将社区物质能量代谢、碳氮循环、生态系统性管理理念纳入进来,更缺少实时、动态的面向社区居民的生态环境资产核算方面的计算、查询、规划等互动式交流。当前生态社区集成示范的可推广性与普适性有待进一步深入考察,即要保证示范具有可参考、可借鉴、可推广等实际应用价值,避免由于技术过于超前或成本太高而导致示范难有操作性。