可持续生计研究热点与前沿的可视化分析

可持续生计目前已成为全球环境变化研究的热点领域,正日益发展为可持续性科学的重要研究范式之一。论文以Web of science核心库为数据源,应用可视化分析软件CiteS paceⅢ,采取关键词共现分析、文献共被引分析、突现词分析等方法对国际可持续生计研究现状进行系统分析。研究发现,可持续生计研究文献数量呈逐年上升趋势,主要分布在生态、环境、资源及管理相关学科;瓦赫宁恩大学、中国科学院、昆士兰大学、哥伦比亚大学、博茨瓦纳大学等研究机构表现出较强的研究实力;研究人员及机构的成规模的合作网络已经形成。Scoones I、Chambers R、Conway G、Ellis F和Ostrom E等学者及其代表作品对可持续生计理论知识基础的构建及相关研究的推进奠定了坚实的基础。生计与生态环境的相互关系一直是研究重点,交叉学科的综合集成研究将成为可持续生计研究的新热点。     

旅游与生计可视化分析

旅游发展对当地居民的生计具有重要影响,旅游与生计研究业已成为学术界关注的热点领域。以Web of science核心库中1994—2016年间收录相关主题的文献为基础,利用可视化软件Cite Space和Carrot2对旅游与生计研究的前沿热点、知识基础和合作网络进行分析。研究发现,旅游与生计研究涉及多个学科,主要集中在生态、环境、管理和地理等学科领域;"乡村旅游"、"保护区旅游"、"文化旅游"、"海洋旅游"等是旅游与生计研究的热点议题;旅游与生计研究的知识基础主要包括"保护区管治"、"成本效益分析"、"乡村旅游"、"乡村发展"等研究领域。     

可持续性科学研究热点及其知识基础——以Sustainability Science载文数据为例

以Sustainability Science 2006—2015年间刊载的论文为基础数据,应用Cite Space软件,采取文献共被引分析、关键词共现分析、突现词分析等方法对可持续性科学研究现状进行可视化分析。研究发现,Sustainability Science载文质量和国际影响力逐年上升;日、美、德、澳、加5国及东京大学、联合国大学、亚利桑那州立大学、茨城大学、京都大学、大阪大学、中国科学院等研究机构发文量位居前列,具有较强的研究实力。Komiyama H、Lang D J、Miller T R、Talwar S、Clark W S等是期刊载文引用较多的作者,显示了这些学者在可持续性科学领域的权威性。可持续性科学研究主要聚焦"可持续性"、"气候变化"、"概念框架"、"管治"、"脆弱性"、"适应性"、"恢复力"等热点问题。可持续性科学研究的知识基础主要包括"学科发展"、"跨学科研究"、"规划机制"、"灾害管控"、"信息管理"、"海岛环境"、"沿海脆弱性评估"、"土地利用"和"生态景观"等研究领域。     

长柔毛委陵菜两个种群对重金属富集和热值的影响

测定了生长在云南省金顶铅锌矿的北厂和跑马坪矿段的Zn超富集植物长柔毛委陵菜野外植株的Zn、Pb、Cd等重金属含量和热值特征,并分析了重金属和热值之间的相关性。结果表明,北厂种群的叶片、叶柄和根中Zn的含量分别达到6217.05、7679.86 mg.kg-1和4455.44 mg.kg-1,分别是跑马坪种群的3.2、2.4倍和2.2倍;北厂种群叶片、叶柄和根的Cd含量分别为170.17、242.51 mg.kg-1和244.45 mg.kg-1,分别是跑马坪种群的3.0、2.2倍和1.9倍;而跑马坪种群叶片、叶柄和根的Pb含量分别达到1042.49、829.27 mg.kg-1和2621.39 mg.kg-1,分别是北厂种群的1.2、1.0倍和1.2倍;土壤中重金属含量的不同是造成两个种群富集Zn、Pb和Cd差异的原因。长柔毛委陵菜两个种群对相同重金属的转运和生物富集能力无显著差异,其中对重金属的转运能力呈现ZnCdPb的关系。同时,两个种群的叶片、叶柄和根中的灰分含量和去灰分热值都没有显著差异,其中根部的灰分含量最低,都小于6%;北厂和跑马坪种群的所有部位的热值以叶片最高,其中去灰分热值分别达到19.03kJ.g-1和19.57kJ.g-1。Fe和Mn对长柔毛委陵菜的热值累积有促进作用。     

镉对超富集植物滇苦菜抗氧化系统的影响

采用水培实验,研究镉(Cd)对一种新发现的Cd超富集植物——滇苦菜抗氧化系统的影响。结果表明,中、低浓度Cd(1-10μmol.L-1)处理下滇苦菜生物量与对照无显著差异,而高浓度Cd(50-100μmol.L-1)抑制了滇苦菜的生长,整株生物量比对照降低了72%和86%。10μmol.L-1Cd处理下地上部Cd浓度达到270mg·kg-1(干重),转运系数为1.41,符合超富集植物的特征。滇苦菜地上部Cd富集浓度最高达3919mg·kg-1,且64%-87%的Cd分布在地上部。中、低浓度Cd(1-10μmol.L-1)胁迫下,滇苦菜的丙二醛(MDA)和H2O2含量、超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率及各抗氧化酶活性与对照没有显著差异。但高浓度Cd(50-100μmol.L-1)胁迫下,地上部MDA、H2O2含量和O2.-产生速率比对照分别提高了5-17、1.6-6倍和2.9-7.2倍,地下部分别提高了1-5、1.4倍和9.5-11倍。同时,高浓度Cd处理下地上部和地下部超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及地上部谷胱甘肽(GSH)含量显著上升,但谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性变化不明显。研究表明,滇苦菜对Cd有较强的富集和转运能力。中、低浓度Cd处理未对滇苦菜造成明显的氧化胁迫,高浓度Cd处理时滇苦菜地上部与地下部均受到氧化胁迫,但对抗氧化胁迫的响应方式不同。     

表面活性剂对长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var. velutina)修复重金属污染的促进作用

研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)等不同离子类型的表面活性剂对水稻土中重金属的解吸效果,并采用盆栽实验研究了上述3种表面活性剂对Zn超富集植物长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var. velutina)的生物量、吸收和富集重金属的影响.结果表明:CTAB对水稻土中Zn、Pb、Cd和Cu的解吸效果好于SDBS和TritonX-100,而且3种表面活性剂对各重金属的解吸率大小都为Cd>Zn>Cu>Pb.3种表面活性剂促进长柔毛委陵菜叶、柄和根的生物量增加了0.2～2.5倍,并且长柔毛委陵菜各部位的生物量大小为叶>柄>根.3种表面活性剂都增加了长柔毛委陵菜各部位对Zn、Cd吸收及其叶和柄对Pb、Cu的吸收,同时显著促进Zn、Pb、Cd和Cu从植物根部向地上部转运,从而增加了Zn、Pb、Cd和Cu在长柔毛委陵菜地上部的提取量和分布以及长柔毛委陵菜对Zn、Pb、Cd和Cu的富集能力;因此3种表面活性剂都提高了长柔毛委陵菜修复重金属污染土壤的效率.     

长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性

采用水培方法研究了不同Zn处理水平和处理时间下长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性. 结果表明,在10 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部和根系的Zn含量均在第8天达到最高值,分别为2.49×10³ mg·kg^-1和2.21×10³ mg·kg^-1;在100 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部的Zn含量在第16天达最高值1.23×10³ mg·kg^-1,而根系Zn含量不存在饱和现象. 在0～160 mg·L^-1 Zn处理下,植株叶片和叶柄Zn含量随Zn处理水平的提高显著增加,Zn浓度大于160 mg·L^-1后, 植株叶片和叶柄Zn含量不再随介质中Zn浓度的提高而增加（甚至减少）, 根系含Zn含量与介质中的Zn浓度和培养时间呈正相关,且根系Zn吸收动力学曲线具有二型性,即开始为快速的线性吸收,随后是较缓慢的饱和吸收,两者分界点约在1～2 h,这可能分别与根细胞壁吸附Zn和Zn跨根细胞膜运输有关.