Utility and relevance of aquatic oligochaetes in Ecological Risk Assessment

Ecological risk assessment (EcoRA) provides both a process and a framework to evaluate the potential for adverse ecological effects occurring as a result of exposure to contaminants or other stressors. EcoRA begins with problem formulation/hazard identification, progresses to effects and exposure assessment, and culminates with risk characterization (an estimate of the incidence and severity of any adverse effects likely to occur). Key components of EcoRA include determining: stressors/contaminants of concern; sensitive, exposed biota; and, appropriate tests and organisms for evaluating effects. Aquatic oligochaetes are not generally used directly in EcoRA because of three major perceptions. First, EcoRA personnel are generally not familiar with or comfortable using this group of organisms. Second, there is believed to be a paucity of widely accepted toxicity tests with these organisms. Third, their taxonomy is considered difficult and uncertain. In fact, aquatic oligochaetes potentially have great utility and relevance to EcoRAs because of factors including: their importance in the aquatic food chain (e.g. prey to fauna including fish and waterfowl; as a vector for contaminant movement through the food chain from bacteria); many species are widely distributed and well studied; representatives include fresh, estuarine and marine species; as a group, they range from sensitive to insensitive over a wide range of environmental insults; they have a long history of use in pollution monitoring and assessment; and, relevant toxicity and biaccumulation tests exist. Toxicity testing under defined conditions is appropriate for problem formulation while more realistic testing for effects assessment (e.g. microcosms) is logistically easier with this group of organisms than with others due to their relatively small size. The importance of aquatic oligochaetes for EcoRA, in particular of sediments, is particularly compelling.     

基于禽流感发生风险的生态安全评价研究进展

禽流感是危害公共健康、社会经济和政治稳定重要的传染性疾病。近年来,禽流感引发的区域生态安全(公共卫生安全和生物安全)问题日益受到学界关注。为此,有必要从禽流感发生风险的角度来开展区域生态安全评价。根据1996—2017年发表的禽流感发生风险与生态安全评价英文文献,运用Citespace软件综合分析了禽流感与生态安全评价的最新研究进展。在阐述禽流感发生风险与生态安全评价关系基础上,结合生态安全评价理论框架,从数据来源、适用范围、优缺点等方面分别对禽流感发生风险评估方法以及基于禽流感发生风险的生态安全评价方法进行对比与总结。综述表明:禽流感发生风险对生物物种安全和公共卫生安全的威胁已经严重影响到区域生态安全,其引发的公共卫生危机和生物多样性减少是生态安全评价研究的重要内容,从禽流感发生风险视角评价区域生态安全具有其必要性和紧迫性,并迫切需要加强相关模型方法及其应用研究。目前,禽流感研究主要以病毒学、流行病学为主,与生态安全领域结合研究较为缺乏,在生态安全评价中有关禽流感发生风险内容的研究基本被忽视。既可为深入揭示禽流感发生与传播的动力学机制与防控和监测禽流感提供科学依据,亦可为未来开展基于禽流感发生风险的区域生态安全评价研究提供方法借鉴。     

生态风险评价研究进展

20多年来,生态风险评价研究经历了从环境风险到生态风险到区域生态风险评价的发展历程,风险源由单一风险源扩展到多风险源,风险受体由单一受体发展到多受体,评价范围由局地扩展到区域景观水平.区域生态风险评价就是大尺度上研究复杂环境背景下包含多风险源、多风险受体的综合风险研究.目前,区域生态风险评价的理论框架已经搭建起来,统计方法多采用相对评价法.区域生态风险评价未来的发展方向为继续加强实验和野外调查,进一步减小不确定性,逐步解决尺度推移问题.区域生态风险评价必须与经济、社会、文化相结合,才能充分发挥它在管理决策中的作用.     

基于土地破坏的矿区生态风险评价:理论与方法

矿区生态风险评价已成为区域生态风险研究的热点领域。如何合理选择和表征区域生态风险源和风险受体,量化多风险源和多风险受体的交互作用,是目前区域生态风险评价研究的焦点。为此,在总结矿区生态风险评价研究成果的基础上,构建了矿区生态风险源、风险受体及作用对象与过程的因果链模型,结合矿区生态环境问题产生过程的独特性,将土地挖损、占用及塌陷等土地破坏作为矿区的直接生态风险源。基于土地破坏类型提出了适宜矿区的区域生态风险评价流程、指标体系与计算方法;并专门在定量化多风险源与多风险受体交互作用上做出探讨,构建了生态系统单元暴露指数和土地破坏累积作用指数来评价矿区土地破坏与生态系统单元间的暴露与危害作用关系。为矿区生态风险评价的实证研究提出了理论基础与方法框架,未来可结合实证研究对此方法及相关指标参数做出完善与改进,为矿区生态环境管理与生态安全建设提供科学的参考依据。     

区域生态风险管理研究进展

近20a来,随着生态风险评价研究的不断深化,区域生态风险评价的理论和方法日臻完善,与此紧密相关的生态风险管理日益受到了广泛关注.生态风险管理具有基于监控的反馈机制、风险受害者参与、程序灵活非线性化、关注成本效益等共同点.总结了国内外生态风险管理的研究进展,发现近年来生态风险管理的研究多是基于生态风险评价的结果,针对不同的风险类型和等级采取不同的管理措施.国内现有的研究对灾害风险管理的体系、机制建设较为成熟,但区域生态风险管理的机制研究尤其是预警和防范方面研究尚不成熟.基于此,构建了基于风险来临前、风险到来时和风险过后的区域生态风险管理的基本框架,研究结果对生态风险管理理论的构建和实践应用具有重要的意义.     

流域生态风险评价研究进展

流域生态风险评价是流域生态环境保护与管理的重要研究内容,与一般的区域生态风险评价相比,具有其独特的流域特征。在已有研究基础上,对流域生态风险评价进行了概念界定与特征分析,并按照风险源、生态受体、生态终点的分类标准对流域生态风险评价进行了类型划分,简要评述了流域生态风险评价的相关研究主题,并尝试构建反映流域时空尺度变化规律的生态风险评价概念模型。最后针对流域生态风险评价的研究现状,重点讨论了目前存在的不足及未来的研究趋向。     

Progress in the effects of elevated ground-level ozone on terrestrial ecosystems

浓度不断升高的地表臭氧(O₃)已成为全球性环境问题, 中国也不例外。目前, 高浓度O₃对叶片光合气体交换、植物生长或生物量的影响已备受关注, 但有关O₃对生态系统层次的研究还相对稀缺且存在较大的不确定性。该文梳理了近40年来地表O₃浓度及其影响相关领域的发展趋势和研究热点, 回顾了地表O₃浓度升高对植物影响的研究手段和评估方法, 综述了地表O₃浓度升高对陆地生态系统影响方面取得的重要进展, 主要包括植物应对O₃胁迫的响应机制、地表O₃对粮食产量和作物品质、生态系统固碳能力、群落结构和地下过程的影响及地表O₃污染区域风险; 此外, 针对目前研究的不足, 对未来研究进行了展望。建议利用先进的完全开放式O₃熏蒸系统模拟O₃浓度升高对生态系统影响的同时加强对地下生态过程的研究, 开展O₃与其他环境因子的复合作用研究; 关注O₃污染对粮食安全的影响; 开展联网研究, 建立统一评价体系; 探索减缓地表O₃污染的生态防控措施; 以期为地表O₃污染生态效应领域的发展提供助力。     

Conceptual Model Development for Invasive Species and a Regional Risk Assessment Case Study: The European Green Crab,Carcinus maenas,at Cherry Point,Washington, USA

The goal of this article was to generate a method of regional scale ecological risk assessment using an adaptation Relative Risk Model (RRM). As a case study we performed a quantitative, regional risk assessment of an invasive species, the European green crab (Carcinus maenas) at Cherry Point, Washington, USA. The conceptual model was modified from the RRM and incorporates the structure of the hierarchical patch dynamic paradigm. The ranks and filters were integrated to determine the relative contribution of each source of C. maenas to risk as well as the risk to selected biological endpoints, habitats and sub-regions for two source scenarios: (1) current conditions (2004) and (2) future conditions during an El Nino year. The results suggest that the habitat and endpoint with the greatest risk are the eelgrass habitat and the juvenile Dungeness crab, respectively. The Cherry Point subregion was identified as the area having the most risk in the first source scenario, while the Lummi Bay sub-region is most at risk during an El Nino event. The risk of impacts is substantially higher for all endpoints, habitats and sub-regions when El Nino–driven current dispersal is considered. The methodology applied in this case study can be modified and applied to determine the risk of introduction and impacts of other invasive species to the Strait of Georgia, Puget Sound, and other coastal areas.     

地表臭氧浓度升高对陆地生态系统影响的研究进展

浓度不断升高的地表臭氧(O₃)已成为全球性环境问题, 中国也不例外。目前, 高浓度O₃对叶片光合气体交换、植物生长或生物量的影响已备受关注, 但有关O₃对生态系统层次的研究还相对稀缺且存在较大的不确定性。该文梳理了近40年来地表O₃浓度及其影响相关领域的发展趋势和研究热点, 回顾了地表O₃浓度升高对植物影响的研究手段和评估方法, 综述了地表O₃浓度升高对陆地生态系统影响方面取得的重要进展, 主要包括植物应对O₃胁迫的响应机制、地表O₃对粮食产量和作物品质、生态系统固碳能力、群落结构和地下过程的影响及地表O₃污染区域风险; 此外, 针对目前研究的不足, 对未来研究进行了展望。建议利用先进的完全开放式O₃熏蒸系统模拟O₃浓度升高对生态系统影响的同时加强对地下生态过程的研究, 开展O₃与其他环境因子的复合作用研究; 关注O₃污染对粮食安全的影响; 开展联网研究, 建立统一评价体系; 探索减缓地表O₃污染的生态防控措施; 以期为地表O₃污染生态效应领域的发展提供助力。     

湖泊湿地生态系统服务研究进展

湖泊湿地生态系统服务可持续供给对维持区域、国家乃至全球生态安全格局具有重要意义。近20年,国内外学者在生态系统服务内涵、评估模型、影响机制、权衡与优化等领域的研究不断深入,但与管理决策和政策设计的结合仍面临多方面严峻挑战。系统分析湖泊湿地生态系统服务研究进展与存在的不足,对于今后一段时间内湖泊湿地生态系统服务研究的全方位拓展具有重要指导意义。以湖泊湿地生态系统服务概念与内涵为切入点,对湖泊湿地生态系统服务评估内容与方法、影响机理、生态系统服务权衡与优化等几个重要方面的研究进展进行了梳理,并结合管理决策和政策设计的需求,评述其研究中存在的不足。本研究以生态系统服务监测、模型不确定性、风险评估、优化与调控等四个重点研究方向为切入点,对湖泊湿地生态系统服务的研究方向进行了展望,以期深化湖泊湿地生态系统服务研究的理论与方法,并实现其与管理决策和政策设计的高度结合。     

转基因抗虫作物对捕食性瓢虫的安全性研究进展

转基因抗虫作物的商业化种植带来了显著的经济、生态和社会效益,对转基因抗虫作物的安全性评价也一直是国内外学者研究的热点。对生物非靶标效应的研究是转基因抗虫作物安全性评价的重要组成部分,农田天敌类生物是其中的重点内容之一。瓢虫是农田生态系统重要的捕食性天敌,评价其在转基因抗虫作物田间是否能通过捕食猎物或取食花粉而接触到杀虫蛋白并富集于体内,进而对自身产生一定的非靶标效应,这对捕食性瓢虫的安全性研究具有重要的意义。本文从捕食性天敌瓢虫的生命表参数、行为功能参数、田间群落参数及体内微环境指标等方面综述了转基因抗虫作物对瓢虫的安全性研究进展,并对后期转基因抗虫作物对田间捕食性天敌的研究方向提出了建议,以期为转基因抗虫作物的环境安全性研究提供理论指导和为进一步完善转基因抗虫作物对瓢虫安全性评价的技术体系提供系统的数据资料。     

从系统到景观:区域物质流分析的景观取向

物质流过程是考察系统属性的重要维度。区域物质流分析在研究框架、指标体系、数据集成、管理应用等方面的发展困境,都不同程度地反映了"黑箱假设"以及"系统隐喻"等产业生态学理论的应用局限性。基于整合复杂性科学、广义进化论的生态学组织层次理论,对区域物质流分析开展理论探讨,指出应在原有的"系统"思维之外引入"景观"概念,以拓展区域物质流分析的空间与认知维度。基于"从系统到景观"的理念,将景观生态学原理引入区域物质流分析,建构区域物质流分析的景观取向,并从空间结构与认知图式两个方面对这一取向的核心涵义做以解读。结合区域物质流分析的最新研究案例,从多尺度MFA的综合研究框架、物质流动过程的时空集成研究、物质流动过程的空间行为管理等几个方面,对区域物质流分析的景观取向做了进一步探讨。     

中国旱灾风险定量评估

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选取方面都具有很强的主观性,导致风险评估结果具有强烈的不确定性,这在划定我国的高旱灾风险区域时可能会造成问题。基于旱灾风险的定义,合理假设"历史上旱灾损失高的地区遭受高旱灾损失的概率越大",引入历史旱灾损失资料对旱灾风险进行校正,构建了新的旱灾风险评估模型,揭示了中国旱灾风险的区域分异规律,并量化了各个影响因子的贡献水平。分析结果表明,我国存在5个显著的旱灾高风险区：东北地区、华北地区、西北地区东部、西南地区东部以及西北地区西部的小部分区域。影响因子分析进一步表明,高暴露度和高脆弱性是导致地区出现高旱灾风险的主要原因。     

低剂量混合污染生态毒理与风险评价研究进展

环境中的化学品往往以低剂量混合形式存在.对单一化学品高剂量暴露下的生态毒性研究成果,难以适用于环境中低剂量混合物的生态毒理效应诊断及风险评价.文中概述了低剂量化学品混合污染生态毒理及风险评价方面的研究进展,主要包括低剂量化学品混合污染诊断的分子毒理研究方法、风险评价方法,并介绍了简单和复杂混合物的风险评价方案.对低剂量混合污染生态毒理与风险评价研究的发展动向提出了见解,指出低剂量化学混合物的研究需要寻找敏感终点,引入多学科手段,积累更多的数据,建立完善、统一的评价体系.     

转基因植物环境安全评价策略

构建完善的转基因植物环境安全评价技术体系是保障转基因生物产业健康发展的重要组成部分。本文综述了转基因植物环境安全评价技术发展历程与趋势,归纳了转基因植物环境安全评价的思路与内容。转基因植物环境安全评价应分为潜在风险分析、风险假设验证、风险特征描述等3个步骤,并采用逐层评价模式;安全评价应贯穿转基因植物新品种研发与产业化全程,包括应用前预测、研发中筛选、推广前评价、推广后监测。此外,基于科学性和个案分析原则,本文对复合性状、非生物胁迫抗性等新型转基因植物环境安全评价策略进行了探讨。     

城市绿地生态评价研究进展

城市绿地的科学评价为绿地的规划和管理提供了参考,对人们正确认识和改造绿地建设起着重要的作用,为城市绿地生态功能的发挥提供了重要的依据和保障。以绿地结构的评价为基础,总结了城市绿地生态功能、服务评价、健康评价的方法和研究进展;提出了城市绿地生态风险评价的基本方法并概括了城市绿地可持续评价的研究方向。结果显示:当前城市绿地的生态评价在范围上逐渐从微观尺度发展到宏观尺度,日益强调绿地的生态服务功能,重点关注于绿地的碳储量与降温增湿功能与效益评价以及价值化研究;城市绿地的健康评价和可持续性评价均尚处于初级的探索阶段。指出了城市绿地生态评价的关键在于评价结果在管理和规划中的应用,在评价内容上必须关注各部分的结合,在评价方法上应该借助基础研究的长期监测、评价的量化以及多学科交叉的渗透。     

Planning Transboundary Ecological Risk Assessments at Military Installations

Ecological risk assessments at military installations that are performed to support natural resources management objectives rely on information from the surrounding region. Stressors such as noise, ozone, and ozone precursors cross installation boundaries, and effects of urbanization and highway development are regional in scale. Ecological populations are not limited to one side of the installation boundary. Therefore, a framework for transboundary ecological risk assessment at military installations is under development. This article summarizes the problem formulation stage. Components include: (1) regional management goals such as installation Integrated Natural Resources Management Plans and land acquisition, (2) involvement of multiple stressors, and (3) large-scale assessment endpoint entities. Challenges of selecting measures of exposure include: quantifying exposure to aggregate stressors, describing land cover consistently in the region, describing rates of land-cover transition, scaling local measurements to a region, and aggregating or isolating exposures from within and outside of the installation. Measures of effect that are important to transboundary or regional ecological risk assessments at military installations are those that represent: effects at a distance from the stressor, large-scale effects, effects of habitat change or fragmentation, spatial extrapolations of localized effects, and integrated effects of multiple stressors. These factors are reflected in conceptual models.     

合成生物学生物安全风险评价与管理

合成生物学(synthetic biology)已迅速发展为生命科学最具发展潜力的分支学科之一,但它同时也会给生态环境和人类健康带来潜在的风险。结合国内外合成生物学发展现状,本文综述了基因回路(DNA-based biocircuits)、最小基因组(minimal genome)、原型细胞(protocells)、化学合成生物学(chemical synthetic biology)等涉及的风险评价、合成生物学与生物安全工程(biosafety engineering)、合成生物学对社会伦理道德法律的影响以及当前热点议题,如生物朋(黑)客(biopunk(or biohackery))、家置生物学(garage biology)、DIY生物学(do-it-yourselfbiology)、生物恐怖主义(bioterrorism)等方面的新进展。分析讨论了世界各国合成生物学以自律监管或技术为主的安全管理原则和基于5个不同政策干预点的5P管理策略的合理性与潜在不足。同时结合我国合成生物学当前研究进展以及现有的安全管理规范,提出了建立以安全评价为核心的法规体系、生物学生物安全规范以及加强研发单位内部管理和生物安全科普宣传等我国合成生物学安全管理制度与措施等建议。     

A combined DEMATEL and grey system theory approach for analyzing occupational risks: A case study in Turkish shipbuilding industry

The shipbuilding industry is known as heavy industry because of its high-risk work activities. Therefore, in order to prevent fatal occupational accidents in the shipbuilding industry, the processes of defining hazards, evaluating risks, taking action to eliminate or reduce risks are important issues in risk assessment. This article presents a novel occupational risk-assessment approach, which can help managers of shipbuilding make proper precautions strategies for accidents, to evaluate shipyard Critical Risk Factors and risky shipyard processes/work units. Thus, DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) and Grey system theory approaches are integrated to develop a systematic risk-assessment framework for the shipbuilding industry. This approach was applied to a real case study in a Turkish shipyard. The performance evaluation results have indicated that the combined approach can provide satisfactory risk assessment for occupational risk causes and relevant improvement strategies to prevent accidents. Sensitivity analysis was also conducted on the results to ensure the reliability of solutions. Even though a novel decision support and evaluation approach on risk implementation is introduced for shipbuilding, limitations and concerns are areas for further research opportunities. Further, a sensitivity analysis of results, managerial implications, conclusions, limitations and future research opportunities are provided.     

城市生态风险评价研究进展

随着城市化发展和城市人居环境的恶化,城市生态风险越来越受到关注,但尚缺乏有关城市生态风险评价的深入系统研究.本文依据城市生态学原理及生态风险评价框架从驱动力、风险源、风险受体与评价终点,以及生态风险综合评价方法等方面对城市生态风险评价研究进行综述.指出城市经济社会活动类型与程度是城市生态风险产生的主要驱动力;城市生态系统不同等级功能实体和城市整体是城市生态风险评价中的风险受体;城市生态风险评价终点包括城市生态系统结构、过程、功能要素,以及城市整体水平的性质和功能变化;耦合了社会经济需求的生态系统模型是城市生态风险评价方法的发展方向.未来城市生态风险评价研究应明确生态风险管理具体目标,确定综合性评价终点,建立多指标评价体系和综合评价方法.