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  • 发现新型环境有机污染物的基本理论与方法

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 20世纪以来化学污染物导致的人类健康危害日益突出,数以万计的高生产量化学品伴随着生产和使用进入环境介质,给环境科学相关领域研究提出了若干新的科学问题。文章介绍了发现新型有机污染物研究方向设立的背景和科学意义,讨论了判别新型有机污染物分子结构、环境行为特征的基本原则,阐述了定量结构—性质关系模型预测、疑似目标/非目标分析、效应导向分析方法框架的技术思路和优势。对于新型有机污染物识别、行为和效应的深入探索,将为引领学科方向发展、完善化学品风险评估标准、揭示环境污染物的毒性和健康危害机制发挥重要的支撑作用。

  • 加强环境与健康研究助力美丽中国建设

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 经济快速发展导致的环境污染问题在我国日益突出,同时研究表明多种疾病与环境污染密切相关。理论和方法创新是我国环境与健康研究的挑战和机遇,需要不断聚集和吸引优秀科学家形成集群优势持续攻关,探寻环境致病的原因和机理,为我国区域高发疾病环境污染寻因,以及为相关健康保障技术的研发奠定理论与方法基础。

  • 干旱条件下接种AM真菌对小马鞍羊蹄甲幼苗根系的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为了探讨岷江干旱河谷丛枝菌根真菌(AMF) 对寄主植物幼苗根系的影响,通过接种购买的 AMF 摩西球囊霉菌 (Funneliformis mosseae)到优势乡土灌木小马鞍羊蹄甲(Bauhinia faberi var.microphylla)幼苗,在重度、中度和轻度干旱条件下培 养 3 个月,研究不同干旱条件下 AMF 对幼苗根系形态特征、结构特征、功能性状的影响。 方差分析结果表明:(1)3 种干旱胁迫 条件下,接菌均显著增加了幼苗的根总长、根表面积、根分枝数、根尖数(P<0.001),在中度胁迫和轻度胁迫下,接菌显著促进根 鲜重、根体积的增加(P<0.001),轻度胁迫条件下接菌幼苗的根鲜重、根总长、根表面积、根体积、根尖数最高并显著高于其它处 理,但接菌与未接菌的根平均直径之间没有显著差异;(2)接菌幼苗根系趋向于叉状分支结构,在重度胁迫时,叉状分支趋势更 显著(P<0.001);(3)接菌幼苗的根比例都显著小于未接菌的,但幼苗比根长不存在显著差异。 相关分析结果表明:菌根侵染率 与根鲜重、根总长、根表面积、根体积、根分枝数、根尖数呈极显著正相关(P<0.001),与拓扑指数、根比例呈极显著负相关(P< 0.001)。 研究表明,在干旱条件下,AMF 虽然没有提高生长初期的根系的吸收效率,但接种 AMF 显著影响幼苗根系形态特征和 结构特征,更利于植物适应干旱环境,并且 AMF 对幼苗根系的促生作用随着干旱胁迫程度减轻而提高。

  • 基于前沿监测技术探讨“大开发”对鸟类迁徙及其栖息地的影响

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联,诠释了“地球生命共同体”的理念。《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》用鸟类数量来确定国际重要湿地,将地球上受威胁最严重的湿地生态系统和水鸟这两者的保护紧密联系在一起。亚洲的湿地丧失和退化导致水鸟数量锐减,相关监测和保护已迫在眉睫。中国科学院联合10个国家的鸟类和生态环境相关研究机构,建立了亚洲最大且拥有自主知识产权的迁徙鸟类运动生态数据库,获得了亚洲大型鸟类迁徙策略和通道的基础数据。研究发现,亚洲20多个国家的大型迁徙水鸟均利用我国的湿地,其集中利用区域不超过国土面积的1.5%,主要分布在6条大河流域的湿地。进而,探讨了湿地面积、涨落区和水文过程与鸟类数量和行为的关联性。“大开发”,尤其是对湿地和水资源的开发,导致了水鸟栖息地丧失和退化、水鸟数量锐减。从全球视角分析,保护迁徙鸟类及其栖息地是人类面临的共同挑战。近年来,我国已对典型湿地开启了成功保护,这也为全球生物多样性保护提供了宝贵的实践经验和信心。最后,文章还提出了关于我国牵头组织全球迁徙鸟类及其栖息地监测和保护的建议。

  • 人工智能在21世纪水与环境领域应用的问题及对策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 水,是维系人类经济社会与自然生态系统可持续发展的重要资源。近半个世纪以来,因人口增长、人类活动加剧与气候变化等系列因素驱动,水安全已成为全球重要议题。其中,为所有人提供水和环境卫生并对其进行可持续管理,已被列为联合国面向2030年的全球可持续发展目标之一;但是,如何构建行之有效的实施路径和解决方案依旧面临诸多挑战。人工智能技术的飞速发展,为实现这一宏伟目标提供了新的思路与方法。文章结合联合国全球可持续发展总体目标6“清洁饮水和卫生设施”的核心内涵与进程难点,分析和总结人工智能在水与环境领域的应用现状及效应,探讨利用人工智能落实水与环境可持续发展过程中待解决的核心关键问题,并对水与环境领域和人工智能领域的融合创新和协同发展方向进行展望。

  • 一带一路水务科技合作机遇与挑战

    分类: 图书馆学、情报学 >> 情报学 提交时间: 2017-07-13 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的 /意义]一带一路的倡议带动了我国与沿线国家多方位的合作与交流。针对沿线国家在水务科技方面的迫切需求,以我国近年来在相关领域积累的雄厚实力为基础,以科技为平台,探索政产学研合作机制,在帮助沿线国家应对水安全挑战的同时,带动我国水务科技产业走出去,建立双赢的合作模式。[方法 /过程]本文分析了一带一路沿线国家的基本情况,明确了其在水科技领域面临的挑战,分享了中国科学院—发展中国家科学院水与环境卓越中心(CAS-TWAS CEWE)在与一带一路国家交流合作中的相关进展成果。[结果 /结论 ]CAS-TWAS CEWE积极探索政产学研合作机制,创建了"人才培养—科技援助—企业跟进"三位一体的科...

  • 地球关键带与地表通量综合观测研究为黄土高原生态保护和可持续发展提供有力的科技支撑

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中国科学院黄土高原地球关键带与地表通量野外观测研究站(以下简称“黄土高原关键带站”)立足黄土高原,面向黄河中游,开展季风区地球关键带和地表通量的长期定位观测和数据积累,在科学上为世界地球关键带科学作出突出贡献,在服务国家需求上为黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略提供有力的科技支撑。黄土高原关键带站提出了黄土关键带形成演化的“季风控制论”,重建了地质历史时期黄土高原植被、温度和降水的变化,查明了黄土关键带形成演化的气候背景;重建了过去500年温度、降水等气候要素序列,揭示了黄土高原干旱、高温等极端气候事件发生的诱因及特点;系统开展了黄土高原生态系统过程与服务研究,揭示了黄土高原关键带土地利用格局与生态过程的作用机理,阐明了不同生态系统服务的形成与相互作用机制,提出了面向可持续发展的黄土高原关键带类型划分的指标体系和方法框架;深入开展了黄土高原多尺度水土过程及其对重大生态工程的响应研究,阐明了黄土高原和黄河流域过去60年径流输沙和水沙关系的时空尺度特征与驱动机制,揭示了土壤水分与区域气候、土壤和植被的相互关系,定量评估了黄土高原生物和工程治理措施的环境效应;为黄土高原综合治理、生态保护和经济社会可持续发展提供决策咨询。

  • 我国土壤污染防治的挑战与战略定位

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2018-01-11 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的/意义] 针对新世纪我国土壤污染凸显的严峻形势,探索能有效改善土壤质量、保护土壤环境和安全利用土地资源的战略机制,对保障农产品质量安全和公众健康、实现土地可持续利用和推动生态文明建设具有重要的现实意义和深远的战略影响。[方法/过程] 本文系统分析了我国土壤污染防治过程中面临的主要问题及挑战,并从土壤环境保护和土地安全利用的宏观视角定位土壤污染防治的关键举措。[结果/结论] 研究发现,我国土壤污染防治工作以农田和工业用地为治理重点,虽已在多方面取得重大进展,但仍存在以下主要问题:(1)针对农田污染,存在污染物空间异质性强、土壤污染与农产品超标差异大、土壤污染源头管控不到位和农田安全利用困难等问题;(2)针对工业污染地块,存在污染防治的政策法规体系不完善、技术能力建设滞后、片面强调工程修复和修复模式不持续等问题。为保护国家土壤生态安全,促进土地安全利用战略规划,应加快完善土壤污染防治顶层设计,系统开展源头治理、精准治理与综合治理,坚持“可持续修复、适度修复和绿色修复”原则,加强产业链中各利益方的密切合作,开拓多元稳定的土壤修复筹融资渠道,建立土壤环境质量预警机制。

  • 新世纪我国生态安全面临的新态势与对策

    分类: 图书馆学、情报学 >> 情报学 提交时间: 2017-07-13 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的 /意义]自进入新世纪以来,持续高速经济增长、快速城镇化、资源高强度开发,以及汶川特大地震等自然灾害对生态系统带来巨大冲击和影响,这一时期也是我国生态保护与建设力度最大的时期,先后实施一系列生态保护政策与建设工程,促进了生态系统恢复,研究新时期生态问题特征及变化趋势,分析生态保护面临的问题,对完善生态保护政策与措施具有重要意义。[方法 /过程]分析我国2000—2010年主要生态问题及其变化趋势。[结果 /结论]研究发现,新世纪以来,我国生态问题开始进入转型期,农业导致的生态问题仍然严重,但开始好转;城市化导致的生态问题加剧,主要表现为:生态系统质量和服务功能低下,水土流失、土地沙化、石...

  • 生物多样性与生态系统服务评估指标与方法

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-02-09 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 评估、模拟和预测全球生物多样性和生态系统服务的状态、趋势及其对人类福祉的影响,是当前生物多样性和生态系统服务研究领域的重要任务。指标和数据、模型和情景是推动生物多样性与生态系统服务评估研究理论建设和方法集成的重要工具。但是,目前对生物多样性和生态系统服务评估的指标体系和技术方法的综合对比研究相对缺乏。因而,系统评述了生物多样性和生态系统服务评估的概念框架、评估指标以及各类评估模型和方法的最新进展。生物多样性-生态系统功能-生态系统服务-人类福祉的级联框架是极具逻辑性的生物多样性和生态系统服务评估框架。现有的评估指标体系和模型方法还存在很多的问题和挑战,难以充分揭示生态系统服务的形成和影响机制、服务之间的联系和作用机理,有效地指导生态系统服务管理和决策制定。然而,这些评估指标和方法可为构建生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的框架提供重要的切入点。基于此,提出了生物多样性与生态系统服务综合集成模型研究的核心内容:i)目的:基于自然-社会综合特征的情景分析确定所解决的科学问题,输出生态系统服务管理和决策制定方案;ii)内容:尺度、生态系统服务类型、生物多样性的层次结构、组分间相互关系、驱动要素、多源数据的综合分析;iii)方法:对现有的各类模型和模型组合进行比较和不确定性分析,建立符合区域实际需求的生物多样性与生态系统服务综合制图模型库。在此基础上,建议我国应尽快发展适合中国区域特点的标准化指标体系和综合评估模型系统,定期对生物多样性和生态系统服务进行综合评估,掌握生物多样性和生态系统服务的变化趋势,提升我国在生物多样性和生态系统服务研究领域的国际地位和话语权。

  • 中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-02-09 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 生物多样性和生态系统服务评估是生态系统管理与决策制定的重要依据,指标体系是开展评估的主要工具。中国在生物多样性与生态系统服务评估指标体系建设方面,由于没有形成统一的指标体系和技术方法,导致不同区域间的评估结果可比性差,区域和国家尺度上的集成研究难以开展。因此,构建一套适用于中国国家尺度的科学化、系统性和规范化的生物多样性和生态系统服务评估指标体系,便成为当前迫切需要研究解决的问题。本文参考国内外生物多样性与生态系统服务评估的主要研究成果,在充分考虑“生物多样性-生态系统结构-过程与功能-服务”级联关系基础上,建立了生物多样性与生态系统服务评估指标体系构建的主要原则,构建了中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系。

  • 土壤动物粒径谱研究进展

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 群落结构如何响应环境变化是生态学研究长期关注的核心问题之一。粒径谱由个体大小和多度构建而来,与营养级转换速率相关、反映生态系统过程动态以及表征生态系统稳定性,可以将其视为一个综合的功能多样性指标用于预测和表征群落的组成以及生态系统功能如何响应环境压力。粒径谱研究最初始于水生生态系统,近年来被引入到土壤动物群落生态学的研究中。简要回顾粒径谱的概念由来及理论基础,分析比较了当前粒径谱研究中的4种易混淆类型,介绍了常用的两类土壤动物粒径谱构建方法及其生态学意义,梳理了土壤动物粒径谱对环境梯度响应与生态化学计量学相结合的研究进展,并指出了应用粒径谱研究土壤动物群落的难点及限制条件。未来,在基础理论研究方面,土壤动物粒径谱应关注个体大小与营养级位置及能量利用关系;在应用方面,土壤动物粒径谱可结合传统的分类方法广泛应用于指示环境污染、生态恢复、保育生物以及土地利用变化等。

  • 我国环境污染与健康基础研究的若干新需求

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 良好的生态环境是建设世界科技强国的重要保障。我国目前面临复杂的环境污染形势,虽然近年来的污染控制卓有成效,但环境污染的毒性效应造成的急性或慢性疾病高发风险不容忽视。目前,我国许多区域性疾病高发的环境污染诱因尚不明确。解决这些环境健康问题亟待开展多学科协同的基础研究,建立“污染过程—人体暴露—人体响应—疾病发生”的全局研究路线,争取在暴露组学、超痕量测量与溯源方法学、分子流行病学、环境大数据和人工智能等交叉领域取得突破,实现健康风险导向的精准污染防控

  • 四十年科研创新,助力持久性有机污染物纳入全国环境监测体系

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 持久性有机污染物(POPs)同类物和异构体众多,结构复杂。尽管在环境介质和生物体中超痕量存在,但具有较高的潜在危害。痕量POPs检测是环境分析的重大挑战。我国POPs监测在40年前艰难起步,历经3代科学家的不懈努力,在国家重大科技计划项目等支持下,取得了丰硕成果,从而为将POPs监测纳入全国环境监测体系奠定了坚实的科学基础。文章描述了我国POPs检测技术研发由跟踪到引领的跨越式发展历程,介绍了中国科学家为履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》开展国内POPs监测和亚太区域POPs监测的重要贡献,并提出了今后POPs监测的国家需求以及研究展望。

  • 一带一路水务科技合作机遇与挑战

    分类: 图书馆学、情报学 >> 情报学 提交时间: 2017-11-05 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的/意义]一带一路的倡议带动了我国与沿线国家多方位的合作与交流。针对沿线国家在水务科技方面的迫切需求,以我国近年来在相关领域积累的雄厚实力为基础,以科技为平台,探索政产学研合作机制,在帮助沿线国家应对水安全挑战的同时,带动我国水务科技产业走出去,建立双赢的合作模式。[方法/过程]本文分析了一带一路沿线国家的基本情况,明确了其在水科技领域面临的挑战,分享了中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心(CAS-TWAS CEWE)在与一带一路国家交流合作中的相关进展成果。 [结果/结论]CAS-TWAS CEWE积极探索政产学研合作机制,创建了“人才培养-科技援助-企业跟进”三位一体的科技援助模式,在帮助沿线国家提升水科技创新能力的过程中,积极为我国水科技企业走出去创造条件和机会,初步形成“科技援助与经济回报”相互促进的良好局面,提升了我国绿色外交的国际形象。

  • 新世纪我国生态安全面临的新态势与对策

    分类: 图书馆学、情报学 >> 情报学 提交时间: 2017-11-05 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的/意义]自进入新世纪以来,持续高速经济增长、快速城镇化、资源高强度开发,以及汶川特大地震等自然灾害对生态系统带来巨大冲击和影响,同时我国生态保护与建设力度最大的时期,先后实施一系列生态保护政策与建设工程,促进了生态系统恢复,研究新时期生态问题特征及变化趋势,分析生态保护面临的问题,对完善生态保护政策与措施具有重要意义。[方法/过程]分析我国2000-2010年主要生态问题及其变化趋势。[结果/结论]研究发现,新世纪以来,我国生态问题开始进入转型期,由农业导致的生态问题仍然严重,但开始好转,城市化导致的生态问题加剧,主要表现为:生态系统质量和服务功能低下,水土流失、土地沙化、石漠化等问题仍然严重,但面积减少与程度下降。城镇化、工业化与资源开发导致的流域生态破坏、城镇人居环境恶化、自然海岸线丧失、野生动植物自然栖息地减少等问题加剧。全国生态安全形势仍然严峻,发展与生态保护的矛盾还尖锐。为了应对生态问题的转型,保障国家生态安全,坚持自然恢复,提高生态系统质量与生物多样性保护;积极推进绿色城市化道路,降低城市化对区域环境的影响,加强流域生态保护与修复,提高流域生态服务功能

  • 不同尺度下停歇点湿地对迁徙水鸟的影响研究综述

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 停歇点湿地是迁徙水鸟重要的能量补给地,在水鸟每年的往返迁徙过程中具有十分重要的生态意义。近年来随着全球变化和人类活动增加,迁飞路线上的停歇点湿地正发生剧烈变化。各个停歇点湿地的生境变化及周围环境不仅是影响水鸟栖息地适宜性的重要因素,还改变了各路线上迁徙水鸟的种群大小和群落多样性。分析不同尺度下停歇点湿地影响迁徙水鸟种群变化的主要生态因子和环境因素,不仅有助于理解各停歇点景观变化的生态效应,也可为迁徙水鸟种群保护提供理论支持。首先分析了在栖息地斑块尺度上停歇点湿地内的水、食物、栖息地格局和人类干扰等生态要素对水鸟觅食和栖息活动的影响;其次,分析了景观尺度上湿地周围的气候变化、土地利用和外来生物等环境条件在各停歇点对水鸟栖息地质量的改变;最后,基于多尺度条件下湿地影响因素的耦合效应,分析了当前湿地生境与水鸟种群关系研究中存在的主要问题,并总结了对湿地和水鸟保护的启示。

  • 白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 白洋淀湿地是华北平原最大的淡水湿地,为不同尺度的受益者提供了多项生态系统服务。 开展白洋淀湿地生态系统最终 服务(final ecosystem services)价值评估能用直观的经济数据揭示白洋淀湿地生态系统对不同尺度受益者的直接贡献,为白洋淀 湿地生态保护创建生态补偿等经济驱动机制。 基于白洋淀湿地生态特征和受益者分析,确定了白洋淀湿地生态系统最终服务 价值评估指标体系,并以 2011 年可利用数据为基础,综合运用市场价值法、替代成本法、个体旅行费用模型法和支付卡式条件 价值法评估了白洋淀湿地提供给人类的经济价值。 评估结果表明:2011 年白洋淀湿地生态系统服务总价值为 35.55×108 元,其 中调蓄洪水和休闲娱乐是白洋淀提供的主导服务。 对所评估的 8 项生态系统最终服务按价值量排序,依次为调蓄洪水>休闲娱 乐>淡水产品>原材料生产>非使用价值>水资源供给>释氧>固碳。 评估结果比较全面地反映了白洋淀湿地对受益者的直接贡 献,不仅能提高管理部门和受益者的湿地保护认知,也为管理部门确定白洋淀湿地生态补偿标准提供了重要数据基础。 同时, 评估指标的确定为区分白洋淀湿地生态系统中间服务和最终服务,构建白洋淀湿地生态系统服务监测指标体系,开展白洋淀湿 地生态系统最终服务动态评价、权衡分析及驱动因子研究提供了重要方向,有助于湿地生态系统服务研究由静态评估向湿地生 态系统服务的优化管理方向发展。

  • 生态系统服务需求、供给和消费研究进展

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究人类对生态系统服务的需求、消费,分析生态系统服务的供给与需求关系,对生态系统的管理、土地发展规划和资源的合理有效配置具有重要意义。首先分析了生态系统服务需求、供给和消费的内涵与特征,辨析了生态系统服务的有效需求和潜在需求、有效供给与潜在供给,进而提出了生态系统服务需求与供给研究框架,指出应研究生态系统服务供给和需求的空间关联以及生态系统服务需求弹性差异,进而因地制宜地调控生态系统服务供给使得生态系统服务效用最大化。梳理并比较了对生态系统服务供给和需求的量化指标和研究方法,包括基于土地利用和土地覆被的生态系统服务供需关系矩阵法、生态足迹法、公众参与法、模型计算法等。提出了未来的相关研究主要应从不同群体的需求弹性差异、跨学科与多源数据结合的需求定量评估方法、供需关系的多尺度分析、生态系统服务需求与人类福祉的耦合机制拓展等方面展开,为生态系统服务调控管理和社会的可持续发展提供切实可行的科学依据。

  • 土壤病毒生态学研究方法

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 病毒是地球上最丰富的生物实体,每克土壤中可包含数以亿计的病毒,它不仅影响土壤中其它微生物的群落组成、土壤元素的生物地球化学循环,还会影响土壤微生物的物种进化,甚至影响植物、动物和人体健康。目前人们对土壤中病毒的种类及丰度、分布特征以及功能引起的生态环境效应还知之甚少。在概述病毒生态学研究方法的基础上,对土壤病毒的提取、纯化、定量及分子生态学方法等基本流程进行了比较分析,以期建立一套快速简便、高效稳定的适用于土壤病毒研究的方法,并用于研究土壤病毒的多样性及分布特征,探讨病毒在环境中的生存和传播机制,为土壤病毒的防控及开发利用提供支撑。