黄河流域-黄土高原水土保持与高质量发展:成效、问题与对策

水土保持是新时期山水林田湖草沙系统治理的核心,在保障黄土高原生态安全屏障方面具有重要作用.黄土高原地区自实施一系列生态治理工程以来,水土保持和生态建设等成绩斐然.基于长期监测及生态系统关键过程等研究基础,分析了黄土高原水土保持与生态治理的成效,剖析了水土保持高质量发展中存在的主要问题,主要表现在区域脆弱的生态环境仍未根本改变、生态系统稳定性仍面临巨大挑战、灾害风险依然较为严重、水土保持监管水平薄弱等方面.据此,从该地区水土保持与生态高质量发展角度出发,提出了未来黄土高原水土保持与高质量发展的若干对策建议,以更好地服务黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略.

土地利用变化下宁夏生态系统服务权衡协同关系研究

研究土地利用变化及其对生态系统服务的影响可为改善区域生态环境提供科学依据,然而以往的研究多关注历史时期的生态系统服务变化,缺少对未来情景下生态系统服务的预测及其权衡协同关系的分析。因此,本研究以宁夏地区为例,采用PLUS模型模拟了未来自然情景、耕地保护情景以及生态保护情景下的土地利用状况,并基于InVEST模型量化了不同土地利用类型下的碳储存、土壤保持、产水以及粮食生产四种生态系统服务,并在不同空间尺度上对生态系统服务间的权衡与协同关系进行了研究。结果表明:未来三种情景下的产水量较现状年份减少,土壤保持量和固碳量在生态保护情景下最大,分别为7.98×107 t和4.72×108 t,粮食产量在耕地保护情景下最大,达到了1.52×107 t;从全省尺度上来看,仅固碳和土壤保持服务之间表现出较高的协同关系,但在区域尺度和县区尺度下,产水和固碳服务之间的协同关系也较为显著。

秦岭生态补偿理论研究与实践进展

生态补偿是通过经济手段促进生态保护与受益地区利益共享的制度设计,是促进我国生态文明建设的重要举措。秦岭是我国重点生态功能区,国家重要的生态安全屏障。生态补偿作为协调秦岭地区生态环境保护和社会经济发展的制度安排,有助于推动该区生态环境的保护与可持续利用,对实现秦岭地区社会经济可持续发展、促进人与自然和谐共生具有重要意义。本文系统梳理了秦岭生态补偿相关理论研究与实践,主要包括秦岭在区域调水、森林生态效益、生物多样性保护、矿产资源开发等方面的生态补偿研究,以及秦岭生态补偿相关政策法规制定、南水北调、退耕还林(草)以及生态移民搬迁等具体生态保护工程补偿实践,并从补偿对象、补偿标准、公众参与、补偿方式几个角度探讨了秦岭生态补偿存在的问题,提出了秦岭生态补偿研究的建议与对策。

茶叶活性成分调节肠道菌群影响脂质代谢

在人体脂质代谢过程中,脂类及其代谢产物的异常可增加患多种疾病的风险,因此维持正常的脂质代谢水平,有助于机体保持健康状态。茶是世界上消费最广泛的饮料之一,其丰富的内含物质及活性成分已被证实对减少人体脂肪和预防肥胖作用显著。在茶叶调节脂质代谢的途径中,其活性成分能与肠道菌群相互作用,可改善肠道菌群组成及稳态,有助于维护肠道屏障功能,调节脂肪的消耗和积累,是茶叶参与脂质代谢的重要组成部分。该文围绕茶叶活性成分,综述了近年来茶多酚、茶多糖、咖啡碱等成分,从菌属相对丰度、胆汁酸代谢及菌群与茶叶代谢产物相互作用等不同的方式来调节肠道微生态的生物学功能,从而影响脂质代谢,为相关研究提供最新的理论参考。

茶天然产物缓解痤疮的作用机制研究进展

茶因其明确的保健功能与健康益处备受人们青睐。随着对茶活性成分的深入研究,茶天然产物已被证实能够对多种疾病模型具有改善效果。痤疮是一种流行性高、复发率高的炎性皮肤病,除传统临床诊疗外,以敷贴、皮肤护理、膳食改善为代表的补充替代治疗也受到欢迎。目前市场上,越来越多的祛痘功效宣称产品在原料中添加茶源活性成分,以茶多酚、咖啡碱、茶氨酸、茶皂素为代表的茶叶天然产物在缓解痤疮上表现出极大的潜力。综述了茶叶不同功效成分在抑制皮脂分泌、减轻粉刺发生、改善皮肤微生物失调、减缓皮肤局灶性炎症的作用及分子机制,以期为含茶功效宣称产品的研发提供参考。

宁夏水土保持生态补偿优先区识别

水土保持服务功能下的生态补偿优先区识别的研究,对建立适宜当地生态发展的水土保持生态补偿体系具有重要参考意义。以宁夏为研究区,运用InVEST模型评估水源涵养、土壤保持和碳储存三项主要水土保持服务功能,并进行价值化表达;综合考虑各区县生态补偿优先级和生态脆弱性指数,对全区水土保持生态补偿优先区进行空间识别。研究表明:2000年、2010年、2020年宁夏水土保持价值分别为2478.9×10^(8)元、2661.7×10^(8)元、2958.5×10^(8)元,总体呈现不断增长趋势;在空间上呈现南高北低的空间分布特征,其最高值位于泾源县,最低值位于金凤区;全区20a来水土保持优先补偿区动态变化差异较小,补偿优先区主要位于生态价值高、经济落后的南部地区,而生态补偿次级优先区则位于中部和北部生态价值较低、经济水平较高区域。对生态补偿优先区进行补偿能够有效提高生态补偿的效率,促进区域生态环境和经济社会可持续发展。

2000-2020年陕西省植被覆盖时空变化多尺度分析

[目的]退耕还林还草工程实施以来,陕西省植被覆盖度明显提高。然而,省级尺度上植被覆盖度的增加一定程度上掩盖了部分市、县级区域植被覆盖度下降的实事,当前迫切需要加强对不同空间尺度植被覆盖变化及其驱动因素的研究。[方法]基于MODIS NDVI数据计算了陕西省植被覆盖度,分析了2000-2020年陕西省、地区、市和县四级尺度植被覆盖度时空变化趋势。[结果]2000-2020年陕西省植被平均覆盖度为64.3%±2.1%,增长率为0.24%/a;陕北植被覆盖度平均为37.6%±4.4%,增长率为0.63%/a;陕南植被覆盖度平均为89.6%±1.2%,增长率为0.13%/a;关中植被覆盖度平均为70.6%±3.5%,下降率为-0.18%/a。延安市、榆林市、铜川市、宝鸡市、安康市、商洛市的植被覆盖度呈持续增加趋势,而西安市、渭南市、咸阳市和汉中市的植被覆盖度呈先增加后下降趋势;全省有72.3%的区县植被覆盖度呈增加趋势,有22.3%的区县植被覆盖度变化方向与所在市相反。在不同空间尺度上,陕西省植被覆盖度增速均表现为2000-2010年高于2010-2020年,这与两个时期的造林面积差异有关。[结论]陕西省植被覆盖度变化存在空间尺度依懒性,对不同尺度植被覆盖变化的精确认知有助于科学评估区域生态建设成效。

X射线对胃癌细胞和人脐静脉内皮细胞LOX家族成员的不同影响

目的比较不同剂量X射线对人低分化粘液样胃腺癌细胞MGC-803和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)赖氨酰氧化酶(LOX)家族成员的影响,为了解X射线辐射后不同细胞中基因和蛋白的改变提供依据。方法0、2、4、6、8和10 Gy剂量X射线辐射MGC-803和HUVEC细胞,用细胞增殖实验检测细胞致死率并计算细胞半数致死量(LD 50),确定后序测试剂量组;Realtime PCR、Western blot、ELISA及Amplex Red过氧化氢法分别检测辐射后细胞LOX家族成员mRNA丰度、蛋白相对量、分泌量及LOX酶活性变化;Western blot方法分析X射线辐射对细胞p-p38MAPK和p-Erk1/2MAPK影响。结果X射线辐射后的LD 50胃癌MGC-803为8.2 Gy,HUVEC为6 Gy,后序试验选用0、2、4和6 Gy剂量组。MGC-803细胞经各剂量X射线辐射后LOXL1、LOXL2和LOXL4的mRNA均下调,而LOX的mRNA上调(P<0.05);2 Gy组LOX和LOXL4的蛋白和酶分泌水平低于0 Gy组(P<0.05);4 Gy组LOX、LOXL1、LOXL2和LOXL4的蛋白和分泌低于0 Gy组(P<0.05);6 Gy组LOXL1的蛋白和分泌低于0 Gy组(P<0.05);但LOXL3的mRNA、蛋白和分泌在2 Gy组均高于0 Gy组(P<0.05)。HUVEC中,2 Gy组LOXL1和LOXL3的mRNA、蛋白和酶分泌水平均显著高于0 Gy组(P<0.05);4 Gy组LOX、LOXL1、LOXL3和LOXL4的mRNA、蛋白和酶分泌水平均较0 Gy组升高(P<0.05);6 Gy组LOXL2和LOXL4的mRNA、蛋白和酶分泌水平均较0 Gy组升高(P<0.05)。2 Gy和6 Gy组HUVEC的LOX酶活性增强(P<0.05)。MGC-803细胞的2 Gy和6 Gy组p-p38、p-p42、p-p44较0 Gy组上调(P<0.05);HUVEC经各剂量辐射p-p38、p-p42和p-p44均上调(P<0.05)。结论X射线辐射对两种细胞作用不同,一定剂量X射线辐射上调HUVEC的LOX及其家族成员的产生、分泌和酶活性,下调胃癌细胞MGC-803的除LOXL3外其他成员的产生和分泌。

博州山洪灾害防治对策探讨

就博州地区的自然特征、社会经济发展、山洪成因及特征、历史山洪洪灾害造成的损失等进行了简要阐述。提出了博州山洪灾害防治总体、近期、远期目标:总体目标是通过制定山洪灾害防治规划,坚持人与自然的和谐发展观,建立和完善防灾减灾体系,提高防御山洪灾害的能力,减少山洪灾害损失;近期初步建成山洪灾害重点防治区以非工程措施为主的防灾减灾体系;远期建成及完善山洪灾害综合防灾减灾体系,山洪灾害防御能力与山丘区全面建设小康社会的发展要求相适应。防洪对策是:病险水库除险加固;加快对滑坡、山洪沟和泥石流沟的治理步伐;进行以水土保持为目的山坡草场改良和山区天然林封育及水土保持林草地建设;建立及完善山洪灾害监测、通讯及遇警预报系统,制定山洪灾害防灾预案、救灾措施及政策法规。

博河、精河流域防洪减灾对策探讨

就博河、精河流域的自然特征、社会经济发展、洪水成因及特征、历史洪水、洪水灾害造成的损失等进行了简要阐述。提出了博河、精河流域防洪近期、远期目标 :近期以除险加固病险水库、河道治理、堤防建设及小流域综合治理为主 ,远期建成干流、支流水库、完善堤库、堤坝、堤林结合的工程体系和非工程措施 ,当出现特大洪水时不造成较大损失。防洪对策是 :不断优化防洪布局 ;加强河道整治 ;治理山洪沟 ;加固病险水库、建设防洪水库 ;治理水土流失 ;改善生境 ;

知识产权运用、产业转型升级与经济高质量发展

知识产权运用是促进知识产权实现价值,推动我国经济高质量发展的关键环节。通过理论分析,揭示了知识产权运用、产业转型升级与经济高质量发展之间的作用机理,并基于2012-2019年我国31个省份面板数据进行实证检验,研究发现:知识产权运用对经济高质量发展有显著正效应,并且产业转型升级存在正向的部分中介效应,其中产业结构高级化比合理化具有更强的中介效应;从分区域来看,“一带一路”重点省份的知识产权运用对经济高质量发展呈显著正向影响,非重点省份的知识产权对经济高质量发展的影响不显著。

子午岭植被自然演替中植物多样性变化及其与土壤理化性质的关系

在野外样方调查和室内实验分析的基础上，采用相关性分析和多元逐步回归方法，分析了黄土高原子午岭地区不同演替阶段群落物种多样性、土壤理化特性以及二者的相互关系。结果表明：群落物种多样性随演替进展呈增长趋势，但其增长并非完全线性，主要表现为草本群落演替阶段物种多样性指数高于灌木演替阶段。0～20cm和20-40cm土层土壤的全氮、有效氮和有机质等土壤养分指标随着植被演替不断增大。在演替过程中，土壤含水量变化虽有波动，但总体上升，土壤容重波动下降，说明演替过程中土壤环境在不断得到改善。40～60cm土层土壤理化性质变化未表现出一定规律，说明其与植被演替没有必然联系。物种多样性指数与土壤因子的相关性分析表明，群落演替过程中物种多样性变化与土壤因子存在一定相关性，其中0～20cm土层土壤的全氮和有机质与物种的多样性指数呈显著正相关。随着土层加深，物种多样性对土壤理化性质影响表现出减弱趋势。

废弃茶叶中茶多酚的超声波辅助提取及纯化工艺研究

为探寻一种从废弃茶叶中提取分离茶多酚有效、经济和快捷的方法,本研究以废弃茶叶为原料,采用超声波辅助提取结合离子沉淀法和溶剂萃取法,对物料中的茶多酚进行提取和分离。试验探究了乙醇体积分数、料液比、提取温度3个因素对茶多酚提取得率的影响,并在单因素试验的基础上,通过响应曲面法优化超声波辅助提取茶多酚的最佳工艺条件。试验尝试使用Zn2+代替Al3+作为沉淀离子,并对比了离子沉淀法和溶剂萃取法分离纯化茶多酚的效果。研究结果表明,使用超声波—离子沉淀法提取分离废弃茶叶中茶多酚的优化工艺条件以60%的乙醇为浸提液,料液比(g∶m L)为1∶20,在61℃浸提30 min,用m(硫酸铝)∶m(硫酸锌)=1∶4作为沉淀剂进行分离纯化为最佳,用此条件提取茶多酚其得率为10.9%,纯度为94.3%。

黄土丘陵区天然和人工植被类型对土壤理化性质的影响

不同植被类型对黄土高原土壤质量的改善作用存在较大差异。研究天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异对于深入认识黄土高原植被恢复与土壤环境演化的关系,准确评价不同植被恢复模式生态环境效益具有重要意义。该研究以黄土丘陵区燕沟流域为例,选择研究区广泛分布的11种天然和人工植被类型为研究对象,系统分析了该区天然和人工植被类型对土壤性状的影响。结果表明:天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异明显。200cm土层土壤含水率大小为农田>天然草地>人工乔木林地>果园>人工灌木林地>天然灌木林地。与农田相比,天然灌木林地和天然草地土壤体积质量降低最为明显,人工乔木林地、人工灌木林地和果园土壤体积质量下降差别不明显。天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地土壤有机质、全氮都有明显提高,人工乔木林地和果园土壤有机质和全氮提高不明显。不同植被类型土壤有机质、全氮总体随土层加深呈下降趋势,农田、果园和人工乔木林地土壤有机质和全氮垂直变化较小,而天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地变化较大。不同植被类型土壤全磷含量差异较小,且垂直变化不明显。总体看来,天然植被类型对该区土壤性状改善作用优于人工植被类型,而人工灌木林的改善作用优于人工乔木林。

热输入对脉冲等离子弧增材制造Inconel 718合金组织与性能的影响

采用基于脉冲等离子弧的增材制造技术在Q235基板上加工了Inconel 718合金试样,通过改变功率和焊接速度研究了不同热输入对试样组织与性能演变规律的影响。借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、维氏硬度仪等手段对试样晶粒形态、枝晶间距、元素偏析、析出相成分及分布、显微硬度等进行表征,结果表明随着热输入从1.08×106 J/m增大至1.76×106 J/m,晶粒形态从细长的柱状枝晶逐渐转变为粗大的胞状枝晶,枝晶间距从6.34μm增大至9.09μm,Nb、Mo等元素在枝晶间偏析加剧,Laves相由颗粒状、块状逐渐变为长链状,显微硬度不断下降。

黄土丘陵区燕沟流域典型植物叶片C、N、P化学计量特征季节变化

以黄土丘陵区燕沟流域为例,分析了流域8种典型植物叶片C、N、P化学计量特征的季节变化。结果发现,8种植物叶片C含量分布范围在370.2—566.9 mg/g,N含量在9.2—39.0 mg/g,P含量在0.81—2.35 mg/g,C∶N在10.5—52.9,C∶P在186.8—667.5,N∶P在5.7—23.0。叶片平均C、C∶N和C∶P在5月小于7月和9月(P<0.05),而在7月和9月差异不显著;N在5月大于7月和9月(P<0.05),7月和9月差异不显著;P在7月小于5月和9月(P<0.05),5月和9月差异不显著;N∶P在9月明显小于5月和7月(P<0.05),5月和7月差异不显著。叶片C含量受季节因素影响显著,而在物种间差异不显著;叶片N、P、C∶N、C∶P、N∶P受物种和季节因素影响均显著。因此,8种植物中沙棘、黄刺梅和虎榛子采用防御性的生活史策略;刺槐、柠条和狼牙刺采用竞争性生活史策略,铁杆蒿和茭蒿的生活史策略介于上述二者之间;尽管叶片N∶P随生长季节发生明显变化,但研究区植物生长的限制性元素未随生长季节变化而改变。

黄土高原子午岭退耕地土壤物理性质与群落特征

通过对子午岭北部黄土丘陵沟壑区4、9、15和20a退耕地的生境和植被群落特征的分析，研究了不同年限退耕地的植被群落、土壤水分、容重和生物量的变化。结果表明：随退耕年限的增加，杂草群落中物种分布较均匀，物种丰富度明显增加，植物种数和个体数增加，其优势种和亚优势种分属于6科9属；根系在土层中分布增多，在一定深度范围内土壤结构逐渐疏松，致使土壤容重随退耕年限的增加而减小；在0～80cm土层内土壤含水量从高至低依次为4a、20a、15a和9a退耕地；80～300cm土层的土壤含水量得到明显改善，土壤含水量从高至低依次为20a、4a、15a和9a退耕地；地面生物量随退耕年限的延长而增加，但增加幅度逐渐趋于缓慢。

子午岭林区山杨林、辽东栎林及其混交林植物多样性的变化

为了研究混交林群落植物多样性,对黄土高原子午岭林区山杨纯林、辽东栎纯林及山杨-辽东栎混交林3种林型植物多样性的变化进行了研究。结果表明,子午岭林区由先锋群落(山杨纯林)向顶极群落(辽东栎纯林)演替的过程中,其群落物种丰富度指数与植物种类多样性均呈下降趋势,而混交林类型是处于演替的中间过渡阶段,所以其物种丰富度与植物种类多样性也介于以上两种林型之间,即山杨纯林>山杨-辽东栎混交林>辽东栎纯林。山杨纯林、山杨-辽东栎混交林和辽东栎纯林的群落物种丰富度指数(Gleason指数与Margalef指数)与植物物种多样性指数(Shannon-Wiener指数)在草本层、灌木层及乔木层均呈下降趋势,除辽东栎纯林的乔木层外,Pielou均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层差异较小。植物种类多样性与森林群落稳定性之间存在一个最优点,植物种类的多样性并不能完全代表群落的稳定性,但却是反映森林群落稳定性的必要条件。

黄土丘陵区不同恢复年限对天然草地土壤碳库动态的影响

[目的]揭示不同恢复年限的天然草地土壤碳库动态变化及其剖面分布特征,全面认识和理解天然草地恢复下土壤有机库、无机碳库的动态特征。[方法]采用野外调查与室内试验分析相结合的方法,以农田为对照,对黄土丘陵区不同恢复年限（11,16,22和35a）的天然草地土壤有机碳（SOC）、无机碳（SIC）、总碳（STC）的动态变化及其剖面分布特征进行了探讨。[结果]（1）天然草地恢复过程中表层（0—10cm）SOC含量随植被恢复年限显著增加,下层（10—100cm）SOC含量随植被恢复年限变化不明显;0—100cm土层SOC储量呈先减少后增加趋势,但仍未达到农田SOC储量的水平。（2）天然草地0—20cm土层SIC含量呈相对脱钙现象,0—100cm土层SIC库储量约为SOC库储量的2.7～4.5倍。土壤无机碳库随植被恢复年限的增加无明显变化,但SIC的剖面分布深度发生改变。（3）土壤总碳库随恢复年限增加无明显变化,0—100cm土层SIC储量在STC库中所占比例约为75.6%～86.0%。[结论]短时间内天然草地的土壤碳汇效应并不明显,碳库增汇效应需要长期的过程。

对延安黄土沟壑区农业可持续发展的建议

黄土高原是中国农业文明的发源地,该区总面积大约64万平方公里,养育了约1亿人口。新中国成立以来,党和国家十分重视黄土高原可持续发展问题。为了进一步巩固退耕还林(草)工程取得的成效,帮助老区人民尽快脱贫致富,发展现代农业,2013年国土资源部、财政部等批准在延安市实施治沟造地重大工程,总规模50.67万亩,总投资51.72亿元。2015年,全市累计完成治沟造地面积21万亩,取得了显著成效。但是,目前仍有许多地方需要进一步改进,建议坚持造田不毁林的原则,增加造地成本投入,建设高质量农田,科学管理提高效益,科学评估、稳妥推广,以促进黄土高原地区农业可持续发展。