基于基尼系数的江苏省建设用地总量分配研究

土地资源有限性与建设用地需求增长的矛盾加剧,建设用地增量控制亟需向总量管控转变,而合理分配区域间建设用地总量是实现其总量管控的前提。本文从区域社会经济发展需求和资源禀赋供给约束两方面,筛选出常住人口、GDP、建设用地可拓展空间、农村居民点整理潜力等影响建设用地总量分配的主要指标,兼顾效率与公平,构建基于基尼系数的建设用地总量分配模型,以综合基尼系数最小为目标函数,建立多约束的线性规划求解方程,得到2020年江苏省建设用地总量分配方案。研究结果表明:1基于基尼系数的建设用地总量分配兼顾了资源配置的效率和公平需求,提高了分配方案的合理性。基于基尼系数的分配结果与现行规划方案相比,综合基尼系数由0.330降为0.315,各指标的基尼系数都有不同程度的下降。2根据建设用地总量分配结果,结合建设用地现状规模,测算江苏省13个地级市现行扩张趋势下建设用地总量剩余空间的可使用年限,依据可使用年限与现行规划剩余时间的对比关系,将13个地级市划分为3类建设用地管控区域。苏州、盐城和徐州为合理缩减区,应按照"严控总量,盘活存量"的目标,实施建设用地减量化管理;南京、无锡、常州、南通、连云港、淮安和宿迁为优化调整区,应采取"增量递减、存量优化"的调控策略,逐步缩减新增建设用地规模;扬州、镇江和泰州为重点发展区,应适度增加年度新增指标配置,同时强化新增建设用地的供地门槛。

基于景观适宜性评价的建设用地管制分区研究

[目的]开展建设用地适宜性评价并进行评价分区方案优选,为完善建设用地适宜性评价方法、优化建设用地空间布局提供参考。[方法]通过构建科学的建设用地适宜性评价指标体系,合理划定适宜性等级,根据适宜性等级的不同组合确定建设用地管制分区供选方案,构造景观生态质量评价模型,开展供选方案的优选。[结果]建设用地适宜性评价结果为6级适宜性等级区,面积分别为6.03,13.83,27.75,45.66,168.24,108.05km2;适宜性分区方案1具有较高的景观生态质量,为方案优选结果。[结论]基于适宜性评价的建设用地管制区方案具有较低的干扰度、较高的稳定度,景观生态质量综合指数较高。通过综合比较,方案1具有较高景观生态质量,它优化了城乡建设用地拓展空间,有利于提高景观生态系统的可持续性。

铜排斥型植物黄花月见草(Oenothera glazioviana)对铜胁迫的响应以及在铜污染土壤上的合理利用

为探究Cu对铜排斥型经济植物黄花月见草生长和生理特性的影响,以铜积累型植物海州香薷和铜敏感植物芝麻为对照,通过水培试验研究了Cu(50μmol·L-1)胁迫对三种植物根系生长、根尖质膜完整性、叶片叶绿素含量、膜透性、渗透调节物质含量、有机酸含量、必需营养元素吸收的影响。结果表明:Cu胁迫下三种植物根系生长均受到显著抑制,但黄花月见草和海州香薷的根尖质膜完整性较好,而芝麻的根尖质膜完整性受到严重伤害;Cu胁迫导致芝麻叶片细胞膜透性增加了130%、叶绿素含量相对于对照降低了6.9%,但对黄花月见草和海州香薷叶片膜透性、叶绿素含量没有影响。Cu胁迫下,三种植物体内苹果酸含量均显著增加;海州香薷和芝麻叶片中脯氨酸含量分别上升了37%和73%,而黄花月见草叶片脯氨酸含量变化不大。三种植物体内Cu积累与Zn、Fe、Mn的积累呈显著正相关,与Ca、K积累呈负相关。此外,通过盆栽试验发现,土壤中总铜含量不高于700 mg Cu·kg-1土对黄花月见草种子千粒重、种子油含量、油中γ-亚麻酸含量均没有显著影响,且种子铜含量符合国家食品卫生标准(GBT 5009.13—2003)。低廉的生产成本和较高的经济效益使得黄花月见草在合理利用Cu污染土壤中具有推广价值。

耕地系统保护的“刚性-弹性-韧性”:理论框架与实施路径

耕地系统保护对保障国家粮食安全和生态安全意义重大。从耕地系统保护的内涵出发,分析耕地数量、质量和生态系统保护需求,构建包含刚性、弹性、韧性的耕地系统保护理论分析框架。研究表明,底线约束和用途管制的耕地保护刚性是基础,布局优化和整治修复的耕地保护弹性是抓手,功能权衡和系统稳定的耕地保护韧性是根本。刚弹结合的用途管制制度、内外动力支撑的韧性提升路径、生态产品价值实现的激励机制是构建耕地“刚性—弹性—韧性”系统保护的主要内容和治理方向。

外生菌根真菌彩色豆马勃(Pisolithu stinctorius)辅助植物修复重金属Cu污染土壤的应用潜力

旨在研究Pisolithus tinctorius(P_t)菌种的耐铜性以及对宿主植物黑松(Pinus thunbergii)幼苗生长发育、营养元素以及重金属Cu吸收的影响,探究其修复重金属污染土壤的应用潜力。采用液体纯培养,0、5、50、100、250和500μmol/L浓度Cu处理研究P_t菌种耐Cu性;幼苗盆栽实验(P_t菌根或未菌根化),分析幼苗生长、各部分营养元素及Cu含量。结果显示,P_t菌种具有很强的耐Cu性,其半抑制浓度达200μmol/L;与非接菌相比,P_t菌种的侵染可以显著(F=44.57,P=0.003)促进黑松幼苗的生长,提高宿主幼苗根及茎中P和Ca的含量,缓解Cu毒害;接种后幼苗地上部重金属浓度虽有所降低,但可通过增加宿主生物量来提高植物对土壤中重金属的提取效率;接种P_t,可降低土壤中可交换态Cu含量,降低Cu对植物的毒害。耐Cu性的Pt菌种可以促进宿主幼苗的生长及营养元素的吸收,减少Cu毒害,提高黑松对Cu的提取效率,在Cu污染地的生物修复、植被恢复中具有一定的应用潜力。

中国小麦微核心种质籽粒铅、镉、锌积累差异性分析及低积累品种筛选

[目的]本文旨在筛选籽粒重金属低积累型作物品种,以减少污染农田重金属进入食物链。[方法]采用重金属污染农田原位筛选方式,研究了261份小麦微核心种质的籽粒对重金属铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)积累的差异。[结果]污染农田土壤Pb、Cd、Zn含量分别为449.2、2.4、532.9 mg·kg^(-1),均超过我国土壤环境质量Ⅱ级标准(GB 15618—1995)。261个品种(品系)的小麦籽粒Pb、Cd、Zn的积累能力存在明显的差异性,其变幅分别为0.002~0.920、0.010~0.853、45.773~121.081mg·kg^(-1)。以GB 2762—2012和NY 861—2004的限量(Pb含量≤0.2 mg·kg^(-1)、Cd含量≤0.1 mg·kg^(-1)、Zn含量≤50 mg·kg^(-1))为评价标准,其中有92个小麦样品Pb超标,超标率为35.2%;Cd超标样品为251个,超标率达96.2%;Zn超标样品有254个,超标率达97.3%。[结论]13个Pb低积累品种(品系)(Pb含量低于0.020 mg·kg^(-1)):‘松蕊麦(四号)’‘云麦34’‘石家庄54’‘赤壳’‘本地黄花麦’‘托克逊1号’‘泰山1号’‘和尚麦’‘白蒲(落青)’‘早五天’‘钱交麦’‘他诺瑞’‘台中23’;10个Cd低积累品种(品系)(Cd含量小于0.1 mg·kg^(-1)):‘白条鱼’‘青春28’‘半截芒’‘红金包银’‘大粒半芒’‘碱麦’‘红冬麦’‘白齐头’‘托克逊1号’‘涿鹿冬麦’;6个Zn低积累品种(品系):‘红金包银’‘秃芒麦’‘日喀则8号’‘温麦6号’‘托克逊1号’‘红须麦’。其中‘托克逊1号’为Pb、Zn、Cd低积累品种。

铜胁迫下黄花月见草根系蛋白质组学分析

[目的]通过对黄花月见草(Oenothera glazioviana)幼苗根系铜胁迫下蛋白质组变化的研究,从蛋白质表达水平上来阐述黄花月见草根系铜胁迫响应分子机制。[方法]采用水培方法比较0、25、50和100μmol·L^(-1)铜浓度处理下黄花月见草生长状况和植株内铜元素含量,运用基于质谱的非标记相对定量技术(label-free)筛选差异表达蛋白组。[结果]黄花月见草能够耐受低浓度(50μmol·L^(-1))铜胁迫,而高浓度(100μmol·L^(-1))铜胁迫使黄花月见草生长受到抑制,根系幼小、发黄,根系中铜含量显著增加。此外,根系蛋白组检测到46个差异表达趋势蛋白(DEP),这些蛋白主要参与蛋白质加工和降解(30%)、碳水化合物与能量代谢(39%)、信号传导(22%)、生长发育(7%)和抗氧化(2%)等生物学进程。[结论]本文揭示了黄花月见草根系在铜胁迫下差异蛋白组响应表达趋势,研究结果将为探索黄花月见草铜响应分子机制提供新线索。

伏牛山铜矿废弃地景观规划

传统的矿区废弃地治理以恢复工程技术为主,对工程的植被选择和景观设计重视不够。该研究以南京伏牛山铜矿废弃地为例,通过现场调查和查阅文献的方式掌握其工程地质条件、水文地质条件、土壤类型、气候条件、植物资源、采矿遗迹及周边经济与人口的发展情况,并通过采集的127个土壤样品对该地域土壤重金属污染情况进行分析,提出了景观规划的思路和具体方案,以期对铜矿废弃地的生态治理和景观规划起到示范作用。

无锡市景观指数的粒度效应研究

论文以无锡市2010年TM遥感影像数据为基础,构建了基于自然地理和人为干扰两类因素的因子加权叠加模型,以此获取研究区的生态贡献等级斑块,运用Arc GIS 10.0、Fragstats4.0和CS 2.2软件计算并探讨了快速城市化平原地区不同景观指数随粒度增粗的变化特征及其适宜的研究尺度域。结果表明,随粒度变粗,景观指数受空间粒度的影响显著,存在特定的粒度范围。其中,类型水平、景观水平以及景观连接度指数的尺度域不完全相同,粒度分别为2~30、2~10和2~7个栅格单元,研究区尺度域以2~7个栅格单元即60~210 m为宜;景观连接度指数得到的尺度域更精准,粒度依赖性更明显,适宜于粒度效应研究,但是不同景观连接度指数对粒度变化的敏感程度不同。