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《拯救地球需要更合理利用氮素》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 金慧敏
  • 发布时间：2015-12-04

  • 2050年,全球人口增加，需要关切的突出问题有可持续发展、生物多样性和粮食安全等。今天，全球超过一半人口的食物依赖化肥，特别是氮肥。植物吸收它们本身需要的氮肥后，多余的留在土地、水和空气中。这导致了一氧化二氮大量排放，它是一种温室气体，并能破坏臭氧层。其他形式的氮污染包括江河湖海的富营养化，以及饮用水的污染。

    由于世界粮食的需求量增加，施用氮肥的量也在增加，对空气或水体的污染也将增加。鉴于此，《自然》杂志发表了关于如何更加有效利用氮肥、有益于粮食生产和环境健康的研究。研究由普林斯顿大学主导，分析了全球的“氮素利用效率”，测量植物吸收的氮素量，并与残留量进行了对比。通过分析不同地区的肥料和作物数据，如美国、西欧和撒哈拉以南非洲地区等，研究人员分析了过去50年策略和市场对农户氮肥应用的影响。

  • 原文来源：http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151123202342.htm
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相关报告

  • 《拯救“濒危”土壤》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2015-03-11
    • 泥土消失蕴含着潜在的重大影响。健康多样性的土壤不仅对食物生产十分重要，它们还维持着物种和生态系统多样性，并对恢复遭到破坏的土壤景观也有帮助。 不久前，很少有研究人员能大声说出：泥土“灭绝”了。但在近几年，甄别世界稀有和濒危土壤的工作发展加快。在越来越强大的地理信息系统和地球观察传感器的帮助下，研究人员开始绘制“土壤多样性”地图，标示不同土壤的分布规律和范围。例如，刚刚过去的这个夏天，中国研究人员发布了该国第一个土壤多样性调查，识别出90种濒临灭绝的稀有土壤。类似的调查也显示，独一无二的泥土在美国、欧洲和俄罗斯同样面临绝迹。 研究人员表示，泥土消失蕴含着潜在的重大影响。健康多样性的土壤不仅对食物生产十分重要，它们还维持着物种和生态系统多样性，并对恢复遭到破坏的土壤景观也有帮助。“我们把逝者埋葬在这里、在上面行走，但也很容易遗忘它。为何不像保护植物和动物那样保护土壤呢?”威斯康星大学土壤学家James Bockheim说。Bockheim与同事合作编写了该主题的首个重要学术书籍《土壤多样性》。 计算土壤多样性成为一项复杂工作。跟生物学家测量生物多样性一样，土壤学家面临概念和技术困境，例如何时合并和分离土壤“种类”。土壤术语也十分混乱。对于同一种土壤而言，不同国家通常使用不同的名称，也有国家利用同一名称，称呼不同的土壤。 即便这样，土壤研究者仍开始揭示濒危稀有土壤的量级。2003年，加州大学伯克利分校的Ronald Amundson及其同事发表了两篇里程碑式的文章记录了美国的土壤多样性。在分析了1.3万土系的分布信息官方数据后，该研究小组识别出4500多种“稀有”土壤，这些土壤的覆盖面积不到1000公顷，通常是独一无二的地质和生态历史的产物。 他们还发现了508种“濒临灭绝”的土壤，另外31种土壤在已经“灭绝”。在6个过度农耕的中西部州，每个州有超过一半的已知土壤面临风险。 保护行动 在Amundson研究小组采取国家视角的同时，其他美国研究人员则聚焦于更小的区域，部分研究针对稀有土壤如何与珍贵植物系统和生态系统相匹配。去年，Bockheim和丹佛大都会州立大学的Sarah Schliemann近距离观察了一个生态过渡区，这里是南部草原和北部森林的交汇地。 尽管这个过渡区仅占威斯康星州面积的13%，但它拥有该州40%的独有地方性土壤。这种土壤可能产生于该地区历史上强烈的冰川作用和气候因素的影响。但研究人员发现，稀有土壤与约100种当地植物间的关联并不大，这些植物受到地形的影响比土壤类型的影响更大。 该研究还揭示，159种当地土壤中有一半覆盖的区域相对较小，少于4900公顷。Bockheim表示，这使得它们面临因农耕或修路带来的更高的流失风险，“我不知道人们还能否复原它们”。 其他国家也致力于识别稀有土壤。2009年，俄罗斯土壤科学家发表了《俄罗斯土壤红皮书》。中国科学家也发布了中国土壤多样性新研究。联合作者、加州大学伯克利分校的Peng Gong表示，目标之一是检测大规模土地使用变化，包括快速城市化和退耕，是如何影响中国土壤的。 要完成调查工作需要大量实地勘探，研究人员从地区机构进行的8900项土地调查中精选了数百个。Gong表示，最终结果相对粗略，一些地区的信息很少甚至没有，但仍得出了一些结论。中国的研究还迈出了新一步，分析了多少受威胁土壤已经得到的一些保护，例如位于公园内。 另外，土壤储备可能还有很长的路要走，但一些国家已经开始采取试验性措施。在俄罗斯，土壤学家在2001年帮助说服政府采取一项土壤保护措施，但后续行动仍受限制。最近，英国环保机构发布了土壤多样性正式指导方针。但农业组织通常对这些可能限制农业的措施表示抵制。在欧盟，研究人员致力于推动政府将土壤多样性正式与保护政策相结合，甚至提议了一个“泛欧土壤储备”网络。但迄今为止，“这些议题似乎没有人感兴趣”。 一个障碍是，指导保护措施所需的土壤调查成本相对较高。在美国，2010年，传统的大规模土壤调查的花费为每公顷10美元。但随着新技术的使用，这些价格将会下降。例如，空间传感器能探测土壤化学特征和物理学特征，计算机模型能使用气候、地质和其他数据帮助预测土壤类型。一些研究小组已经能将成本降至0.2~0.3美元/公顷。但可靠的调查仍在陆地上——仍依靠铁锹。 但许多研究人员认为，与“生态服务”的价值相比，土壤图的成本并不高。联合国已启动国际土壤年，在2015年12月结束时，该项目将发布针对世界土壤情况的大型报告。
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  • 《昆士兰大学提出拯救海洋计划》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2020-03-12
    • 由昆士兰大学牵头的一项国际研究发现，为了保护地球的海洋生物多样性，至少有26%的海洋需要紧急保护。这项研究成果已发表在《一个地球》（One Earth）期刊上。 Kendall Jones博士表示，国际社会需要迅速加大海洋保护力度，以保持海洋健康，为所有海洋物种保留部分栖息地需要850万平方公里的新保护区。目前，三分之一的海洋物种被保护的生活区域只有不到10%。研究中确定的区域，将为所有海洋物种提供合理的生存空间，免受人类活动（如捕鱼、商业航运或农药等）的影响。 研究人员绘制了超过22000个海洋物种的栖息地，并应用数学统计的方法来确定捕获一定比例的每个物种所需要的最小捕捞面积。研究人员还绘制了具有国际重要性的生物多样性地区（关键生物多样性地区），以及人类对海洋影响极低的地区（海洋荒野）。结果发现，所需保护的海洋总面积从26%到41%不等，这取决于保护区内每个物种需要保护的比例。重点保护区包括中国和日本附近的北太平洋以及西非和美洲之间的大西洋。 野生动物保护协会的科学主任和昆士兰大学的科学家James Watson教授表示，研究证明了在世界范围内加大海洋环境保护力度的必要性。如果人类要阻止更多海洋物种面临灭绝危机，各国政府必须果断行动，就像在气候变化大会中签订《巴黎协定》那样。今年各个国家将齐聚中国，签署一项协议，指导未来十年的全球保护工作。 Watson教授认为，全球数百万人从海洋生物多样性中受益，以此作为重要的食物和收入来源。海洋保护对人类和生物多样性至关重要。全球海洋保护协议包括迅速采取行动保护濒危物种和生态系统，并结合海洋可持续管理方法，这将有助于在未来保护海洋生物。全球海洋保护战略这不仅是设立严格的海洋保护区，还需要采取广泛的策略，例如禁渔区、海洋保护区等政策，以终止非法和不可持续的商业捕鱼活动。 （冯若燕 编译）
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