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2012年  第20卷  第3期

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综合评述
农业生态学的新视野
林文雄, 陈婷, 周明明
2012, 20(3): 253-264. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00253
摘要(2402) PDF(2983)
摘要:
本文综述了我国农业生态学的发展过程与演化特点, 并站在国际视野上分析了现代农业生态学发展趋势, 着重提出农业生态学正从宏观与微观两个层面不断拓展, 并把研究引向深入。从宏观层次上讲, 农业生态学正从已往的宏观农业生物学层面逐步深入到“三农”的社会学层面, 研究水平从以往关注农业生态系统结构与功能的关系逐步发展到人们普遍关心的食物系统(food system), 即从生态经济学角度研究农业生态系统能物流形成与运转对经济社会发展的影响以及社会政策法规对食物系统的调控作用。也就是说, 现代农业生态学越来越重视人类社会生态觉醒对保护农业生态系统环境, 促进无污染生产及市场营销的重要作用。因此, 在当代西方国家, 许多农业生态学工作者十分重视通过各种社区运动(movement)或行动(action)来促进政府、生产部门、销售部门以及相关管理部门接受农业生态学思想, 自觉按照生态规律办事, 保证食物生产系统健康高效运行, 这已成为现代农业生态学教学科研和生产实践的重要内容, 涉及科学理论研究-实验示范推广-各种联盟运动推进-社会公众自觉参与等全过程, 体现了现代农业生态学的时代特征。从微观层次上讲, 现代农业生态学正进入农业分子生态学时代, 它借助现代生物学的发展成就, 运用系统生物学的理论与技术, 深入研究农业生态系统结构与功能的关系及其分子生态学机制。特别是随着现代生物技术的不断完善, 环境(宏)基因组学、蛋白组学技术的问世, 极大地推进了人们对未知生物世界的认知, 尤其是对生物多样性和基因多样性的深层次剖析, 使得农业生态学能从分子水平上深入研究系统演化的过程与机制, 促进从定性半定量描述向定量和机理性研究推进。客观上要求农业生态学工作者必须与时俱进, 不断完善自己的知识结构, 提高现代科学研究技能, 只有这样才能自觉接受新的科学知识, 促进传统科学向现代科学提升。本文特以例证分析了这一科学发展的必须性和重要性, 旨在引发广大同行的反思与共鸣。
研究报告
“稻鸭共生”养分归还特征及水稻植株对氮、磷的吸收
张帆
2012, 20(3): 265-269. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00265
摘要(1815) PDF(1384)
摘要:
稻鸭共生”是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在长江流域双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间试验, 以常规稻作为对照, 研究早、晚稻两季“稻鸭共生”养分归还特征及对水稻植株氮、磷吸收的影响。结果表明: 两季“稻鸭共生”后, 稻田可增加鸭粪碳229.87 kg·hm-2、鸭粪氮18.22 kg·hm-2、鸭粪磷17.75 kg·hm-2。“稻鸭共生”归还稻田土壤的碳、氮、磷量分别为1 491.21 kg·hm-2、66.02 kg·hm-2、25.14 kg·hm-2, 比常规稻作分别提高20.43%(P>0.05)、55.81%(P<0.05)、379.00%(P<0.05)。“稻鸭共生”归还稻田土壤的碳、氮、磷量表现为碳>氮>磷, 归还的碳、氮量以水稻根碳、氮占明显优势, 归还的磷量以鸭粪磷占明显优势。与常规稻作相比, 土壤全氮含量提高5.73%, 全磷含量显著提高6.25%; “稻鸭共生”提高了早、晚稻根和秸秆的全氮、全磷含量及早、晚稻籽粒的全磷含量, 增加了早、晚稻秸秆的氮、磷吸收量和早、晚稻根的磷吸收量, 降低了双季稻产量及籽粒的氮、磷积累量。“稻鸭共生”对水稻植株磷的影响效果好于氮。
免耕对土壤团聚体特征以及有机碳储量的影响
姜学兵, 李运生, 欧阳竹, 侯瑞星, 李发东
2012, 20(3): 270-279. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00270
摘要(2068) PDF(1888)
摘要:
以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦-夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象, 研究免耕条件下土壤水稳性团聚体和有机碳储量的变化, 为进一步评价免耕措施对黄淮海平原土壤结构和质量的影响提供科学依据。设置免耕(NT)、免耕秸秆不还田(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理, 分析土壤表层(0~20 cm)及深层(20~60 cm)水稳性团聚体分布特征、土壤有机碳以及团聚体有机碳的变化和相互关系。研究结果表明: 由于减少了对土壤的破坏以及增加了秸秆还田和有机肥的施用, 与常规耕作相比, NT和NTRR可提高表层土壤有机碳含量和储量、水稳性团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD), 以及大团聚体有机碳的含量和储量。其中, 秸秆覆盖比施用有机肥对表层土壤有机碳储量和0.25~2 mm团聚体有机碳储量的提高具有更显著的作用。与表层不同, 深层土壤有机碳和大团聚体有机碳的含量和储量表现为NT
有机和常规生产模式下菜田土壤酶活性差异研究
叶俊, 王小丽, GonzalezPerezPablo, 刘晓嵩, 黄丹枫
2012, 20(3): 279-284. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00279
摘要(1606) PDF(1166)
摘要:
通过对露地及温室环境下有机和常规蔬菜栽培土壤采样, 测定分析了5种参与土壤碳氮循环的酶活性, 及其与土壤相关理化性质之间的关系。结果显示: 温室及露地土壤EC值在有机生产中相应低于常规生产12%和16%; 有机生产土壤微生物碳氮含量显著高于常规生产; 不同生产模式下土壤酶活性差异显著, 有机生产土壤中的蛋白酶、脲酶、脱氢酶、β-葡糖苷酶活性高于常规生产, 而硝酸还原酶活性较常规生产低; 有机与常规栽培对蛋白酶活性影响极显著(P=0.006 8), 对脲酶活性影响程度达显著水平(P=0.012 4)。除脱氢酶以外, 不同栽培模式环境对土壤中另外4种酶活性均有显著影响, 温室栽培环境中的蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性高于露地。除硝酸还原酶外, 其他4种酶活性与可溶性全氮、微生物碳、微生物氮相关系数达到显著水平。分析表明, 土壤酶活性受到栽培方式以及环境的影响, 并且有机生产能够提高参与土壤碳氮循环的酶活性。土壤蛋白酶、脲酶、脱氢酶和β-葡糖苷酶活性能够作为表征土壤碳氮循环以及微生物活性的指标。
有机管理对绿洲灌区土壤肥力和甜瓜生产的影响
张正, 代春艳, 陈年来, 张玉鑫, 孙小妹, 黄得志, 赵娜
2012, 20(3): 285-290. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00285
摘要(1408) PDF(1184)
摘要:
在石羊河流域下游露地生产条件下, 对比研究了不同年限有机管理甜瓜(Cucumis melon Linn.)田的土壤养分、酶活性、微生物数量及甜瓜果实产量和品质, 评价有机管理对绿洲灌区土壤肥力和甜瓜生产的影响。结果发现, 有机管理可显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量, 实施有机管理1年、2年、3年的甜瓜田土壤有机质含量比传统管理农田分别高36.48%、71.54%、124.21%。3年有机管理田耕层土壤碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量显著高于传统管理农田, 分别高49.04 mg·kg-1、65.68 mg·kg-1、214.62 mg·kg-1。有机管理田土壤真菌、细菌、放线菌数量显著高于传统管理农田, 土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性也显著提高。有机管理田与传统管理田甜瓜果实产量无显著差异, 但实施2年以上有机管理的甜瓜果实折光糖含量显著提高。以上结果表明, 有机管理能有效改善土壤理化性质、活化土壤养分、促进微生物活动、提高土壤酶活性和提高作物品质。
不同年限全量玉米秸秆还田对玉米生长发育及土壤理化性状的影响
慕平, 张恩和, 王汉宁, 方永丰
2012, 20(3): 291-296. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00291
摘要(2496) PDF(1863)
摘要:
试验以未进行秸秆还田(H0, 对照)、连续3年秸秆还田(H3, 2007—2010年)、连续6年秸秆还田(H6, 2005—2010年)及连续9年秸秆还田(H9, 2002—2010年)的连作玉米农田为对象, 通过测定土壤理化性状及玉米根系发育和地上产量性状的变化, 探索不同秸秆还田年限对不同层次土壤改良效应及作物生长响应机理。结果表明: 随着玉米全量秸秆连续还田, 耕层0~30 cm土层土壤有机质、全氮、全磷含量大幅增加, 速效氮、速效钾显著增加, 而速效磷养分变化幅度较小, 表明秸秆还田能够有效改善土壤养分状况; 20~50 cm土层土壤容重随着秸秆还田年限增加较对照显著下降, 表现H9
油菜秸秆还田腐解变化特征及其培肥土壤的作用
胡宏祥, 程燕, 马友华, 于学胜, 项金霞
2012, 20(3): 297-302. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00297
摘要(2810) PDF(1678)
摘要:
为促进油菜秸秆腐解, 推进农村作物秸秆的资源化利用, 减少秸秆焚烧对环境的负面影响, 培养与提高土壤肥力, 采用尼龙网袋和田间试验相结合方法, 设置了油菜秸秆不同还田量处理和不同还田深度处理, 研究了油菜秸秆腐解百分率和腐解速率变化特征, 分析了油菜秸秆还田对土壤性质及作物产量的影响。结果表明, 油菜秸秆还田的腐解百分率随时间延长而逐渐增大, 秸秆腐解速率则早期快后期慢; 随秸秆还田量增加, 腐解速率降低, 表现为全量还田的秸秆腐解速率<2/3量还田秸秆腐解速率<1/2量还田秸秆腐解速率<1/3量还田秸秆腐解速率; 在种植水稻条件下油菜秸秆还田深度在10 cm时腐解速度最慢, 在表层还田腐解速度最快, 20 cm深还田腐解速度居中。相比对照处理来说, 油菜秸秆还田降低了土壤容重, 增加了土壤有机质含量, 一定程度上提高了土壤氮磷钾含量(P<0.05)。油菜秸秆还田对水稻作物有极显著增产作用(P<0.01), 增产幅度在6.02%~21.17%之间。本试验对水稻油菜轮作体系下油菜秸秆还田腐解特征进行的研究可为调控油菜秸秆还田腐解速度, 改善农业生态环境提供参数依据。
改性磷矿粉在石灰性土壤上的生物有效性及其机理研究
李亚娟, 杨翠红, 陈博, 邱慧珍
2012, 20(3): 303-309. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00303
摘要(2105) PDF(1380)
摘要:
为缓解磷资源危机, 充分利用不适于化学加工的磷矿资源, 对磷矿采用活化技术开发利用, 由此生产的改性磷肥已被证明在酸性土壤上有很高的生物有效性, 但在石灰性土壤上的研究还比较少。本文选择4种不同产地(云南昆明、四川德阳、四川绵竹和贵州开阳)的磷矿粉, 分别用有机活化剂和无机活化剂进行活化处理, 制备改性磷矿粉, 并就其在石灰性土壤对苗期春小麦的生物有效性进行了盆栽试验。结果表明, 4种磷矿粉经活化处理后有效磷和水溶性磷含量均明显增加, 无机活化剂提高了有效磷的含量, 而有机活化剂对水溶性磷的提高幅度较大。改性磷矿粉处理均不同程度提高了石灰性土壤上春小麦的生物量干重、植株吸磷量和磷利用效率, 有机活化剂处理制备的改性磷矿粉对春小麦生长的促进作用更为明显。运用红外光谱谱学技术对4种磷矿粉及相应的8种改性磷矿粉结构分析结果表明, 磷矿粉经改性后其结构发生了明显变化, H2PO4-和HPO42-的特征谱带明显增加, 增加的程度因磷矿粉的产地和活化剂种类不同而有差异。对磷矿粉化学成分分析结果表明, 不同产地的磷矿粉其磷以及钙、铁、铝、镁等化学成分的含量差异较大, 活化剂对磷矿粉的活化效果与磷矿粉本身的氧化物含量有关。在本试验条件下, 磷矿粉Ⅲ(四川绵竹)的活化效果相对最好, 与其氧化镁含量最高、总氧化物含量最低有关。不同类型活化剂对磷矿粉的活化效果不同, 红外光谱分析结果表明, 无机活化剂活化效果较好, 而土培试验结果表明有机活化剂的活化效果较好, 这一结果有待进一步的研究。
水、氮磷肥及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响
郑志松, 王晨阳, 张美微, 张洁, 姚宇卿, 牛俊义
2012, 20(3): 310-314. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00310
摘要(1576) PDF(1467)
摘要:
为了解豫西半干旱区不同水、肥条件对小麦淀粉品质的调控效应, 于2009—2010年度和2010—2011年度在河南省洛阳市农业科学研究院以“洛旱2号”小麦为材料, 采用防雨棚池栽种植方式, 研究了不同灌水量、施氮量和施磷量及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响。结果表明: 施氮量和施磷量对小麦淀粉糊化特性均有显著影响(P≤0.05或P≤0.01); 随施氮量的增加, 淀粉各黏度参数呈增大趋势, 施氮量为105 kg·hm-2时达最大值, 之后增加施氮量各黏度参数又有所下降; 黏度参数在施磷量为168 kg·hm-2时达最大值。在豫西半干旱生态条件下, 灌水量对淀粉黏度参数影响不显著, 但存在灌水量×施氮量的显著互作效应(P≤0.05或P≤0.01)。从不同水肥处理组合看, 淀粉糊化特性以处理组合N105P168W217.5[施氮量105 kg(N)·hm-2、施磷量168 kg(P2M/sub>O5)·hm-2和全生育期灌水量217.5 mm]最优。相关分析表明, 淀粉黏度参数与籽粒产量在2009—2010年度呈显著正相关, 而在2010—2011年度相关不显著, 说明产量与淀粉品质间存在着协同提高的可能性。
硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响
申光辉, 薛泉宏, 陈秦, 王玲娜, 赵娟, 薛磊
2012, 20(3): 315-321. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00315
摘要(1772) PDF(1368)
摘要:
为了探索硅酸钾与生防放线菌配合施用对草莓连作障碍的修复效果, 以“红太后”草莓为材料, 采用日光温室栽培, 研究了硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响。结果表明: (1)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对日光温室连作草莓具有明显的防病促生作用, 可使连作3年草莓1级苗比例提高44.7%, 3级苗比例下降58.3%, 连作4年草莓死亡率降至0%; 连作3年草莓植株总鲜重、根鲜重、叶片数及叶片鲜重分别增加73.7%、71.3%、11.1%及38.7%。(2)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对草莓开花、果实产量及品质有明显影响, 可使连作3年草莓开花提前10 d, 花蕾数提高17.0%, 果实数、单果鲜重及单株产量分别增加18.6%、90.6%及126.2%, 盛果期草莓果实可溶性固形物含量、糖酸比及维生素C含量分别提高21.7%、36.2%及27.0%; 可显著提高连作4年草莓单果鲜重和单株产量(P<0.05), 增幅分别为194.7%和359.1%。(3)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施可提高草莓的诱导抗性, 草莓叶片可溶性蛋白含量和盛果期PPO酶活性分别提高67.4%和101.0%。由此可知, 硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施可显著促进连作草莓生长, 提高果实产量及品质, 增强植株抗病性, 可有效缓解日光温室草莓连作障碍, 在生产上具有较好应用潜力。
黄土丘陵区人工刺槐林恢复过程中土壤氮素与微生物活性的变化
刘栋, 黄懿梅, 安韶山
2012, 20(3): 322-329. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00322
摘要(1402) PDF(1382)
摘要:
为了探讨不同生长年限的人工刺槐(Robinnia pseudoacacia)林对土壤中氮素组成与微生物活性的影响及机理, 本文采用“时空互代”法进行野外选点调查和采样, 对典型黄土丘陵区陕西省安塞纸坊沟小流域不同林龄(10 a、15 a、30 a、38 a)人工刺槐林和撂荒地3个土层 (0~10 cm、10~30 cm和30~60 cm)中的全氮、铵态氮、硝态氮、有机氮、微生物生物量碳和磷、基础呼吸及基本理化性质进行了研究。结果表明: 人工刺槐林地土壤微生物生物量碳、磷含量和微生物熵都显著高于撂荒地(P<0.05)。随着人工刺槐林生长年限的增加, 各层土壤铵态氮、硝态氮和有机氮含量均逐渐增加, 其中有机氮的增加最显著; 土壤微生物生物量碳、磷含量显著增加; 微生物熵显著增大而呼吸熵显著减小; 土壤有机碳、速效磷含量总体上显著增加(P<0.05); 容重和碳氮比则呈下降趋势。随着土层深度的增加, 氮素、有机碳、速效磷和微生物生物量碳、磷含量显著减小(P<0.05); 容重和pH显著增加。土壤微生物生物量碳、磷和呼吸熵均与有机氮、全氮、硝态氮显著正相关(P<0.05)。分析发现, 刺槐的生长促使土壤中微生物可利用碳增加, 提高了碳的利用率, 使土壤微生物量碳、磷含量增加; 微生物活性的提高反过来促进了土壤氮素含量的提高, 土壤中有机氮含量显著增加。与10 a生刺槐林相比, 30 a生林地土壤表层的全氮含量明显增加, 氮素肥力由7级(0.40 g·kg-1)上升为5级(0.87 g·kg-1)水平。
膜下滴灌对土壤CO2与CH4浓度的影响
陶丽佳, 王凤新, 顾小小
2012, 20(3): 330-336. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00330
摘要(1555) PDF(1573)
摘要:
在温室进行了马铃薯盆栽试验, 采用静态暗箱-气相色谱法比较了滴灌(D)和漫灌(F)两种不同灌溉制度对土壤CO2与CH4浓度的影响。在每种灌溉制度下再分设覆膜(M)与不覆膜两种农艺措施处理。覆膜滴灌(MD)下按土壤湿润比(P)不同, 再设3个处理, 分别为P1 (P=25%)、P2 (P=33%)、P3 (P=50%), 共6个处理, 即DP1、MDP1、MDP2、MDP3、FC(不覆膜漫灌)和MF(覆膜漫灌), 裸土(BS)和覆膜裸土(MBS)为对照。研究结果表明: 覆膜的增温保湿作用及薄膜对土壤与大气间气体传输的自然阻隔作用使土壤CO2浓度升高10.4%~94.5%, CH4浓度降低5.1%~47.4%。滴灌的干湿交替现象以及漫灌对土壤通气性的降低使漫灌处理土壤中CO2浓度高于滴灌7.4%~49.7%, CH4浓度降低6.6%~68.2%。而土壤湿度通过影响土壤通气性和土壤溶解性有机质两方面来影响土壤温室气体排放, 覆膜滴灌下湿润比越高, 土壤中CO2浓度越低, 其对CH4浓度的影响不确定。土壤温度是土壤呼吸的主要驱动因子, 也会影响CH4的氧化过程。观察DP1处理灌水后土壤中温室气体浓度发现, CO2浓度与温度呈显著正相关关系, CH4浓度与温度呈显著负相关关系, 土壤中CO2浓度与CH4浓度呈显著负相关关系。
水分含量对水葫芦渣堆肥进程及温室气体排放的影响
施林林, 沈明星, 常志州, 王海侯, 陆长婴, 陈凤生, 宋浩
2012, 20(3): 337-342. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00337
摘要(1246) PDF(1286)
摘要:
水葫芦经挤压处理后, 容积减小、干物质含量提高, 利于堆肥生产, 但目前缺乏相关堆肥条件的研究。本文通过水稻秸秆与水葫芦渣以不同比例混合来调节堆体水分, 探讨在65%、70%、75%、80%水分条件下堆肥效果及环境影响, 以获得堆肥的最优水分条件。本试验为静态堆肥, 动态监测堆体温度、pH值、碳氮养分和温室气体。结果表明, 水分对堆体pH、胡敏酸(堆肥7 d)、富里酸无显著影响, 对温度、水溶性碳、胡敏酸(堆肥50 d)、凯氏氮、硝态氮、铵态氮影响显著。其中75%水分处理升温能力最佳, 堆肥6 d即达最高堆温(53.4 ℃); 50 d时其凯氏氮、硝态氮、铵态氮显著高于65%和70%的水分处理(P<0.05); 75%水分处理堆肥50 d与7 d相比, 凯氏氮降低最多(21.1%), 硝态氮增加最多(434%), 铵态氮降低幅度最小(14.1%)。水分对CH4的产生无显著影响; 但高水分促进CO2和N2O排放, 75%水分处理的CO2排放能量最高, 是其他处理的1.9~2.5倍, 80%水分处理的N2O排放通量最高, 是其他处理的3.9~23.1倍。综合考虑, 水稻秸秆与水葫芦渣混合堆肥, 堆体水分为75%较为适宜, 能兼顾堆肥效率、品质和环境效益。
高温强光下Ca2+对西葫芦幼苗膜质过氧化、抗氧化酶系统及热耗散的影响
秦舒浩, 张俊莲, 孔令娟, 张文莉
2012, 20(3): 343-347. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00343
摘要(1311) PDF(1297)
摘要:
为探明不同浓度外源Ca2+对高温强光胁迫下西葫芦植株幼苗的影响, 本试验选用西葫芦(Cucurbita pepo L.)品种“阿兰一代”为试验材料, 通过外源喷施不同浓度CaCl2+溶液, 研究了Ca2+对高温强光胁迫下西葫芦幼苗叶绿素荧光特性、膜质过氧化及抗氧化酶系统的影响。结果表明, 较低浓度Ca2+处理(5~20 mmol·L-1)可有效提高高温强光下西葫芦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性, 降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2+O2+)、超氧阴离子自由基()含量和膜透性, 还原型谷胱甘肽(GSH)含量升高; 同时西葫芦叶片PSII的最大光化学效率(Fv /Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)较高, 而非光化学猝灭系数(NPQ)较低。说明5~20 mmol·L-1Ca2+处理对高温强光胁迫具有明显的缓解作用, 同时其热耗散较小。当Ca2+处理浓度超过40 mmol·L-1时对高温强光胁迫缓解效应不明显。
太湖流域农业污染压力分析
李静, 闵庆文, 李子君, 焦雯珺, 袁正, 伦飞
2012, 20(3): 348-355. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00348
摘要(1838) PDF(2056)
摘要:
太湖及其流域的水环境质量呈现严重恶化趋势, 农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。太湖流域农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程。本文从综合考虑种植业、畜禽养殖业和水产养殖业生产过程中产生的污染物对水环境影响的角度, 构建农业污染压力模型, 计算农业污染压力指数, 定量分析了处于太湖流域的江苏省常州和宜兴两市农业污染物排放对水环境影响的严重性。研究结果表明: 两市农业生产过程中产生的氮和磷污染物是造成水体污染的主要贡献者, 其污染压力指数普遍大于1; 农业污染压力指数在空间分布上存在明显差异; 虽两市近年来单位面积化肥农药的使用量有所减少, 但仍远远高于安全使用量的上限,以常州市为例,2008年单位耕地面积化肥施用量为452.71 kg·hm-2, 为2000—2008年期间最少的一年, 但仍然高于发达国家为防止化肥对水体污染所规定的平均化肥施用量的安全上限225 kg·hm-2。本文从整体上分析了农业污染物排放对水环境产生的影响, 对实现水资源的可持续利用和水环境管理具有一定的参考价值。
黄淮海农作区冬小麦需水量时空变化特征及气候影响因素分析
杨晓琳, 宋振伟, 王宏, 石全红, 陈阜, 褚庆全
2012, 20(3): 356-362. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00356
摘要(2349) PDF(1977)
摘要:
鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用, 本文依据黄淮海农作区50个气象台站近50年(1960—2009年)的逐日气象数据, 利用SIMETAW模型计算了研究区域7个亚区冬小麦生育期需水量、适宜灌溉量的时空变化趋势, 各主要气象因子时空变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明: 近50年来, 冬小麦生育期需水量呈下降趋势, 其中在1970—1999年间显著下降9.21~18.90 mm·10a-1; 冬小麦需水量多年平均值为452.4 mm; 灌溉需要量在不同亚区间变化不同, 其中在汾渭谷地水浇地二熟旱地一熟兼二熟区和豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区呈上升趋势, 每10年上升10.02~13.48 mm; 生育期降水耦合度仅为0.40。生育期需水量、灌溉需要量在空间上呈现两边多、中间少的分布, 在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区最高, 分别为457.32 mm、335.33 mm; 在海河低平原缺水水浇地二熟兼旱地一熟区最低, 分别为363.24 mm和247.51 mm。50年来, 黄淮海农作区气温显著上升, 降水量不显著下降, 风速、相对湿度、太阳辐射显著下降; 冬小麦需水量下降主要受太阳辐射、温度、平均风速、平均相对湿度、降水的综合影响, 其中最主要的气象原因为太阳辐射量下降, 温度、日照时数、平均风速与冬小麦需水量呈显著正相关, 相对平均湿度与其呈显著负相关。
天水市玉米生长对气候变暖的响应
赵国良, 高强, 姚小英, 温宏昌, 强玉柱, 王娟
2012, 20(3): 363-368. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00363
摘要(1498) PDF(1342)
摘要:
气温变暖已对农作物生长发育产生了较大的响。利用天水市1968—2009年的气温、高温日数的变化资料, 分析近几十年来天水市气温的变化趋势及特点, 结合天水市农业科学研究所1980—2005年的玉米生育期资料, 对数据进行统计和制图, 应用DPS软件计算相关系数。通过分析玉米生育期与温度的关系及变化趋势, 建立回归模拟方程, 揭示玉米对气候变暖的响应, 为探讨当地玉米的适宜播种期和玉米作物带的变迁, 进而为种植业结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明, 1968—2009年天水市年平均温度一直呈比较平稳的上升趋势, 增幅为0.469 ℃·10a-1; 年四季平均气温均呈上升趋势, 其中以冬季、春季上升最为明显, 年高温在30 ℃和35 ℃以上天数均呈逐渐增多趋势。玉米播种期、出苗期有推迟趋势, 抽穗期、吐丝期、成熟期随气温的变暖均呈现提前的变化趋势, 其中播种期推迟2.7 d·10a-1, 出苗期延长0.1 d·10a-1, 抽穗期提前3.3 d·10a-1, 吐丝期提高 0a-1, 出苗—抽穗期缩短3.4 d·10a-1, 抽穗—吐丝期缩短1.0 d·10a-1, 吐丝—成熟期缩短4.4 d·10a-1; 生育期内平均气温升高, 促使玉米生长加快, 发育期提前, 全生育期缩短。玉米在1980—2005年间的千粒重总体呈现下降趋势, 极端高温对玉米全生育期和千粒重的影响较大。
水土保持背景下黄土丘陵区农业产业-资源系统耦合关系研究—— 基于农户行为的视角
夏自兰, 王继军, 姚文秀, 吕明权
2012, 20(3): 369-377. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00369
摘要(1307) PDF(1501)
摘要:
为明确黄土丘陵区水土保持政策对农业产业、农业资源之间的互动关系及作用路径的影响, 选择典型代表县域陕西省吴起县, 基于农户行为的视角构建了农业产业-资源系统耦合关系结构方程模型。首先设定水土保持政策、农户行为、农业资源环境、农业产业发展、耦合状态的5个潜变量及其所对应的观测变量, 根据对研究区农业产业-资源系统耦合关系的感性认识, 提出了9个假设, 在此基础上设计农业产业-资源系统耦合关系模型, 检验结果表明, 建立的模型能有效地揭示研究区水土保持背景下农业产业-资源系统耦合关系。模型运行结果表明: 水土保持政策显著改善了区域农业资源环境条件(路径系数为0.62), 政策与其生态目标相吻合, 但对农户资源利用及产业经营的正向行为产生了抑制作用(路径系数为-0.22), 政策与农户行为间存在着激励不相容。在系统耦合过程中, 农户行为不仅直接影响系统耦合状态(路径系数为0.42), 同时通过促进农业产业发展而间接影响耦合状态(间接路径系数为0.61×0.35=0.21), 农户生产决策行为构成系统耦合关系中重要的中介, 成为影响系统耦合的关键; 由于政策对资源利用的强制规定以及对农户行为的抑制作用, 农业资源环境对农业产业发展未起到支撑作用(路径系数为-0.24), 二者之间存在局部相悖。基于以上结果, 在黄土丘陵区区域发展中应充分利用现有资源环境条件, 实现农业产业与资源的优化耦合。
山西省西山地区退耕还林还草后续产业的发展与保障问题分析
赵艺学
2012, 20(3): 378-383. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00378
摘要(1264) PDF(963)
摘要:
本文通过随机抽取5个典型县区的有关数据, 从退耕与林草建设的模式入手, 利用比较和综合分析的方法, 分析了山西省西山地区以林牧业发展为主的退耕还林还草后续产业的现状和趋势, 以及后续产业发展的保障性等问题。结果认为, 从整体上看, 山西省西山地区退耕还林还草后续产业发展过程可分为倒退式发展(2000—2003年)、明显加快发展(2003—2006年)和迅速发展(2006—2009年)3个时段。选定的典型县区总体情况表明, 在区域耕地减少、人口增多的情况下, 粮食总产量和人均粮食产量均有所增长, 表明典型区域耕地质量明显提高和后续产业持续发展的趋势; 从典型县区个案情况看, 在某一定时段内粮食总产量和人均粮食产量均出现不同幅度的负增长态势, 也显示了该区后续产业存在严重的发展问题。最后提出了稳定耕地数量、保障人均粮食拥有量是后续产业发展的根本, 以及需要进一步分析的主要问题。
研究简报
合成洗涤剂对玉米的毒性及氧化损伤作用
曹玲娴
2012, 20(3): 384-386. doi: 10.3724/SP.J.1011.2012.00384
摘要(1085) PDF(1153)
摘要: