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2018年  第26卷  第6期

作物栽培与生理生态
抑菌剂浇施与不均匀施肥对玉米马铃薯生长和产量的影响
李永贤, 张晓云, 张磊磊, 李旺, 吴开贤
2018, 26(6): 791-798. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170891
摘要(863) HTML (1) PDF(914)
摘要:
农业生产中,肥料和抑菌性农药施用是两种重要的农业生产技术。在施肥过程中,点状和条状施肥是主要的施肥方式,易导致作物生长期内土壤养分以斑块状分布,因此根系趋肥性对农田中作物获取养分具有重要性。而在施用抑菌性农药时,药剂能够通过淋溶等过程进入土体中,对土壤生态环境和根-土过程产生直接或间接的影响。然而目前有关农药施用是否影响作物根系趋肥性,进而改变产量表现还不清楚。本研究选用旱地主要粮食作物玉米和马铃薯为研究对象,通过等量肥料下隔行施用的方式构建土壤养分斑块,在此基础上进行广谱性杀菌剂浇施土壤,研究抑菌性农药对作物利用异质性养分的影响。两年的大田试验数据表明,一定程度上,抑菌剂浇施和隔行施肥能够显著地影响作物的植株生物量、产量,根系生物量及分布,且对玉米生物量影响具显著交互效应,表现为隔行施肥对生物量的显著提高发生在抑菌剂浇施条件下,而抑菌剂对玉米生物量的提高则主要表现在隔行施肥条件下。同时,抑菌剂浇施能够提高作物的根系觅养精确度,其中在马铃薯上达到显著水平,表明抑菌剂浇施对作物适应土壤养分斑块具有一定的促进作用。当然,抑菌农药和养分斑块在影响作物生长过程中的显著性受作物类型和种植年份的影响,具有复杂性。因此,进一步针对不同作物、生态环境和栽培措施,探讨抑菌剂农药在作物适应养分斑块中的作用以及对作物根系趋肥的影响机制,对于了解农药施用对化肥利用的影响具有潜在的价值。
施氮量对间作小麦蚕豆根系分泌大豆异黄酮的影响
刘英超, 肖靖秀, 汤利, 郑毅
2018, 26(6): 799-806. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170901
摘要(763) HTML (4) PDF(760)
摘要:
通过盆栽和水培试验,采用小麦蚕豆间作、蚕豆单作、小麦单作3种种植方式,研究了不同生育期不同氮水平(低氮、常规氮和高氮)处理下,单、间作小麦和蚕豆根系大豆异黄酮分泌量的变化,为进一步探明间作增产和控病机制提供依据。结果表明,随作物生育期推移,小麦根系分泌大豆异黄酮数量明显减少,蚕豆根系大豆异黄酮的分泌量先增加后减少。随施氮量增加,小麦蚕豆根系大豆异黄酮分泌量均减少,且多达显著水平。与低氮处理相比,常规氮和高氮处理下,单、间作小麦大豆异黄酮分泌量分别显著减少,且多达显著水平。间作可以显著提高作物大豆异黄酮的分泌量,但间作优势仅在低氮和常规氮处理下明显,高氮处理下,单、间作小麦和蚕豆根系分泌大豆异黄酮数量差异不显著,并且这种间作效应会随生育期的推移逐渐消失。总之,间作种植和施氮量均影响作物根系大豆异黄酮分泌量,且低施氮量的影响更明显。
氮肥减施对玉米幼苗根系分泌物影响的根际代谢组学分析
彭钰洁, 程楠, 李佳佳, 孔杨鹭, 孙彩霞
2018, 26(6): 807-814. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170858
摘要(857) HTML (7) PDF(967)
摘要:
植物根系分泌物的根际代谢组学分析有助于更好地理解土壤根际微域内植物根系与土壤和土壤生物之间化学信号交流的根际过程。本文采用核磁共振氢谱(1H nuclear magnetic resonance,1H NMR)技术,对基于不同施氮处理下[常规施氮(180 kg·hm-2)、80%常规氮量和55%常规氮量]土壤培养收集的玉米幼苗的根系土壤沥出液(soil leachate,SL)、根鞘土浸提液(rhizosheath soil,RS)和根系水培液(distilled water cultivation,DWC)内的根系分泌物进行检测,并结合多维统计分析对比了不同收集方法以及不同施氮量下玉米幼苗根系分泌物的不同。结果表明:3种不同方法收集的玉米幼苗根系分泌物的核磁共振氢谱谱图轮廓及主要标志物明显不同。其中SL法的谱图峰信号及检测到的根系分泌物数目少,而RS和DWC法的谱图峰信号较多且可检测到玉米幼苗根系分泌物中的糖、有机酸和氨基酸等组分。与常规施氮量比较,在85%施氮量下,玉米幼苗根系分泌物中的α-葡萄糖、苹果酸、亮氨酸、缬氨酸水平显著增加;而当施氮量减少到55%时,玉米幼苗根系分泌物水平不再显著增加并呈现下降趋势。上述根系分泌物的变化可能和玉米根系对土壤氮营养供应水平的适应性调节有关。采用1H NMR技术,结合RS和DWC收集方法进行根际代谢组学分析,可为根际生态及根际氮素营养研究提供重要理论依据。
施肥方式对水稻‘花优14’干物质积累、产量及肥料利用率的影响
沙之敏, 陈侠桦, 赵峥, 史超超, 袁永坤, 曹林奎
2018, 26(6): 815-823. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.171029
摘要(925) HTML (4) PDF(731)
摘要:
基于长期测坑定位试验,连续两年研究了不同施肥方式对上海地区高产杂交水稻‘花优14’干物质积累规律、产量和肥料利用率的影响,以期为上海地区稻田科学的养分管理提供理论依据。试验设置4个处理:不施肥(CK)、单施化肥处理[CT,300 kg(N)·hm-2,60 kg(P2O5)·hm-2和60 kg(K2O)·hm-2]、有机无机配施处理(MT,与CT等氮磷钾,80%尿素+20%有机肥,磷钾不足部分以化肥补充)和单施有机肥处理(OT,与CT处理等氮量),分析了不同施肥处理下水稻干物质积累特征、产量结构、肥料利用率和经济效益的差异。结果表明,水稻生育期干物质量积累符合Logistic方程。MT年平均干物质最大积累速率达0.78 kg·hm-2·d-1,分别比OT和CK显著高0.17 kg·hm-2·d-1和0.19 kg·hm-2·d-1,与CT之间无显著差异。MT灌浆期同化物输入对籽粒贡献率为76.3%,与CT差异不显著,但比OT和CK处理分别显著提高9.4%和5.2%。水稻收获后,MT的年平均产量分别比CT、OT和CK处理高3.5%、15.6%和63.4%,氮素农学利用率分别较CT和OT提高9.7%和53.7%。有机肥结合化肥施用能够显著提高水稻干物质积累速率并促进花后同化产物向籽粒的输入,从而提高产量,在保证水稻经济效益的同时减少化肥投入,提高了肥料利用率,是较优的施肥方式。
不同耕整地方式对甘蔗耕层结构特性及产量的影响
罗俊, 林兆里, 阙友雄, 张华, 李诗燕, 罗会, 张才芳, 陈建峰
2018, 26(6): 824-836. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170918
摘要(938) HTML (0) PDF(1025)
摘要:
为探讨不同耕整地方式对甘蔗地耕层土壤结构特性和产量的影响,以1.4 m和1.6 m两种种植行距为主处理,以深松35 cm+旋耕25 cm、深翻50 cm+旋耕25 cm、不深松(旋耕25 cm)3种耕整地作业方式为副处理,对甘蔗产量性状,土壤容重、紧实度、孔隙度、三相容积率、田间持水量、土壤贯入阻力和抗剪强度等土壤结构特性进行研究。结果表明:1.6 m行距处理甘蔗蔗茎产量显著低于1.4 m行距处理;1.6 m行距处理土壤紧实度显著小于1.4 m行距,容重显著高于1.4 m行距处理,1.6 m行距处理显著改善土壤贯入阻力和抗剪强度。与对照不深松(旋耕25 cm)相比,深松35 cm+旋耕25 cm及深翻50 cm+旋耕25 cm处理通过增加土壤耕作深度,显著改善了耕层土壤紧实度和耕层土壤容重,改善了耕层的整体疏松程度;深松作业通过提高耕层土壤总孔隙度,尤其增加了30~40 cm土层的毛管孔隙度,提高了深层土壤的保水能力,对甘蔗中后期株高伸长和茎径增粗产生显著的促进效应。深松35 cm+旋耕25 cm与深翻50 cm+旋耕25 cm均显著降低了耕层土壤贯入阻力,但对土壤抗剪强度的改善效果不显著;深松35 cm+旋耕25 cm的固相容积率最小,气相容积率最大,不深松(旋耕25 cm)耕作措施的固相容积率最大,气相容积率最小,3种耕作措施的液相容积率没有显著差异。深松35 cm+旋耕25 cm和深翻50 cm+旋耕25 cm均对土壤物理结构的改善具有积极作用,能显著提高甘蔗产量,在具有大马力拖拉机和高质量深松器的蔗区建议采用深松35 cm+旋耕25 cm的耕整地方式,在缺乏大马力拖拉机和高质量深松器的蔗区,可以采用铧式犁深翻50 cm+旋耕25 cm的耕整地方式来代替深松,以达到增厚耕层的目的。
品种和播期对华北春玉米产量及水分利用效率的影响
孙宏勇, 刘小京, 王金涛, 董心亮, 郭凯, 巨兆强
2018, 26(6): 837-846. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170786
摘要(867) HTML (9) PDF(868)
摘要:
华北平原冬小麦夏玉米一年两作种植制度主要受水资源的约束,发展休耕轮作是实现该区域农业可持续发展的途径之一。春玉米高效生产是提升休耕轮作产能的关键因素,如何利用品种特性进行播期调整以适应区域生产特点提高产量是该区春玉米生产中面临的主要问题。为此,于2016年5—9月在中国科学院南皮生态农业试验站以5个玉米品种(‘华农887’、‘胡新338’、‘郑单958’、‘华农866’和‘联创1号’)为材料,比较分析了3个播期(5月1日、5月15日和5月30日)下春玉米生育时期、产量及产量要素、耗水和水分利用效率的变化情况,并结合气象因子分析探讨了春玉米产量及其构成要素与环境因子的关系。结果表明:随着播期推迟,不同春玉米品种的生育期总天数均呈显著减少趋势(P < 0.05),生育期总天数的减少主要是播种到抽雄天数减少所致。不同春玉米品种的生育期总天数也存在较大差异,在各播期处理下均相差5~7 d。在产量方面,5月1日和5月15日播种的5个玉米品种间平均产量没有显著差异,5月30日播种的平均产量显著高于前2个播期,其产量提升主要是百粒重增加所致。随着播期的推迟,春玉米的耗水量变化不大,水分利用效率呈增加趋势,这主要与降水的分布有关。通过气象因子分析,不同播期下百粒重与抽雄前后的积温和降水呈显著相关(P < 0.05)。综合产量、耗水和水分利用效率分析,在该区域推荐5月30日左右为春玉米的适宜播种日期,‘华农866’和‘华农887’是适宜该区生产的潜力品种。
内陆灌区小麦秸秆还田对玉米光能利用及水分生产效益的影响
郭瑶, 陈桂平, 殷文, 冯福学, 赵财, 于爱忠, 柴强
2018, 26(6): 847-855. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.171115
摘要(729) HTML (3) PDF(725)
摘要:
研究前茬作物秸秆处理方式对后茬作物光能利用及水分生产效益的影响,对于建立高效种植制度、优化栽培措施,建立干旱内陆灌区作物生产的节本增效技术具有重要指导意义。2009—2012年,在干旱内陆灌区,通过田间定位试验,研究了小麦不同秸秆还田方式(NTSS:25~30 cm高茬收割立茬免耕;NTS:25~30 cm高茬等量秸秆覆盖免耕;TIS:25~30 cm高茬等量秸秆翻耕;CT:传统无留茬翻耕)对后茬作物玉米光能利用及水分生产效益的影响,以期为优化试区玉米种植模式提供依据。结果表明,与CT相比,小麦秸秆还田降低了玉米大喇叭口期之前的叶日积(LAI-D),但增大了吐丝期之后的LAI-D,延缓了衰老;NTSS、NTS、TIS比CT处理玉米全生育期总LAI-D分别提高11.2%~14.5%、16.3%~20.8%、6.0%~7.5%,以NTS提高LAI-D幅度较大。秸秆还田有利于提高玉米籽粒产量,以NTS增产效应更高,较CT增幅为13.7%~17.5%。秸秆还田提高了玉米全生育期光能利用率,以NTS提高作用最明显,提高比例为5.3%~11.8%。NTSS、NTS可降低生产成本,提高纯收益与产投比,以NTS最为突出,比CT纯收益增加22.2%~35.5%(高3 953~5 200元·hm-2)、产投比增大16.8%~23.4%,水分生产力与单方水效益分别提高13.7%~17.5%与25.6%~33.1%。因此,小麦秸秆免耕覆盖(NTS)可作为河西绿洲灌区发展节本增效玉米生产关键技术。
轮作绿肥对盐碱地土壤性质、后作青贮玉米产量及品质的影响
郭耀东, 程曼, 赵秀峰, 郝保平, 张延芳, 曹卫东, 郑普山
2018, 26(6): 856-864. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170952
摘要(910) HTML (0) PDF(602)
摘要:
为明确种植和翻压绿肥改良和培肥盐碱地的效果,采用田间试验研究了种植和翻压毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、田菁(Sesbania cannabina Poir.)、草木樨(Melilotus officinalis L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、箭筈豌豆(Vicia sativa L.)和黑麦草(Lolium perenne L.)6种绿肥对中度苏打盐碱地土壤理化性质、返还土壤的N、P2O5和K2O数量、后作青贮玉米(Zea mays L.)鲜草产量及蛋白质含量的影响。结果表明:与对照(不种植绿肥)相比,绿肥生长后期可显著提高土壤含水量1.0%~6.2%,使pH降低0.03~0.43,EC降低0.12~1.50 mS·cm-1;翻压绿肥可返还土壤N 15.6~195.4 kg·hm-2、P2O55.3~58.8 kg·hm-2和K2O 34.5~127.9 kg·hm-2,使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别提高0.42~1.86 g·kg-1、0.05~0.34 g·kg-1、0.5~32.3 mg·kg-1、0.42~4.65 mg·kg-1和3.8~26.1 mg·kg-1;与对照相比,青贮玉米的鲜草产量和蛋白质含量分别增加1 294~19 391 kg·hm-2和0.4~23.9 mg·g-1。总体而言,种植和翻压豆科绿肥在保蓄土壤水分,降低土壤pH和EC,提升土壤有机质含量和N、P2O5、K2O养分数量(特别是N素数量),提高青贮玉米鲜草产量与蛋白质等方面的效果均显著优于禾本科绿肥,其中以适应性强、生长快、生物量大的毛叶苕子处理的改良、培肥土壤,生产优质牧草的效果最好;其次是草木樨处理。种植和翻压豆科绿肥可有效改良中度苏打盐碱地,显著提高土壤肥力,提供无机养分替代部分化肥,提高优质牧草的生产,是适合大同盆地中度苏打盐碱地经济、有效和环保的改良模式,对稳定耕地面积、保证粮食安全具有重要意义。
华北平原夏玉米潜在产量时空演变及其对气候变化的响应
江铭诺, 刘朝顺, 高炜
2018, 26(6): 865-876. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170806
摘要(781) HTML (1) PDF(858)
摘要:
华北平原是我国的粮食主产区,为探讨气候变化可能对该地区粮食产量产生的影响,本文以中国科学院青藏高原研究所的中国区域地面气象要素数据集为基础,对作物生长模型WOFOST(WOrld FOod STudy)进行面域化,模拟华北平原1979—2015年夏玉米的生长情况;利用一元线性回归、经验正交分解(EOF)分析了华北平原夏玉米潜在产量的时空变化,利用逐个栅格相关性分析、奇异值分解(SVD)分析了华北平原不同区域夏玉米潜在产量与全生育期、吐丝前和吐丝后平均温度及日均太阳总辐射的相关性。结果表明,研究区夏玉米潜在产量大致呈现从南向北逐渐升高的特点,大部分地区夏玉米潜在产量为7 000~9 000 kg·hm-2;研究区西北部夏玉米潜在产量波动较大,波动较小的地区在北京南部、天津以及河北中部一带,标准差在500 kg·hm-2以下;研究区西北部及河北唐山北部以及山东半岛东部夏玉米潜在产量呈上升趋势,这些地区的夏玉米潜在产量上升幅度大部分在200~600 kg·hm-2·(10a)-1;研究区的其余大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,其中河北中南部、天津、鲁西北以及皖北的部分区域下降较明显,变化幅度在-250 kg·hm-2·(10a)-1左右。河北西部和东北部、北京西北部以及山东中部和东部等地区的夏玉米潜在产量与气温具有较显著的相关关系,相关系数在0.9以上,这些地区的夏玉米潜在产量在过去37年呈上升趋势,表明这些地区夏玉米潜在产量的增加可能是由气温上升导致的。北京东部和南部、天津、河北中南部及秦皇岛唐山南部、山东、河南东部、皖北和苏北等地区的夏玉米潜在产量与太阳总辐射具有较好的相关关系,相关系数在0.8左右,其中,吐丝后通过显著性检验的区域较吐丝前大,相关系数也较吐丝前大,该区域大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,可能是由该区域太阳总辐射下降导致的,且总辐射的下降主要对夏玉米的生殖生长阶段构成影响。总的来说,研究区夏玉米潜在产量上升的区域与温度的上升有关,温度的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子;研究区夏玉米潜在产量下降的区域与太阳总辐射的下降有关,太阳总辐射的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子。因此,气候变化背景下针对华北平原不同地区制定不同的合理应对措施显得尤为重要。
农业资源与环境
畜禽养殖粪污工程化处理对污水理化性状的影响
盛婧, 周炜, 王子臣, 张丽萍, 孙国峰
2018, 26(6): 877-883. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.171010
摘要(883) HTML (0) PDF(701)
摘要:
种养结合是畜禽养殖场粪污处理与利用的一项重要措施。集约化生产条件下,种养结合主要依赖于工程措施来实现,然而工程措施对粪污水理化性状的影响研究不足,限制了粪污水的资源化利用。本文在综述近年来国内外粪污处理各环节理化性状变化研究基础上,重点对固液分离、厌氧发酵、贮存等3个工程环节对粪污理化性状的影响效果进行分析,旨在为规模养殖场粪污资源化利用提供依据。养殖污水经各环节工程措施处理,其颗粒物数量及大小、养分与重金属含量及形态均发生了显著变化。固液分离环节通过机械去除大颗粒物,显著减少粪污水中干物质(DM)总量,降低总氮(TN)和总磷(TP),粪污水中DM、TN、TP的去除效率分别为5.7%~65%、2.7%~49%、2.3%~82%。不同固液分离方法对粪污水中DM、TN、TP的去除效率差异显著,同时还显著地改变粪污水的N:P:K比例,但对Cu、Zn的去除效率较低。厌氧发酵环节主要分解小颗粒物,经厌氧发酵后,粪污水中干物质量大幅度减少,TN、K总量基本不变,但TN组成发生改变,NH4+-N含量显著增加,其占TN的比例达46%~93%;而P、Cu、Zn部分以晶体形式附着于发酵罐内壁,其余部分还会发生液相向固相大量转移的现象。贮存环节由于小颗粒物降解和大颗粒物转化、沉降,使粪污水中干物质总量削减,液相部分TN、NH4+-N、TP、K浓度显著降低。在20~25℃条件下,露天贮存90 d,畜禽粪污沼液TN、TP和K浓度分别降低39%~77%、61%~78%和23%~54%。以上研究对于制定粪污水农田利用工程方案、区域养分综合管理计划具有重要的指导作用。然而,由于我国粪污处理大多采用多级处理工艺措施,而国内外研究侧重于单项工程措施对污水理化性状的影响,现有数据支撑难以提出针对粪污水农田利用的最佳养殖粪污处理方案和组合。粪污水农田利用迫切需要加强两个方面的工作:1)处理工程对粪污水理化性状影响的全过程监测评估;2)基于农田消纳的粪污矿质养分固液相分配定向调控技术研发。
铜绿假单胞菌对镉胁迫水稻苗期生长与镉积累的影响
何小三, 王微, 肖清铁, 郑新宇, 郑梅琴, 朱静静, 韩永明, 汪敦飞, 林瑞余, 林文雄
2018, 26(6): 884-891. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170948
摘要(893) HTML (32) PDF(655)
摘要:
稻米重金属污染是人们广泛关注的严重问题,微生物钝化是阻遏环境重金属进入生物循环的有效途径之一。为了解铜绿假单胞菌对苗期水稻镉污染的缓解效应,本文以无镉处理为对照,通过添加20 μmol·L-1镉的水培试验,研究了铜绿假单胞菌、载体A(硅藻土,粒径1~3 mm)、载体B(硅藻土,粒径3~6 mm)、载体C(活性炭,比表面积1 000 m2·g-1)以及铜绿假单胞菌与载体制备的菌剂A、菌剂B和菌剂C对水稻生长、镉含量及镉积累量的影响。结果表明,20 μmol·L-1镉处理显著抑制了水稻根长、株高的生长和干物质积累,添加菌液及菌剂A、B、C后,水稻生长状况得到显著改善,总生物量比镉处理(0.523 g·株-1)提高38.5%~67.3%,以菌剂B处理的水稻生物量最高。水稻根、茎鞘、叶以及地上部镉含量显著降低,其中添加菌剂A、菌剂B、菌剂C及活性炭处理的水稻地上部镉含量分别比镉处理(101.3 mg·g-1)下降45.9%、47.9%、59.9%和59.9%,迁移系数降低16.7%、25.0%、33.3%和33.3%,富集系数减少48.1%、48.8%、58.8%和60.9%。添加活性炭、菌剂A和菌剂C处理的水稻单株镉积累量降低18.2%、9.5%和24.3%,添加菌剂B以及依次含有56.4 mL、45.3 mL、28.4 mL菌悬液的菌液A、菌液B和菌液C处理,其镉积累量依次增加15.0%、30.4%、14.9%、16.9%,说明菌株通过提高作物生物量增加了镉积累。综上,铜绿假单胞菌可显著促进镉胁迫水稻的生长,降低水稻的镉含量,抑制镉的迁移,降低水稻镉的有效性;菌剂A、B、C表现出良好的镉钝化能力,表明铜绿假单胞菌可为环境镉污染的生物修复提供新菌株。
农业生态经济与生态农业
东北旱作区农业生态系统协同发展与权衡分析
卓志清, 兴安, 孙忠祥, 黄元仿, 曹梦, 李贞, 张世文
2018, 26(6): 892-902. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170903
摘要(891) HTML (3) PDF(621)
摘要:
随着传统农业向现代农业过渡,农业已由单一的生产功能向多功能方向转变,全面评价农业生态系统的协同性对区域可持续发展具有指导意义。本文基于2005—2015年东北旱作区85县市的社会经济数据和土壤属性数据,应用协同模型和统计参数均方根误差(RMSE)分析了不同时段东北旱作区农业生态系统发展的协同性及农业生产、生活和生态功能之间权衡关系的时空演变特征。结果表明:1)2005—2015年,东北旱作区农业生态系统综合协同度下降0.12,整体处于低度协同水平;区域农业生产功能和生态功能协同度分别下降0.03、0.45,而农业生活功能协同度小幅上升。除辽宁省旱作区外,吉林、黑龙江省旱作区农业生态系统协同度均明显下降,表明区域农业生态系统的生产功能、生活功能及生态功能之间的协同性向无序方向演变。2)研究区农业生态系统的各功能之间存在时空权衡关系。2005—2010年,农业生产-生态、农业生活-生态功能之间的权衡关系整体表现为收益于农业生态功能,而2010—2015年则分别收益于农业生产功能和农业生活功能,各功能之间权衡关系变化及收益方向的转变是导致东北旱作区农业生态系统整体协同度出现波动的直接原因。3)应用协同函数和统计均方根误差可以定量化描述区域农业生态系统发展的有序程度及系统内部各功能之间的关系,能够更直接有效地识别引起东北旱作区农业系统变化的因素,结果可为区域农业生态系统可持续发展提供参考。
基于土地生态要素分区的坝上生态用地生态服务价值分析
王晓晴, 牛志君, 康薇, 张立强, 张俊梅
2018, 26(6): 903-915. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.171085
摘要(786) HTML (0) PDF(592)
摘要:
坝上地区是京津冀地区的重要生态屏障,也是京津冀的重要水源涵养地和生物多样性保护重要基地,对保障京津冀地区的生态安全和水资源供给有着不可替代的作用。本研究运用软件ARCGIS 10.2,将坝上地区的土壤类型与地貌类型两大主要土地生态要素进行叠加,划分典型类型区,并结合现行的土地利用分类系统和生态系统服务功能,构建生态用地分类体系,在此基础上,以粮食单产进行区位修订,采用当量因子法估算2015年坝上各类型分区内生态用地的生态系统服务价值,以期为坝上地区的生态用地格局规划与区域生态保护管理政策制定提供理论依据。结果表明:1)河北省坝上地区粮食单产大体趋势是自中部向两翼方向逐渐递增,高产区主要是东南部的褐土侵蚀剥蚀低山类型区和褐土侵蚀剥蚀中山类型区,产量高达5 000 kg·hm-2以上;低产区则是主要位于西南的张北县栗钙土玄武岩台地类型区和尚义县粗骨土侵蚀剥蚀中山类型区,产量不足2 500 kg·hm-2。2)河北省坝上生态用地类型以草地和林地为主,两者面积之和占总面积的73.95%。沼泽土侵蚀剥蚀中山类型区、沼泽土冲积风积高原类型区、灰色森林土侵蚀剥蚀中山类型区以及灰色森林土冲积风积高原类型区的生态用地面积占其类型区总面积的95%以上,而盐土湖积高原类型区的生态用地所占比例最小,仅占39.74%。3)2015年坝上生态服务总价值高达634.77亿元,其中坝上地区东部的棕壤侵蚀剥蚀中山类型区生态服务价值最大,主要由林地提供;位于西北部的盐土湖积高原类型区生态服务价值最小,基本为草地所提供。本研究表明,不同的土壤类型和地貌类型均影响着土地生产能力的大小,从而影响着该地区的生态系统服务价值大小。
基于IUOCE的农业循环经济评价及障碍因素分析——以江西省为例
黄和平, 李亚丽, 乔学忠
2018, 26(6): 916-925. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.170963
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摘要:
为明确江西省2000—2015年农业循环经济的发展水平和障碍因素,本研究基于农业生产投入—利用—产出—消费—效应(IUOCE)过程,选取2001—2016年统计年鉴的5类20个评价指标数据,运用熵值法确定指标权重计算农业循环经济发展水平;运用因子贡献度、指标偏离度、障碍度3个指标对其障碍因素进行诊断。结果表明:1)2000—2015年间江西省农业循环经济的利用指标、产出指标、消费指标和效应指标发展水平在总体上都呈上升趋势,且上升幅度为产出指标>效应指标>消费指标>利用指标,投入指标呈下降趋势;2)2000—2015年江西省农业循环经济增长在总体上呈上升趋势,年均增长率为3.43%,增长较为缓慢;3)2000—2008年影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素有化肥有效利用系数、化肥使用强度、人均耕地、森林覆盖率、农民人均纯收入;2009—2015年影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素为化肥使用强度、复种指数、有效灌溉系数、农作物播种面积;4)2000—2015年投入指标和利用指标是影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素,且投入指标和利用指标的障碍度值呈逐渐增大趋势;产出指标、消费指标和效应指标的障碍度值在总体上呈减小趋势。总之,江西省农业循环经济发展水平总体呈上升趋势,影响江西省农业循环经济发展的障碍因素逐渐减少且障碍度偏高。
技术感知、环境认知与农业清洁生产技术采纳意愿
陈柱康, 张俊飚, 何可
2018, 26(6): 926-936. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.171051
摘要(848) HTML (2) PDF(1130)
摘要:
农业清洁生产技术的推广与采纳对于我国农业可持续发展意义重大,为考察技术感知与环境认知对农户农业清洁生产技术采纳意愿的影响,以中国11省的836份微观农户调查数据为基础,通过应用二元Logistic回归模型,探讨技术感知因素与环境认知因素对农户农业清洁生产技术采纳意愿的影响及其在不同农户群体间的差异性。研究结果表明:1)农户对农业清洁生产技术的感知易用性每降低1个层次,其采纳农业清洁生产技术的概率就会降低5.93%;农户对环境变化的感知程度每提升1个层次,其采纳意愿会提高12.57%。2)“技术感知易用型”农户的采纳意愿主要受到环境变化感知的影响,而“技术感知难用型”农户采纳意愿则主要受到环境变化感知和感知有用性的影响。3)影响“环境变化敏感型”农户采纳意愿的关键因素是感知易用性,而“环境变化滞后型”农户则主要受到年龄、受教育程度、家庭劳动力数量、家庭经营耕地面积的影响。基于上述研究结果,本文认为应对不同类型农户开展有针对性的宣传、教育工作,以提高农户的技术了解程度和环境认知水平,从而推动农业清洁生产技术的推广应用。