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2013年  第21卷  第8期

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研究报告
保护性耕作下大豆农田土壤呼吸及影响因素分析
张赛, 罗海秀, 王龙昌, 张晓雨, 周航飞, 马仲炼, 李榜江
2013, 21(8): 913-920. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00913
摘要(1509) PDF(1147)
摘要:
为了探讨保护性耕作对旱作农田土壤呼吸的影响, 采用LI6400-09仪器(LI6400便携式光合作用系统连接6400-09呼吸室)在重庆北碚西南大学试验农场对平作(T)、垄作(R)、平作+覆盖(TS)、垄作+覆盖(RS)、平作+覆盖+秸秆速腐剂(TSD)、垄作+覆盖+秸秆速腐剂(RSD)6种处理下的西南紫色土丘陵区小麦/玉米/大豆套作体系中大豆生长季节的土壤呼吸及其水、热、生物因子进行测定和分析, 探讨西南丘陵区保护性耕作下大豆农田土壤呼吸及其影响因素。结果表明, 大豆整个生育期内土壤呼吸先缓慢增强, 到开花期开始增长迅速, 成熟期明显下降。不同处理土壤呼吸速率存在差异, 表现为TTSD>TS、R>RSD>RS, 土壤呼吸的土温敏感指标Q10值排序为TS>TSD>RS=R>T>RSD。秸秆覆盖处理的土壤呼吸对于土壤温度敏感性较高, 垄作则降低了土壤温度敏感性。5 cm土层的土壤含水量高低排序为TSD>RSD>TS>RS>T>R。本研究中土壤呼吸与土壤水分呈抛物线函数关系, 垄作处理下土壤呼吸与土壤水分正相关, 达到显著水平; 其他处理均表现负相关, 其中TS达到极显著水平。在大豆农田生态系统中优势类群有弹尾目、螨目和双翅目, 干漏斗法、陷阱法捕获的土壤动物与土壤呼吸均没有显著的相关关系, 两种方法所得土壤动物数量加总与土壤呼吸进行相关分析, 发现处理T相关系数达到显著水平, r=0.901, P=0.037。
不同耕作条件下豆麦双序列轮作农田土壤温室气体的排放及影响因素研究
蔡立群, 王娟, 罗珠珠, 武均, 张仁陟
2013, 21(8): 921-930. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00921
摘要(1169) PDF(1383)
摘要:
为了研究耕作措施对双序列轮作农田土壤温室气体的排放及影响, 采用CO2分析仪、静态箱 气相色谱法在陇中黄土高原半干旱区对传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作+秸秆还田4种耕作措施下豆麦双序列轮作农田土壤温室气体(CO2、N2O和CH4)的排放及影响因素进行了连续测定和分析。结果表明: 测定期内4种耕作措施下农田土壤均表现为CO2源、N2O源和CH4净吸收汇; 除传统耕作不覆盖措施, 其他3种耕作措施不同程度地减少了2种轮作序列土壤的N2O排放通量, 并显著增加了土壤对CH4的吸收。CO2和N2O的排放通量分别与地表、地下5 cm处、地下10 cm处的土壤温度呈极显著和显著正相关关系, 相关系数分别为0.92**和0.89**、0.95**和0.91**、0.77*和0.62*; 而CH4吸收通量与不同地层的温度之间无明显的相关关系; CO2和CH4的通量与0~5 cm、5~10 cm的土壤含水量均呈显著正相关关系, 相关系数分别为0.69*和0.72*、0.77*和0.64*, 而与10~30 cm土壤含水量无明显相关关系; N2O排放通量与各层次的土壤含水量之间均呈不显著负相关关系。对2种轮作序列各处理下土壤中排放的3种温室气体的增温潜势计算综合得出: 4种耕作措施中, 免耕不覆盖处理可相对减少土壤温室气体的排放量, 进而降低温室效应。
秸秆覆盖对旱作冬小麦农田土壤呼吸、作物产量及经济 环境效益的影响
涂纯, 王俊, 官情, 刘文兆
2013, 21(8): 931-937. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00931
摘要(1529) PDF(1143)
摘要:
基于2009-2011年田间试验, 研究了黄土旱塬区不同秸秆覆盖措施下冬小麦农田土壤呼吸和小麦产量变化, 计算了生产每千克籽粒产量下土壤CO2的释放量, 并以此比较了处理间的经济 环境效益值。试验包括4个处理: 无覆盖对照(CK)、全年9 000 kg·hm-2秸秆覆盖(M9000)、全年4 500 kg·hm-2秸秆覆盖(M4500)和夏闲期秸秆覆盖(SF)。结果表明: 冬小麦生育期内土壤CO2累积释放量在处理间无显著差异, 但第1年生育期为14.92~17.43 t(CO2)·hm-2, 显著高于第2年[12.95~13.69 t(CO2)·hm -2](P<0.05), 处理和年份的交互作用不显著。与CK(产量5.03 t·hm-2)相比, 秸秆覆盖降低了作物产量, 其中M9000 (4.71 t·hm-2)与CK差异显著。经济 环境效益值计算结果显示, 冬小麦生育期内生产每千克籽粒释放2.96~3.16 kg CO2, 处理间无显著差异。从各处理平均值看, 小麦产量以及经济 环境效益值均存在显著的年际差异, 降水偏少的第1年度作物产量(4.60~4.98 t·hm-2)显著低于降水相对丰富的第2年度(4.50~5.47 t·hm-2), 但经济 环境效益值(3.03~3.69 kg·kg 1、2.45~2.88 kg·kg-1)结果相反。处理和年份对作物产量和经济 环境效益值具有显著的交互影响, 在缺水年份秸秆覆盖能够提高作物产量, M9000处理具有最优的经济 环境效益; 而在丰水年份, 秸秆覆盖导致产量显著下降, CK具有更好的经济 环境效益。
行距和行向对不同密度玉米群体田间小气候和产量的影响
余利, 刘正, 王波, 段海明, 孟凡进, 李秋月
2013, 21(8): 938-942. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00938
摘要(1391) PDF(1279)
摘要:
"浚单20"是目前我国种植面积较大的紧凑性高产玉米品种。为充分发挥该品种在安徽种植区域的高产潜力, 开展了种植密度、行距和行向三者相配置的田间试验, 在60 000株·hm-2和67 500株·hm-2两种种植密度下, 研究了不同行距和行向对"浚单20"的田间小气候和玉米产量的影响。结果表明: 随着行距增大, 玉米群体内部的日均风速和日均光照强度逐渐增大, 累计积温和日均相对湿度则呈下降趋势。在同一种植密度和行距条件下, 东西行向种植比南北行向种植的玉米群体日均风速较大、日均光照强度较高、累计积温较低和日均相对湿度较小, 且产量高。同一种植行向, 不同种植密度和行距配置条件下, 玉米产量差异达显著水平(P<0.05)。其中种植密度为60 000株·hm-2, 东西行向种植, 行距为50 cm时, 玉米群体结构较为合理, 所形成的田间小气候较有利于"浚单20"的生长发育, 籽粒产量达到10 582.5 kg·hm-2。通过研究阐明了行距、行向和密度三者不同配置所形成的田间小气候与玉米产量形成的关系, 为提高"浚单20"在安徽省的种植水平提供指导。
水分胁迫下不同年代冬小麦品种干物质积累与转运特性
黄玲, 高阳, 李新强, 邱新强, 申孝军, 刘战东, UZOKWEPaulineAdaobi, 段爱旺
2013, 21(8): 943-950. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00943
摘要(1271) PDF(1029)
摘要:
为了明确河南中部地区冬小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及对水分亏缺响应的差异, 选取新中国成立以来6个不同年代主栽冬小麦品种, 采用测坑试验研究了冬小麦品种在不同水分胁迫(CK: 充分供水田间持水量的75%~85%; MD: 轻度干旱, 田间持水量的60%~70%; SD: 重度干旱, 田间持水量的45%~55%)下干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。结果表明, 品种改良协调了干物质在各生育阶段的分配, 使花前和花后干物质积累与转运对籽粒的贡献更加平衡。在品种更替过程中, 株高和穗下节降低, 千粒重、籽粒产量和收获指数增加, 干物质积累总量无显著差异, 千粒重和收获指数的提高对产量增加起重要作用。在CK、MD和SD处理下, 20世纪90年代和2002年品种比20世纪50年代品种平均株高降低35.2%、36.2%和38.2%, 平均千粒重比增加31.7%、17.4%和56.3%, 平均籽粒产量增加40.4%、43.0%和52.4%; 20世纪90年代和2002年品种的收获指数比20世纪80年代及以前品种增加31.4%、22.3%和24.6%。CK处理早期品种干物质积累在抽穗至开花阶段超过现代品种。MD和SD处理的20世纪90年代及以后的品种花前干物质转运能力高, 茎秆干物质输出率增加, 花后贮藏物质积累降幅小, 干物质贮藏转运分配比例适宜, 对籽粒贡献率高, 是水分胁迫条件下现代品种高产的基础。
基于水分供需关系的冬小麦夏玉米节水灌溉模式研究
刘晓媛, 徐绍辉, 崔峻岭, 时青
2013, 21(8): 951-958. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00951
摘要(1147) PDF(1098)
摘要:
节水灌溉是解决水资源短缺问题的重要途径之一。在长期田间试验的基础上, 运用Hydrus-1D模型对研究区冬小麦 夏玉米轮作条件下的田间水分运移过程进行了模拟分析, 探讨适宜的节水灌溉模式。结果表明, 表征土壤水分实测值与模拟值精度关系的Nash-Suttcliff效率系数Ens为0.652~0.903, 均大于0.5, 模型效果良好; 在灌水量为520 mm的传统灌溉模式下, 1.6 m土层深层土壤水分无效渗漏量为189 mm, 占地表总入渗补给水量的22.3%, 土壤水分无效渗漏大, 且与降雨和灌溉关系密切; 根据作物水分供需状况及土壤水分状况得出夏玉米、冬小麦季的灌溉量分别为50 mm、320 mm, 比传统灌溉模式共节水100 mm。改进后的灌溉模式对于土壤水分渗漏具有良好的控制作用, 土壤水分渗漏峰值明显降低, 根据作物供需与土壤水分状况提出的节水灌溉模式能减少土壤水分渗漏, 提高灌溉水利用效率。
不同土壤水分供应下锌对玉米叶片超微结构的影响
王盛锋, 高丽丽, 刘自飞, 黄金生, 陈磊, 刘荣乐, 汪洪
2013, 21(8): 959-965. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00959
摘要(1109) PDF(853)
摘要:
选择 土为供试土壤, 进行盆栽玉米试验, 设定0和5.0 mg·kg-1两个锌处理, 按土壤饱和持水量的40%~45%和70%~75%在玉米的4叶1心期实施干旱和正常水分处理。生长50 d后, 测定不同土壤水分与锌供应状况下植株生物量和锌含量, 利用透射电子显微镜观察完全伸展新叶的超微结构变化, 以期揭示不同土壤水分供应下, 植物对施锌的响应机理。结果表明: 土壤水分供应充足条件下, 与不施锌相比, 施锌玉米地上部生物量和总干重分别增加78%和52%, 根系和地上部锌含量和锌吸收量增加较多; 而干旱条件下, 施锌对玉米生物量无显著影响。干旱条件下缺锌玉米叶片维管束鞘细胞中叶绿体结构基本保持完好, 淀粉粒和基质片层清晰可见, 但叶肉细胞中叶绿体膜受损, 基质片层结构出现皱缩, 基粒片层减少; 施锌玉米叶片维管束鞘细胞中叶绿体结构保持完好, 叶绿体周围的线粒体数目较多, 叶肉细胞中叶绿体中脂肪颗粒增多, 叶片维管束鞘细胞与叶肉细胞之间可见清晰的胞间连丝。土壤水分充足处理下, 缺锌叶片细胞膜出现皱缩, 维管束鞘细胞叶绿体淀粉粒增多, 片层结构受损, 严重时维管束鞘细胞中内溶物消失, 残存的叶绿体中仅有淀粉粒和少许片层; 叶肉细胞中叶绿体可见淀粉粒, 但片层结构少, 有些出现断裂、收缩。土壤水分充足条件下, 施锌玉米维管束鞘核叶肉细胞结构清晰, 叶绿体结构完整。结论认为: 锌对干旱胁迫下玉米叶片细胞结构的破坏有一定的缓解作用; 但土壤水分正常供应下, 缺锌导致细胞结构受损程度比干旱情况下更严重。
烟草气孔导度对光强的响应
钟楚, 朱勇
2013, 21(8): 966-972. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00966
摘要(1146) PDF(1388)
摘要:
气孔导度模型是评价植物叶片气孔调节的重要工具。为比较几种常用的气孔导度模型对烟草的适用性, 本研究采用Li-6400光合测定系统, 测定了大田条件下, 烟草叶片在控CO2(390 μmol·mol-1)和控温(20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃)情况下的气孔导度光响应曲线。以Ball-Berry模型(BB模型)、Leuning修正模型(BBL模型)、叶子飘和于强推导的机理模型(BBY模型), 对各温度下烟草的气孔导度进行拟合和比较, 将气孔导度模型与净光合速率的光响应修正模型进行耦合(耦合模型), 研究了烟草气孔导度的光响应特征, 并与Jarvis模型进行比较。拟合结果表明, 较之BB模型和BBL模型, BBY模型能更好地描述各温度下烟草气孔导度与净光合速率之间的关系。耦合模型和Jarvis模型都能较好地拟合烟草气孔导度对光强的响应曲线, 但耦合模型的拟合效果更好, 且可以直接估算最大气孔导度和对应的饱和光强, 同时可以研究最大气孔导度与最大净光合速率是否同步的问题。结果表明, 各温度下, 烟草最大气孔导度与最大净光合速率并不同步。20 ℃下气孔导度早于净光合速率达到最大值, 而其余温度下气孔导度晚于净光合速率达最大值。
溶质类型与矿化度对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响
郭全恩, 王益权, 南丽丽, 曹诗瑜, 车宗贤
2013, 21(8): 973-978. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00973
摘要(1185) PDF(1108)
摘要:
盐渍化土壤水分有效性是制约土地生产能力的关键因素之一。研究不同盐分类型及矿化度的盐溶液对土壤水分有效性的影响, 可为微咸水合理灌溉以及促进土壤生产潜力的发挥提供科学依据。本研究采用离心法在室内研究了脱水过程中灌溉水的溶质类型(NaCl和Na2SO4)与矿化度(0、1 g·L-1、3 g·L-1、5 g·L-1、10 g·L-1)对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响。结果表明: 不同矿化度的NaCl和Na2SO4处理均可使田间持水量、暂时萎蔫系数、永久萎蔫系数、迟效水和无效水较对照有所降低。不同矿化度的NaCl处理以及1 g·L-1的Na2SO4处理土壤全有效水和速效水都较对照增加, 3 g·L-1、5 g·L-1和10 g·L-1的Na2SO4处理土壤全有效水和速效水都较对照减小。不同矿化度的NaCl和Na2SO4处理均可使土壤通气孔隙和毛管孔隙相对减少, 非活性孔隙增大, 其中矿化度为5 g·L-1的NaCl和Na2SO4处理对其影响最为明显, 通气孔隙分别较对照减小16.8%和14.8%, 毛管孔隙分别较对照减小5.2%和6.5%, 非活性孔隙分别较对照增加15.7%和14.4%。NaCl对于土壤比水容量和毛管断裂的延迟效果比NaSO4明显。且土壤溶液盐分含量增加, 土壤持水能力下降、供水性能增加而土壤抗旱性降低。
生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响
张祥, 王典, 姜存仓, 朱盼, 雷晶, 彭抒昂
2013, 21(8): 979-984. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00979
摘要(2154) PDF(2080)
摘要:
为了探讨生物炭对不同土壤的改良效果, 采用盆栽试验, 研究了施用生物炭对我国南方两种代表性土壤(红壤和黄棕壤)理化性质的影响及其动态变化差异。结果表明: 强酸性红壤施用生物炭能明显提高pH而降低其酸度, 同时增加土壤的有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量, 且随着生物炭施用量(生物炭量/土壤量: 0、0.5%、1.0%、2.0%)的增加, 改良效果不断加强; 弱酸性黄棕壤施用生物炭也提高了土壤pH、有机质、速效磷、速效钾含量, 但对该土壤中的碱解氮含量无明显影响。不同生物炭用量的效应存在较大差异, 在2.0%时对两种土壤各理化性质影响均表现为最明显, 红壤pH平均增加0.61, 有机质、速效磷、速效钾、碱解氮分别平均提高203.4%、369.3%、368.0%、30.4%, 而黄棕壤pH、有机质、速效磷、速效钾分别平均增加0.55、124.2%、57.5%、50.3%。因而, 相同用量的生物炭对红壤的改良效应好于黄棕壤, 且施用生物炭对两种土壤速效钾含量影响最大, 其次是有机质、pH、速效磷、碱解氮。
蜉金龟堆肥和自然堆肥类胡敏酸的表征及特性研究
康露, 吴景贵, 赵欣宇, 孟安华
2013, 21(8): 985-991. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00985
摘要(1639) PDF(1081)
摘要:
分别用焦磷酸钠和氢氧化钠浸提新鲜牛粪、蜉金龟堆肥(APCM)和自然堆肥(腐熟牛粪)产物中的类胡敏酸, 采用元素组成、红外光谱及差热分析研究了其结构特征。元素分析结果表明, 蜉金龟堆肥焦磷酸钠浸提物--类胡敏酸(NaHLA)的芳香性低于新鲜牛粪和自然堆肥, 而碳水化合物及氮元素含量增加。蜉金龟堆肥氢氧化钠浸提物--类胡敏酸(PAHLA)的碳水化合物和氮元素含量也高于新鲜牛粪和自然堆肥, 而自然堆肥PAHLA的芳香性略低于新鲜牛粪和蜉金龟堆肥。红外光谱分析结果表明, 与自然堆肥NaHLA相比, 蜉金龟堆肥NaHLA中羧酸脂类化合物、酮类化合物、脂肪族化合物及碳水化合物有所增加。与新鲜牛粪PAHLA相比, 蜉金龟堆肥和自然堆肥PAHLA的碳水化合物、脂肪族化合物、酚类化合物及纤维素酯类减少, 同时蜉金龟堆肥PAHLA的酰胺化合物在蜉金龟消化过程中被其吸收。差热分析结果表明, 自然堆肥NaHLA的热稳定性高 于新鲜牛粪和蜉金龟堆肥, 而蜉金龟堆肥NaHLA的脂族化合物、外围官能团和分子内部芳香结构含量较高, 分子结构较复杂。蜉金龟堆肥PAHLA存在两个放热峰, 而新鲜牛粪和自然堆肥的中温放热峰消失。综上, 蜉金龟堆肥和自然堆肥采用两种提取液浸提出类胡敏酸的结构特征存在差异性。
怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性空间分布规律及影响因素分析
马堃, 李橙, 肖凡, 冯圣东, 杨志新
2013, 21(8): 992-997. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00992
摘要(1141) PDF(1437)
摘要:
为了探明影响土壤过氧化氢酶活性空间变异规律的葡萄品种、土壤物理、化学因素及其内在关系, 本文利用GIS和地统计学分析方法研究了怀涿葡萄产区(河北省怀来、涿鹿两县)的83个表层土壤样品。结果表明: 怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活性表现出较强烈的空间相关性, 其变异规律呈现出明显的区域差异分布特征, 土壤过氧化氢酶活性的最佳空间拟合模型为指数模型; 土壤中大量元素(除K外)、中量元素、微量元素、重金属元素和一些有益元素(V、I)均对土壤过氧化氢酶活性表现出了显著或极显著的活化作用。在当地传统的土壤 葡萄体系管理模式下, 土壤过氧化氢酶活性的空间变化规律与土壤不同空间位点的大多数化学元素含量变异分布特点密切相关; 土壤过氧化氢酶活性与细粉粒含量呈显著正相关, 与土壤黏粒含量呈极显著正相关, 可以认为物理性黏粒尤其是黏粒和细粉粒含量是影响怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活性空间变异特征的另一个重要因素。而葡萄品种和土壤pH对土壤过氧化氢酶活性影响较小, 与土壤过氧化氢酶活性的空间分布规律关系不大。
免耕夏玉米田杂草防治关键期研究
李秉华, 张永信, 边全乐, 李宗领, 王贵启
2013, 21(8): 998-1003. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00998
摘要(1141) PDF(934)
摘要:
杂草防治关键期是农田杂草综合治理的关键内容。2010年和2011年通过玉米不同时期共生杂草和免除杂草的田间小区试验, 对河北省石家庄市免耕夏玉米田的杂草消长动态与杂草防治关键期进行了研究。结果表明, 田间杂草以牛筋草、马唐等禾本科杂草为主, 相对多度94.93%以上。玉米播种后21 d时田间杂草密度最大, 之后杂草密度开始不断降低。玉米播种后相对时期0~20.41%内萌发的杂草对玉米的产量影响最大; 玉米播种后相对时期19.09%~42.73%内玉米与杂草的竞争强度最高, 是需要对田间杂草严格控制的时期。对玉米共生杂草或免除杂草的相对时期与玉米相对产量的关系进行拟合, 玉米与杂草共生的相对时期与玉米相对产量的关系(杂草防治关键期的始期)符合改进的Logistic模型, 玉米苗后免除杂草的相对时期(杂草防治关键期的终期)与玉米相对产量的关系符合Gompertz模型。当杂草对玉米产量造成可接受的产量损失率为3%时, 免耕夏玉米田的杂草防治关键期开始于玉米相对时期的14.15%, 结束于56.62%。
豌豆品种对绿色型豌豆蚜种群参数的影响
王小强, 韩秀楠, 曹馨月, 张廷伟, 刘长仲
2013, 21(8): 1004-1008. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.01004
摘要(1202) PDF(1023)
摘要:
在(23±1) ℃、光照时间16 h、相对湿度70%~80%人工气候箱条件下, 研究了"草豌豆"、"定豌1号"、"定豌2号"、"G1997"4个豌豆品种对绿色型豌豆蚜种群变化的影响, 旨在为种植豌豆时品种的选择提供理论依据。结果表明, 在不同豌豆品种上绿色型豌豆蚜的各虫态发育历期和单雌一生最高产仔量均有显著差异, 其在"G1997"上完成一生所需时间最长(17.92 d), 在"草豌豆"上最短(12.69 d); 其最高产仔量在"G1997"上最多, 为117头·头 1, 在"草豌豆"上最少, 为60头·头 1。存活曲线均为Ⅰ型, 存活率高低依次为"G1997"、"定豌2号"、"定豌1号"和"草豌豆"; 净增值率"定豌2号"、"定豌1号"、"G1997"、"草豌豆"相应分别为40.569 2、37.952 4、31.607 8、25.000 0; 内禀增长率在"定豌1号"上最大, 为0.275 8, 而在"G1997"上最小, 为0.188 6; 种群加倍时间依次为"G1997"(3.675 0 d)、"定豌2号"(2.867 6 d)、"草豌豆"(2.729 8 d)和"定豌1号"(2.513 1 d); "定豌1号"是其最喜食的品种, 其次为"定豌2号"、"草豌豆", 最后是"G1997"。
鄱阳湖区加州鲈网箱生态养殖模式的效果评估
王海华, 傅义龙, 徐先栋, 饶毅, 陈文静, 盛银平
2013, 21(8): 1009-1015. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.01009
摘要(1257) PDF(1229)
摘要:
为做好鄱阳湖区农(渔)民的"转捕为养、退田还湖"工作, 发展适于湖区资源生态特点的高效渔业模式, 2008-2011年在江西省都昌县鄱阳湖水域开展了加州鲈规模化网箱生态养殖试验, 采用现场调查、生态监测与数据分析相结合的研究方法对养殖效益和生态经济效果进行了综合评估。结果表明, 鄱阳湖的气候、生态和资源条件均适合加州鲈养殖, 加州鲈年有效生长期8个月以上; 2008-2011年网箱养殖的饵料系数分别为8.04、7.14、6.11和5.25, 投入产出比分别是1︰1.53、1︰1.59、1︰1.77和1︰1.84, 经济效益逐年递增; 能量转换效率分别为0.18、0.20、0.24和0.29; 生态效益也逐年提高; 生态经济综合效价分别是0.36、0.42、0.58和0.70, 增幅近1倍, 表明该模式的经济效率、生态效率呈正相关关系, 生态经济效益显著。此外, 对本模式的碳汇价值和氮磷污染消减潜力的初步评估, 得出2011年加州鲈网箱养殖固定的C、N、P达到7.08 t、1.18 t、0.57 t, 碳汇价值评估最高可达4 250美元, 相当于养殖毛利润的3.35%。加州鲈网箱生态养殖作为鄱阳湖区退田还湖的一种生态经济途径, 有推广实施的价值, 适宜规模的确定应以网箱养殖区小型野杂鱼类资源量的科学评估为基础。
旱地春小麦产量对逐日最低温度和最高温度变化响应的模拟与分析
董莉霞, 李广, 刘强, 燕振刚, 罗珠珠
2013, 21(8): 1016-1022. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.01016
摘要(1309) PDF(1417)
摘要:
为了探索气温波动对旱地春小麦产量的影响, 对逐日最低温度和最高温度2个因素进行了9种水平的交叉组合设计, 应用APSIM(Agricultural Production System Simulator)模型模拟各种情况下春小麦产量, 采用二次多项回归、单因素边际效应分析和通径分析研究春小麦产量对逐日最低温度和最高温度变化的响应。结果表明: 当最高温度不变时, 最低温度每升高0.25 ℃, 最大增产1.40%, 平均增产1.34%, 最低温度升高对春小麦产量的影响为正效应; 当最低温度不变时, 最高温度每增加0.25 ℃, 最大减产2.88%, 平均减产2.42%, 最高温度升高对春小麦产量的影响为负效应, 产量随最高温度的升高呈二次抛物线下降变化; 最低温度和最高温度之间存在负的协同效应, 最高温度升高造成春小麦的减产效应超过最低温度升高的增产效应。平均温度的升高引起春小麦减产, 主要是由最高温度的升高引起的。
基于PSR模型的水土流失区生态 经济系统耦合研究*--以朱溪河流域为例
毕安平, 朱鹤健
2013, 21(8): 1023-1030. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.01023
摘要(1375) PDF(1349)
摘要:
本研究利用2000年和2009年两期社会经济和自然地理数据, 建立了朱溪河流域生态 经济系统PSR模型, 并采用熵权法为指标体系确权; 利用压力、状态、响应、综合发展水平和耦合协调度等指标, 分析了流域生态 经济系统演化态势和主要驱动因素。结果表明: (1)压力指标呈不均衡变化, 得分从80.0微降为79.0; 系统状态改善明显, 人类响应积极, 得分分别从70.9和67.5上升到94.0和87.5; 综合发展水平快速上升(得分从66.1上升为93.6)且空间差异缩小(变异系数从0.07缩小为0.05), 耦合协调程度下降(得分从92.7下降为83.8)且空间差异有所扩大(变异系数从0.09扩大为0.19), 表明流域生态 经济系统演化迅速但还没有实现系统耦合协调。(2)种植业比重、非农收入、耕地面积、人口流出、土地流转、纯收入和水土保持投入等关键因子控制着流域生态 经济系统演化; 压力、响应因子是系统耦合协调的主要影响因子, 状态因子则是系统综合发展水平的主要影响因子; 这些影响因子是人为调控关键着力点。(3)流域生态 经济系统正从高水平不稳定状态向高水平稳定状态过渡, 处于"系统重建"向"系统耦合"演进的阶段。
基于水足迹的河北省水资源安全评价
韩玉, 杨晓琳, 陈源泉, 隋鹏, 顾时贵
2013, 21(8): 1031-1038. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.01031
摘要(1406) PDF(1766)
摘要:
水足迹是基于消费基础的水资源利用情况的指示器, 能深刻揭示社会经济系统对水资源的真实消费, 为水资源可持续规划与管理提供了新的思路和研究方向。本文以河北省为例, 运用产品虚拟水研究方法计算了2010年河北省的虚拟水消费和水足迹。结果表明, 2010年河北省水足迹为896.40×108 m3, 人均水足迹为 1 246.04 m3, 高于全国平均水平; 水资源匮乏度为747.81%, 水资源压力指数高达1 054.08%, 说明河北省水资源利用呈不可持续状态。亟需加快提高水资源利用效率, 优化作物布局、调整种植结构, 改善人类消费结构及消费模式和虚拟水进口, 强化节水工作。