水热梯度变化及不同施肥措施对东北地区土壤有机碳、氮影响

基于样区的野外观察、土壤实测数据和20年气象资料的统计,分析了东北样区内土壤有机碳含量、储量和土壤全氮含量的空间分布格局及其与年均温(t)、降雨量(p)、有效积温(s)和降雨量/年均温p/t之间的关系.分析了相同水热条件下长期施肥措施对土壤有机碳含量和土壤全氮含量的影响,以及不同水热条件下相同施肥措施间的差异.结果表明:样区内土壤有机碳含量、储量和土壤全氮沿纬度呈现出南低北高的分布趋势;有机碳含量、有机碳储量与气候因素之间存在良好的相关性,土壤全氮含量与p/t间存在良好的相关性.长期施肥处理表明,在相同水热条件下外源有机肥的加入,以及合理施肥都能提高土壤碳含量;相同施肥处理土壤有机碳、氮在不同水热梯度条件下差异显著.     

明确目标 狠抓落实 全面推进国家水土保持重点建设工程

2003—2007年国家水土保持重点建设工程实现了项目区基本农田、粮食产量和群众收入"三增加",农业生产条件、群众生活水平、生态环境"三改善",水土流失量、坡耕地、贫困人口"三减少"。其主要经验是:坚持综合治理,注重治理理念和模式创新;坚持"八片"精神,注重治理机制创新;坚持政府领导,注重创新部门协作机制;坚持治理与开发相结合,注重有效促进农民增收;坚持示范带动,注重突出规模效益;坚持制度建设,注重规范工程建设管理。在新一期(2008—2012年)国家水土保持重点工程建设中,要进一步加强领导,强化政府行为,精心组织实施;进一步创新治理思路和模式,做好工程建设"五结合";多方筹措资金,进一步加大投入力度;根据水土保持工程的特点和优势,把依靠政府行政推动与市场机制有机地结合起来,进一步探索群众参与机制;高度重视资金管理工作,进一步加强资金监管;把宣传工作作为发挥工程建设示范作用的基础性工作抓紧抓好,营造良好的水土保持氛围,加大工程示范带动作用。     

Zonal,provincial, lithological,and geomorphic features of soil salinization in the Southern federal okrug of Russia

The relationships between soil salinization and the zonal and provincial bioclimatic conditions, the lithological composition of the sediments, and the geomorphic features of the territory have been analyzed for the Southern federal okrug of Russia. It is shown that the lithological and geomorphic conditions (relief, salinity of parent materials, degree of drainage, and the depth of saline groundwater) play an important role in the distribution of salt-affected soils against the background of the more general regularities specified by the climate. The participation of salt-affected soils in the soil cover of the Southern federal okrug increases in the eastward direction from the forest-steppe zone to the semidesert zone in agreement with an increase in the aridity and continentality of the climate. The chemical composition of soil salts also changes: the sulfate and soda-sulfate types predominate in the forest-steppe zone; the sulfate type or the sulfate type with the participation of soda, in the steppe zone; the sulfate-chloride type, in the dry steppe zone; and the chloride type, in the semidesert zone. The lithological and geomorphic conditions within the particular zones and provinces affect the distribution pattern of the salt-affected soils and the degree and chemistry of the soil salinization. The areas of salt-affected soils were calculated with the use of a digital version of the Map of Salt-Affected Soils of Russia (1: 2.5 M scale) with due account for the participation of these soils in the soil cover of the particular delineations and the data on the depth of the upper boundary of the salt-bearing horizons, the degree and chemistry of the soil salinization, and the area of solonetzes and solonetzic soils.     

土壤水氮资源的利用与管理 Ⅰ.土壤水氮条件与根系生长

本文从提高土壤水分和养分资源利用效率出发,研究与此有关的土壤水氮条件与作物根系生长的关系, 以及适宜的水氮范围。根据冬小麦、夏玉米试验结果表明,根长（ Ｌｒ） 发展动态,根长密度（ Ｌｒ Ｄ） 及其垂直分布和根长／ 冠重比值（ Ｌｒ／ Ｄ Ｍｐ） ,均受土壤水氮条件的影响。水氮的严重胁迫,都会使根系发展受抑制,而 Ｌｒ／ Ｄ Ｍｐ 却加大。在水分稍有亏缺条件下,土层中部根长密度增加,但后期衰亡速率也较快。 Ｌｒ 和 Ｌｒ／ Ｄ Ｍｐ 的综合评价,可用以衡量根系状况。本文运用 Ｌｒ 和 Ｌｒ／ Ｄ Ｍｐ 与水氮条件关系的等值线图的叠加法,将两图高值区的重叠区,作为作物在该生育阶段的适宜指标范围和适宜的水氮范围。     

黄土丘陵沟壑区不同植被坡面产流产沙效应研究

为了分析新栽种植被坡面的产流产沙特性,基于罗玉沟流域试验站的自然降雨数据及3种植被(新栽植杏树、小冠花、冬小麦)覆盖小区的产流产沙数据,分析了不同坡度(10°、15°、20°)和不同雨型条件下各小区的产流产沙规律。结果表明:①不同坡度下各小区的产流量、产沙量均为林地最小,牧草地次之,农地最大。②雨型Ⅰ、Ⅱ条件下,各小区平均产流量均为林地小区<牧草地小区<农地小区。雨型Ⅰ条件下各小区平均产沙量牧草地小区<林地小区<农地小区,雨型Ⅱ条件下平均产沙量林地小区<牧草地小区<农地小区。③牧草地产流量与降雨量之间呈极显著正相关关系,农地产流产沙量与降雨量之间,产流量与平均雨强之间存在显著正相关关系。     

基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统设计与应用

为从数据采集的硬件设备和信息处理分析的软件上支撑“生产建设项目水土保持监管示范”工作,根据现代空间技术、测绘技术和信息技术的新发展,结合水土保持监督检查工作的新需求,在全面分析生产建设项目水土保持监管工作的数据及其管理需求的基础上,通过监管业务定制创新、软件硬件集成创新及其应用创新,研制开发了“基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统”,实现了水土保持监督检查基础数据管理、监管信息采集与分析、生产建设活动合规性判别与预警、空间数据GP服务、数据一键导入与导出以及信息发布与共享服务.2年多的测试和推广应用表明,系统为强化生产建设项目水土保持监管内业与外业工作的流程化和规范化,开展生产建设活动的时空合规性和量质合规性即时分析和监督检查的动态管理与历史分析,为实现生产建设活动水土保持情况的网络联动与交互性可视化提供了坚实的技术基础,对进一步提高水土保持监督检查效能、推进生产建设单位积极主动落实水土保持方案等发挥了良好作用.     

黄土高原植被恢复与建设策略

以中国水土流失与生态安全综合科学考察——西北黄土区考察组获得的资料为依据,对黄土高原地区植被恢复的基础和潜力进行了系统分析,提出了植被恢复的目标和策略。黄土高原天然群落恢复的基本措施是封育,有条件的区域应实施人工促进,使植被自然恢复力与人为促进力相结合;人工植被建设应充分利用乡土树草种,合理利用外来种,采用防护性整地和管理措施,造林种草后引导乡土物种进入群落,进行天然化培育;以流域为治理单元,优化景观斑块空间布局和面积构成,逐步改造具有退化特征的人工群落,使建群种能够自我更新,群落可永续利用;政府部门在政策上要保护现有成果,扩大自然修复比例;保护大户承包治理的积极性,鼓励多元化投资,进行植被建设;扩大黄土区植被建设和科研投资力度,培育黄土区植被恢复方面的科技创新能力。     

新疆棉田残膜回收方式及资源化再利用现状问题与对策

地膜覆盖栽培技术在促进农作物增产增收的同时,地膜残留问题也给农业生产环境及生态环境带来了诸多危害,地膜使用与农业生态环境保护及农业绿色可持续发展之间的矛盾日益突出。新疆作为中国棉花主产区,受种植面积增长、长年连作、地膜强度差及回收力度不够等多重因素影响,棉田残膜污染问题尤为严重。该文在实地调研的基础上,分析归纳当前新疆棉田地膜使用基本状况及残留污染情况,以当前新疆棉田残膜回收方式及资源化利用情况为主要研究内容,对采用不同回收方式回收的棉田残膜特点进行分析。通过实地调查当前新疆残膜初清理方式、再加工处理工艺流程及利用途径等基本情况,分析了各生产环节配套设备及工作过程,结果表明:先进适用的农田残膜回收机械缺乏、机收棉田残膜含杂量较高、残膜初清理及再加工设备缺乏且技术不成熟、残膜初清理及再加工企业较少等是阻碍新疆农田残膜资源化利用进程的主要影响因素,建议通过加快耐候性及高强度地膜推广与示范,提升农田残膜机械化回收技术水平,合理布局残膜初清理及再加工企业等多种途径,实现地膜生产、使用、回收及资源化利用各环节协同推进,形成全产业链闭环残膜污染治理模式,全方位及多层次解决新疆农田残膜污染问题,为新疆乃至全国农田残膜污染治理及资源化利用提供一定借鉴与参考。     

浅谈北京市山区水土流失与非点源污染

利用北京市山区坡面径流小区实际观测资料,进行了山区非点源污染与水土流失关系的分析,说明了水土流失是非点源污染物的载体和水体污染的主要途径,影响非点源污染物流失和水土流失的主要因素一致,污染物流失量随着水土流失量的加大而加大。目前北京市在非点源污染治理方面,已实现了从以末端治理为主向从源头上控制为主的综合治理的转变,生态清洁小流域建设将水土流失和面源污染防治作为治理目标,在小流域内构筑"生态修复、生态治理、生态保护"三道防线,已在水源保护方面取得了显著的效益。     

攀西地区水土流失及其防治对策——以攀枝花市米易县为例

依据 2次遥感调查水土流失资料和两次土地利用现状调查资料分析 ,米易县水土流失呈继续恶化状态 ,水土流失面积增加 ,强度增大 ,造成这一状况的主要原因在于陡坡垦殖、森林植被的破坏以及开发建设的弃土。防治对策应强化水土保持执法和相关政策法规的配套完善 ,并以小流域综合治理为核心 ,因地制宜地开展陡坡耕地退耕 ,加强农村能源建设 ,切实提高天然林保护工程的实效。     

定量铺放自走式大葱联合收获机研制

为了提高大葱的机械化收获水平,该文结合大葱种植模式和农艺制度,设计了一种自走式大葱联合收获机。该机能够一次完成大葱的挖掘、抖土、喂入、夹持输送、二次去土清杂、收集、成堆铺放作业,主要由挖掘抖土装置、柔性夹持输送装置、收集卸料装置等关键部件组成。通过作业过程的理论分析和计算,确定了各关键部件参数。运用Box-Behnken中心组合试验方法,以整机前进速度、挖掘铲水平倾角、抖土频率、气缸伸缩周期作为试验因素,以大葱含杂率和损伤率为评价指标,开展了四因素三水平正交试验。通过Design-Export 8.0.6.1数据分析软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,分析各试验因素对大葱含杂率和损伤率的影响,并对试验因素进行参数优化。试验结果表明:影响大葱含杂率的各因素显著性顺序为整机前进速度>抖土频率>挖掘铲水平倾角>气缸伸缩周期,影响大葱损伤率的各因素显著性顺序为挖掘铲水平倾角>抖土频率>气缸伸缩周期>整机前进速度;最优工作参数组合为整机前进速度0.7 m/s,挖掘铲水平倾角35°,抖土频率4.3 Hz,气缸伸缩周期2.5 s,此时大葱含杂率的模型预测值为3.00%、损伤率为1.66%,田间试验的大葱含杂率为3.14%、损伤率为1.74%,与模型预测值的相对误差均小于5%。研究结果可为自走式大葱联合收获的结构完善和作业性能优化提供参考。     

茶多酚和铜对可变电荷土壤钙镁释放的影响

通过批平衡试验,研究茶多酚、铜和体系pH对可变电荷土壤释放钙镁离子的影响。研究发现,铜离子初始浓度为2.0mmol/L,最终体系pH为5.0时,随着茶多酚添加量的增加,可变电荷土壤表面的负电荷增加,土壤表面释放的钙镁离子量减少。茶多酚初始添加量为20 g/kg,最终体系pH为5.0时,随着铜离子初始浓度的升高,可变电荷土壤对铜离子的吸附量增加,铜离子通过与钙镁离子发生离子交换,形成对吸附位点的竞争,从而增加钙镁离子的释放。茶多酚初始添加量为20 g/kg,铜离子浓度为2.0 mmol/L,随着pH的升高,可变电荷土壤钙镁离子释放量下降。在相同pH条件下,茶多酚可以通过自身的吸附增加可变电荷土壤表面负电荷,减少可变电荷土壤钙镁离子的释放量。研究结果可为茶园土壤酸化和污染控制提供参考。     

试论将“水土保持”改称“水土生态保持”的科学性

我国“水土保持”一词的提出已有60多年的历史,而治理水土流失的历史则可以追溯到西周初期(公元前16~11世纪)。水和土是陆地生态系统重要的生态因子,而以水和土为首要立地条件的生态植被,是陆地生态系统的第一性生产者,也是水土保持生态效益的直接承担者,所以植被的保护和恢复是水土保持不可或缺的重要部分,生态保护和生态与环境的改善愈来愈成为水土保持不可分割的重要内容。从水土保持的历史和当今不断丰富的水土保持实践来看,应将传统的“水土保持”称谓改称“水土生态保持”,这样更符合水土保持学科发展的需要,能够反映当前水土保持实践,有利于提高全社会对水土保持生态建设的认知度,有利于水土保持的行业管理。     

黑土肥力变化特点及其与土壤复合胶体性质的关系

黑土占黑龙江省耕地面积一半以上,是肥沃的土壤.但是,开垦后用养结合不好,土壤肥力呈现明显下降的趋势.本文拟从研究黑土肥力下降及其与土壤复合胶体的关系,以及有机质培肥黑土的效果及其对土壤复合胶体的影响,探索黑土肥力下降原因及培育高产黑土的技术途径,以便为快速培育高产黑土提供科学依据.为此,我们采集不同开垦年限的黑土和施用有机质不同程度培肥的黑土,进行了比较研究.     

氮锌复合作用对白三叶草生长、氮锌吸收和生理生化特性的影响

采用砂培试验方法,系统研究了不同水平氮锌配施对白三叶生长和生理生化特性的影响。结果表明,在缺锌条件下,随施氮水平增加,白三叶氮代谢和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量下降,ABA、MDA含量增加,氮锌配施对生长和元素吸收表现为拮抗效应;在足量供锌条件下,与低量供氮相比,中量供氮时,白三叶氮代谢和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量增加,ABA、MDA含量下降,氮锌配施对生长和元素吸收表现为协同效应。当高量氮时,氮锌配施则表现为拮抗效应。在判断氮锌复合作用类型时,应区分生长量变化引起的“浓缩效应”和“稀释效应”,应以生长量和吸收量变化来确定氮锌复合作用的类型。     

农业生态学的新视野

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。     

气吸式胡萝卜起垄播种一体机研制

该研究结合山东等地的胡萝卜垄作种植模式,研制了一种集起垄、开沟、精量播种、覆土、镇压等功能于一体的气力式胡萝卜精量播种机,实现胡萝卜垄上窄行精量播种作业。该机采用负压吸种、正压吹杂完成单粒精量播种,主要由气吸式精量排种器、起垄整形装置、开沟分种装置、覆土器、机架及传动系统组成。根据吸种及投种过程的种子受力及运动分析,得到排种器气室真空度临界值,明确了投种位置及株距均匀性的主要影响因素。设计了双圈型孔排种盘,排种盘内外圈型孔所在圆周半径分别为87.5和95.0 mm,每圈型孔数量为30个。依据清种要求及作业空间,设计锯齿刮板式及偏心式刮种器,实现型孔两侧刮种;根据种植农艺要求,确定FL-2.5型风机,实现不同播种风量要求;采用3个双翼铧式犁起垄,并通过整形装置对垄形进行修整,一次完成2个梯形垄;遵循单体双窄行、浅开沟及少覆土要求,确定了开沟分种结构及覆土板参数。依据投种过程分析,采用低位投种方式,最低限度布置排种器,开沟分种装置总体高度在100mm左右。以排种盘型孔直径、排种盘转速和气室负压为试验因素,以粒距合格率、漏播率和重播率为试验评价指标,进行三因素五水平的二次回归正交旋转组合试验,获得排种器最佳参数组合为型孔直径1.6mm,排种盘转速18 r/min,气室负压4.4k Pa。田间试验结果表明,该机播种粒距合格率大于94%、漏播率小于5%、重播率小于4%,满足相关国家标准及胡萝卜种植农艺要求,可为胡萝卜精量播种机具的设计提供参考。     

西南喀斯特地区城乡融合发展乡村振兴路径研究

西南喀斯特地区是中国乡村振兴建设的重点及难点地区。针对西南喀斯特地区乡村振兴发展条件及面临的问题,该文探讨了西南喀斯特地区城乡发展关系、乡村振兴的路径。研究表明:1)西南喀斯特地区应在已有城镇体系的基础上,构建以小城市、小城镇、重点镇及中心村为主体的新型山地特色城镇体系,完善城乡城镇体系,在提高城镇化率,减少乡村人口及乡村数量的基础上实现乡村振兴。2)以新型山地特色城镇体系和农业现代化转型为核心,促进乡村经济与城市经济的深度融合,形成乡村振兴的"内源"驱动发展机制。3)乡村振兴路径,应结合西南喀斯特山地特色,实施新型山地特色城镇体系建设工程,通过城镇的辐射带动,促进城市经济与乡村经济融合;实施以"劳动+技术+资本"多重集约化为特征的农业现代化转型,提高单位土地生产率和劳动生产率,保障农户收入持续增加;实施山地特色农业的纵向、横向延伸产业化工程建设,实现农业生产与经济发展的深度融合,实现农业的内源驱动发展。4)乡村振兴政策,应着力从创新农业经营体系,加强智力、人才支持,创新农村土地利用管理体制机制,因地制宜、科学规划,完善基础设施等方面,保障乡村发展转型与振兴。     

佳芦河流域特大暴雨洪水对下垫面治理的响应

根据实测水文资料,从下垫面治理入手,对佳芦河流域“2012-7-27”暴雨洪水进行了实地调查和成因分析。采用回归分析方法分析了流域洪水泥沙关系和汛期降雨产流关系及其变化,采用“指标法”计算了流域水土保持措施减洪减沙量,并分析了水土保持措施减沙能力和植被措施对流域洪水泥沙的削减作用。结果表明:（1）“2012-7-27”暴雨的雨量、雨强和笼罩面积都很大,但洪峰流量、最大含沙量、洪水量和洪水输沙量却明显减小;流域汛期降雨产流关系具有明显的分区特征,以场次洪水对应的面平均雨量为参数,可以分为暴雨区、大雨区和一般降雨区等3个区。（2）流域水土保持措施削洪减沙作用十分明显。“2012-7-27”暴雨中水土保持措施减洪减沙效益分别达到26.8%和38.3%,其中坝地减洪减沙所占比例最大,分别为71.0%和51.9%,林草等植被措施（包括封禁治理）减洪减沙所占比例其次,梯田减洪减沙所占比例位居第三。（3）植被措施对流域洪水泥沙削减作用显著,但梯田、林地减沙能力均未达到其最大减沙能力,抵御暴雨洪水的空间仍然很大,草地减沙能力约为其最大减沙能力的1.8倍,需要继续加大植被措施建设力度。同时,在流域治理中要继续加大治沟骨干工程建设力度,大力实施“坡改梯”工程。     

全球重要农业文化遗产的粮食与生计安全评估框架

在全球重要农业文化遗产的挖掘、保护与发展过程中,维持遗产地的粮食安全与生计安全是各方关注的重点。然而,当前的理论研究与实践保护中均缺乏对该领域的深入探讨。因此,本研究以可持续生计理论为基础,尝试建立了适用于全球重要农业文化遗产的粮食与生计安全评估框架,分为粮食安全评估与生计安全评估两大部分。在粮食安全评估体系中,以物质产品的产量安全、质量安全和多样性保障为核心,建立了涵盖食物性产品产量、支持性物质产品产量、食物性产品质量、生产环境质量、食物性产品多样性和支持性物质产品多样性等6个方面的16项基础性评估指标;生计安全评估体系则充分考虑了农户生计的环境背景、基本状况和发展方向,从外部环境背景、家庭环境背景、家庭生计资本、家庭生计成果、家庭生计策略和区域政策制度等6个方面构建了18项基础性评估指标。研究结果既可为重要农业文化遗产领域的农户生计研究提供支撑,也可为重要农业文化遗产的发掘与保护实践提供理论依据。