考虑耕地质量差异影响的江苏省耕地集约利用评价

为了耕地集约利用评价在不同区域间具有可比性,该研究首先阐释了耕地集约利用评价的可比性问题,然后利用耕地可实现产能利用强度指标消除耕地质量差异对粮食产出的影响,分析江苏省不同地区耕地可实现生产能力的发挥程度,在此基础上评价了江苏省的耕地集约利用水平。研究结果表明：耕地质量较优的苏南地区耕地可实现产能利用强度普遍较低,苏中、苏北部分耕地质量较差地区较高;江苏省耕地集约利用水平一般,苏中地区耕地集约度高于苏南和苏北,集约度较高的地区主要集中在沿江、环太湖及盐城、徐州的部分地区。耕地集约利用水平较均衡的是南京、常州、淮安等市,差异较大的是无锡、苏州、盐城等市,苏南各地耕地集约利用水平相比苏中、苏北更不均衡。     

江苏省冬小麦春霜冻害发生规律及其气候风险区划

根据江苏省1980-2009年常规气象台站资料和冬小麦生育期观测数据,提出冬小麦春霜冻的致灾指标,同时运用正交经验函数EOF分析和Morlet小波分析方法探讨江苏省冬小麦春霜冻害的时空分布规律,构建冬小麦春霜冻的灾害风险指数,并用该指数分析江苏省冬小麦春霜冻的气候风险区划。结果表明,(1)1980-1987年间江苏省冬小麦春霜冻年总发生站次以6.11站次/a的倾向率呈显著(P=0.0478<0.05)增加趋势,1988-2009年呈明显减小趋势,减幅为0.9站次/a(P=0.0063<0.01);各等级春霜冻害发生站次也表现出相同的变化趋势;(2)江苏全省冬小麦春霜冻害的历年总发生站次有明显的22a、准11a、4a和2a周期;(3)重霜冻发生次数最多的地区是淮北地区的沐阳县,轻、中春霜冻害发生次数最多的地区是苏北沿海的大丰市;(4)冬小麦春霜冻的高度风险区分布在苏北的新沂市、沭阳县、大丰市、如皋市和如东县;中度风险区分布在徐州(新沂除外)、连云港、宿迁(沭阳除外)、淮安、盐城(大丰除外)、扬州(高邮除外)、泰州(兴化除外)和南通(如皋、如东除外)等地区;低度风险区为整个苏南地区和里下河地区的兴化市和高邮市。     

基于江苏省调查研究农民对土地就业依赖的影响

农民对土地就业依赖程度指农民依赖耕地实现就业的程度,本项目着眼于农民对土地的就业依赖程度,研究分析影响农民是否对土地存有就业依赖的因素。在江苏省苏南、苏中、苏北三大地区,分别选择苏州、扬州、宿迁3个样本点,调查采取问卷访谈形式,获得本研究的样本数据。选用Logistic回归模型来分析农民在就业方面是否依赖土地的影响因素。研究分析得到承包地面积、实际经营面积、土地承包流转收入及土地承包流转收入占总收入比和工资性收入对农民对土地的就业依赖具有显著影响。     

基于农业可持续发展需求的江苏土地资源支撑能力评价

为了研究江苏土地资源对农业可持续发展的支撑状况,实现科学的农业发展路线,该文从耕地资源生产能力、土壤环境质量以及土地生态系统服务功能出发,构建评价体系,评价江苏省土地资源对农业可持续发展的支撑能力。结果表明,从单要素评价结果来看,江苏省耕地生产能力和土壤环境质量对农业可持续发展的支撑水平优于生态服务功能的支撑水平,大部分地区生态系统服务价值偏低;土壤环境质量处于弱支撑区域的评价单元达15个,今后这些地区在发展农业生产时应关注土壤环境质量。综合评价结果显示,苏中地区大部分县市的土地资源可以较好地支撑农业可持续发展,是江苏省最适宜发展农业可持续的区域,苏南和苏北地区土地资源对农业可持续发展的支撑能力较弱,而苏北地区的支撑能力又优于苏南地区。各地区应根据自身的土地资源禀赋差异,选择合适的农业发展途径,在合理利用土地资源的同时,维持地区的农业生态安全。     

苏北地区各城市绿地土壤的理化性状相关性分析

为了促进生态化城市建设和保证区域城市的可持续发展,对区域城市之间绿地土壤理化性状作一系统研究。运用GPS定位对苏北地区的徐州、连云港、宿迁、淮安、盐城等5个代表城市各绿地土壤的理化性状进行取样分析,结果表明:该地区各城市绿地土壤容重不1.35～1.57 g/cm³,明显高于当地一般的农林业土壤或自然土壤;土壤硬度大致在10.46～21.55 kg/cm²,基本能够满足当地植物生长发育的需要;土壤有机质含量0.79%～1.20%、全氮0.061%～0.087%、全磷0.048%～0.072%、全钾1.690%～1.981%,低于当地农业土壤相应含量,并且其有效养分含量不均;土壤pH值8.04～8.63,明显向碱性的方向演变。另外,该地区土壤养分及化学性质间有一定的相关性,各指标间总体相关性大小顺序为:宿迁>盐城>淮安>徐州>连云港。     

江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合研究

耕地后备资源的开发利用是补充耕地、确保耕地总量动态平衡与国家粮食安全的重要措施。本文在农用地分等成果基础上,采用GIS支持的空间图形分析和两维图论聚类等方法,对江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合进行了研究,揭示该省耕地后备资源的质量潜力区域分异明显,其中农地整理类潜力苏北＞苏中＞苏南,而其他三类（农村建设用地整理、土地复垦、未利用地开发）则苏南＞苏中＞苏北;以县级行政区为单元,根据地域潜力相似性等建立了全省耕地后备资源的开发组合序列,为该省耕地后备资源的合理开发利用尤其是优先开发区域的确定提供了科学依据。     

江苏省土地利用效益系统耦合相对发展演变研究

社会、经济、生态系统协调共生对区域可持续发展、土地资源合理配置有深刻影响。本文引入耦合度、耦合协调度、相对发展度模型测算江苏省13市2001～2015年土地利用各系统耦合协调及相对发展值,并在此基础上对其时空演变格局进行分析,确定各市土地利用发展类型,同时运用主成分分析法研究区域土地利用效益的驱动因素。结果表明:(1)江苏省土地利用三维系统耦合协调度由2001年的0.1253稳步提升到2015年的0.5193,实现"拮抗-磨合-中度耦合"的跨越且仍有很大的上升空间;(2)苏北、苏中、苏南梯度差异显著,呈现"两极发展"空间格局,总体趋向于协调发展(3)各系统间相对发展度差异显著,社会经济发展趋于同步但总体超前于生态发展,制约因素已由"社会经济"变为"生态制约主导";(4)城市综合建设水平,土地集约利用水平,环境保护治理水平是影响区域土地利用效益的关键因素。最后依据研究确定各市土地利用发展类型及滞后原因,契合江苏省"1+3"重点功能区战略,为城市土地利用发展实施差别化的发展战略提供理论基础与现实依据。     

聚类分析在江苏沿海地区土地利用分区中的应用

土地利用分区是土地利用总体规划的核心内容之一,也是土地利用结构布局的体现和落实。为了对江苏沿海地区土地利用及未来发展方向提供理论指导,结合该区域土地利用的现状和特点,以国家主体功能区划分的评价指标为依据,选取了资源环境承载力、现有开发密度和发展潜力3个一级指标及12个二级指标,建立了土地利用分区的评价指标体系。借助SPSS软件,对江苏省沿海地区3个地市的20个行政单元进行了系统聚类分析。结合分区结果及沿海地区的实际情况,将该区域分为4类：优化发展区,包括南通、连云港和盐城3个市区;滨海潜力区,包括如东县、大丰市和东台市;重点发展区,包括海安县、启东县、如皋县、通州市、海门市;一般发展区,包括以上区域以外的9个县级单位。根据各区域的相似性和差异性,提出了各区域土地资源开发利用中存在的主要问题和未来发展方向。结果表明,基于主体功能区指标体系的土地利用分区对于指导区域土地开发和布局具有重要的实践意义。     

西藏土地利用多功能性评价

土地多功能利用是西藏土地利用效率提升及生态经济协调发展的客观要求,土地利用多功能性评价是其基础工作。该文系统地研究了土地利用多功能性评价方法,测度了1990年、2000年、2010年西藏土地利用多功能状态及期间变化。研究表明,1990-2010年西藏土地利用总功能缓慢提高,多功能协调性逐步提升;土地利用由单一功能逐渐向多功能转变,重心由生产功能转变为经济功能;生产功能及社会功能由低度持续提高至中度持续水平,经济功能呈提高态势且维持低度持续水平,生态功能由高度持续退化至中度持续水平。为扩大土地利用多功能整体效应并提高土地利用多功能协调性,稳定生产功能、加快提高经济功能、重点遏制生态功能退化、逐步提高社会功能是西藏今后的土地利用方向。     

环京津贫困带土地利用多功能性的县域尺度时空分异及影响因素

土地利用多功能性研究是土地科学研究的重要内容,对推动区域可持续发展具有重要意义。该文以环京津贫困带31区县为分析单元,构建指标体系对该区2000、2014年土地利用多功能性进行综合测度,运用空间分析方法和空间计量模型分析其土地利用多功能性时空分异特征及影响因素。结果表明,1)2000、2014年环京津贫困带土地利用多功能性水平呈现西高东低、中部高南北低的空间格局。2000-2014年土地利用多功能性水平整体有所提升,空间格局变化显著,主要表现为较高水平区县向坝上高原及坝缘山区扩展,中等水平区县大幅收缩且略有东移,较低和低水平县域向市域边缘地区集中。2)2000-2014年环京津贫困带土地生产功能空间格局变化显著,主要表现为高水平区县向张家口市区及周边区域扩展,较高、中等水平区县分别呈现北移、东移态势,较低、低水平县域向市域边缘地区集中。2000-2014年土地生活功能、生态功能空间分异格局无较大变动,局部地区略有变化。3)环京津贫困带土地利用多功能性时空分异演化是自然地理环境、自然资源禀赋、社会经济因素和政策因素共同作用的结果。自然地理环境、自然资源禀赋是影响土地利用多功能性格局演变的根本因素,而社会经济与区域政策是推动土地利用多功能性格局演变的重要因素。     

猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化

【目的】规模化、集约化畜禽养殖业饲料中,存在滥用或超剂量使用微量元素如Cu、Zn、Fe、As添加剂的现象,导致畜禽粪便以及以畜禽粪便为来源的有机肥重金属的积累。研究堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化,对于畜禽粪便有机肥产业的可持续发展具有重要意义。【方法】鲜猪粪在阴凉通风处风干到含水率在60%左右,用于进行55天的好氧堆肥。猪粪∶砻糠比例为6∶1 (鲜重)混匀,每周翻堆一次,每天测定温度,分别在堆肥第1、13、23、28、41和55天的上午10:00—11:00,取样测定含水量、pH值、全氮、总有机碳(TOC)、全磷、全钾以及Cr、Cd、Cu、Mn、Ni、Zn、Pb、Hg、As总量和有效态Cu、Mn、Zn含量。【结果】1)随着堆沤进程的延长,全氮先升高再下降,其峰值出现在第23～28天,之后缓慢下降;全磷与全钾逐渐升高,其峰值均在第41天、之后趋于稳定;TOC不断减少,28天以后趋于平稳。C/N先下降,第23天以后保持稳定,堆肥结束时维持在15.12、达到腐熟要求。2) 9种金属元素的总量变化各不相同,含量分别为Cr6.99～10.43 mg/kg、Cu 106.01～120.81 mg/kg、Mn 663.51～899.48 mg/kg、Ni 11.32～20.67 mg/kg、Zn1245.18～1552.13 mg/kg、Pb 0.09～0.56 mg/kg、As 0.58～1.25 mg/kg,Cd、Hg未检测出。Cr和Ni先下降、升高、再下降直至平稳,其峰值均在第23天,第28天以后趋于平稳。Cu、Mn和Zn不断升高到后期显著升高、其峰值均在第41天。As先下降再升高、在第28天以后基本平稳。Pb总体是下降,在第13天和23天其含量分别比第1天显著下降61.22%和81.63%,在第41天以后其含量未检出。有效Cu、Mn、Zn的含量远低于元素总量,分别在2.35～5.79 mg/kg、17.82～20.28 mg/kg和47.39～70.29 mg/kg。有效Cu、有效Zn总体先升高、再下降直至平稳,峰值都在第13～23天,第28天显著下降但是此后基本平稳。有效Mn总体变化不大,只在第41天显著上升。3)有效Cu与有效Zn、有效Zn与有效Mn之间呈极显著正相关关系。全钾、全磷、Cu、Zn、Mn与TOC之间呈极显著负相关关系(P <0.01),说明全钾、全磷、Cu、Zn与Mn含量的升高由堆肥过程中有机质的矿化引起。而有效Cu、有效Zn、有效Mn与TOC不存在相关关系。【结论】从23天到28天,高温的平均温度和持续时间符合畜禽粪便无害化的要求,C/N和全氮都维持在相对理想的水平,大量元素、微量元素和重金属含量基本达到稳定,表明28天是堆肥腐熟的关键时间节点。     

不同氮水平下功能叶片数量和位置对水稻产量性状的影响

【目的】功能叶片对水稻拔节期后的养分运转和积累起着举足轻重的作用。本文探讨了不同氮水平下,不同数量和位置的功能叶片对水稻产量构成的影响,为水稻生产提供更加科学、合理的指导。【方法】以在江苏省沿江及苏南地区适宜种植的早熟晚粳稻‘镇稻11号’为供试材料。田间试验主处理设置N0、90、180、270、360kg/hm^2 5个水平(即N0、N90、N180、N270、N360处理),副处理设置高栽培密度(32.5×10^4hill/hm^2,HD)和低密度(25.5×10^4hill/hm^2,LD)两个水平。于水稻开花齐穗期,每小区选择大小基本一致的单茎穗,挂上标签,分别修剪倒1叶(.T1)、倒2叶(.T2)、倒3叶(.T3)、倒1+2叶(.T1+2)、倒1+3叶(.T1+3)、倒2+3叶(.T2+3)、倒1+2+3叶(.T1+2+3)和不剪除(.T0,对照),组成8个叶位修剪处理。水稻成熟期选取具代表性的植株用于测定产量组成;同时记录各叶位修剪处理穗子的结实率及其强、弱势粒的千粒重。【结果】与N0相比,施氮能显著增加稻穗长度和穗梗数,各氮水平处理间穗长、穗梗数及单个稻穗重量无显著差异。低(N90)、中(N180)、高(N270)三个氮水平下从穗顶端至穗基部随梗位的增加,每梗粒数均呈先增加后下降的趋势,而氮水平对梗粒数没有显著影响。氮水平相同时,两栽培密度下叶片修剪的试验结果一致,均表现为:单独减去倒1、倒2、倒3叶时对单穗重无显著影响;同时减去上3叶中任意2片叶时,单穗重下降5.5%~10.3%;将上3片叶同时减去时单穗重下降24.6%;相同修剪处理下,单穗重的下降比例随氮水平的增加而增加,这表明了氮水平对穗部性状影响的稳定性。通过广义线性模型的分析表明,不同位叶剪处理下,解释单穗重下降比例的模型性能依次为结实率(SP)>SP和强势粒千粒重(S)组合模型>SP和弱势粒千粒重(I)组合模型>SP、S、I三者组合模型>I、S组合模型。【结论】氮水平通过影响稻穗长度、穗梗数、穗梗粒数、结实率和千粒重,进而影响单个穗重。花后稻穗功能叶片越少,单穗重下降越大;施氮水平越高,下降越严重。当功能叶片数量一定时,叶片位置不影响单穗重。花后功能叶依次通过影响结实率、结实率和强势粒千粒重、结实率和弱势粒千粒重、强势粒千粒重和弱势粒千粒重来影响稻穗的重量。     

2000～2015年苏州市土地利用效益动态测度及障碍追踪分析

科学评价土地利用效益,动态追踪障碍因子可为后续土地高效利用提供理论基础与现实依据。本文运用改进熵权TOPSIS模型从"经济-社会-生态"三维视角对苏州市2000~2015年土地利用效益进行测算,并对其演变态势、速度、效益加速度进行了定量研究及效益预测,同时引入障碍度模型进行障碍因子动态追踪分析。结果表明:(1)苏州市土地利用综合效益由2000年的0.2287逐步提升到2015年的0.6765,实现了"低级-中级-良好"的梯度跨越,(2)综合效益增长速度经历"波动剧烈-快速上升-趋于平稳"的演变过程,而效益加速度变化明显滞后于土地效益速度且波动幅度更大,2010年后逐渐减缓;(3)土地利用效益制约因素经历了"社会-经济-生态"主导的转变,城市人均公共绿地面积、工业固废排放量、土地利用多样性指数、人均建设用地面积、服务业、高新技术产业总产值、固体废弃物综合利用率、城镇化率等成为制约苏州市土地利用效益增长的关键因素;研究旨在明晰土地利用效益演变规律及存在的问题,以便为今后苏州市土地利用规划、土地利用结构调整提供参考。     

信阳茶区土壤养分的演变

为了解信阳茶区茶园土壤养分丰缺现状,为化肥减施提供理论依据,本研究监测了不同植茶年限(0、10、20、30、40年)0~20 cm土壤的养分及土壤交换性离子,分析其随植茶年限的变化特性。结果表明:茶园土壤有机质、碱解氮、有效钾与植茶年限呈显著正相关,有效磷与植茶年限呈显著负相关;茶园土壤有机质含量达36.15 g kg^-1,达理想状态;碱解氮、有效钾、有效磷含量都表现为富集;土壤有机质与碱解氮和有效钾呈显著正相关,与有效磷呈显著负相关;茶园氮肥以铵态氮(NH4^+-N)为主,氮肥形态可影响土壤pH及交换性Al^3+、Ca^2+、Mg^2+的变化,有机质直接影响交换性K^+的变化。信阳茶区茶园土壤养分达到并超过优质高产高效茶园土壤养分需求,其氮磷钾肥明显呈现施入过量后的积累现象。该研究结果可以为茶园土壤可持续利用及茶园减施化肥提供依据。     

陕南典型烟区代表性烟田土壤系统分类研究

土壤条件对烟叶的香型风格的彰显程度有着重要影响。土系是系统分类中最低级的基层分类单元。本研究以我国烤烟中间香型产地之一陕南安康的旬阳和汉中的南郑为研究区域,在综合考虑地形地貌、成土母质、土壤条件、烟叶长势和质量的基础上,在每个地区确定5个典型优质烟田尝试建立相应的土系。结果表明:1调查的陕南烟区10块代表性烟田分属人为土、淋溶土和雏形土3个土纲,归属于4个亚纲、11个土类、13个亚类,可分划为18个土族和19个土系。2鄂西烟田总体上起垄层质地多为壤质,养分含量中等且协调,较适宜优质烟叶种植,但需要增施有机肥和实行等高种植。     

复合菌剂对玉米秸秆的降解及土壤生态特性的影响

还田玉米秸秆降解过程中施加含有植物内生真菌的复合菌剂,在盆栽条件下研究了该菌剂对还田秸秆的降解作用,对土壤生态以及后季作物小麦生长的影响。结果表明:添加复合菌剂能够促进玉米秸秆的降解,在前30 d时效果最显著,尤其是木质素的降解,两种复合菌剂处理组木质素降解率分别比市购秸秆腐熟剂高117.36%和242.70%;施用菌剂会显著增加小麦生长早期土壤蔗糖酶、脲酶和纤维素酶的活性,增加小麦生长早期土壤微生物数量;改善土壤理化性质,提高小麦成熟后土壤中的全氮、全钾、碱解氮和速效钾的含量;显著改善小麦生长状况,小麦返青拔节期叶片叶绿素含量显著增加,收获小麦单株生物量和单株产量也有所增加。     

河北沽源县未利用地宜耕、宜建及生态风险综合评价

土地资源的紧缺,势必对粮食安全产生不良效应,影响整个社会生活的稳定。所以,对未利用地的整治开发,是补充和保护土地资源的重要举措。通过科学引导土地开发利用,分析未利用地宜耕、宜建及生态风险,综合评价其开发利用方向和功能分区,是目前土地工作的重点,可为解决土地供求冲突的途径指明方向。通过对河北沽源县未利用地进行宜耕、宜建及生态风险分析,并运用遗传算法和权衡模型对多重适宜性评价结果进行有效综合,初步划定其用地功能分区,可以解决多种开发方向间的牵制问题提供借鉴,为全国的相似区域未利用地资源整治提供前期有效示范。结果表明:(1)沽源县未利用地宜耕开发可划分为4个等级,多为二级宜耕未利用地,主要分布在县域北部和西南部;(2)宜建开发可分4个等级,多为一级宜建未利用地,主要集中在县域的中北部;(3)就未利用地的生态风险评价而言,可划分为五级,多为中低生态风险区,生态风险整体上表现为南高北低;(4)沽源县的未利用地可初步划分为耕作用地、建设用地、生态用地3种用地功能区,耕作用地功能区大多分布在县域西北部,建设用地功能区主要位于县域中部,生态用地功能区大多分散在县域南部。     

不同品种水稻对砷的吸收转运及其健康风险研究

为了比较不同品种水稻砷的积累特点,筛选可食用部分低砷积累水稻品种,研究通过盆栽试验,分析了江苏省常见的11个水稻品种根、茎、叶、谷壳和籽粒中的砷含量、砷的转运系数和根表铁膜厚度及其对砷固持的影响,并预估了不同品种水稻籽粒砷的健康风险。结果表明,不同品种水稻各部位的砷含量差异显著(P <0.05),泰瑞丰5号籽粒中的砷含量最高,而镇稻16号籽粒中的砷含量最低,后者大约是前者的一半。砷在水稻相邻部位的转运系数存在品种间差异(P <0.05),砷在水稻叶与籽粒间的转运系数最大的水稻品种是泰瑞丰5号,最小的是镇稻16号。根表铁膜量在不同品种间差异显著(P <0.05),其中淮稻6号的铁膜量是武运粳23的2.17倍。根表铁膜量与铁膜中的砷含量及水稻根叶中的砷含量均呈显著正相关关系(P <0.05)。不同水稻品种间的目标风险指数(THQ)也存在显著差异,其中泰瑞丰5号的THQ值最高,而镇稻16号的THQ值最低,两者相差0.99倍。研究表明,镇稻16号由于较低的砷吸收和转运能力,在中低砷污染土壤上种植风险较小,而泰瑞丰5号风险最大。     

硅在Cd胁迫下对黄瓜产量和品质的影响

研究石灰性土壤Si对Cd胁迫下黄瓜产量和品质的影响,对实际土壤Cd毒害植物防治具有重要意义。采用盆栽完全随机设计方案,以黄瓜(密刺60)为试验材料,研究Si在Cd胁迫下对黄瓜产量和品质的影响。研究证明,随着Cd浓度的增加,黄瓜株高和鲜重显著降低,还原糖和维生素C含量降低,硝酸盐和果实中Cd含量明显增加。施入Si后,能显著改善黄瓜的产量和品质。当Cd含量为3 mg kg^-1,Si施加量为300 mg kg^-1时,黄瓜株高增加了31.9%。当Cd含量为5 mg kg^-1,Si施加量≥200 mg kg^-1情况下,黄瓜中硝酸盐含量下降21%～37%。Cd含量≤3 mg kg^-1,施Si量200 mg kg^-1时黄瓜中的维生素C含量达到最大值。当Cd含量≤3 mg kg^-1时,100mg kg^-1的Si施加量能使黄瓜果实中的Cd含量降至国家食品安全标准。试验结果可知,在石灰性土壤上,Cd会明显抑制黄瓜的生长,施加硅后可以显著改善Cd毒害,进而提高黄瓜的产量和品质。     

盐碱地土壤微生物生态特性研究进展

盐碱土遍布于全球100多国家,面积高达1×109 hm^2,作为重要的后备土地资源,将其合理的开发利用是目前的热点问题。盐碱土壤中蕴藏着丰富的微生物资源,微生物对土壤物质组分、理化性质和微环境表现出高度的响应特性,通过对土壤微生物进行系统、深入研究有助于揭示盐碱土的生物过程机制。本文回顾了国内外关于盐碱土特定环境中的微生物进展,从土壤微生物多样性分布格局、土壤改良过程中微生物群落变化、功能性微生物土壤修复机制及资源利用等角度进行综述,以期为盐碱土微生物生态功能研究提供借鉴。