长汀县退化劣质"老头松"改造效果分析

采用挖穴施肥和条沟草带2种方法,在2个不同的地点对劣质马尾林进行改造试验,从林木年抽梢、材积、覆盖和地表草灌多样性进行分析.结果表明:经过3年改造的马尾松抽梢总长在1.6m以上,比对照0.95m增长0.65m以上,年均多增长0.22m;材积增长12.7m3/hm2,比对照3.4增长9.3m3/hm2,年均增加3.1m3/hm2;覆盖度也增加32%～47%,比对照分别增加19%和32%;同时促进了生物多样性,草灌植被均增加10种以上.     

红壤严重侵蚀区不同生态修复类型的土壤侵蚀控制作用

以强干扰的马尾松林为对照,不同生态修复类型(封育、开挖竹节沟、开挖竹节沟+带状种草)的马尾松林为研究对象,研究不同修复类型的土壤侵蚀控制效果。研究结果表明:与对照相比,实施生态修复措施的马尾松林分土壤侵蚀强度明显降低,封育马尾松林、竹节沟马尾松林和种草竹节沟马尾松林土壤侵蚀强度分别比对照低2 332t/hm~2·a、2 414t/hm~2·a和2 456t/hm~2·a。种草竹节沟土壤最大持水量最大,封育林土壤水分渗透速率最高,两者均能减小水流对土壤的冲刷作用,对水分的涵养效果显著,而竹节沟马尾松林能够增加土壤的抗蚀性和抗冲性。总体来看,通过开挖竹节沟和种植灌草等措施对于防治红壤区严重土壤侵蚀具有明显的效果。     

红壤侵蚀区不同生态修复措施对凋落物量及其养分归还的影响

通过野外定位监测和取样分析,探讨在红壤侵蚀区采取4种生态修复模式(马尾松林、修沟种草马尾松林、修竹节沟马尾松林和封禁马尾松林)27年后,其林分凋落物量及其养分归还动态。结果表明,4种修复措施林分的年凋落物总量分别为3 267.30,3 530.58,3 937.67,4 997.88kg/hm2,说明封禁处理对于提高林分凋落物量效果显著。各修复措施凋落物量呈现明显的季节动态,全年凋落物呈现单峰型,峰值均出现在8月份。4种修复措施(马尾松林、修沟种草、修竹节沟和封禁)凋落物的5种元素(N、P、K、Ca、Mg)归还总量分别33.83,38.90,48.39,64.40kg/hm2,大小顺序为:封禁>修竹节沟>修沟种草>强干扰马尾林,其中N元素的年通量变化为23.33～47.60kg/hm2,P为0.50～0.96kg/hm2,K为5.40～8.62kg/hm2,Ca为4.02～6.33kg/hm2,Mg为0.58～0.89kg/hm2。     

果园带状生草对果园面源污染的控制效果

利用径流小区法观测琯溪蜜柚园套种不同宽度草带果园土壤流失量、径流量,并研究其对氮、磷面源污染的控制效果及不同施肥水平下适宜草带的调控效果.结果表明:(1)不同处理中,全园生草控制果园面源污染效果最好,径流、土壤、总氮、总磷年流失量分别为422.7 m3/hm2,26.0 t/km2,0.793 kg/hm2,78.8g/hm2;2.0m草和1.5m草带处理效果居中;1.0m草带处理最差,分别为927.0 m3/hm2,57.4t/km2,2.050 kg/hm2,279.3 g/hm2.(2)各处理都可极显著或显著降低径流量、土壤流失量、径流总磷、可溶性磷浓度和流失量,且控制磷流失效果相同,而1.0m草带处理时径流可溶性磷浓度和流失量与其他3个处理差异达极显著或显著水平.(3)人工生草(全园、带状生草)处理都可极显著降低径流总氮、铵态氮、可溶性氮浓度和流失量.(4)1.5m和1.0m草带处理径流硝态氮浓度显著高于全园生草和自然生草处理,而全园生草、2.0m和1.5m草带处理都可极显著降低径流硝态氮流失量.(5)不同施肥水平下,全园生草高肥、草带高肥、中肥、低肥处理径流总氮流失量分别为对照的16.46％,49.09％,41.60％,41.11％;磷总流失量分别为对照38.58％,41.73％,33.86％,35.43％;土壤流失量分别为对照18.29％,47.78％,53.97％,67.78％;径流量分别为对照25.14％,47.98％,48.53％,58.93％;草带高肥处理径流总氮、硝态氮浓度明显或显著高于低肥处理,超过了果园种植1.5m草带时百喜草的控制氮流失能力.     

南方丘陵区水土保持植物措施减流效应研究

为了探讨南方红壤丘陵区水土保持植物措施的防洪减流效应,采用野外样地和试验小区相结合的方法,对4种措施类型(马尾松林、湿地松林、板栗林和马尾松+板栗林)、3种层次结构(纯草、纯乔、乔-草)的林地水文效应进行科学分析,结果表明:(1)不同人工林地冠层截留效应排序为湿地松林马尾松林马尾松+板栗林板栗林,其枯落物层拦蓄径流效应和土壤截持地表径流效应均为板栗林马尾松+板栗林马尾松林湿地松林;(2)草本单层结构的减流效应要优于乔木单层结构,与对照相比,乔-草复层结构的减流率达到90%以上。     

南方花岗岩红壤侵蚀区马尾松林下流失斑成因及治理技术研究

我国南方花岗岩红壤侵蚀区的水土流失呈斑块状散布在广大的丘陵山地之间,其土壤侵蚀强度大,侵蚀类型齐全,治理难度大,如何治理这些流失斑成为当前面临的一个艰巨而又迫切的任务,因此加快相关治理技术研究,对于推动流失区的生态建设具有重要意义。本文在调查研究的基础上,探讨花岗岩红壤区马尾松林下水土流失斑成因及治理技术。马尾松林下流失斑是林下土壤生态系统脆弱,植被稀少、腐殖质层缺失,降雨侵蚀力高等客观原因和人为破坏及不合理的经营方式等主观原因共同造成的;针对这些原因总结了诸如施肥、补植、水平条沟施肥播草、水土保持坡面工程及封禁等治理的成功经验,以期为南方花岗岩红壤区马尾松林下水土流失斑治理提供技术支持。     

施肥枪施肥对桃氮素吸收分配及产量品质的影响

以5年生早熟桃品种雨花露和10年生晚熟桃品种中华寿桃为试材,利用15N示踪法,研究了开放射状沟撒施与施肥枪施肥对桃树氮素吸收、利用与分配及对果实产量和品质的影响。结果表明,施肥枪施肥,叶片吸收的肥料氮比例（Ndff%）从新梢旺长期开始明显升高,之后整个生长季内叶片Ndff %及叶绿素含量始终处于较高水平,新梢旺长期枝条生长速率明显加快;果实成熟后,果肉、果核中Ndff %分别是开放射状沟撒施的3.64、4.73倍;生长季末期,整株氮素当季吸收率为20.35%,比开放射状沟撒施提高5.87个百分点。表明施肥枪施肥能使氮素更快地被吸收和运输到各新生器官,显著提高氮素当季利用率。施肥枪施肥的氮素残留率为49.33%,开放射状沟撒施为50.46%,二者差异不显著。施肥枪施肥有利于提高桃产量并可显著提高果实可溶性固形物的含量。供试果园每年用施肥枪施1000 kg/hm2复合肥,桃果实中可溶性固形物含量可达14.14%,产量达26 780 kg/ hm2,分别比开放射状沟撒施1250 kg/hm2复合肥提高3.31个百分点和3525 kg/hm2。     

不同施氮水平对高寒草地牧草增产效益的研究

在高寒草地施氮试验表明:在不同施氮量情况下,牧草单位面积产量较对照均有所提高。增产量和增产率随着施氮量的增加而递增。施肥使牧草的高度、覆盖度发生了显著变化,植被群落发生明显改观,施肥后草群盖度和频度分别比对照区增加10 6%～174 0%和6 4%～208 2%。草群高度和密度分别比对照区依次增加15 4%～83 1%和1 7%～235 0%。     

施肥模式对茶叶产量、营养累积及土壤肥力的影响

施肥是提高茶叶产量、品质、土壤质量及促进茶园可持续利用最重要的农业措施之一。为了筛选出合理的茶树施肥模式,采用连续4周年的田间定位试验方法,研究了6种不同施肥模式(不施肥、茶树配方化肥、1/2茶树配方化肥+1/2有机肥、有机肥、茶树配方化肥+豆科绿肥、1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥)对茶叶产量,茶叶中氮、磷、钾、茶多酚和水浸出物的累积量及茶园土壤肥力状况的影响。结果表明:与对照(不施肥)模式相比,其他几种不同施肥模式均在一定程度上增加了茶叶产量,促进了茶叶营养物质的累积,并提高了茶园土壤的基本肥力状况;其中,1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥的试验效果最佳,其3年茶叶总产量最高,为5 929 kg.hm?2,比对照提高106.17%;茶叶氮、磷和钾累积量最高,分别为4.962 kg.hm?2、0.48 kg.hm?2和5.966 kg.hm?2,比对照分别提高88.6%、57.41%和98.87%;茶叶茶多酚和水浸出物累积量最高,分别为23.39 kg.hm?2和119.41 kg.hm?2,比对照分别提高73.29%和85.56%;并比对照分别提高茶园土壤有机质1.29倍、全氮1.7倍、全磷2.98倍、速效氮1.59倍、速效磷34.3倍和速效钾3.3倍。1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥施肥模式值得在茶园施肥上进一步推广应用。     

同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机设计与试验

根据水稻旱直播同步施肥播种的农艺要求,研制了一种同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机,可同步完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业。该机器在2BDH-8型水稻精量旱穴直播机上增加施肥装置改装而成,根据水稻旱穴直播施肥农艺要求设计了排肥动力传动系统、排肥系统和施肥开沟器,排种、排肥动力均来自于拖拉机;采用锐角式施肥沟开沟器,在距种沟水平距离100～120mm处开出宽50mm、深50～70mm的施肥沟;采用外槽轮式排肥器将肥料排入施肥沟底,施肥后由播种机拖板刮土覆盖施肥沟。生产试验结果表明,机械定位深施肥的节肥增产效果明显,同等施肥量条件下,机械施肥播种处理与人工施肥播种处理相比,水稻分蘖能力平均增加6.9穗/蔸,增幅25.2%;相对叶绿素含量(SPAD值)平均增加8.9,增幅29.8%;氮素利用效率绝对值提高13.78%,增幅22.3%;氮素偏生产力每千克氮提高20.54kg,增幅46.3%;产量增加1411.5kg/hm2,增幅29.5%。同步开沟起垄施肥水稻精量旱直播机能同时完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业,且与人工施肥播种相比增产显著,研究结果可为指导水稻旱直播定位深施肥节氮栽培提供理论依据。     

半干旱地区玉米的水肥空间耦合效应研究

在半干旱地区的杨凌,通过对大田夏玉米在拔节期和抽雄期进行灌溉水和氮肥的不同数量和空间耦合处理,研究了不同耦合方式对玉米生理特性和产量的影响及其节水效果,结果表明:在全生育期灌水量为1125m³/hm²和600m³/hm²的水平下,均匀施肥交替灌水、水肥同区交替灌水、水肥异区交替灌水3种水肥空间耦合方式的产量之间不存在显著差异(P<0.05);玉米全生育期灌水量从2250m³/hm²下降到600m³/hm²,玉米产量下降幅度小于15.26%;在相同灌水量下,水肥异区交替灌水和水肥同区交替灌水的根系活力、光合速率、产量和灌溉水利用效率较高;在试验范围内,灌水量越高,水分利用效率越低。以上结果表明,在杨凌地区夏玉米生产中仍有较大的节水潜力;在试验条件下,每次灌水562.5m³/hm²,水肥异区交替灌水和水肥同区交替灌水处理是较好的水肥空间耦合方式     

太行山典型区域不同林分类型枯落物水文效应

采用样地调查和室内浸泡法,对河北易县洪崖山自然保护区葫芦峪林场6种不同林分类型枯落物的水文效应进行研究。结果表明:6种林分类型枯落物的蓄积量范围为5.25～15.70 t/hm~2,蓄积量总体为阔叶林刺槐最大,针阔混交林次之,针叶林最小,各林分半分解层蓄积量总体大于未分解层(油松纯林、黑枣和油松混交林未分解层大于半分解层);最大持水量范围为10.55～25.04 t/hm~2,阔叶林栓皮栎(25.04 t/hm~2)最大,刺槐纯林(23.66 t/hm~2)次之,针叶林油松(10.55 t/hm~2)最小;最大持水率范围是171.19%～260.20%,针叶林油松最大,侧柏最小;有效拦蓄量范围为6.25～17.60 t/hm~2,阔叶林栓皮栎(17.60 t/hm~2)最大,刺槐纯林次之(17.30 t/hm~2),针叶林侧柏(6.25 t/hm~2)最小;有效拦蓄率略有不同,针叶林油松最大,其值为180.29%,阔叶林栓皮栎(162.98%)次之,针阔混交林黑枣和油松最小,其值为77.22%。综合研究分析表明,栓皮栎和刺槐的枯落物层持水能力较佳,该地区栓皮栎林和刺槐林枯落物层水源涵养能力优于其他4种林分类型的枯落物。     

淮海经济区生态足迹时空差异与城市可持续性评价

基于生态足迹模型研究了淮海经济区1986—2008年生态足迹(EFs)的年际变化及其空间差异,并对20个成员市的生态可持续性进行了评价。研究表明,区域人均生态足迹呈现快速增长趋势,年均增幅达5.74%。2008年,处在前4位的依次为莱芜市(9.143 6hm2),枣庄市(6.340 4hm2),淮北市(6.185 2hm2),济宁市(5.004 9hm2);后4位的分别是阜阳市(1.038 5hm2),周口市(1.122 1hm2),宿迁市(1.209 7hm2),开封市(1.319 5hm2)。各成员市之间存在明显差异,最高者与最低者相差近8倍,其中能源用地是导致生态足迹空间差异的最主要因子。经济区人均生态承载力(ECs)表现为稳中有降,但各成员市之间空间差异程度不大,基本在0.4～0.7hm2之间变化。由此,淮海经济区生态供需状况由1986—1988年的较小盈余,1989年以后逐年出现生态赤字,到2008年人均赤字(EDS)达1.692 1hm2,年均增长29.08%,显然现有生态承载力已不足以支持其生态足迹需求,很大程度上需依靠消耗自然资本存量来弥补生态赤字差额,这种发展模式对自身生态经济系统安全构成了潜在威胁。根据生态可持续评价结果,各成员市的生态可持续指数(IES)普遍偏低,半数以上的城市处在"中度不可持续类"发展状态。其中,莱芜、枣庄、淮北、济宁、泰安、徐州、日照等7市已进入"强不可持续类"城市。最后,从区域科学发展的角度,提出了增强区域可持续发展能力的对策和建议。     

激光平地乳芽直播节水效果的研究

我国水资源严重短缺，农业生态环境急剧恶化。农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的72％；水稻生产又是农业生产中的用水大户，在东北地区平均每公顷用水7 500～9 000 m³。故此，研究水稻生产中的节约用水，保护生态环境和节本增效等问题，具有重要的经济和社会效益。该文利用自动控制理论，研究了激光平地机组的结构和工作原理；通过在辽阳市太子河区景尔屯村进行的20 hm²激光平地乳芽直播田间试验，对激光平地的作业效果和泡田过程中的节水、节地效果进行了试验研究，在测试泡田用水量的过程中，利用秒表、乒乓球等设备实时地测试了田块的进水口流量，实践证明此方法成本低，操作简单，测试结果准确可靠。结果表明，激光平地可节约泡田用水21.578％ ，节约土地 0.92％；乳芽直播可节约泡田用水25.888%。     

大辽河流域水源涵养林枯落物持水特性研究

为探求大辽河流域水源涵养林枯落物的持水特性,以大辽河流域红松、落叶松、蒙古栎、杨桦、山杨、杂木林、胡桃楸灌木林和荒草地为研究对象,通过野外观测和浸水法,建立了枯落物持水量、吸水速率和浸泡时间的相互关系。结果表明:(1)不同林分枯落物总厚度和现存量为蒙古栎最大,分别为4.83cm和30.70t/hm²;灌木林最小,分别为0.65cm和3.32t/hm²。(2)最大持水量为3.97~36.02t/hm²,最大拦蓄量为3.34~34.06t/hm²,有效拦蓄量为0.85~20.39t/hm²,均表现为蒙古栎林最大,而灌木林和草地最小。(3)浸水实验结果表明,枯落物持水量与浸泡时间之间存在对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间之间存在幂函数关系,不同森林类型枯落物持水量和吸水速率随时间的动态变化规律基本相似。     

基于能值分析的蜜柚园生草模式生态经济效益评价

蜜柚是福建省平和县优势特色产业,目前面临发展困境。生草栽培是推动蜜柚绿色发展的重要途径,为科学评价蜜柚园生草模式的生态经济效益,本文应用能值分析法测评平和县五寨镇前岭村蜜柚园生草模式和蜜柚园清耕模式的能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、有效能产出率和能值反馈率。结果表明：2017-2018年蜜柚园生草模式、蜜柚园清耕模式的能值自给率均为0.003,能值投资率分别为339.291、295.763,净能值产出率均为1.003,环境负载率分别为0.348、0.321,有效能产出率为4.57E-7 J·sej^-1、2.90E-7 J·sej^-1,能值反馈率为0.002、0.000。与清耕模式相比,生草模式能值总投入下降9.21%,不可更新环境资源下降76.71%,购买能值比重大,显示更高的能值投资率;同时商品果能值提高1.00E+17 sej·hm^-2,能量产出提高4.60E+10 J·hm^-2,表现出更强的经济活力。劳动力能值投入占能值总投入70.45%~72.90%,其中采摘、日常管理、水肥施用比重大。生草模式在除草环节增加劳动力投入1.31E+16 sej·hm^-2,但通过减少农药施用、水肥施用和有机肥搬运节约劳动力,同时优化日常管理,生草模式总劳动力投入降低了3.30E+16 sej·hm^-2,基于能值的劳动生产率提高17.50%。生草模式使有机肥、劳动力等可更新资源购买量减少,环境负载率增加0.027。蜜柚园生草模式实现了柚树增产、柚农增收、蜜柚园增绿,为蜜柚产业供给侧结构性改革提供赋能路径。     

生态退化与恢复对三江源区土壤保持功能的影响

[目的]探讨生态退化与恢复对土壤保持功能的影响及其作用机理,为三江源区生态保护与建设决策提供一定依据。[方法]通过构建土地覆被状况等来表征三江源区宏观生态系统变化,定量分析生态系统变化对土壤保持功能的影响,并探讨其主要机制。[结果]三江源地区从2000—2010年的生态系统经历了显著的退化和恢复过程。不同覆被类型下土壤保持能力依次为:林地耕地高覆盖度草地中覆盖度草地低覆盖度草地湿地未利用地。在研究区生态退化及恢复的过程中,2000—2010年的单位面积潜在流失量从1.25×10~4 t/hm~2增加到1.50×10~4 t/hm~2,单位面积实际流失量从2000年的3 200t/hm~2增加到2005年的3 500t/hm~2,至2010年持续增加到3 800t/hm~2。在生态恢复过程中,三江源区高覆盖度草地及湿地面积增加,从一定程度上减轻生态系统退化的趋势,三江源区单位面积土壤保持量从2000年的9 300t/hm~2,增加到2005年的1.03×10~4 t/hm~2,直至2010年三江源区单位面积土壤保持量为1.11×10~4 t/hm~2。[结论]土地覆被类型及植被覆盖程度对土壤保持功能有重要影响,三江源的生态退化与恢复过程与源区土壤保持功能变化联系紧密。     

灌溉定额对浅埋滴灌春玉米生长与产量的影响

[目的]通过不同灌溉定额对浅埋滴灌春玉米生长与产量的影响研究,筛选出适合内蒙古东部地区的最佳灌水定额,为应用和推广浅埋滴灌提供理论和实证依据。[方法]采用大田试验方法,设置400.20m~3/hm~2(CK),1 050.53m~3/hm~2(DG1),1 700.85m~3/hm~2(DG2),2 351.18m~3/hm~2(DG3),3 001.50m~3/hm~2(DG4)浅埋滴灌和常规地面漫灌3 201.60m~3/hm~2(GG)共6个灌溉定额处理,运用统计分析方法开展研究。[结果](1)随灌溉定额的增加,浅埋滴灌春玉米的株高、叶面积指数和叶绿素相对含量呈增加趋势;(2)净光合速率和蒸腾速率表现为DG4最大,DG3次之,叶片水平水分利用效率DG3DG4且GG处理最低;(3)DG3较GG处理的产量提高6.03%,灌溉水利用效率提高44.50%。[结论]浅埋滴灌条件下,全生育期灌溉定额为2 351.18m~3/hm~2的灌溉制度节水、节膜、增产效益最优。     

不同潜水埋深再生水灌溉夏玉米土壤氮素运移研究

通过再生水灌溉田间试验,探讨了不同潜水埋深条件下(2 m、3 m、4 m),再生水灌溉对土壤中NO3--N、NH4 -N及地下水中NO3--N的影响。试验结果表明:再生水灌溉后,土壤中NO3--N含量均显著增加;不同潜水埋深再生水灌溉对土壤中NH4 -N含量影响不明显。灌水水平为900 m3·hm-2,不同潜水埋深(2 m、3 m、4 m)地下水NO3--N浓度分别增加34.67%、24.94%、20.88%,灌水水平为1 200 m3·hm-2不同潜水埋深地下水NO3--N浓度分别增加58.42%、38.98%、27.21%,潜水埋深越深地下水硝态氮浓度增加越小。表明潜水埋深越浅因淋溶和硝化作用产生的NO3--N造成浅层地下水污染的风险越大。     

宁波市本地生态足迹与可持续发展研究

生态足迹是一种评估区域可持续发展程度和人类对自然干预程度的度量指标.通过对一般生态足迹法的调整,运用本地生态足迹模型,对宁波市2002年和2005年本地生态足迹进行了计算.结果表明,宁波市人均本地生态足迹分别为3.155 3和4.344 0 hm~2,人均生态承载力分别为0.351 4和0.364 9 hm~2,人均本地生态赤字分别为2.825 3和3.999 2 hm~2;2005年宁波市生态足迹强度指数达到了12.599,这意味着宁波市在向每1 hm2土地索取本应是12.599 hm~2土地才能提供的生态服务,反映出宁波市的生产和消费需求超过了生态环境系统的承载能力,生态环境呈现逐步恶化的趋势,可持续发展状况不容乐观.