发展沟道人工湿地 改善基岩产沙区生态

随着沟道坝系工程建设的开展 ,黄土高原基岩产沙区出现了一些沟道湿地迹象。发展沟道人工湿地对于改善区域农业生态环境、增加生物群落、净化环境和水源等具有重要意义。鉴别和确认湿地的类属有利于湿地的研究、利用、保护和发展。依据我国湿地的定义、界定条件及类型等 ,对黄土高原基岩产沙区沟道治理形成的湿地进行了确认 ,并指出了其发展前景     

鄱阳湖沙区农户对土地利用变化的影响——以江西省都昌县多宝乡为例

为探讨鄱阳湖沙区农户对土地利用变化的影响及其机理,以该区多宝乡238户农户调查数据为基础,采用Logistic模型从农户家庭和农户个体两方面分析了南方沙区土地利用变化对农户行为的响应机制,结果表明,农户与沙山距离、风沙危害程度、农地面积以及农户个体状态是影响该地区土地利用变化的显著因素。通过对鄱阳湖沙区人地关系的探讨,提出了通过政策、资金、技术等手段改善农户生存与生产条件,健全土地流转市场,优化能源结构,提高农户生态保护意识等措施,以期正确引导农户合理、高效、可持续利用土地,实现农村新型、集约化农业,促进农村经济和生态环境的可持续发展。     

从现代土壤学看江苏省农业持续发展中的问题

本文从现代土壤学发展的趋势与特点，联系江苏省农业生产的实际，对该省当前在农业持续发展中存在的土壤问题，包括提高土壤肥力，防治土壤退化，改良中低产田，建设生态环境，实际集约化经营等，进行了详细的论证与讨论，提出了有关加强江苏省农业持续发展与生态环境建设的具体意见。     

宁夏沙区生态环境建设的基本理论问题

探讨了宁夏沙区治理存在的问题，提出宁夏沙区生态环境建设应注重生态系统生态学，仿自然原型和生态经济学的认识与运用，治理措施应具有整体性和综合性，符合客观自然规律，以实现经济、社会、生态效益的统一。     

半干旱半湿润地区风沙运动规律初探——以山东省禹城市为例

以山东省禹城市为例，分析了半干旱半湿润地区风沙运动成因，特征及其对沙区农业生产的影响，初步探讨了风沙运动规律，为进一步探索该类地区防风治沙，建立合理的农业生态系统提供了科学依据。     

鄂尔多斯砒砂岩区沙产业发展现状及技术研究

沙产业是高效利用沙区光照等自然资源、推广合理节水用水技术的农业型知识密集产业。沙产业的发展对缓解日趋增大的资源压力、修复受损的生态环境和推进西部经济的快速发展等具有重要意义。通过对鄂尔多斯砒砂岩区相关沙产业企业进行调研,归纳总结企业在农业、加工业、生态旅游文化产业和高新技术产业方面的发展现状,发现制约沙产业发展的主要因素有:(1)原料抚育程度低、采摘技术设备落后;(2)资源利用率低、种类单一;(3)生产与销售脱节;(4)生态环境被破坏;(5)缺乏资金支持、龙头企业少。今后应加强原料管护,加大产品宣传力度,注重创新研发,适度开发利用,加大政府扶持力度。     

沙产业发展现状及前景展望

沙产业是开发利用沙区地下、地面和地上的多种资源 ,创建沙地农业型和非农业型产业 ,形成产品系列生产 ,以获取持续规模的效益。制约沙产业发展的瓶颈因素是水。我国对沙区资源的开发利用已扩大到多个领域 ,沙区用材林基地建设、泥炭资源开发利用、热管技术应用、石油天然气开采等都初具规模。 2 1世纪将是沙产业崛起的世纪 ,发展沙产业前景广阔。     

论绿色食品与农业生态环境保护

从4个方面论述了发展绿色食品与农业生态环境保护的辨证关系。环境问题是绿色食品产生的第一背景,即绿色食品产生的国际环境背景和国内环境背景;绿色食品产自优良生态环境;绿色食品的生产过程是对农业生态环境的良好保护;绿色食品开发实现了农业生态环境的经济价值,促进了农业生产可持续发展。     

生态化无人化农场关键技术装备与应用特刊导 读

正伴随着工业化与城镇化的发展,农业劳动力短缺与成本增加问题逐渐凸显,迫切需要以机器代替人工,满足农业生产的需要;同时,随着经济的发展,由资源不合理开发利用等导致的生态环境恶化问题也日趋严重,2020年以来,习近平总书记一再强调保护地球生态环境这一理念,"绿水青山就是金山银山,改善生态环境就是发展生产力",实现农业可持续发展已成为全球共识。信息技术的高速发展,带来了新一轮农业生产技术革命。     

气象服务在智慧农业与生态环境中的作用

在科学技术持续发展过程中,越来越多的先进技术被应用到农业建设当中,加快了我国智慧农业体系建设进程。在智慧农业与生态环境建设活动中,需要气象服务作为支撑,保障相应的农业生产活动更加高效有序开展,全面加强生态环境建设。结合智慧农业与生态环境发展中存在的问题进行研究讨论,加强气象服务的应用,并在加强智慧农业建设的同时,做好环境保护等相关工作,实现我国智慧农业与生态环境的可持续发展。     

沙漠非饱和风沙土壤水分特征曲线预测的分形模型

应用VanGenuchten提出的土壤水分特征曲线公式,推导出了沙漠风沙非饱和土壤水分特征曲线的分形模型。通过对古尔班通古特沙漠地9种不同土壤样本利用中子水分仪和负压计实测的水分特征曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地之间的关系,结果表明随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其分形维数呈逐渐增大。此外,基于土壤颗粒的重量与粒径分布求出了古尔班通古特沙漠地风沙土壤粒径的分形维数。通过对土壤水分特征曲线的分形维数与土壤粒径的分形维数的对比,得知它们之间存在着良好的线性关系。根据此关系,利用易测得的土壤粒径分形维数结合所推导的分形模型,对土壤水分特征曲线进行了预测,模型的预测结果很好地吻合了实测的土壤水分特征曲线。这一结果对于实际工作中根据风沙土壤颗粒大小分布的分形维数来预测沙漠风沙土壤水分特征曲线具有一定的指导意义。     

Influences of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties in a degraded sandy grassland, Inner Mongolia, northern China

Overgrazing is one of the main causes of desertification in the semiarid Horqin sandy grassland of northern China. Excluding grazing livestock is considered as an alternative to restore vegetation in degraded sandy grassland in this region. However, few data are available concerning the impacts of continuous grazing and livestock exclusion on soil properties. In this paper, characteristics of vegetation and soil properties under continuous grazing and exclusion of livestock for 5 and 10 years were examined in representative degraded sandy grassland. Continuous grazing resulted in a considerable decrease in ground cover, which accelerates soil erosion by wind, leading to a further coarseness in surface soil, loss of soil organic C and N, and a decrease in soil biological properties. The grassland under continuous grazing is in the stage of very strong degradation. Excluding livestock grazing enhances vegetation recovery, litter accumulation, and development of annual and perennial grasses. Soil organic C and total N concentrations, soil biological properties including some enzyme activities and basal soil respiration improved following 10-year exclusion of livestock, suggesting that degradation of the grassland is being reversed. The results suggest that excluding grazing livestock on the desertified sandy grassland in the erosion-prone Horqin region has a great potential to restore soil fertility, sequester soil organic carbon and improve biological activity. Soil restoration is a slow process although the vegetation can recover rapidly after removal of livestock. A viable option for sandy grassland management should be to adopt proper exclosure in a rotation grazing system in the initial stage of grassland degradation.     

不同土壤质地条件下麦秸、铅对镉在水稻-土壤系统中迁移的影响

通过室外砂土和黏土的大型土柱栽培试验,研究了麦秸、铅对镉在水稻-土壤中迁移的影响。研究结果表明,在砂土和黏土中随着水稻的生长发育,水稻植株镉含量逐渐降低,添加铅和麦秸均促进了水稻对镉的吸收,增加了水稻植株镉的含量,且铅的促进效应大于麦秸处理。添加铅和麦秸有利于镉向籽粒的转运和提高水稻籽粒镉的富集系数,砂土中添加铅、麦秸的处理籽粒镉含量和富集系数比镉单一处理分别增加44.00%、36.00%和41.67%、50.00%;黏土中分别增加58.62%、43.00%和46.15%、61.54%。镉进入土壤后会随着水分流动向下迁移,在砂土中的迁移能力大于黏土。随着土壤深度的增加镉含量逐渐减少,黏土在40～60cm、砂土在60～80cm土层中镉含量与对照含量差异不显著。添加铅和麦秸可以降低镉在土壤中向下迁移的能力,降低幅度黏土大于砂土。     

不同沙地生境下柠条灌丛化对草地土壤有机碳含量及分布的影响

为揭示不同沙地生境下灌丛化草地土壤有机碳及其组分的分布特征,以宁夏盐池县沙化草原不同沙地生境(丘间低地、固定沙地、半固定沙地、流动沙地)下不同发育期的柠条灌丛斑块及其对应的草地斑块为研究对象,对土壤颗粒组成、土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)及易氧化有机碳含量(labile organic carbon,LOC)进行分析。结果表明:1)各沙地生境发育中期灌丛斑块的SOC、POC、LOC及POC/SOC极显著高于草地斑块(P0.01),而LOC/SOC在灌丛和草地斑块间差异性不显著;2)从丘间低地、固定沙地、半固定沙地到流动沙地,灌丛斑块及其对应的草地斑块SOC、POC、LOC及LOC/SOC均在固定沙地出现峰值,然后呈下降趋势,表明固定沙地及不同沙地生境发育中期的灌丛斑块和草地斑块是SOC、LOC及POC变化的临界点;3)相关分析发现,发育中期2种斑块SOC与POC及LOC间及SOC与LOC/SOC间均呈极显著相关(P0.01),但土壤黏粉粒与各组分有机碳及其分配比率间没有显著相关,因此LOC和POC可作为表征草地退化最敏感的指标。研究可为沙化草原土壤恢复研究提供理论依据。     

陕西省靖边县不同土层含水量与干层差异研究

根据野外考察和土层含水量的测定，研究了靖边县沙地土层和黄土层土壤含水量。结果表明，靖边几个研究点的沙地土层平均含水量小于3%，杨树林地黄土层平均含水量为7％左右；沙地土层含水量远低于黄土层含水量，杨树林沙地和沙柳沙地已经出现了严重的土壤干层，杨树林地黄土层出现了发育中等的土壤干层，干层发育深度都已超过6m。干旱气候是引起干层发生的主要因素，人工灌木和树种消耗水分较多也促进了干层的发育。沙地区应以发展耐旱草灌为主的植被，黄土分布区也应发展草灌为主的植被，但在黄土分布的洼地区和有外来水源的地区可以发展耐旱的乔、灌、草相结合的植被。在靖边县这一土壤干层发育较严重的地区，造林一般不能带来良好的环境效益与经济效益，反而会导致深部土壤水分的过量消耗等不良后果，因此该区是不适于造林的地区。     

适量砒砂岩改良风沙土的吸水和保水特性

该文研究了不同砒砂岩改良风沙土模式下的土壤入渗特征、饱和导水率和水分特征曲线,分析了不同模型对砒砂岩改良风沙土水分特征曲线的适用性和不同改良模式的土壤水力学特征,以期为评价砒砂岩改良风沙土水力学特性以及筛选合理改良模式提供科学依据。结果表明:砒砂岩可以有效降低风沙土的入渗率和饱和导水率,增加风沙土的饱和含水量和滞留含水量,增强风沙土的持水能力。VGM(m,n)模型可以拟合砒砂岩改良风沙土土壤水分特征曲线。同一改良模式下,土壤的入渗率、饱和导水率和饱和含水量随容重增大呈减小趋势;容积含水量在低吸力段随容重增大逐渐减小,在中高吸力段逐渐增大。砒砂岩和风沙土以25∶75比例混合的复配模式,可以有效改良风沙土的吸水和保水特性,可在实践中推广。     

Initiale Bodenbildung aus marinen Sedimenten in Lysimeterversuchen

Initial soil development from marine sediments in a lysimeter Marine sandy and clayey sediments were put into a lysimeter with controlled ground-water level. Under these conditions the soil development was quick within the first four years. Redox potentials of +400 mV were reached in the upper parts of the soils after half a year. The carbonate content decreased by 0,1 - 0,2% per annum. The total sulfur contents decreased by 10% - 30% during the first year. Humus formation started within the second year. Compared to Puccinellia areas a lower salinity and wider Ca/Mg-ratio occurred in the upper parts of the sandy soil after one year, in the clayey soil after two years, respectively. The change in the hydroregime was essential for the soil development. The particle size distribution was of minor importance. The intensity of the processes was not effected by the vegetation.     

Differential leaching of cations and sulfate in gypsum amended soils

Abstract

An adequate supply of available Ca in the soil solution of the pegging zone during fruit development is required for production of high yields of high quality peanuts (Arachis hypogaea L.). On low Ca soils, application of gypsum during early bloom is recommended in order to ascertain adequate availability of Ca. Reaction of gypsum in soils under leaching conditions vary considerably and play an important role in fruit development and yield of peanuts. A laboratory study was conducted in leaching soil columns to investigate the effects of one gypsum amendment on leaching of Ca, K, Mg, and SO₄ to a depth of 8 cm (fruiting zone of peanut). Six soils of varying physical and chemical properties representative of major peanut growing soils in Georgia were utilized. Following leaching with 15 cm water through gypsum‐amended soil columns, 50% to 56% and 74% to 77% of applied Ca and SO₄, respectively, were leached below 8 cm in the sandy‐Carnegie, Dothan, Fuquay and Tifton soils. The respective values for the sandy clay loam‐Greenville and Faceville soils were 28% to 36% and 58% to 69%. Lower initial Ca status and greater leaching of Ca from the applied gypsum in the sandy soils as compared to sandy clay loam soils suggest greater beneficial effects of supplemental gypsum application for peanut production in the former soils than in the latter soils. Leaching of K or Mg (as percentage of Mehlich 1 extractable K or Mg) in gypsum‐amended treatment was considerably greater in sandy soils than that in the sandy clay loam soils. In view of the reported adverse effects of high concentrations of soil K and Mg in the fruiting zone on the yield and quality of peanuts, greater leaching of K and Mg from the fruiting zone in gypsum amended sandy soils enable them to maintain a favorable cation balance for the production of high yields of quality peanuts.     

沙地整治下榆林土地利用及土壤有机质时空分异特征

毛乌素沙地是典型的生态脆弱区,近年来针对其在榆林境内的沙地整治利用取得显著成效,也对土壤环境产生了深刻影响。为了探究由沙地转变的不同土地类型下土壤有机质的含量变化,明晰沙地不同整治利用方式对土壤有机质的影响。该研究选取榆林市显性沙地,利用多光谱遥感影像及相关光谱指数,结合沙地土地利用变化特征,通过XGBoost机器学习方法,反演1990-2020年土壤有机质含量;分析不同土地类型下土壤有机质含量变化,通过半变异函数揭示了其空间变异性,厘清人为因素和自然环境的影响程度。结果表明,30年间榆林5 460 km2沙地中超过半数得到整治和利用,沙地-草地是最主要的地类转变方式,建设用地面积增长最迅速,增速一度超过70%;沙区土壤有机质含量上升,但整体呈现先增加后降低的趋势,有机质均值由0.34%增长至0.79%,近十年降低至0.51%;榆林沙区土壤有机质具有较强的空间自相关性。起初,人为利用对其有积极作用,但随着沙地的利用强度增大,对土壤有机质产生负向作用,进而致使其含量下降,面临土地退化危机。建议加强退化林草修复改良,放缓开发力度,以期为沙地整治提供理论和实践借鉴意义,保护榆林沙地土壤环境安全。     

沙地土壤有机质与土壤水动力学参数的关系

试验测定了不同有机质含量的沙地土壤饱和导水率、水分特征曲线及一些水分常数,研究分析了沙地土壤有机质含量与水动力学参数的关系以及有机质影响沙地土壤水分运动的机理。结果表明沙地土壤有机质含量与几个水分常数均呈极显著线性相关,土壤水吸力相同时有机质含量越高,土壤含水量也越大;土壤有机质含量和<0.01mm物理性粘粒与土壤饱和导水率呈极显著线性负相关,沙地土壤有机质是影响水分动力学参数最重要的因子之一。