粮食生产潜力短期预测的“趋势-波动模型”的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食生产潜力短期预测的"趋势-波动模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果表明:(1)预测误差大小反映短期生产潜力的预测精度,预测误差大的主要原因是经济发达地区高产农田被大量占用和(或)蔬菜、水果种植面积大幅度增加而短期内使粮食单产下降;(2)小趋势修正方法是"趋势-波动模型"中不可缺少的一部分,它能将大趋势预测不能包括的短期如气象因素、科技投入、社会因素等影响纳入预测中,提高预测精度;(3)就我国近些年来的实际情况而言,越是经济发达的地区短期生产潜力的波动越大;同样发达地区短期潜力存在增加-下降-回升阶段;(4)就短期生产潜力预测精度而言:国家级大于省级、省级大于地区级、地区级大于县级;不同省、不同地区、不同县之间预测精度差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关。     

粮食生产潜力中长期预测的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食生产潜力中长期预测的"综合预测模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)预测误差大小反映中长期生产潜力的预测精度,预测误差大的主要原因是经济发达地区高产农田被大量占用或蔬菜、水果面积大幅度增加而短期内使粮食单产下降;(2)就"综合预测模型"中长期生产潜力预测精度而言:国家级大于省级和地区级、省级和地区级大于县级;不同省、不同地区、不同县之间预测精度差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关;(3)粮食生产潜力中长期预测"综合预测模型"是科学的、准确的和实用的,可作为今后粮食生产潜力预测的理论和方法基础。     

黑河中游农田荒漠过渡带土壤冻融过程中水热动态

以黑河中游典型农田荒漠过渡带为例,对过渡带3种景观单元冻融期土壤水热动态进行了野外定位监测。结果表明:(1)土壤温度随气温剧烈变化,变幅随土壤深度的增加而减小,3种景观单元土壤温度变幅由剧烈到平缓的顺序为:荒漠农田防护林,并依次形成60,100和80cm深的冻土层;(2)受土壤性质和地表覆盖的影响,冻融过程中,农田、防护林土壤含水量变化明显,且农田土壤水分含量4月初达到最大值,而荒漠土壤含水量则基本保持不变;(3)土壤水分变化滞后于土壤温度的变化,防护林土壤水和温度变化较农田缓慢;(4)浅层地下水位在冻结期下降,融化期回升,且回升速率大于下降速率。冻融过程可有效减小土壤水分的蒸发和渗漏,冻后聚墒明显,利于下层土壤水分的保持,对于来年植物生长具有一定的意义。     

粮食估产的“通道-概率模型”的验证

本文应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食估产的"通道-概率模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)国家级估产由于地域空间尺度足够大,不同地区气象条件对产量影响的互补性强,所以估产误差小,因此国家级可以不使用小趋势修正和气候年型修正;省级、地区级和县级的估产由于同处一个气候区,因此气象条件对产量影响的互补性不强,必须使用小趋势修正和气候年型修正,县级估产还必须增加根据作物适时长势和专家经验的修正。(2)小趋势修正有两个公式:当预测误差小于10%时,使用Y×(1-K)修正;当预测误差大于10%时,使用Y/(1+K)修正。(3)估产单元气候年型可以自动划分,一般分为5级,波动大的预测单元可以使用7级,其中超丰年和超欠年的修正参数必须根据实时气象条件和作物实时长势具体确定。(4)研究表明:"通道-概率"估产理论和方法是科学的、实用的和准确的;在小趋势修正和气候年型修正基础上,如能结合作物长势调查和当地专家经验,估产误差可以达到3%以下。     

中国农田表土有机碳含量变化特征——基于国家耕地土壤监测数据

通过对299个国家级耕地土壤监测点20余年数据的统计分析,评价了我国农田表土有机碳含量变化情况和固碳潜力。结果表明,全国约80％试验点有机碳年平均相对增长率（Average relative annual increment,ARAI）在-1．5％～7．5％。中国农田表土有机碳含量整体呈上升趋势。东北、华北等6个地理区域分析得出,华北、华东、西南农田表土有机碳含量显著增加;华东地区有机碳增加的农田面积占全国农田比例最大,东北最小。旱地和水田有机碳含量增加显著;水田有机碳增加的试验点所占比例大于旱地;对ARAI与初始有机碳含量进行相关分析得出,我国旱地和水田有机碳潜在储存能力估计值分别为17．2和27．7g·kg^-1。农田土壤类型中水稻土和褐土有机碳含量增加显著;黑土有机碳含量下降样本所占比例最高。对我国各典型种植制度分析得出,双季稻、麦-稻、麦-玉、单季小麦种植制度下农田有机碳有了显著增加;麦玉轮作较其他种植制度的农田有机碳年平均相对增长率高。     

稻草还田对小麦产量、地表径流NPK流失量及土壤肥力的影响

在大田试验条件下,以小麦品种扬麦16为供试材料,设置常规处理(A)、稻草还田(B)、稻草还田减肥(C)、肥料运筹(D)和少免耕(E)5个处理组合。研究不同处理对小麦产量、农田地表径流NPK流失量及土壤肥力的影响。结果表明:(1)稻草还田使小麦产量比常规处理下降2.6%;(2)麦季农田总地表径流水量为2.06×106kg/hm2;(3)稻草还田能够明显降低农田地表径流水体NPK流失量,不同处理地表径流总N和K的流失量由高到低均依次为少免耕、常规处理、肥料运筹、稻草还田和稻草还田减肥,不同处理地表径流总P流失量由高到低依次为肥料运筹、少免耕、常规处理、稻草还田和稻草还田减肥;(4)稻草还田能够增加农田土壤速效养分含量,特别小麦抽穗期和成熟期稻草还田处理土壤速效NP含量均显著大于常规处理;(5)稻草还田使小麦产量略有下降,使农田地表径流水体NPK流失量明显降低,能够显著提高农田土壤速效NP含量。     

中国粮食主产区耕地生产能力空间分布特征

核算区域耕地资源生产能力,揭示耕地生产能力层次差异,分析耕地资源生产潜力的空间分布特征,对于科学确定区域耕地利用与保护对策,特别是支撑区域土地整治以及高标准农田建设,保障国家耕地资源安全战略具有重要意义。该文以中国粮食主产区(黑龙江省、吉林省、辽宁省、河北省、山东省、江苏省6省)乡镇尺度的耕地资源生产能力核算数据为基础,核算了粮食主产区理论生产能力、可实现生产能力和实际生产能力差值以及生产能力特征,并分析了耕地生产能力在省级及二级区尺度上的分布特征,揭示了耕地区县级利用强度与利用潜力。研究结果表明:中国粮食主产区(6省)的耕地理论生产能力、可实现生产能力和实际生产能力分别为5.12、4.03和3.28亿t。江苏省的江淮平原区理论单产、可实现单产和实际单产均最高,黑龙江省的大小兴安岭山地区理论单产最低,河北省的后山坝上高原区可实现单产、实际单产最低。河北平原区及山东省理论利用潜力明显高于其他地区。耕地资源理论生产能力较高表明通过实施高标准农田建设,粮食主产区增产潜力巨大;而6省区可实现利用潜力普遍较低,表明通过政策提升耕地生产能力的空间有限。该文为粮食主产区耕地资源数量、生产能力并重管理提供了决策依据。     

中国灌溉农田粮食作物水分利用效率的研究

以1980年至1986年、22个省(市、自治区)、10种作物、共计4422个站的年实测作物耗水量和产量数据为基础,用加权平均法计算得到全国灌溉农田上粮食作物平均水分利用效率值约为1.1kg/m³。并根据典型试验站作物产量、总耗水量及水分利用效率之间的相互关系,以及全国粮食作物单产随年分的变化趋势,经分析认为这一数值可以作为衡量全国灌溉农田上粮食作物平均水分利用效率的现状值     

气温和CO2浓度变化对陕北地区冬小麦产量影响的模拟分析

分析气候变化对农业生产的影响,有利于制定相应的对策,保障粮食安全。在分析陕北地区1957—2013年气温、降水等气象因子变化趋势的基础上,利用AquaCrop作物生长模型模拟分析气温及CO_2浓度等气象因子变化对陕北地区冬小麦产量的影响。结果表明:陕北地区1957—2013年平均气温呈上升趋势,上升速率为0.22℃/10a,平均降水量呈下降趋势,下降速率为0.15mm/10a。气温每升高0.1℃,榆林和延安两地冬小麦分别增产1.5%和0.5%;CO_2浓度每增加10μmol/mol,两地冬小麦分别增产3.8%和2.0%;气温和CO_2浓度同时变化(即气温升高0.1℃同时CO_2浓度增加10μmol/mol),两地冬小麦分别增产5.1%和2.3%。仅考虑气温及CO_2浓度变化,陕北地区"暖干+高碳型"气候有利于提高冬小麦生产力,未来18年陕北地区冬小麦产量将实现不同程度的增产,在3种不同典型年下与2012年相比,榆林地区2020,2025,2030年枯水年、平水年和丰水年冬小麦分别增产21.2%~31.8%,25.4%~36.0%,29.7%~40.7%;延安相应3种典型年下增产3.3%~8.3%,4.4%~9.7%,4.8%~10.5%。因此,可在陕北地区适度增加冬小麦种植面积,增加农业产量。     

连续施氮对玉米产量稳定性及其增产潜力的调控

通过7年的定位试验(2007~2013年),研究不同施氮水平对辽北地区玉米产量稳定性、可持续性及其增产潜力的影响。试验氮肥用量从低到高共设N0(不施氮)、N_1(138 kg hm~(-2))、N_2(241.5 kg hm~(-2))、N_3(345 kg hm~(-2))4个水平。结果表明,施氮可以显著增加玉米产量,在一定范围内产量和产量稳定性随施氮量的增加而增加,其中N2处理的产量(平均产量9598.1kg hm~(-2))和增产率(70.7%)最高,年际间变异系数最小,相应的稳定性最高;N_3处理虽然施氮量比N_2处理增加43%,然而产量和产量的稳定性并没有显著提高。根据7年的平均产量研究结果得出肥料-产量效应函数,曲线符合报酬递减率,可知玉米增产潜力为1279.3 kg hm~(-2),由此说明辽北地区的玉米单产还有很大的增产空间。     

生态冷漠症的“诊”与“治”

当今有一部分政府官员患有生态冷漠症,其表现有3种,即面对持续恶化的生态环境麻木不仁,生态建设取得一点成绩便盲目乐观,发生了生态安全问题就怨天尤人。医治生态冷漠症应重点抓好以下3个方面的工作:紧密结合工作实际,切实加强对广大干部的科学发展观教育;完善和推行绿色GDP核算标准,加强对各级政府及其官员的考核;制定和完善有关法律法规,加大对政府行为的约束力度。     

Characterization of aroma compounds of chinese "Wuliangye" and "Jiannanchun" liquors by aroma extract dilution analysis

Aroma compounds in Chinese "Wuliangye" liquor were identified by gas chromatography-olfactometry (GC-O) after fractionation. A total of 132 odorants were detected by GC-O in Wuliangye liquor on DB-wax and DB-5 columns. Of these, 126 aromas were identified by GC-mass spectrometry (MS). Aroma extract dilution analysis (AEDA) was further employed to identify the most important aroma compounds in "Wuliangye" and "Jiannanchun" liquors. The results showed that esters could be the most important class, especially ethyl esters. Various alcohols, aldehydes, acetals, alkylpyrazines, furan derivatives, lactones, and sulfur-containing and phenolic compounds were also found to be important. On the basis of flavor dilution (FD) values, the most important aroma compounds in Wuliangye and Jiannanchun liquors could be ethyl butanoate, ethyl pentanoate, ethyl hexanoate, ethyl octanoate, butyl hexanoate, ethyl 3-methylbutanoate, hexanoic acid, and 1,1-diethoxy-3-methylbutane (FD > or = 1024). These compounds contributed to fruity, floral, and apple- and pineapple-like aromas with the exception of hexanoic acid, which imparts a sweaty note. Several pyrazines, including 2,5-dimethyl-3-ethylpyrazine, 2-ethyl-6-methylpyrazine, 2,6-dimethylpyrazine, 2,3,5-trimethylpyrazine, and 3,5-dimethyl-2-pentylpyrazine, were identified in these two liquors. Although further quantitative analysis is required, it seems that most of these pyrazine compounds had higher FD values in Wuliangye than in Jiannanchun liquor, thus imparting stronger nutty, baked, and roasted notes in Wuliangye liquor.     

The "oxygen paradox" of dinitrogen-fixing bacteria

N₂ fixation by aerobic bacteria is a very energy demanding process, requiring efficient oxidative phosphorylation, while O₂ is toxic for the nitrogenase complex. N₂-fixing bacteria have evolved a variety of strategies to cope with this apparent "O₂ paradox". This review compares strategies that azospirilla and other well-known N₂-fixing soil bacteria use to overcome this O₂ paradox. Attention will be given to the relationships between the natural habitat of these soil bacteria and their prevailing adaptations. In view of this knowledge the following questions will be addressed: are the specific adaptations observed in azospirilla sufficient to allow optimal proliferation and N₂ fixation in their natural habitat? Could improving the O₂ tolerance of the N₂-fixing process contribute to the development of more efficient strains for the inoculation of plants?     

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。     

"林 - 蛙 - 鱼"生态农业模式研究

对杨树 虎纹蛙 罗非鱼("林 - 蛙 - 鱼")生态农业模式进行了3年的研究.结果表明,"林 - 蛙 - 鱼"立体种养生态农业模式经济效益明显,250 m2种养池当年可产生经济效益4 800元左右."林 - 蛙 - 鱼"立体种养生态农业模式也取得了良好的生态效益和社会效益,表现在改善生态环境、维护生物多样性、带动农民发展生产、教育青少年等方面,实现了生态效益、经济效益和社会效益的同步发展.     

C语言程序设计教学改革初探

提高C语言程序设计教学效果的方法和手段是教师关注的问题。在教学中让学生充分认识到该课程的重要作用,掌握正确的学习方法,提高课堂教学的效率和质量,提高学生的编程能力,提高学生的动手实践能力,加强各个教学环节的互动。使学习C语言的目的不再局限于使学生单纯地了解和掌握C语言的基本语法规范,而是要致力于培养学生运用C语言解决实际问题的编程能力。     

关于坡耕地土壤"翻滚侵蚀"的研究

所谓“翻滚侵蚀”,就是指坡耕地土壤在受到人为外力的作用下,而产生向下翻动、滚动和下切的侵蚀现象,其主要发生在坡耕地的耕作上,当在坡耕地上耕作时,每趟一遍地,其土壤就向下翻滚一点和下切一点,当坡度越大其翻滚的程度就越大,也就是说产生的翻滚侵蚀就越大。这种“翻滚侵蚀”现象在山区、丘陵区、漫川漫岗区的坡耕地耕作中是十分突出和十分严重的,不能不引起我们对它的高度重视。     

Sorption-desorption of "aged" sulfonylaminocarbonyltriazolinone herbicides in soil

Sorption-desorption interactions of pesticides with soil determine the availability of pesticides in soil for transport, plant uptake, and microbial degradation. These interactions are affected by the physical and chemical properties of the pesticide and soil, and for some pesticides, their residence time in the soil. The objective of this study was to characterize sorption-desorption of two sulfonylaminocarbonyltriazolinone herbicides incubated in soils at different soil moisture potentials. The chemicals were incubated in clay loam and loamy sand soils for up to 12 wks at -33 kPa and at water contents equivalent to 50 and 75% of that at -33 kPa. Chemicals were extracted sequentially with 0.01 N CaCl(2) and aqueous acetonitrile, and sorption coefficients were calculated. Sufficient sulfonylaminocarbonyltriazolinone herbicides remained (>40% of that applied) during incubation to allow calculation of sorption coefficients. Aging significantly increased sorption as indicated by increased sorption coefficients. For instance, for sulfonylaminocarbonyltriazolinone remaining after a 12-wk incubation at -33 kPa, K(d) increased by a factor of 4.5 in the clay loam soils and by 6.6 in the loamy sand as compared to freshly treated soils. There was no effect of moisture potential on sorption K(d) values. These data show the importance of characterization of sorption-desorption in aged herbicide residues in soil, particularly in the case of prediction of herbicide transport in soil. In this case, potential transport of sulfonylaminocarbonyltriazolinone herbicides would be over-predicted if freshly treated soil K(d) values were used to predict transport.     

"数字黄土高原"到"数字水土保持"

立足于黄土高原水土保持与生态环境建设及其科学研究的要求和空间信息科学技术发展的最新动态，通过：数字黄土高原”建立的时代背景及其技术背景，讨论了“数字黄土高原”研究与建设的目标，基本内容，关键技术环节（包括数据库结构，数据集成方法，数据更新，元数据体系建设和数字共享机制）和推广应用等，初步讨论了“数字水土保持”及其与国家空间数据基础设施（NSDI）建设的关系。     

“模型黄土高原”的组成及建设内容

“模型黄土高原”由原型观测系统、实体模型和比尺模型 3部分组成。通过原型观测系统、实体模型和比尺模型的建设与研究 ,可尽快摸清黄土高原各个不同类型区的水土流失规律 ,探求快速、有效的水土保持措施配置和综合治理模式 ,实现对水土保持效益进行科学、定量的分析和评价 ,从而为黄河水土保持生态建设及维持黄河健康生命提供有力的科技支撑和理论依据。介绍了近期工作重点