基于 logistic 模型评估黑龙江农业生态系统水土资源利用与变化

水土资源是农业生态系统发展的两大关键资源,影响农业生态系统的可持续发展。【目的】探究 黑龙江农业生态系统的变化和发展对水土资源利用的影响。【方法】利用 Logistic 模型和 RMSE 分析模型,在 当前农业科技管理水平下,对黑龙江农业生态系统中作物用水量、种植面积等指标进行评估预测。【结果】该 农业生态系统粮食作物种植总面积极值约为 1.43×107 hm2,农业水资源供应极值约为 3.16×108 m3,水稻单产 极值约为 7 030 kg/hm2,粮食作物单产极值约为 5 275 kg/hm2,粮食作物总产量极值可达 7.53×107 t。同时,利 用该模型对水资源灌溉总量、作物种植总面积、作物单产等指标的模拟值与统计值的拟合分析可知,决定系数 R2 最小为 0.89,最大为 0.98,均方根误差 RMSE 均小于 10%,达到了 0.01 水平下的极显著相关关系。【结论】 Logistic 模型能够较好地模拟 20 年间黑龙江农业生态系统水土资源利用与趋势变化。     

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

【目的】探讨油松人工林不同林分密度下的土壤特性及水源涵养功能。【方法】以秦岭西段30年生油松人工林为研究对象,设置6种不同林分密度(1 367,1 861,2 517,2 617,3 012和3 683株/hm2)的标准地,采集土样和枯落物样品带回室内,测定土壤理化性质、土壤持水量、枯落物层持水特性等。【结果】林分密度对油松人工林的土壤含水率、有机质含量、体积质量、总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量具有显著影响。密度为2 617株/hm2的林地土壤体积质量较小(1.14g/cm3),总孔隙度较大(62.57%),有机质含量较高,为1 367株/hm2林地的1.63倍,土壤持水性能较好(1 251.40t/hm2)。【结论】油松人工林在适宜密度条件下,有利于改善土壤结构,增强土壤肥力,提高土壤的蓄水能力,使林地具有更好的水源涵养功能。在秦岭西段小陇山林区,油松人工林的林分密度为2 617株/hm2左右较合理。     

吉林省天然林保护工程典型林分生态效益动态分析

基于吉林省现有森林生态系统国家定位观测研究站和其他林业监测点,采用野外观测技术和分布式测算方法,参照LY/T1721—2008森林生态系统服务功能评估规范,对吉林省天然林保护工程(以下简称"天保工程")典型林分2000~2015年生态效益选取4项功能9个指标从物质量和价值量方面评估,结果表明:(1)天保工程实施期间,调节水量增加31.93亿t,固碳和释氧物质量增加230.27万t和531.77万t,提供负氧离子物质量增加159.21×1023个,吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物增加量7 504.19×1023万kg、678.46×1023万kg、1 939.59×1023万kg,吸滞TSP增加284.61亿kg,吸收PM10物质量增加354.53亿kg,PM2.5增加84.6亿kg。(2)天保工程生态效益总价值增加量771.65亿元,价值增量次序是:生物多样性保育(275.87亿元)涵养水源(255.87亿元)净化大气环境(125.65亿元)固碳释氧(114.30亿元)。(3)吉林省天保工程不同林分,物质增量和价值增量均是阔叶混交林(572.6亿元)针阔混交林(155.96亿元)针叶混交林(25.54亿元)。天保工程实施后,吉林省天然林各项生态系统服务物质量和价值量均呈现增加趋势,净化大气环境增加88.57%的价值量,涵养水源次之,对该区天然林生态效益影响最大。吉林省天然林保护工程典型林分生态效益为吉林省生态GDP核算提供依据,天保工程实施带来的生态系统服务功能变化,旨在增加吉林省优质资源总量并且为后续天保工程实施提供精确的科学依据。     

贵州省粮改经综合效益分析：以石阡县为例

【目的】探明低效粮食玉米粗放种植改高效经济作物马铃薯/桃集约生产的综合效益，为贵州省粮改经综合效益提供参考。【方法】采用投入产出、能量和碳足迹评价法对贵州省典型农业结构调整地区石阡县2个镇4个村进行农业生产的环境、经济分析，以论证“镰刀湾地区”实施农业结构调整的可行性。【结果】玉米、马铃薯和桃生产的总输入能量分别218 656.5 MJ/hm2、251 803.5 MJ/hm2和84 901.5 MJ/hm2，总输出能量分别为121 275 MJ/hm2、85 500 MJ/hm2和54 000 MJ/hm2，其中，桃的能量利用效率和单位能量生产率最高分别为0.636 kg/MJ和0.27 kg/MJ，而玉米单位产品能量比则最大为26.5 MJ/kg；马铃薯和桃生产成本虽高于玉米，但在农户获得的净利润中贡献分别是玉米的8.06倍和21.92倍；马铃薯和桃总碳排放量虽较高，但单位经济碳足迹低于玉米分别为0.022 kgCe/元、0.019 kgCe/元。【结论】在山地生态脆弱区发展高效经济作物也是实现农业高质量，可持续发展的一种形式。     

关中-天水经济区农田生态系统涵养水源价值量时空变化

【目的】科学、准确地量化农田生态系统的涵养水源服务,有助于其更好地发挥调节水源、稳定水源供应的作用,以缓解水源短缺的危机.【方法】在3S技术支持下,采用土壤蓄水法估算了关中-天水经济区农田生态系统水源涵养量,并采用影子工程法、成本估算法等计算了其涵养水源的价值量.【结果和结论】关中-天水经济区农田生态系统涵养水源量及其价值在1980—2010年的30年间呈先减少后增加的总体变化趋势,其中,1980—2005年农田生态系统涵养水源总量从32.219亿m3·年-1减少至19.691亿m3·年-1,涵养水源总价值从21.587亿元·年-1减少至13.193亿元·年-1,年均减少1.56%;2005—2010年生态系统总涵养水源数量从19.691亿m3·年-1增加到31.638亿m3·年-1,总涵养水源价值从13.193亿元·年-1增加到32.219亿元·年-1,年均增长为7.42%.由于退耕还林还草政策的正向引导,在耕地面积日益减少的情况下,农田生态系统的涵养水源量及涵养水源价值量依然呈增长趋势,并具有一定的时空变化:在时间上表现为先减少后增加;在空间上表现为东南平原高,西北山地、丘陵低的变化趋势.     

新疆天然林生态系统服务功能价值评估

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),以新疆44个林场生态系统为研究对象,从涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、净化大气和生物多样性保护6个方面对天然林保护工程实施两期中产生的生态服务功能及其价值进行定量评估。结果表明:1)2001年、2010年和2015年生态服务功能价值分别为350.39×108元、737.83×108元和887.99×108元,且6类服务功能项价值量大小排序整体表现为涵养水源固碳释氧生物多样性保护净化大气保育土壤积累营养物质;2)2000-2015年新疆天保工程各区域生态服务功能价值量大小排序为阿尔泰山国有林管理局天山东部国有林管理局天山西部国有林管理局地州所属林场及其他;3)全疆44个林场在天保工程实施期间价值量基本上均呈增长趋势,其中2000-2010年价值量年增长率3.84%~43.71%,2010-2015年价值量年增长率1.83%~13.94%;4)所有林区在2000年、2010年、2015年的总单位面积价值量分别为2.66×104元/hm~2、2.83×104元/hm~2、3.79×104元/hm~2。新疆天然林保护工程的实施,展现出了巨大的生态效益价值潜力,可为后续工程实施提供理论参考和支持。     

天然林资源保护工程区植被覆盖度遥感估算及变化分析

【目的】天然林资源保护工程（简称“天保工程”）实施20多年来有效保护和恢复了工程区的森林资源。工程实施成效除了森林覆盖面积增加,更多的表现为森林资源质量持续提升。为了更好地评估天保工程建设成效,利用植被覆盖度作为定量评价指标,分析天保一期（2000-2010年）、天保二期（2011-2020年）工程实施期间的森林质量变化。【方法】综合年度植被指数合成策略、优化纯植被像元和纯裸土像元值域的动态确定方法,构建改进的像元二分模型,生产天保工程区时间序列的植被覆盖度产品。基于森林资源一类清查郁闭度数据、森林生态系统定位研究网络郁闭度数据、机载高光谱植被覆盖度数据,验证该植被覆盖度产品的精度。在此基础上,分析天保工程林区植被覆盖度的时空变化趋势。【结果】天保一期植被覆盖度均值为0.68,天保二期植被覆盖度均值为0.71,增加了4.41%;工程区植被覆盖度呈现增加趋势的面积占林区总面积的78.22%,而呈减小趋势的面积仅占林区总面积的9.56%。【结论】在中国天保工程森林地区,基于MODIS植被指数产品和改进的像元二分模型生产的植被覆盖度产品的精度高于MODIS产品的精度。自天保工程实施以来,林区...     

退耕还林阶段性成果调查与效益评价—以舒城县南港镇为例

通过对舒城县南港镇2002、2003年度退耕还林的全面调查,并采用定性与定量相结合的方法,对已发挥的效益评价。结果表明,南港镇2002、2003年退耕还林坡耕地造林403.8hm2,小班368个。退耕还林8～9年以来,2002年度杨树林分平均胸径、平均蓄积量分别达13.5cm、151.8m3/hm2;2003年杨树平均胸径、平均蓄积量分别达到12.3cm、117.0m3/hm2;2002、2003年度板栗林分平均产量（2010年度）分别达3 600、2 880kg/hm2。退耕还林的生态、经济、社会效益逐步显现,年涵养水源1.6×106m3、滞留泥沙6 865m3、累计吸收CO2约5.23×108kg、释放O2约3.81×108kg;创造直接经济价值2 585.2万元;累计享受政策补助1 157.3万元,其中人均受益910.1元,占退耕以来平均人均收入3.3%,同时转移1.6万劳力到二、三产业中。退耕还林工程已取得阶段性成果,初步达到了预期的目的和效益。     

不同水肥调控措施对日光温室土壤水分和番茄水分利用效率的影响

【目的】研究不同水肥调控措施对日光温室土壤水分状况和番茄水分利用效率的影响,为西北地区日光温室水肥的合理利用提供参考依据。【方法】采用田间试验方法,研究不同水肥处理对日光温室土壤含水量及番茄水分利用效率的影响。【结果】在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5225 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2条件下,节水灌溉处理的水分利用率最高,达50.3 kg/m3;在灌水量相同的条件下,常规施肥与配方施肥的水分利用率无显著差异;而在施肥量相同的条件下,节水灌溉的水分利用率比常规灌溉明显提高;在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5315 kg/hm2、K2O 450 kg/hm2条件下,收获时土壤贮水量最小,比同期常规水肥处理低0.88×103m3/hm2,比栽植时减少0.52×103m3/hm2。张力计读数的变化趋势和土壤含水量变化趋势基本一致,张力计能够反映土壤的水分状况。【结论】采用节水节肥的措施虽然未能显著增加番茄的产量,但能提高番茄的水分利用率,降低生产成本。     

四川盆地丘陵坡地集雨蓄水工程效益分析——以中江县富兴镇为例

以中江县富兴镇为例 ,对四川盆地丘陵坡地集雨蓄水工程的综合效益进行分析。在其工程覆盖区 ,每年可拦蓄坡土地表径流 480m3/hm2 ,占年径流总量的 2 2 7% ;减少泥土流失 35 93kg/hm2 ;可使全年粮食平均增产 2 373kg/hm2 ,增幅达 49% ;还可解决工程覆盖区内人、畜饮用水源。可见该工程拦洪保土和蓄水防旱效果十分显著     

关于园林水体生态化处理探讨

园林水体的格局对地表水质改变具有很大影响,但现在只有很少人注意园林水体生态化处理,而且现有的处理方式也相对简单,造成水体污染和富营养化现象极其严重。在此,笔者从景观生态水体质量的防控方面,阐述园林水体生态化处理的重大意义。     

湖南省畜禽养殖污染年排放量调查分析

新中国建国60年来,江苏水利事业取得了巨大的成就;未来10年,江苏水利要基本实现现代化.目前,江苏水利与经济社会发展对水利的要求相比,与交通电力通讯等行业和兄弟省市相比,还存在许多不足.从技术方面看,江苏水利的技术创新成果较少,新技术应用不多或应用不当,水利技术对水利发展的支撑作用还不明显.其原因在于,对水利自身规律认识不足,对水利技术重视不够,水利体制机制的制约,水利技术发展能力欠缺等方面.今后一个时期,江苏要实现水利现代化,需要在水环境保护和改善技术,水利规划技术,水资源高效和综合利用技术,水利信息化与自动化技术,水利管理技术等方面取得突破.而认清江苏水利技术状况,明确水利技术发展的指导思想,建立水利技术发展工作体制和机制,加大人才培养力度,强化建设阶段的技术进步,转变水利发展方式等方面,是提升技术对江苏水利现代化支撑作用的基本途径.     

农业立体污染与水体富营养化解析

在对我国富营养化水体的现状、危害的全面分析基础上，从农业立体污染的角度解析水体富营养化的发生原因、污染方式和治理对策，阐释了农业立体污染对水体富营养化的影响及采取综合防治措施的必要性。提出从农业立体污染防治的思路和措施入手控制水体富营养化是解决我国水环境问题的有效途径。     

滞后效应对冬小麦根系吸水的影响

根据一维土柱垂直入渗，再分布和根系吸水试验，用有限差分法进行了考虑和忽略滞后效应的数学模拟，分析了娄土再分过程中土壤含水量。水势的分布，在此基础上又借助于根区土壤水分运动方程计算了根系吸水速率的剖面分布。研究结果表明，考虑滞后效应的准确性较高。     

基于投入产出表的中国水足迹走势分析

水足迹是近年来国内外研究水资源压力的常用方法。基于投入产出表的水足迹分析方法,分析了我国1997-2007年的水足迹状况,改进了耗水系数的计算方法,研究了基于稀释理论的灰水足迹计算方法,计算了外部水足迹及额外水足迹负重以及相应系数,分析了我国水足迹消费的商品(服务)结构。结果表明,1997-2007年我国年均水足迹总量为2.83万亿m³,总体呈现下降趋势,其中蓝水足迹为2183亿m³,灰水足迹为2.62万亿m³(以Ⅲ类水标准核算)。在水足迹总量中,间接水足迹占据比例达到90%,可见水资源压力的产生主要基于商品或服务的消费。我国水足迹基本上依靠自给,同时我国承担其他国家的水资源压力的比例很大,但是整体上呈现下降趋势。从水足迹消费商品(服务)结构上看,与饮食相关的商品或服务占较大比例。     

基于水资源循环经济理念的水资源可持续利用探讨

水资源作为一种具有经济和社会特征的自然资源,必须走资源开发利用可持续之路。以低消耗、低排放、高效率、高效益为基本特征的水资源循环经济是实现水资源开发利用可持续、生态环境可持续的重要途径。基于水资源循环经济的理念,探讨水资源可持续利用的原则与模式,初步提出水资源循环经济可持续利用的保障体系。     

基于农业GDP用水量的浙江农业节水分析

文章分析比较了浙江农业GDP增长与用水量、用水结构等指标及农业节水情况之间的关系.在浙江省供水总量零增长的条件下,采用多元线性回归模型对农业GDP用水量影响要素进行分析,结果表明浙江省农业节水仍具有潜力.     

浙北海涂土壤持水特性研究

对浙江北部不同时期围垦的海涂土壤持水特性进行了研究.结果表明,海涂土壤持水曲线为双曲线型,持水模型以对数函数模型较优.在高吸力段(80～1 200kPa),海涂土壤的持水量与物理性粘粒(<0.01 mm)含量呈正相关(r＝0.961 9**),物理性粘粒含量愈大,持水量也就愈高;而在低吸力段,围垦越早的海涂土壤持水量越大,但围垦时期间隔较短(小于20 a)的海涂土壤持水量变化不显著.比水容量C随吸力的增加而呈数量级递减;易效水含量(吸力S<80 kPa)与海涂围垦时间密切相关,围垦时间越长,易效水含量越高.     

不同保水剂对冷冻猪肉的保水效果

【目的】研究不同保水剂对冷冻猪肉的保水效果,减少经济损失。【方法】将每份50 g的新鲜猪肉用配制好的保水剂100 mL浸泡15 s,沥干至没有水分滴下后放在聚酯托盘中,用PE保鲜膜包装,置于-20℃冰箱内过夜,至肉冻实后取出,室温解冻1.5 h,电子天平称重法测定猪肉的失水率,失水率小者保水效果较好;通过L9(34)正交试验确定最佳保水剂配方。【结果】不同质量浓度海藻糖、甘油和山梨醇分别与150 g/L氯化钠复配,能够在一定程度上减少或避免冷冻猪肉的失水现象,其中质量浓度为30 g/L海藻糖、30 g/L山梨醇和150 g/L甘油分别与150 g/L氯化钠复配的保水效果显著(P<0.05),可以使冷冻猪肉的失水率分别为0.38%,0.47%和0.61%。正交试验确定的最佳保水剂配方为:氯化钠150 g/L,海藻糖30 g/L,山梨醇20 g/L和甘油200 g/L。【结论】复配保水剂具有较好的保水效果,能将失水率控制在0.24%,仅为对照出水率(3.05%)的1/10,而且解冻后猪肉呈新鲜猪肉的感官。     

水产养殖水体处理方法研究进展

如何净化养殖池塘水质、改善养殖水体环境质量已成为渔业养殖环境和生态研究的重点。阐述了池塘水质净化方法研究的进展,着重讨论了各种水质净化方法的处理原理和处理效率,并就水产养殖水体处理发展方向提出建议。