农田管理措施对土壤有机碳周转及微生物的影响

农田管理措施对农田生态系统碳循环影响显著,进而制约土壤肥力、农业生产及粮食安全,影响气候变化和环境健康。本文综述了不同农田管理措施（施肥方式、种植制度、耕作模式）对农田土壤有机碳、含碳温室气体排放和土壤微生物的影响。发现有机肥与无机肥配施情景下土壤有机碳增速最快,且施肥量与土壤碳库存在阈值效应;有机肥的施用增加了土壤中CO₂排放通量,磷、钾两种肥料的施用与施用氮肥相比更能降低农田土壤排放温室气体产生的全球增温潜势;提高有机肥和磷肥的施用比例有利于土壤中微生物丰富度的提高和微生物量碳的积累。种植结构和种植密度均会影响农田土壤的碳储量,种植结构对农田生态系统温室气体排放影响显著,轮作和间作的种植模式与传统单一作物种植相比可有效减少农田含碳温室气体的排放,同时,轮作与连作相比更有利于土壤微生物多样性的增加。保护性耕作措施有利于农田土壤固碳效率的提高,可降低农田温室气体的排放,且对微生物活性、多样性、群落结构以及碳源利用情况均有积极影响。最后总结了国际主流碳模型在农田生态系统的应用概况,并提出了未来发展展望。     

有限增长级条件下超越整函数和亚纯函数的一阶差分方程的零点和不动点研究

对超越整函数和亚纯函数一阶差分方程的零点和不动点的研究,很多的研究结果都是基于函数的增长级σ(f)≤1,而在有限增长级1<σ(f)<∞的情况下,研究结果则相对较少。利用Nevanlinna的基本理论和方法,探讨了在有限增长级的条件下,超越整函数和亚纯函数一阶差分方程零点和不动点的存在性。首先,结合 Hadmard因子分解定理研究了在一定的条件下超越整函数的一阶差分方程零点和不动点的存在性,证明了其有无穷多个零点和无穷多个不动点。其次,把对超越整函数的零点和不动点的存在性研究,推广到了亚纯函数,继续探讨了亚纯函数在有限增长级条件下零点和不动点的情况,得出了相应的结论。     

土地整治对粮食生产韧性的影响研究——基于高标准农田建设政策的准自然实验

加快高标准农田建设和提升粮食生产韧性是复杂形势下落实“藏粮于地”战略、保障国家粮食安全的重要议题。利用 2005—2017年省级面板数据,使用熵权法测算粮食生产韧性,并运用连续DID分析高标准农田建设政策对粮食生产韧性的影响效应。结果发现,高标准农田建设政策显著提升了粮食生产韧性。通过多重稳健性检验这一结论依然成立,且这一政策效应具有稳定性和长期性。异质性分析表明,相对于非粮食主产区和东部地区,高标准农田建设政策实施对粮食主产区和中西部地区的影响更大。进一步的机制分析发现,高标准农田建设政策通过降低农业化学品投入强度、提升粮食种植比例、提高农地流转率以及提高农业社会化服务水平从而促进粮食生产韧性提升。为进一步提升粮食生产韧性,应加快落实“藏粮于地”战略,提高财政支持力度,适当向中西部地区和粮食主产区省份倾斜,加快推进高标准农田建设,严格落实高标准农田建设规划。     

农业管理措施对新垦荒漠沙地农田土壤有机碳及其组分的影响

【目的】通过在黑河流域中游边缘绿洲新垦沙地农田安排的田间试验,分析不同施肥措施、不同覆盖耕作管理和种植方式对沙地农田土壤有机碳（SOC）及其活性组分的短期影响,为新垦荒漠砂质农田土壤有机质快速提升和土壤培肥提供理论依据。【方法】测定不同农业管理措施下不同处理的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）和有机碳不同组分包括颗粒有机碳（POC）、易氧化有机碳（EOC）、热水浸提有机碳（HWC）和微生物生物量碳（MBC）。【结果】 不同施肥措施6年后,单施有机肥和有机无机配施处理耕层（0-20 cm）SOC和全氮含量分别增加32.1%-98.7%和1.5%-40.9%,以高量单施有机肥处理增幅最大,但单施高量氮、磷、钾化肥,SOC和TN仍维持在试验前的极低水平。不同覆盖和耕作处理4年后,SOC和TN含量较试验前分别增加5.4%-34.0%和9.3%-34.9%,少耕秸秆覆盖（RSM）处理增幅最大,RSM处理较常规耕作地膜覆盖（CK）SOC含量高27.2%,但在秸秆覆盖和地膜覆盖下减少耕作对SOC的短期影响均不显著。种植10年的苜蓿地和5年苜蓿5年玉米地较连续种植10年的玉米地,SOC分别高72.7%和27.7%,TN含量分别高54.3%和17.1%。不同农业管理措施的不同处理之间,POC、EOC、HWC和MBC的变化趋势与SOC的变化基本一致,但处理之间的差异更大。高量施用有机肥、秸秆覆盖和苜蓿地的POC占总有机碳的比例显著高于其相应的其它处理。【结论】干旱区荒漠土壤开垦为灌溉农田后,增施有机肥、秸秆覆盖还田、种植多年生苜蓿或苜蓿插入轮作体系是快速提升SOC水平,培肥地力的有效措施。颗粒有机碳是指示SOC动态对短期农业管理措施响应的理想指标。     

酸雨对农业生产的影响及防治措施

酸雨是一种污染现象，酸雨达到一定程度，可直接影响农作物的生长发育。如何有效地控制酸雨，减少对农作物的危害，减少SO2、NO2的排放是本文重点阐述的内容。     

气候异常对农业生产的影响及应对措施

在气候学中一般把一个气候要素的30年平均值作为正常,而异常则是较大的不正常.     

雾对农业生产的影响及相关措施

雾是一种十分常见的天气现象,其对农业中的各项生产活动有着重大的影响,特别是对于设施农业的生产活动影响更大。如何针对性的提出预防以及减少减弱雾对生产活动带来的影响就显得极为有必要。本文以多年以来对天气现象的观察记录以及工作过程中实践经验的总结作为依据,对雾在农业活动中导致不利因素产生的原因进行了总结和分析,并提供了一些对策。     

低温对农业生产的影响及防止措施

<正>春季低温寡照对农业生产影响较大,特别是对水稻育苗和大拱棚西甜瓜影响最大。1低温对水稻育苗的影响1.1低温可造成水稻育苗时间拉长,从4月5日~4月30日均有育苗。通过去年我们调查发现,水稻在4月10日之前育苗的,有部分坏种现象,达400~500亩,4月10日至4月18日水育苗的,普遍表现出苗长势慢,30%苗床出苗不齐,秧苗生长缓慢,特别是水育苗的表现更为突出,从总体看,旱育苗的好于水育苗,大棚和     

上海市农业生产效率评价研究

农业作为乡村振兴的经济基础及核心动力,对农业生产效率的评价研究,有助于政府在宏观层面更好地指导农业生产经营活动和调整农业产业布局。基于2003—2016年上海市农业数据,运用DEA-Malmquist模型对上海市农业生产效率进行评价研究。结果显示:上海市农业生产效率处于较高的水平,且总体发展呈现波动性上升的趋势,规模效率整体低于纯技术效率,技术进步变化低于纯技术效率变化及规模效率变化,并逐渐向后者趋同。结果表明:纯技术效率变化与规模效率变化一致,上海市一系列科技支农等政策有效地促进了农业科技与农业产业的结合。虽然上海市农业产业结构调整对农业生产率有一定负向影响,但随着农业技术进步变化的回升,农业生产效率有反弹回升的趋势。由此提出维持科技支农等政策的稳定性及持续性、加大新型农业经营主体培育力度及推进高质量品牌农业产业链协调发展等政策建议。     

华北平原作物生产碳足迹分析

【目的】分析华北平原作物生产碳足迹的动态、分布以及构成,为发展低碳农业提供理论支撑与科学依据。【方法】基于中国华北平原河北、北京、天津、山东、河南5个代表省（市）的47个市的耕地面积、农作物播种面积、产量、产值及作物生产投入等统计数据,利用农业领域碳足迹理论及生命周期评价法,估算作物生产的单位播种面积碳足迹（CFs）、单位耕地面积碳足迹（CFc）、单位产量碳足迹（CFy）及单位产值碳足迹（CFv）。以2002年为节点,把1993-2012年分为两个时间段,分析作物生产碳足迹的变化趋势以及华北平原47个市的作物生产碳足迹的分布、构成情况。根据1993-2012年不同市的平均单产,取5个单产最高与5个单产最低的市,分析华北平原高产市与低产市的碳足迹、单位面积投入以及作物构成。【结果】华北平原作物CFs、CFc在过去20年里呈增加趋势,CFs平均值从时段Ⅰ的4.08 tCO₂eq·hm^-2升高到时段Ⅱ的4.72 tCO₂eq·hm^-2,平均变化率为0.66 tCO₂eq·hm^-2·10a^-1;CFc平均值从时段Ⅰ的6.81 tCO₂eq·hm^-2升高到时段Ⅱ的8.12 tCO₂eq·hm^-2,平均变化率为1.16 tCO₂eq·hm^-2·10a^-1。华北平原作物CFy、CFv在过去20年里呈降低趋势,CFy平均值从时段Ⅰ的0.54 tCO₂eq·t^-1下降到时段Ⅱ的0.42 tCO₂eq·t^-1,平均变化率为-0.12 tCO₂eq·t^-1·10a^-1;CFv平均值从时段Ⅰ的3.91 tCO₂eq·¥10^-4下降到时段Ⅱ的2.51 tCO₂eq·¥10^-4,平均变化率为-1.60 tCO₂eq·¥10^-4·10a^-1。华北平原不同区域作物生产碳足迹差异较大,沿海地区（唐山、天津、秦皇岛、东营、烟台等）CFs、CFc较大,CFy、CFv较小,河南南部地区（驻马店、信阳、平顶山、洛阳）CFs、CFc较小,CFy、CFv较大。高产市CFs、CFc显著高于低产市,CFy、CFv显著低于低产市（P＜0.05）;高产市单位面积投入显著高于低产市,且蔬菜种植面积比例高于低产市（P＜0.05）。在华北平原作物生产的碳足迹构成中,灌溉用电（30.25%）、氮肥投入（23.07%）以及农田N₂O直接排放（19.83%）所占比例较大,其他投入所占比例较小。【结论】在过去20年里,华北平原作物单位播种面积碳足迹、单位耕地面积碳足迹呈增加趋势,而单位产量碳足迹、单位产值碳足迹呈降低趋势。在华北不同区域中,沿海各市前两者较大,后两者较小,而河南南部各市前两者较小,后两者较大。碳足迹构成中,灌溉用电与氮肥投入所占比例较高,高产市单位面积投入及蔬菜种植比例较大。     

长期施用有机肥情景下华北平原旱地土壤固碳及N2O排放的空间格局

[目的]研究施用有机肥对农田土壤固碳及温室气体排放的综合影响,为减缓全球气候变暖提供理论指导.[方法]基于长期定位试验点观测数据,利用验证后的机理过程模型——SPACSYS,结合区域数据库及ArcGIS,模拟2010-2050年华北平原旱地3种施肥情景(等氮量)即单施化肥情景(NPK)、50％化肥配施50％有机肥情景(...     

华北小农户不同规模化组织的生产效率研究

小农户是我国农业生产主体,也是实现我国粮食安全战略的主要贡献力量,因此提高小农户的生产效率对提高我国的粮食生产具有重要的意义。以河北省曲周县小农户向规模化经营转变的几种典型模式(种粮大户、粮食种植专业合作社、高产创建以及一种新型的农民组织模式—大方操作)为对象,比较2012年夏玉米不同组织模式下农业生产因素,包括土壤,施肥,水分,劳动力及现金成本的差异,分析其农业生产效率,探讨不同农户组织方式生产效率差异及其原因。结果表明,不同形式的农户组织在满足农户技术需求和服务需求方面开展的工作存在明显的差异。与分散经营模式相比,向规模化经营转变的农户产量提高了2.9%-15.7%、关键技术平均到位率提高了18-71个百分点、农业劳动生产效率提高了36.8%-103.8%,在资源利用效率(氮肥利用效率和灌溉水利用效率)和资本生产率方面,除种粮大户低于分散经营农户之外,其他三种典型模式均高于分散经营农户,其中,大方操作模式在综合提升小农户各项效率效益方面表现更为突出。研究揭示了农业技术社会化服务体系和规模化经营方式结合更加具备提高农业生产效率的优势。     

中国农业土地利用管理对土壤固碳减排潜力的影响

 人类活动影响气候变化的一个重要因素是土地利用的变化,尤其是农业土地利用与管理。在中国面对全球气候变化形势的巨大压力的背景下,研究农业土地利用管理与土壤碳汇的关系,探讨农业土地利用管理对土壤固碳减排的影响,对提高我国农业土壤固碳减排潜力具有一定作用。利用国内外文献资料,分析了中国农业土地利用管理对土壤碳汇功能及其土壤固碳减排潜力的影响。结果表明,国内外大量研究显示,农业不仅是温室气体的主要排放源之一,同时也可能是温室气体的吸收汇。改善和调整农业土地利用管理方式,可以进一步增加农业土壤碳汇,如近20年,由于中国农业土壤管理的改善,农地土壤呈现碳增汇趋势。基于中国农业土地利用管理下的土壤碳汇潜力估算,尤其是推行优化管理措施下（如增加秸秆还田、有机肥施用、少免耕技术等）,未来50年中国农业土壤固碳减排潜力约为87—393 TgC·a-1,相当抵消中国工业温室气体排放总量的11%—52%,其中实施农田管理措施（包括有机肥应用、秸秆还田、保护性耕作）对土壤固碳的贡献率约为30%—36%（相当抵消工业温室气体排放3.4%—19%）。研究表明,中国农业土地利用管理（如实施秸秆还田、有机肥施用、少免耕技术等农田管理措施）在固碳减排中的作用及其潜力不可忽视。     

华北平原压采地下水对小麦生产的影响分析

华北平原是我国农业主产区,长期以来,该区域农业生产主要依靠大量抽取地下水维持,区域的水资源安全乃至生态安全面临重大挑战。当前为实现地下水压采,该区域提出了以节水为核心,着力调整种植结构,大力发展高产量、低耗水作物的农业措施,而小麦又是该地区的主粮作物,同时也是高耗水作物,因此,在优化农业灌溉方式和调整种植结构方面明确小麦生产与水资源安全的关系对于实现华北平原农业可持续发展具有重要意义。采用调查和数据收集相结合的方法,研究了不同灌溉方式和种植结构对小麦产量、耗水量的影响,进而探讨不同生产方式对小麦产量以及粮食安全的影响。结果分析认为各地在推进压采地下水措施时应当根据实际情况选择合理的节水模式或节水技术,而不是简单地调减小麦种植面积乃至退出小麦生产。     

华北平原典型农区秸秆资源与利用——以河北省曲周县为例

采用入户调查、利用统计资料及查阅文献的方法,对河北省曲周县秸秆资源利用现状进行了分析。结果表明,曲周县秸秆资源丰富,2007年秸秆资源量为49.4万t,据估算能产生良好的社会、经济和生态效益;主要秸秆资源是小麦、玉米和棉花秸秆,三者占秸秆总资源量的97.7%;小麦、玉米秸秆主要的利用方式是秸秆还田,其秸秆还田率达96.47%以上,秸秆饲料化利用率较低;棉秆利用还应该进一步优化。根据存在的问题,提出可利用当地丰富的秸秆资源优势发展畜牧养殖业,走秸秆养殖-沼气-肥料高效循环农业生产道路,以高效利用农作物秸秆的建议。     

东北平原农作物生产力及固碳能力模拟

拟探明未来气候变化对东北平原作物生产以及农业植被对日益升高的大气CO2固定能力的影响,为政府决策提供依据。该研究采用CERES系列模型与3种大气环流模型耦合的方法,评价了CO2倍增时气候变化对东北地区4种主要作物(大豆、玉米、小麦和水稻)生产力、水分状况以及固碳能力的影响。结果显示:未来(2040年)东北地区玉米和水稻生育期分别缩短27 d和29 d,大豆和春小麦生育期只缩短13 d和9 d;雨育大豆模拟生物量较当前值平均增幅高达50%,灌溉水稻和雨育玉米生物量较当前值增幅分别为10%和6%左右,而雨育春小麦的情况较复杂,其生物量易受到气候变化的干扰;未来气候变化可使研究区域作物固碳能力从3.82 t/hm2提升到4.39 t/hm2。表明:气候变暖使作物生育期缩短;CO2倍增,大豆生产力提高显著,水稻和玉米生产力略有增加,春小麦由于对水分敏感而生产力不稳;当前东北平原农业植被的固碳能力偏弱,未来气候变化有助于农业生产力的提高及农业碳汇功能的强化。     

中国主要人工林碳储量与固碳能力

根据全国第7次（2004-2008 年）和第8次（2009-2013 年）森林资源清查数据,采用IPCC法估算了我国9种主要人工林碳储量及碳密度变化规律和龄组特征,探讨了近年来主要造林树种的固碳能力。两次清查间隔期间,9种人工林平均碳密度增加了1.6 Mg·hm^-2,总碳储量增加了126.89 Tg,年平均增加25.38 Tg。杨树和桉树年固碳量较高,分别为10.21、9.96 Tg·a^-1,碳密度增加量分别为4.32、7.72 Mg·hm^-2。2009-2013年间9种人工林各龄组的碳密度为:幼龄林（8.82 Mg·hm^-2）<中龄林（24.01 Mg·hm^-2）<近熟林（29.37 Mg·hm^-2）<过熟林（30.89 Mg·hm^-2）<成熟林（35.67 Mg·hm^-2）。幼龄林和中龄林占主要人工林总面积的70.52%,具有较高的生长潜力和固碳潜力。研究结果可为我国人工林森林经营管理及碳汇功能评价提供参考。     

不同放牧强度对天山北坡草原草地生态系统碳交换速率的影响

以天山北坡羊茅＋杂类草草原草地为研究对象,于2013年6月至9月采用模拟放牧方式设置休牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4个处理,利用静态箱法测定草地生态系统碳交换速率,研究不同放牧强度对草原草地碳交换速率的影响。结果表明,休牧处理下,各月10：00达到碳吸收最大值;9：00至20：00为碳吸收,22：00至次日7：00为碳释放;重度放牧处理下全天为碳释放。各处理对碳交换速率的影响程度表现为重度放牧＞中度放牧＞轻度放牧;休牧和轻度放牧的碳吸收量远大于中度放牧和重度放牧,休牧和轻度放牧表现为碳汇,中度放牧和重度放牧表现为碳源。季节变化中碳吸收量8月最大,9月最小;7月和8月表现为碳汇,6月和9月表现为碳源。     

Carbon Sequestration in Soil Humic Substances Under Long-Term Fertilization in a Wheat-Maize System from North China

The changes in humic substances （HS） is fundamental in detecting soil carbon sequestration mechanisms in natural and cultivated environments. Based on a long-term trial, the amounts of water dissolved substances （WSS）, humic acid （HA）, fulvic acid （FA） and humin （HU） were determined to explore the impact of long-term fertilization on HS. Increases in the amounts of WSS, HA, FA and HU were significant different among the treatments with manure. A significant correlation was found between the increased soil organic carbon （SOC） and HS （R^2=0.98, P〈0.01）. The change in the E4/E6 ratio was significantly correlated with the increased SOC （R2=0.88, P〈0.01）, HA （R^2=0.91, P〈0.01）, FA （R^2=0.91, P〈0.01） and HU （R^2=0.88, P〈0.01）. The cluster was mainly divided into two parts as manure fertilization and inorganic fertilization, based on the increases in HA, FA and HU. These results suggest that long term fertilization with manure favours carbon sequestration in HS and is mainly stabilized as HU, while the HA becomes more aliphatic. We conclude that increases in SOC can be linked to changes in the molecular characteristics of HS fractions under long term fertilization.