外源性养分对土壤碳氮储量及阳春砂养分吸收效率的影响

【目的】基于橡胶-阳春砂生态系统,探究外源养分对林下土壤环境及作物养分转化的影响。【方法】设不施肥(CK)、施农家肥(M)、施化肥(F)、施有机肥+无机肥(O+C)4个处理,连续2年进行养分输入,分析土壤碳氮储量的变化以及影响阳春砂养分吸收效率的主要因素。【结果】自然生长条件下土壤碳、氮储存量和输出量随阳春砂种植年限发生了不同的变化,其中不施肥对照2019年土壤碳、氮储量分别比2017年下降4.08%、3.57%,植物样地上部分碳、氮储量分别显著增加32.03%、40.20%,地下部分碳、氮储量分别显著增加35.47%、42.58%。外源养分的输入加快了作物养分吸收和土壤碳氮固化,与CK相比,M、F、O+C处理总生物量增加显著,增幅分别为5.52%、9.61%和11.89%;M、O+C处理土壤碳储量分别提高9.90%和12.72%,土壤氮储量分别提高2.75%和4.09%,差异显著;O+C处理对土壤养分转化吸收的影响最为明显,土壤碳、氮输出量均表现为O+C F M CK,土壤碳、氮固化量均表现为O+C M F CK。【结论】阳春砂长期林下栽培会造成土壤固有的碳氮储量下降,输入外源养分能有效提升土壤碳氮储量和作物养分吸收效率,维持土壤碳氮库容平衡,其中有机物质起主要促进作用。     

水土保持措施对径流泥沙及养分流失的影响

以北京市门头沟区龙凤岭水土保持科技示范园为研究对象,对2005—2009年汛期(5—11月)径流小区的径流量、侵蚀产沙量及养分流失量进行了分析。结果是:同为10 m坡长的径流小区,其径流量和养分流失量从大到小依次为裸地、坡耕地和石坎梯田,产沙量最大的是裸地,其次是石坎梯田,最小的是坡耕地;与裸地小区相比,10 m坡长的水土保持措施小区可减少全氮流失量50.5%~91.4%、减少全磷流失量31.8%~75.8%;20 m坡长裸地径流小区的径流量、泥沙量和养分流失量均明显大于鱼鳞坑,鱼鳞坑小区可减少径流量68.4%~83.0%、减少产沙量71.1%~82.7%、减少全氮流失量64.4%~74.9%、减少全磷流失量40.6%~87.3%。说明水土保持措施具有良好的保持水土和减少养分流失的作用。     

澳门城市绿色基础设施生态系统服务供需匹配

厘清城市绿色基础设施生态系统服务供需匹配情况,对建立高质量的城市生态系统、满足人们对美好人居环境的需求具有重要意义。本研究针对水源涵养、雨洪调节、热岛调节、固碳、休闲游憩5项生态系统服务,选取和构建等量纲的供需评估指标及方法,基于多源数据评估澳门城市绿色基础设施生态系统服务的供给量和需求量,以分区为单元分析明确各服务的供需关系、供需类型及多指标的内在关联,最后通过聚类分析总结不同类别分区的供需匹配特征。结果表明:5项服务多处于供需赤字状态,半岛较离岛显著;供需类型以低供给-高需求、高供给-低需求、低供给-低需求3种为主;供给、需求和供需比3个指标在空间上均存在不同程度的协同效应;分析得到的4类分区具有不同的供需匹配和相关特征。     

中国水泥生产的物质消耗和环境排放分析

以我国目前采用的立窑和新型干法窑两大主要生产工艺为基础,利用国内外通用的生命周期评价思想和物质流分析方法对我国2000~2005年水泥生产过程中的物能代谢和环境负荷状况进行了定量评价。结果表明,2005年我国生产1 t通用水泥需要的直接物质投入是1.73 t,间接物质投入(生态包袱)是2.97 t;吨水泥综合能耗是4.42 GJ,其中立窑水泥综合标准煤耗达到170.07 kg/t,是新型干法窑的1.33倍;另外,生产工艺改进引起的CO2和粉尘减排不能平衡由水泥产量增加导致的污染排放增长,水泥行业节能降耗潜力巨大,相关配套政策有待完善。     

基于生态服务功能的大丰市海岸带滩涂土地的开发与利用

在进行生态系统服务功能重要性综合评价的基础上,提出大丰市海岸带滩涂土地开发与利用的"一路、二带、五区"概念性发展规划方案,为从总体上编制大丰市滩涂资源的保育与开发利用规划,保育滩涂湿地生态服务功能,加强海岸带综合管理提供参考,保证滩涂资源的经济、社会及环境效益,从而保障大丰市的区域生态安全。     

流域农业非点源污染磷指数评价法研究进展

磷指数评价法是确定流域内磷流失的关键源区和进行合理的农业非点源污染控制的有效方法。国外磷指数评价法的研究工作起步较早,根据计算方法的不同,可以分为两个发展阶段:1993年到2000年为第一阶段,以Lemunyon和Gilbert提出的磷指数评价计算方法为代表;2000年以后以Gburek等提出的磷指数评价计算方法为代表。经过不断发展完善,磷指数评价法在国外得到了广泛的应用,但在国内非点源磷污染评价方面的工作刚刚起步,还没有建立起适合我国农业特点的流域农业非点源磷污染评价指标体系和方法。     

磷肥在旱地红壤上的后期效应及其作用机制

红壤地区施入的磷肥很容易被吸附固定而留存于土壤中,降低磷肥利用效率,留存于土壤中的磷对土壤生态功能和作物养分供应的后续效应值得关注。基于旱地红壤长期施肥定位试验,探讨常规施肥处理（CK）以及短期施入不同磷肥量（P₂O₅,0、50、100、150和1 000 kg·hm^–2）多年后土壤养分、土壤氮循环过程和作物产量的变化特征。通过多元统计分析方法探讨不同磷肥处理下,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳和氮转化过程的潜在速率以及产量等因子间的相互关系及其与磷的后期效应的关系。结果表明,在短期投入高剂量磷肥（1 000 kg·hm^–2,P1000）27年后,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳与常规施肥处理相比无明显差异,但显著提高了土壤pH和氮循环相关过程速率,包括氮矿化速率（Nitrogen mineralization rate,N_min）、固氮酶活性（Soil nitrogenase activity,SNA）、潜在硝化速率（Potential nitrification rate,PNR）（P <0.05）,同时降低了净N₂O排放潜能（Net N₂O production rate,N_N2O）（P<0.05）。与不施磷（P0）和短期投入低剂量磷肥处理（50,100,150 kg·hm^–2）相比,P1000处理中,土壤有效磷（AP）、氮矿化速率、固氮酶活性、潜在硝化速率和潜在N₂O产生速率（P_N2O）分别增加了33.3%～76.4%、88.2%～388.1%、111.4%～4 826.3%、22.6%～152.4%和13.8%～78.9%（P <0.05）,同时净N₂O排放潜能也降低了64.6%～78.9%（P<0.05）,表现出明显的磷后效,且在作物生长季更为明显。相关分析和冗余分析表明AP和pH是影响以上土壤生物化学活性最主要的因子。近三年作物平均产量在所有处理中无显著差异,但与土壤TP、AP和pH呈显著正相关;但在长期尺度上（1992—2019年）,P1000处理相对于其他低磷处理累积增产效应达3%～23%。以上结果表明,酸性红壤中短期大量施用磷肥多年后,由于大量磷肥投入导致的土壤pH提升和磷的缓释效应,使得磷肥在促进土壤肥力、微生物活性和土壤氮循环转化活性方面表现出较明显的后期效应。     

滏阳河平原区畜禽养殖污染负荷研究

根据信息数据及实地考察结果,概括滏阳河的水系特征,将其平原地区按行政边界分为4个控制单元,分别估算各控制单元的畜禽养殖污染负荷产生量和排放量,并通过经验系数确定入河系数,从而估算污染物的入河量。结果表明:2011年,邢台子流域控制单元的产生量、排放量和入河量均最多,应当重点控制管理;COD的产生量最多,其次是TN和TP,NH4+-N的产生量最少。     

河北省海水养殖贝类与藻类碳汇能力评估

【目的】探讨浅海贝类与藻类养殖在海洋碳循环中的作用,为提高海域碳汇潜力、完成减排目标和实现可持续发展提供参考依据。【方法】通过查阅文献资料和调研获取研究所需的相关数据,采用系统综合法对河北省海水养殖贝类与藻类的碳汇能力进行评估。【结果】2010年河北省海水养殖总产量3.29×105t,其中滤食性贝类占绝大部分,产量为2.91×105t。通过收获海水养殖贝类与藻类可实现碳汇作用约2.75×104t,其中贝类软体组织中9259.35t、贝壳中18152.57t、大型藻类藻体中33.76t,相当于减排CO21.01×105t,折合人民币6038万元。此外,通过生物沉积作用可实现碳汇作用2.74×104~6.91×104t。【结论】通过收获海水养殖贝类与藻类可以实现显著的碳汇作用,结合目前河北省适宜进行养殖的浅海滩涂利用率尚不足10%的现状,今后应着力发展基于贝类与藻类养殖的碳汇渔业。     

河北坝上地区植被覆盖演化特征及其风险评估

坝上地区作为京津冀阻滞风沙入侵的生态屏障和水源涵养地,是构筑首都经济圈生态安全,维持地方经济、社会和环境协调发展的重要保障。基于MODIS NDVI遥感数据,采用趋势线性分析、稳定性分析、变标度极差分析等数理方法,反演2005—2015年坝上地区植被覆盖时空演变趋势和稳定性,在此基础上预测植被演化趋势并进行风险评估。结果表明:(1)11 a间坝上地区植被覆盖度区域差异性比较明显,整体表现为从坝西到坝东依次递增的空间分布特征。(2)坝上地区植被覆盖度极显著改善区域和显著改善区域的面积最大,占研究区总面积的65.89%,未显著改善区域占32.28%,退化区域占1.82%。(3)坝上地区植被覆盖稳定性整体表现为东高西低。高稳定度区域和较高稳定度区域占比最大,为61.32%,中稳定度区域占24.35%,低稳定度和较低稳定度的区域占14.33%。(4)坝上地区未来植被覆盖持续改善区域占59.48%,潜在退化占38.67%,持续退化占1.04%,潜在改善占0.82%。