生态监测及其在生态预警中的应用

生态监测是环境监测领域的一个新发展,是生态预警的技术保证和数据来源。对生态监测的发展概况、监测对象、分类、指标体系及发展趋势进行了探讨,分析了生态监测在生态预警中的应用,并对其今后的发展前景进行了展望。     

蚓粪基质克服西瓜连作障碍的应用效果研究

将不同原料按一定配方混合配成育苗基质,采用穴盘育苗与盆栽试验,通过对‘早春红玉’西瓜穴盘育苗的幼苗素质和移栽后的生长状况的观测,探讨蚓粪基质在克服西瓜连作障碍方面的应用效果。结果表明,蚓粪复合基质处理的西瓜早期幼苗株高、茎粗、叶片数、单株干重、壮苗指数等指标均显著高于其他各处理。移栽后期,蚓粪复合基质育苗的植株在克服西瓜连作障碍方面表现明显,2种蚓粪复合基质育苗的植物死亡率仅为27.5%和22.5%,显著低于其他各处理。蚓粪复合基质育苗的植株主蔓长度最长,分别达162.1、171.8 cm,显著高于其他各处理。蚓粪基质育苗处理的西瓜中心糖度、边糖度均显著高于其他各处理,其中70%蚓粪基质、90%蚓粪基质处理的西瓜中心糖度分别为13.5%、12.9%,边糖度均为10.3%。     

基于表观电导率和Hydrus模型同化的土壤盐分估算

精细刻画农田土壤盐分运移过程对盐渍化精准治理具有重要意义。该文以磁感式大地电导率仪EM38测定的土壤表观电导率作为数据源,利用表观电导率与剖面土壤盐分之间的反演模型作为观测算子,将集合卡尔曼滤波(ensemble Kalmanfilter,En KF)同化方法应用于土壤水盐运移过程模型(HYDRUS-1D),进行滨海盐渍农田周年土壤盐分动态的模拟,并分析了同化过程的敏感性。结果表明:与单纯使用HYDRUS模型相比,En KF同化方法对模型观测算子的更新,有效提高剖面土壤盐分模拟精度,且En KF同化值的精度优于En KF同化模拟值,在同化过程中的调整量亦最大;敏感性分析结果显示土壤盐分同化过程对状态变量集合数大小不敏感,对观测数据误差和引入观测数据的深度较为敏感,观测数据误差水平越高、引入观测数据的深度越浅其误差越大。研究表明基于水盐运移模型和土壤表观电导率数据的EnKF同化方法能提高土壤盐分的模拟精度,为利用多源数据和机理模型进行较大尺度生态过程模拟预测提供了有效手段。     

越夏连秋西瓜高效栽培技术要点

为改善苏北越夏连秋西瓜难立苗、病害重、长不大、产量低、容易水脱、品质差等生产问题,通过多年试验、示范种植,总结形成了选用耐热、耐湿良种,种子、基质严格消毒防病,选择最佳时机播种、定植,改单膜覆盖为塑料膜+遮阳网覆盖、改平畦栽培为深沟高畦栽培等设施栽培技术,配合适宜的水肥管理,可实现667 m²产量1 500 kg,667 m²经济效益5 000元以上。     

物联网技术在现代农业机械中的应用

物联网技术通过传感器以及农业仪器设备收集各种信息,但是物联网设备需要一个合适的搭载体。随着我国农业机械化进程的加快和普及,农业机械在农业生产中使用频次增加,农业机械成为物联网技术应用的一个非常合理的载体,文章主要讨论物联网技术和农业机械的有机结合,以及这种结合在未来农业生产中的前景。     

水盐调控措施对苏北海涂油葵生长及土壤盐分分布的影响

为揭示苏北滨海盐碱地水盐调控措施下油葵生长特点及土壤盐分变化规律,通过田间小区试验的方法,研究了不同含盐量的滨海盐土上不同改良措施对油葵生长状况、产量形成及土壤盐分动态的影响。结果表明,轻度盐渍化土壤施用石膏处理的油葵生物量、产量和土壤脱盐率最高,中重度盐渍土施用石膏和覆盖秸秆综合调控措施的油葵生物量、产量和土壤脱盐率最高;生育期内0～20cm土壤盐分是影响油葵产量的首要因素,施用石膏和覆盖秸秆通过影响0～20cm土壤盐分分布,进而影响油葵的生长与产量;采用施用石膏和覆盖秸秆相结合的水盐综合调控措施,兼具雨季增强淋盐和旱季控盐效果,且在中重度盐渍土应用效果优于轻度盐渍土。     

苏北沿海滩涂地区土壤有机质含量的高光谱预测

基于反射高光谱快速、无损的检测优势,以苏北沿海滩涂地区不同成陆年代土壤作为光谱信息源,应用偏最小二乘回归（PLSR）方法,研究了原始反射光谱（REF）、微分光谱（FDR）、反射率倒数的对数（lg(1/R)）和波段深度（BD）对不同成陆年代土壤有机质含量的预测精度。结果表明,不同成陆年代土壤有机质含量预测的最佳光谱指标存在差异。REF是构建总体样本有机质含量PLSR预测模型的最佳光谱指标,均方根误差（RMSE）和相关系数（r）分别为2.7231和0.8701;FDR是预测成陆千年土壤样本有机质含量的最佳光谱指标,RMSE和r分别为2.0110和0.9436;BD所构建的成陆百年土壤有机质含量的PLSR预测模型为最优,RMSE和r分别为2.7051和0.8770。相关分析表明,可见光波段、以1 400 nm为中心及1 900～2 450 nm的红外波段是估算土壤有机质含量的最佳波段。     

Soil quality in east coastal region of China as related to different land use types

Purpose

The impacts of different land use practices on soil quality were assessed by measuring soil attributes and using factor analysis in coastal tidal lands. The study provided relevant references for coastal exploitation, land management and related researches in other countries and regions.

Materials and methods

Measured soil attributes include physical indicators [bulk density (ρ _b), total porosity (? _t) and water-holding capacity (WHC)], chemical indicators [pH, electrical conductivity (EC), total nitrogen (TN), soil organic matter (SOM), available N, available P and available K] and biological indicators (urease activity, catalase activity and phosphatase activity), and 60 soil samples were collected within five land use types [(1) intertidal soils, (2) reclaimed tidal flat soils, (3) farmland soils, (4) suburban vegetable soils, (5) industrial area soils) in Jianggang village of Dongtai county, Jiangsu province of China.

Results and discussion

The results from the investigation indicated that selected soil properties reduced to three factors for 0–20-cm soil depth; “Soil fertility status” (factor 1), “Soil physical status” (factor 2) and “Soil salinity status” (factor 3). For the first factor, the measured soil attributes with higher loadings were TN and SOM, which represented soil fertility feature, and for the second and third factors, the measured soil attributes with higher loadings were ρ _b and available K as well as EC, which reflected soil physical properties and soil salinity feature, respectively.

Conclusions

Changes in different land use types due to plants (corn, wheat and green vegetable) and application of fertilizers were characterized by promoted soil quality, including improvements in chemical properties (increasing SOM concentration, TN and nutrient available to plants; decreasing EC), improvements in soil physical properties (decreasing ρ _b; increasing ? _t and WHC) and enhancements in soil enzyme activities. Judging from the soil quality indices, the soil quality was affected by different land use practices and decreased in sequence of suburban vegetable soils, farmland soils, industrial area soils, reclaimed tidal flat soils and intertidal soils in the study area.     

生物炭对施用沼液稻田土壤重金属生物有效性的影响

为探讨施用沼液条件下,添加生物炭对农田土壤重金属生物有效性的影响,以滨海盐土农区稻田为研究对象,设置0、250、500、750 m³·hm^-2四个沼液施用水平（折合施氮量分别为0、205、410、615 kg·hm^-2）以及0、15 t·hm^-2两个生物炭用量,对0~20cm土层土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）生物有效性进行研究。结果表明：低沼液用量（250 m³·hm^-2）下,无论是否添加生物炭,土壤中四种重金属的弱酸提取态质量分数均无显著变化。中、高沼液用量（500~750 m³·hm^-2）下,添加生物炭前,与不施用沼液相比,Cu、Zn、Pb和Cd弱酸提取态质量分数显著提升;添加生物炭后,Cu和Pb弱酸提取态质量分数较添加前显著下降（P<0.05）。添加生物炭前,施用沼液使水稻籽粒中Cu含量增加了44.0%~116.5%,Pb、Cd含量无显著变化。添加生物炭后,中、高沼液用量下籽粒中Zn、Pb和Cd含量无显著变化,但Cu含量降低了21.8%~37.5%（四种重金属含量均低于GB 2762—2017限值）。研究表明,对施用沼液稻田而言,添加生物炭能显著降低土壤中Cu和Pb的生物有效性,是降低水稻籽粒中Cu含量的有效措施。     

城乡统筹背景下沿海土地资源优势转化研究

以东台沿海地区为例,阐述了沿海土地资源利用的优势以及在城乡统筹背景下面临的困境,对造成相关问题的原因进行了分析与探讨,提出了推动沿海土地资源优势转化的相关建议.