间作对作物产量效应的Meta分析

旨在探明间作模式对作物产量的影响,为间作措施的合理应用和推广提供理论依据。该研究以单作为对照,利用Meta分析方法定量分析间作对作物产量的影响及其影响因素。结果表明,间作较单作显著降低了作物产量,尤其在温带地区。此外,在地面覆盖和豆科作物条件下,间作也降低了作物产量。然而,当降雨量超过600 mm时,间作较单作的作物产量显著增加了29.6%。而当降雨量小于600 mm时,间作较单作的作物产量降低了18.7%。年均气温也显著影响间作的产量效应,当年均气温高于20℃时,间作较单作的作物产量降低了55.1%,长期间作（>5年）有利于提高产量,然而当年数少于3年时,间作较单作却降低了作物产量。高有机质含量(>20 g/kg)和低有机质含量(1 g/kg)条件下,间作均不利于作物产量提高。与此类似,当土壤全氮高于1.5 g/kg时,间作较单作的作物产量降低48.6%。间作对作物产量的降低幅度在pH 6.5~7.5时是最大的。当土壤有效磷、氮和钾含量分别为>30 mg/kg、 <50 mg/kg和50~100 mg/kg时间作较单作降低作物产量。因此,间作的产量效应受气候、试验年限和土壤性状等多种因素的影响。     

基于Meta分析研究毛竹入侵致土壤pH提升及养分和微生物群落结构的变化

诸多研究发现毛竹入侵周围林分提高土壤pH，但未见统计性描述报道。为此，本研究将通过大数据分析证实此现象的普遍性以及探究伴随的土壤养分和微生物变化。本研究收录包含毛竹入侵有关土壤pH变化的42篇文献总计101组数据，采用整合分析方法（Meta-analysis）进行深入探讨。在研究土壤养分变化时，本文还结合了团队采集的12个毛竹入侵带的样地数据总计92个样品18组数据进行分析。结果表明，在所有的数据组中，84.9%的土壤在经过毛竹入侵后其pH有不同幅度的提升，说明毛竹入侵周围林分普遍提高土壤pH；土壤pH增加幅度随入侵阶段、毛竹纯林时间增加而增加，随土层深度增加而降低；入侵针叶林致土壤pH增加的幅度高于阔叶林。入侵的毛竹纯林与原生林相比，总体上显著降低（P<0.05）了土壤全氮（-15.9%）、硝态氮（-21.7%）、全碳（-2.0%），却增加（P<0.05）了土壤有效磷（+54.9%）、铵态氮（+14.7%）和碱解氮（+8.2%）。对27篇包含微生物数据的文献进行整合分析，结果表明毛竹入侵改变了微生物群落结构，增加（P<0.05）了放线菌门相对丰度（+25.86%），而降低（P<0.05）了酸杆菌门（-15.49%）、浮霉菌门（-26.66%）、拟杆菌门（-22.58%）的相对丰度。本研究通过Meta分析证明毛竹入侵周围林分提高土壤pH为普遍自然现象，结合土壤硝态氮和铵态氮指标的变化推测了导致土壤pH提升的可能机制，毛竹入侵提高了土壤细菌和真菌多样性，表明入侵对土壤微生物具有正反馈效应。     

氮素添加对中国苜蓿产量与品质效应的Meta分析

氮素在苜蓿产量累积与品质提升中发挥着重要作用,但其不合理添加不仅会造成资源浪费,还会加剧环境污染,且其添加效应因试验区域、添加模式和种植管理等因素不同存在较大差异。本研究通过整合已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法定量研究了氮素添加对苜蓿产量与品质（粗蛋白含量、酸性和中性洗涤纤维含量）的效应及主要影响因素。结果表明,与不添加氮素相比,添加氮素可显著提高苜蓿产量与品质,其中产量和粗蛋白含量分别平均提高12.6%（置信区间9.0%~16.2%）和7.3%（置信区间4.1%~10.6%）,酸性和中性洗涤纤维含量分别平均降低5.6%（置信区间3.5%~7.8%）和3.0%（置信区间1.0%~4.9%）。在甘肃,年平均气温<8 ℃和年平均降水量200~400 mm的地区,采用硝酸铵分次施肥及灌溉和播种量为26~30 kg·hm^-2时,更有利于添加氮素对苜蓿产量和粗蛋白含量的提高效应及对酸性和中性洗涤纤维含量的降低效应;但适宜的施氮量及生长年限在产量与品质方面存在差异。该研究可为苜蓿生产力提升及氮营养高效利用提供参考。     

氮、磷添加对青藏高寒草甸土壤碳氮磷化学计量特征影响的Meta分析

为了解青藏高原高寒草甸土壤碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征对氮、磷添加的响应,提高养分管理水平及草地生态系统的养分平衡。本研究严格筛选出21篇文章(612项数据)进行Meta分析,通过亚组分析分析了不同施肥方式(氮添加、磷添加、氮磷添加)、不同施肥强度(轻度、中度、重度)对青藏高原草地土壤C,N,P化学计量特征的影响。研究结果表明：养分添加显著增加了青藏高原草地土壤C,N,P含量;氮添加对土壤的增加效应随施肥强度增加而增加,磷轻度施肥(20g·m^-2以下)处理、氮磷添加轻度施肥处理下的土壤C,N,P含量及化学计量比增加效果最好。本研究结果总体反映出氮、磷添加对青藏高原高寒草甸土壤产生积极影响,研究结果可为青藏高原草地生态系统的保护提供科学依据。     

Agroforestry research and development in southern Africa during the 1990s: Review and challenges ahead

In light of the large number of empirical studies of agroforestry adoption published during the last decade, we believe it is time to take stock and identify general determinants of agroforestry adoption. In reviewing 120 articles on adoption of agricultural and forestry technology by small holders, we find five categories of factors that explain technology adoption within an economic framework: preferences, resource endowments, market incentives, biophysical factors, and risk and uncertainty. By selecting only empirical analyses that focus on agroforestry and related investments, we narrow our list down to 32 studies primarily from tropical areas. We apply vote-counting based meta-analysis to these studies and evaluate the inclusion and significance of the five adoption factors. Our analysis shows that preferences and resource endowments are the factors most often included in studies. However, adoption behavior is most likely to be significantly influenced by risk, biophysical, and resource factors. In our conclusion, we discuss specific recommendations for the next generation of adoption studies and meta-analyses that include considering a fuller menu of variables, reporting key statistics and marginal probabilities, and conducting weighted meta-regressions.This revised version was published online in November 2005 with corrections to the Cover Date.     

施氮对中国棉田产量和水分利用效率影响的Meta分析

为系统分析不同气候条件、土壤基础条件和农田管理措施条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,收集了国内外已发表的103篇中英文文献,筛选其中37篇文献,共获得301组产量和127组水分利用效率数据。基于Meta分析方法定量分析了不同生产条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,同时利用偏相关分析找出施氮条件下棉花产量和水分利用效率的主要影响因素。结果表明,以不施氮为对照,施氮能够显著提高棉花的产量和水分利用率。在年均降水量200～500 mm的地区施氮对产量和水分利用率的提高作用最为明显,效应量分别为34.02%和54.15%;施氮对产量和水分利用率的提高作用均随着日照时数的增大而增大。当土壤pH值为6～8时,施氮对棉花产量和水分利用效率的提高作用最为明显,效应量分别为28.52%和24.59%;在不同土壤质地中施氮对产量和水分利用效率的提高作用均表现为在砂土中效应量最大,分别为46.71%和26.29%;随着施肥频次的增加,施氮对棉花产量和水分利用率的提高作用逐渐增大;施氮对产量的提高作用随灌水量的增加而增加,对水分利用率的提高作用随灌水量的增加呈先增加后降低趋势。当施氮量为300～...     

免耕和秸秆还田对我国土壤碳循环酶活性影响的荟萃分析

【目的】探讨免耕和秸秆还田措施对我国农田土壤碳循环酶活性的影响,为有机物质转化和土壤健康提升提供科学依据。【方法】通过文献搜集,获得了目标文献56篇,建立了翻耕清茬（CT,507组）、翻耕+秸秆还田（SR,305组）、免耕（NT,291组）和免耕+秸秆还田（NTS,122组）处理对土壤碳循环酶（转化酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶）活性影响的数据库。采用数据整合（Meta-analysis）和增强回归树（BRT）的分析方法,探讨不同管理措施下土壤碳循环酶活性的差异,并量化气候特征、土壤特性和种植制度等因子对其影响程度。【结果】与CT相比,SR（28.0%）、NT（13.7%）和NTS（23.2%）处理显著增加（P<0.05）了土壤碳循环酶活性;SR、NT和NTS处理显著促进了转化酶活性,增幅分别为25.3%、16.2%和22.5%;SR处理对纤维素酶活性的增幅为36.6%。对于低土壤有机碳（SOC<10 g·kg^-1）而言,SR、NT和NTS处理对转化酶活性增幅分别为26.7%、24.2%和37.9%。在碱性（pH>7.5）土壤中,SR和NTS处理下转化酶活性分别增加了22.3%和28.7%。对于不同黏粒含量的土壤而言,黏粒含量<20%的土壤中SR和NT处理下转化酶活性分别提高了21.5%和22.3%;黏粒含量为20%—30%的土壤中SR、NT和NTS处理下转化酶活性增幅分别为26.1%、16.1%和25.3%。干旱指数较大（2—3.5和>3.5）时,SR（29.1%和20.5%）、NT（13.4%和17.0%）和NTS（9.0%和36.9%）处理均显著提高了转化酶活性。对于轮作种植制度而言,SR和NTS处理促进了转化酶活性,增幅分别为24.0%和29.4%;而在连作种植制度下,SR处理下转化酶活性提高了29.4%。对于不同试验年限而言,NTS处理对转化酶活性的提高幅度表现为：长期（>10年;39.9%）>中期（5—10年;31.7%）>短期（<5年;17.6%）;短期和中期秸秆还田（SR）均显著增强了转化酶活性,增幅分别为22.0%和27.3%。免耕和秸秆还田对转化酶活性的交互作用在SOC含量低（<10 g·kg^-1）、pH呈碱性（>7.5）、黏粒含量低（<20%）、干旱指数高（>3.5）、轮作和持续年限长（>10年）的土壤中较小。BRT分析结果表明,黏粒含量和土壤pH是影响SR处理对转化酶活性提高的主要因素,而SOC含量和干旱指数是影响免耕措施（NT和NTS）提高转化酶活性的主要因素。【结论】在我国实施免耕和秸秆还田措施,尤其是在SOC和黏粒含量较低或干旱指数较高的地区,对于转化酶活性的提高具有重要意义。     

Conservation management decreases surface runoff and soil erosion

Conservation management practices – including agroforestry, cover cropping, no-till, reduced tillage, and residue return – have been applied for decades to control surface runoff and soil erosion, yet results have not been integrated and evaluated across cropping systems. In this study we collected data comparing agricultural production with and without conservation management strategies. We used a bootstrap resampling analysis to explore interactions between practice type, soil texture, surface runoff, and soil erosion. We then used a correlation analysis to relate changes in surface runoff and soil erosion to 13 other soil health and agronomic indicators, including soil organic carbon, soil aggregation, infiltration, porosity, subsurface leaching, and cash crop yield. Across all conservation management practices, surface runoff and erosion had respective mean decreases of 67% and 80% compared with controls. Use of cover cropping provided the largest decreases in erosion and surface runoff, thus emphasizing the importance of maintaining continuous vegetative cover on soils. Coarse- and medium-textured soils had greater decreases in both erosion and runoff than fine-textured soils. Changes in surface runoff and soil erosion under conservation management were highly correlated with soil organic carbon, aggregation, porosity, infiltration, leaching, and yield, showing that conservation practices help drive important interactions between these different facets of soil health. This study offers the first large-scale comparison of how different conservation agriculture practices reduce surface runoff and soil erosion, and at the same time provides new insight into how these interactions influence the improvement or loss of soil health.     

基于Meta分析的黄河三角洲小麦产量及肥效特征

为探究黄河三角洲小麦产量及肥效特征,通过检索已发表的相关文献,采用整合分析法（Meta-analysis）,对黄河三角洲不同区域小麦产量分布及肥料的产量差贡献率、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力等进行了统计分析。结果表明,黄河三角洲小麦田间平均产量为6.00 t·hm_-2,变化范围较大 （2.69~8.65 t·hm_-2）,不同区域平均产量表现为第一扇面>第三扇面>第二扇面。肥料增产效果表现为磷肥>钾肥>氮肥。施肥导致的产量差为2.40~2.87 t·hm_-2,其中氮肥对小麦产量差的贡献率最大。氮、磷、钾肥的相对产量分别为0.96、0.85、0.92。在基础地力条件下,土壤氮素对小麦产量贡献最大,其次为钾素,磷素贡献最小。氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为4.94、12.13、15.33 kg·kg_-1,氮、磷农学效率较高地区均为第一扇面,钾农学效率较高地区为第二扇面;氮、磷、钾肥平均偏生产力分别为36.12、60.95、82.92 kg·kg_-1,均以第二扇面值最高。可见,黄河三角洲小麦肥料利用率有待提升,氮素为小麦产量的第一限制因子,应重视减施氮肥,不同区域土壤地力及肥效差异较大,施肥过程中需因地制宜配合土壤改良,才能起到更好的增产节肥功效。     

Hotspots in cold climate: Conservation value of woodland key habitats in boreal forests

The concept of Woodland Key Habitats (WKH, small-scaled presumed hotspots of biodiversity) has become an essential component of biodiversity conservation in Fennoscandian and Baltic forests. There have been debates over the importance of WKHs in relation to the conservation of biodiversity in production forests. We applied a systematic review protocol and meta-analysis to summarize knowledge on comparisons of biodiversity qualities, such as dead wood and species richness, between WKHs and production forests in relevant countries. We also summarized the knowledge on the impact of edge effects by comparing WKHs surrounded by production forests to WKHs surrounded by clear cuts. Studies had been conducted in Finland, Norway and Sweden. Based on our meta-analysis, WKHs seem to be relative hotspots for dead wood volume, diversity of dead wood, number of species and number of red-listed species. There were some differences also between countries in these biodiversity qualities. Only two studies compared WKHs surrounded by production forests and clear cuts, respectively. Hence, the capability of WKHs to maintain their original species composition and support species persistence over time remains to be addressed, as well as their role in relation to other conservation tools.