城市土地集约利用评价及障碍因子诊断——基于生态健康与低碳发展视角

[目的]揭示京津冀地区城市土地集约利用状况,为生态健康与低碳发展视域下的城市土地集约利用提供理论基础。[方法]相对熵组合赋权法、多因素综合评价法、协调度测算法和障碍因子诊断法。[结果](1)京津冀地区城市土地集约利用水平呈现出以京津为核心的“十字形”扩散态势。(2)系统协调度与土地集约利用水平之间显著相关,但不同城市间存在相对差异。(3)高度集约区的北京市和天津市,主要障碍因子集中在与生态健康和低碳环保有关的指标上;中度集约区的秦皇岛市和唐山市,主要障碍因子集中在与土地利用程度和布局相关的指标上,石家庄、邯郸和保定地区则集中在与生态健康相关的指标上;低度集约区的沧州、廊坊和邢台地区的主要障碍因子集中在与生态环境和低碳投入相关的指标上,承德和衡水地区集中在与经济发展和土地投入相关的指标上;粗放利用区的张家口,主要障碍因子集中在与经济发展和生态保护相关的指标上。[结论]将生态健康与低碳发展理念纳入城市土地集约利用研究中,可以较为科学全面地刻画出城市土地集约利用状况,为今后城市土地的科学利用提供决策支持。     

植烟土壤物理特性及碳库对不同粒径生物质炭的动态响应

为探究不同粒径生物炭对土壤物理化学特性以及土壤碳库的影响,在盆栽条件下,设置5个生物炭粒径施用水平:CK(不施生物炭)、T1(500～2 000μm)、T2(250～500μm)、T3(20～250μm)、T4(20μm)。结果表明:(1)不同粒径生物炭均能显著降低土壤容重,以T4降幅最大(4.13%)。(2)不同粒径生物炭均能显著提高田间持水量(WHC),提高幅度表现为T4T3T2T1,但施生物炭处理间差异不显著。(3)施生物炭均能显著提升水稳性团聚体平均重量直径,以T4处理最高,但T4、T3、T2处理间差异不显著。(4)施用生物炭处理的土壤全碳、水溶性有机碳、易氧化态碳均显著高于CK,常规粒径生物炭在烤烟生育初期较不施生物炭显著增加了土壤微生物量碳(MBC)含量,后期则降低土壤MBC含量。小粒径生物炭较常规粒径生物炭T1在烤烟移栽45d后显著降低了土壤微生物量碳含量。(5)生物炭粒径越小,对土壤碳库管理指数的提升效果越好,T4对土壤碳库管理指数提升显著。综上所述,生物炭粒径越小对土壤容重、田间持水量及团粒结构的改良效果越优,同时,小粒径生物炭施用下土壤有机碳活性和碳库管理指数均优于常规粒径生物炭,更有利于提升地力和改善土壤质量。     

湖南双季稻田氮素去向及残效定量研究

【目的】研究不同施氮量下双季稻田氮素的吸收利用、损失残留和残效特征,定量化揭示湖南双季稻田肥料氮去向和残效规律,为制定科学合理的双季稻田氮肥施用措施提供理论依据。【方法】于2017—2018年在湖南双季稻区开展田间15N微区试验,按氮肥施用量设4个施氮量（以纯N计）处理:N0（不施氮）、N1（早晚稻均为90 kg/ha）、N2（早稻120 kg/ha,晚稻135 kg/ha）、N3（早稻150 kg/ha,晚稻180 kg/ha）。2017年施用15N标记尿素,研究各处理的15N吸收利用、15N在土壤中的残留及15N损失率,明确肥料15N的不同去向及其占比;2018年施用等量未标记尿素,分析各处理残留15N的吸收利用和损失率。【结果】差减法氮肥吸收利用率随施氮量的增加而显著下降（P< 0.05）,2017年早晚稻氮肥吸收利用率分别为42.14%～46.62%和35.45%～43.08%,2018年分别为37.93%～42.56%和37.20%～44.51%。示踪法2017年早稻15N回收率为24.49%～24.53%;晚稻15N回收率为25.32%～26.59%,晚稻略高于早稻;各处理15N回收率相近,无显著差异（P> 0.05）。各处理肥料15N去向基本一致,作物吸收、土壤残留和总损失分别约占25%、23%和52%。肥料15N主要残留在0～20 cm土层中,约占总残留量的77%,20～40 cm土层约占19%,40～60 cm土层约占4%。上一季水稻残留的氮肥,可供下一季水稻吸收利用,是土壤氮库的补充,0～20 cm土层残效最好,2018年两季水稻累积残留15N吸收率为8.13%～9.28%,累积损失率为38.68%～52.97%,最终残留率为38.90%～52.05%。【结论】双季稻田氮肥利用率较低,氮肥损失占比较大,早晚稻均达50%以上;水稻积累的氮素主要来自于土壤,土壤氮贡献率达71.00%以上。双季稻生产中应充分考虑土壤自身的供氮能力以及上季水稻的氮肥残效,适当降低当季水稻的施氮量,实现氮肥的高效利用。     

乡村建筑雷击灾害发生的原因及防御措施

列举修水县农村雷击灾害事例,分析乡村雷击灾害发生原因,并提出相应的防御措施,以达到较为完善的防雷效果,在农村加以推广。     

粮食生产核心区不同类型农户耕地保护的认知与行为

[目的]剖析粮食生产核心区内不同类型农户参与耕地保护的认知与行为差异,为制定相关差异化政策,引导农户加强对耕地的监督和保护提供支持。[方法]选择粮食生产核心区河南省周口市为样本点,采用分层随机抽样与乡村参与性评估法(PRA)对各类农户参与耕地保护的认知与行为进行调查,运用Logistic回归模型进行影响因素分析。[结果](1)随着受教育程度的提高和兼业程度的加深,各类农户对耕地重要性和多功能性的认识、时间投入偏好、对耕地保护前景的信心、对农业污染的防范都呈现出:缺失型(Ⅰ)基本型(Ⅱ)自然资产型(Ⅲ)人力资产型(Ⅳ),得到补偿后参与意愿、追加补偿到耕地的意愿、定期施用有机肥或采用过测土配方施肥、制止他人破坏耕地的比例都呈现出缺失型(Ⅰ)基本型(Ⅱ)自然资产型(Ⅲ)人力资产型(Ⅳ)。(2)影响各类农户耕地保护行为的因素既存在相同之处也存在各自差异。相同因素包括户主文化程度、投入偏好、补偿意愿。户均年龄高,家庭劳动力少的缺失型农户影响因素还包括户主年龄、务农人数、补偿方式;专门从事农业生产的基本型农户影响因素还包括家庭毛收入、经营土地面积、耕地破碎度;从事短期兼业且非农收入较高的自然资产型农户影响因素还包括非农收入比、粮食种植经济效益、农户兼业;长期居住城镇,较少参与农业生产的人力资产型农户的影响因素还包括耕地经济区位、当期粮食价、政策性补偿方式。[结论]农户作为耕地保护的直接参与者,其认知与行为很大程度决定着耕地保护的成效。     

南方典型双季稻田氮素吸收及平衡

采用田间小区试验,设置不同N肥用量N0(对照,不施N肥)、N1(早晚稻均为90 kg/hm~2)、N2(早稻120 kg/hm~2,晚稻135 kg/hm~2)、N3(早稻150 kg/hm~2,晚稻180 kg/hm~2)处理,于2017—2018连续2年定量研究双季稻田N吸收以及N肥各损失途径的情况,计算周年N收支差,初步揭示双季稻田N收支平衡特征。结果表明:在N吸收方面,水稻产量随施N量的增加显著提高,N2、N3显著高于N1,N3高于N2,但无显著差异;各处理双季稻籽粒产量为8 869.6～11 002.1 kg/hm~2,秸秆产量为8 666.2～10 744.2 kg/hm~2;水稻N积累量也随施N量增加显著增加,单季水稻平均吸N量为70.6～112.5 kg/hm~2,双季稻吸N量为140.8～226.5 kg/hm~2;各处理N肥平均吸收利用率为25.6%～28.7%,农学利用率为6.5～8.3 kg/kg,生理利用率为23.8～27.0 kg/kg,偏生产力为33.5～56.1 kg/kg, N2处理N肥吸收利用率最高;在N损失方面,N3处理各途径损失量均为最高,N2略高于N1但差异不显著,各处理单周年氨挥发损失量为20.04～111.97 kg/hm~2,损失率为22.33%～26.68%,N_2O损失量为1.38～3.15 kg/hm~2,损失率为0.49%～0.86%,淋溶淋失量为5.10～40.97 kg/hm~2,淋失率为8.63%～10.87%,径流流失量为3.78～12.98 kg/hm~2,流失率为1.67%～3.38%,单周年土壤无机N残留量为-5.70～41.53 kg/hm~2,全N残留量为-15.18～53.02 kg/hm~2;在N收支方面,各处理N盈余量随施N量的增加而增加,N3处理盈余量最高,N2略高于N1,2017年各施N处理N盈余量为13.05～32.20 kg/hm~2,2018年盈余量为29.18～39.90 kg/hm~2,周年N盈余量呈上升趋势。双季稻田N收支途径中,肥料是N素的最主要来源,N输出以作物吸收为主,且氨挥发和N淋溶损失也是N输出的重要途径;N2处理是较为合适的施N量水平,即在农民习惯施肥量(N3)的基础上减N 20%～25%,既能保证双季稻N素吸收量和利用率,也能降低N素损失量和盈余量。