湘赣柑橘园气候环境障碍因子及其防改措施

柑橘园气候环境障碍因子主要是低温冻害，寒风危害和高温干旱危害，本文对其低温冻害，寒风危害和高温干旱危害的机制及表现进行了阐述。在预防方面，对新建果园首先要做到选择有利环境建园，包括利用涛利用地形小气候资源，其次是品种的选择，在建园后要注意做到幼年柑橘园生态环境的保护和改善以及营造柑橘园防护林带；     

畜牧粪便堆沤过程中磷素转化与流失风险分析

循环利用畜禽养殖粪便中的磷素是解决农业资源短缺和环境污染的重要途径。为了探寻亚热带农业区常规方式下养殖粪便中磷含量变化规律和环境流失风险,本研究模拟传统农户的固体堆沤方式,对猪粪和牛粪混合秸秆进行为期两个月的自然堆沤发酵试验,测定全磷、无机磷、有机磷、水溶性磷、柠檬酸提取态磷、Olsen-P指标。研究结果表明:(1)不同物料发酵磷素在化学形态上存在明显差异,猪粪发酵磷组分含量:水溶性磷Olsen-P≈柠檬酸提取态磷,牛粪发酵:柠檬酸提取态磷水溶性磷OlsenP,且猪粪堆体中各形态磷含量高于牛粪;(2)猪粪堆沤过程中存在明显无机磷向有机磷转化过程,提高了堆体有机磷和全磷含量,但是这种现象在牛粪堆沤过程中不明显;(3)猪粪在堆沤过程中由于微生物发酵引发的有机质的快速分解和损失,会"浓缩"堆体中磷素含量,从而加剧堆沤过程中全磷的降雨径流流失风险,因此在降雨频繁的地区和传统农户固体自然堆沤方式下,虽然猪粪堆沤发酵能更好地提高养殖废弃物中磷素有效性,但也应当注意堆沤过程中的潜在径流流失环境风险。     

亚热带区域农业面源污染流域源头防控机理与技术示范

日益剧增的农业面源污染使得亚热带流域环境可持续管理面临巨大挑战。亚热带红壤丘陵地区的丰富降水、复杂多样土地利用方式和高强度氮磷投入,导致了该地区水文过程、氮磷元素生物地球化学过程、以及氮磷污染物迁移转化规律的复杂性。从"十一五"至今,我们以亚热带丘陵区典型金井小流域为对象,研究建立流域多尺度环境监测系统,准确定量流域氮磷平衡特征,精确解析流域氮磷迁移规律与输出通量;构建以水文和氮磷过程为主要对象的分布式栅格流域生源要素管理模型(CNMM),制定流域氮磷环境安全控制标准,开发流域环境安全评价和污染源头防控决策支持系统;研发针对农田养分流失、分散型农村生活污水和养殖业废水的绿狐尾藻生态湿地消纳技术,探索农业氮磷减控关键途径,构建流域面源污染源头防控技术体系,并进行了大规模的推广应用与示范。这些结果将巩固和加强亚热带区域农业面源污染流域源头防控的应用基础研究,为实现流域环境的生态管理、质量恢复和生态系统服务功能提升提供理论依据。     

沟渠水生植物资源化利用研究

收割沟渠中的水生植物不仅每年带走大量的氮磷污染物,还可将其养分覆盖还田,循环利用,其覆盖茶园后,得出的结论如下:1)覆盖后,改良了土壤理化性状。覆盖与对照茶园相比明显增加了土壤表层(0～20 cm)有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷的含量,也增加了土壤微生物量氮、磷含量,且其土壤各养分含量均随深度的增加而递减;2)覆盖后,控制了杂草优势种群,减少了杂草种类,也降低了杂草的株高、密度和生物量;3)覆盖后,通过改善茶园的生态条件,提高了茶叶品质和产量。     

小流域降水径流沟渠中氮磷的流失特征与生态拦截效应

为研究降水径流过程中非点源污染物氮、磷浓度的变化特征,分析降水作用下长沙县金井河小流域农业源头沟渠水中氮、磷的流失特征与生态拦截效应。结果表明:在降水初期非点源污染物氮、磷浓度与降水径流量的变化均呈逐渐递增趋势,雨后均呈递减变化;降水作用下沟渠系统总氮输出的最大值为4.67 mg/L,总磷输出的最大值为0.38 mg/L,其氮素输出的主要形态为氨态氮和硝态氮;雨后各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势,其中总氮与总磷含量分别在雨后第3天和第2天达到最高;菖蒲–茭白段的生态拦截效果明显高于自然段的自然净化效果,表明植物拦截和吸收是植被段氮、磷去除的重要途径,菖蒲、茭白在6月吸收氮、磷分别达26.90、2.34 g/m~2。     

荒坡地新建果园作物问种模式生态结构及功能研究

通过分析荒坡地新建果园5种优化模式的生态结构和功能表明,随重复种植的增加,5种间种模式土壤的有机质年均增加5％～20％,全N年增加7％～40％,全P年增加8％～70％,全K年增加15％～80％;顺坡垦植的土地水土流失严重,土壤侵蚀和地表径流第1年平均达1415.2t/km~2和790.7m~3/hm~2,花生-秋大豆水土保持最好,其次为春大豆-秋大豆、西红柿-白菜和辣椒-西红柿,其土壤平均侵蚀量和地表径流量与对照相比分别降低44.19％、38.24％、39.52％、37.56％和22.40％、9.28％、24.11％、21.16％。5种模式中辣椒-西红柿生物量最高,年均达10.028万kg/hm~2,其次是花生-秋大豆,年均达7.703万kg/hm~2,西红柿-白菜的生产力最高,达1.539万kg/hm~2,其次是辣椒-西红柿,达1.380万kg/hm~2;辣椒-西红柿投能效率最高,年均达2.96,其次为花生-秋大豆、西红柿-白菜、春大豆-秋大豆和早稻-红萝卜,分别为2.08、2.01、2.00和0.96,与对照相比辣椒-西红柿产出能最高,其次为花生-秋大豆、春大豆-秋大豆、西红柿-白菜和早稻-红萝卡,分别提高614.77％、433.01％、390.39％、316.07％和133.24％。     

覆盖与间作对亚热带丘陵区茶园土壤微生物量的影响

在亚热带丘陵区红壤幼龄茶园经过4年稻草覆盖及间作三叶草田间小区试验，对土壤剖面分析结果表明．稻草覆盖及间作三叶草均能明显增加土壤表层有机C、碱解N、有效P．增加土壤微生物量C、N、P。剖面中土壤有机C、微生物量C、全N、碱解N、土壤微生物量N、全P、有效P、微生物量P随深度的增加而递减。稻草覆盖影响到40cm土层左右，阃作白三叶草影响到20cm左右。0～20cm土层微生物量C／有机CT2〉T3〉T1，3个处理微生物量N／全N在1．02～2．74之间，微生物量P和全P比值在2．27～13．1之间。亚热带丘陵区红壤幼龄茶园土壤微生物量碳与土壤有机碳C、碱解N、微生物量N、有效P、微生物量P具有极显著的正相关关系（P〈0．01），与全N、全P呈显著的正相关关系（P〈0．05）。     

覆盖桔园水分状况及经济效益分析

本试验主要观测了覆盖对桔园水分状况的影响．结果表明，地膜覆盖、草加膜覆盖和稻草覆盖均能改善桔园水分状况，特别是草加膜覆盖和地膜覆盖在天气愈干旱时愈表现出对桔园较浅土层有效的保水效果，因而改善了柑桔树体水分状况，提高柑桔产量，改善果实外观品质，增加桔园产值．     

绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应

为了探究高氨养殖废水中一定比例的硝态氮对绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)生长及生理特征的影响,采用营养液培养,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,以纯铵处理为对照(CK),设置NH+4∶NO-3=3∶1(以N3∶1表示)和NH+4∶NO-3=1∶1(以N1∶1表示)两个处理,研究绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应。结果显示,培养至第21天,N1∶1处理的相对生物量和相对茎高分别为13.17 g和35.31 cm,显著低于N3∶1(19.59 g,41.78 cm)和CK组(17.82 g, 38.82 cm)(P<0.05)。不同处理下叶片中的氮含量为50.38~58.82 mg/g,显著高于茎中氮含量26.96~35.42 mg/g;但叶片中磷含量5.17~7.38 mg/g显著低于茎中的磷含量8.44~9.88 mg/g(P<0.05)。培养至第21天时,CK、N3∶1、N1∶1处理之间的叶片磷含量(6.76、7.06、7.38 mg/g)差异均达到显著水平(P<0.05),表现为N1∶1> N3∶1>CK。N1∶1和N3∶1处理叶片(7.03、6.75 mg/g)和茎中(6.43、5.04 mg/g)的可溶性糖含量均显著高于CK(3.58、3.27 mg/g)(P<0.05)。N1∶1处理叶片和茎中的叶绿素含量均显著高于CK和N3∶1处理(P<0.05)。研究表明,当处理中添加少量或不添加硝态氮时,有利于绿狐尾藻生长和生物量增加;当处理中硝态氮含量相对较高时,植株叶绿素和可溶性糖含量增加,同时吸收磷的能力增强。绿狐尾藻在不同铵硝配比的水体中均能保持良好的生长状态和较强的氮磷吸收能力,该结果为绿狐尾藻高效净化不同来源的养殖废水提供了理论依据。