农民家庭收入提高对能源消费结构的影响：以北京市门头沟区为例

以解决农村生态环境问题为目的，为了探明居民经济收入和家庭能源消费结构的关系，基于北京市门头沟区农民家庭收入和能源消费的调查数据，利用回归等统计方法，系统的分析了农民家庭收入与日常能源消费的关系。研究发现，随着家庭收入的增加，家庭总能源消费量呈线性增加，家庭收入每增加1000元则能源总消费量增加80.42千克标准煤（kgce）。煤炭、液化气及电能等不可再生能源的消费量随着家庭人均收入的增加显著增加，而传统生物质等可再生能源的消费量则随着家庭人均收入的增加而降低。家庭人均收入水平的高低同时影响清洁能源与非清洁能源所占的比例。随着家庭人均收入的增加，煤炭、传统生物质等非清洁型能源的消费在家庭能源消费结构中所占的比重下降；而液化气、电能等清洁型能源的消费比重则上升。这说明家庭人均收入可能会直接影响到人们对健康卫生的关注，因此如何将能源清洁化是急需研究的课题。     

人为能量投入对农田生态系统净初级生产力的影响——以鲁西南地区为例

为了确定影响农田生态系统固碳能力的影响因子,在收集2000—2006年鲁西南地区农业生产统计数据的基础上,分析了该地区农田人为能量投入现状,并利用回归和逐步回归的方法研究了鲁西南地区人为能量投入对农田生态系统净初级生产力（NPP）的影响。结果表明：鲁西南地区农田人为能量投入中农膜的投入逐年增加,由2000年的14.6 kg/hm2增长到2006年的20.5 kg/hm2;化肥投入相对稳定（1200-1300 kg/hm2）,但总量仍增加;农药的投入呈先增加后降低的趋势,2004年达到最高（11.03 kg/hm2）;排灌机械、农用车辆的投入呈增长趋势,而单位面积劳动力的投入不断下降,2006年与2000年相比约减少0.65人/hm2。该地区农田生态系统NPP存在着东高西低的空间分布格局,历年均以东部（枣庄、济宁）高,平均NPP分别为616 g C/（m2·a）和588 g C/（m2·a）,西部（菏泽）低,仅有448 g C/（m2·a）;年际间呈现一定的波动性,但整体呈上升趋势。该地区农田NPP主要受人为能量投入的影响而与温度和降水的关系不大。单位面积化肥使用量、单位面积农膜使用量和农田灌溉比例在逐步回归模型中可以解释本区农田NPP方差的74.6%。因此,化肥、农膜、有效灌溉比等人为能量投入是影响该地区农田NPP提升的主要因素。     

不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置,改善群体光分布特征,实现大豆对有效光能的高效利用,为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年,以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材,设计登海605/贡选1号（处理A）、川单418/贡选1号（处理B）、雅玉13/贡选1号（处理C）3种玉豆带状套作组合,并以大豆单作作为对照（CK）,分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】（1）不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异,且均显著低于CK（P＜0.05）。玉豆共生期间,处理A的PAR分别比处理B和处理C高54.4%和90.7%。处理A的透光率分别比处理B和处理C高7.4%和17.7%。处理A的PAR和透光率均显著高于处理B和处理C。这说明登海605/贡选1号的带状套作组合,能够提高套作系统的光合有效辐射强度和透光率。（2）不同玉豆带状套作组合下,处理A大豆叶片Pn显著高于处理B和处理C (P＜0.05）,处理B和处理C大豆的Pn与处理A相比分别低了14.16%和27.23%。Gs和Ci与Pn变化趋势相同,Pn与Gs存在显著的正相关关系（0.883**）,说明气孔限制可能是Pn下降的主要原因。（3）不同玉豆带状套作组合显著提高了大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量,降低了Chla/b比值,且均呈显著差异（P<0.05）。在V3、V5和R1期时,处理C大豆叶片Chla含量比处理A和B相比分别高5.42%、10.2%、5.9%和3.08%、4.9%、3.3%。处理C下大豆的Chlb含量比处理A和处理B分别高14.4%、14.9%,11.73%和7.8%、7%和5.74%。处理C大豆叶片Chl(a+b)的含量比处理A和处理B分别高7.27%,11.1%,7%和4.08%,5.35%,3.8%。处理间Chla/b与其呈相反的变化趋势。不同套作组合大豆叶片的叶绿素含量随着遮阴程度的增加而增加,使叶片更有效的捕获有限的光能,对光强降低有一定的补偿作用,增加对有限光能的利用。（4）不同玉豆带状套作组合大豆叶面积指数和干物质重且均显著低于CK。且处理间呈显著性差异(P＜0.05）,玉豆共生期间,不同玉豆带状套作组合大豆的LAI表现为处理A＞处理B＞处理C,且处理B和处理C的干物质重分别比处理A低35.4%和57.1%,LAI与干物质重存在显著的正相关关系 （0.977**）,说明紧凑型玉米削弱了对大豆弱光胁迫的程度,增加了LAI和光能截获量,从而提高了套作大豆群体的物质积累。（5）不同玉豆带状套作组合下,大豆产量及产量构成因素存在显著性差异（P＜0.05）。处理A的单株荚数比处理B和处理C高11.28%和32.75%,单株粒数高5.19%和13.34%,每荚粒数高6.4%和22.5%,单株粒重高2.16%和6.22%。不同处理间大豆产量以处理A的产量最高,且分别比处理B和处理C高13.13%和35.6%,说明随着玉米对大豆弱光胁迫程度的加剧,大豆产量呈现降低趋势。【结论】适宜的株型配置可以改善套作大豆生长的光照环境、提高其光合效率和产量。     

门头沟山区矿产废弃地及公路边坡植被恢复技术适应性研究

对在北京市门头沟区典型矿产废弃地和裸露公路边坡实施的8种植被恢复技术的效果进行了调查与分析,结果表明:对潭柘寺及妙峰山石灰窑废弃地进行的人工景观修复效果最佳,植被覆盖度达85%以上,美景度达优级,居民满意度最高;付家台公路上边坡绿化笼砖裸岩生态修复技术和黄土台无土碎石边坡创新生态修复技术的植被恢复效果也较好,冲蚀量及入渗速率都有明显的改善,但无土碎石边坡植被恢复中,容器苗修复技术存在着植株成活率较低的问题;百花山景区公路沿线采用客土移栽修复技术植被恢复效果显著,但这种技术对土质及坡度都有较高的要求,具有一定的局限性;植生袋及保育棒修复技术虽然植被盖度较高,但所用植株较低、绿期短,且存在建设成本较高的问题;挂网喷播修复技术具有较大的局限性,在坡角大于50°时,由于土壤冲蚀量大,坡面挂不住土层,所以植株无法正常生长,而在坡角小于50°时,一般无需使用这种技术,因为它的建设成本及维护成本较高。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 kg N hm–2)对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片Pn、Gs、Ci、Tr和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的Pn、Gs、Tr在V5期(玉米大豆共生期)显著降低,但在R2、R4、R6期(玉米收获后)无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4~R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片Pn、Gs、Tr和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮(240 kg N hm–2)相比,减量施氮处理(180 N kg hm–2)大豆的Pn在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。     

间套作种植提升农田生态系统服务功能

间套作是指在同一块土地上同时种植两种或两种以上的作物,能够充分利用有限资源,提升单位面积物质产出,同时还具有多重其他生态效益,是一种基于生物多样性的可持续农业发展范式。生态系统服务是评价生态系统功能的重要突破口,也是当前生态学领域研究的热点问题。从生态系统服务的角度论述间套作种植提升农田生态系统服务功能,并从物质产出、土壤肥力维持、生物多样性保护、水土保持、病虫草害和有害污染物控制等方面论述了间套作种植提升农田生态系统功能的实践及机制。在此基础上,构建了间套作农田生态系统服务功能评价的理论框架和指标体系,并提出了间套作种植农田生态系统未来应加强的研究方向。     

‘京白梨'优良单株组织培养高效快繁体系构建

试验以‘京白梨’优良单株‘孟3’为试验材料,旨在通过外植体筛选、消毒方式优化、增殖和生根培养基筛选,建立‘京白梨’高效快繁体系,为脱毒苗快速培育提供科学支撑。结果表明:选用老枝条为外植体进行接种后污染率达到93.3%,而采用嫩梢污染率为0,因此在外植体的选择上应尽量采用‘京白梨’植株幼嫩组织,如花芽或刚萌发的嫩梢。采用2%的次氯酸钠与0.1%的升汞消毒,污染率分别为33%、18%,虽然升汞比次氯酸钠处理效果好,但考虑到安全和环境保护,建议使用次氯酸钠进行外植体消毒。1/2 MS培养基与1.5 mg/L赤霉素浓度对‘京白梨’花芽愈伤组织诱导较好。对‘京白梨’优良单株的组培体系建立过程中发现,采用3 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+1.5 mg/L GA3对‘京白梨’‘孟3’外植体的愈伤组织形成、不定芽个数的形成、增殖率、芽长度、叶片生长情况有良好的促进作用,增殖率为94%。生根培养试验结果表明:在S3、S5、S7、S9培养基中,15 d观察后发现‘京白梨’组培苗的基部有根原基形成,但在此期间未诱导形成根,45 d后观察发现,S10、S11培养基中的‘京白梨’组培苗成功诱导生根。以植株幼嫩组织作为外植体、2%的次氯酸钠作为消毒剂、采用3 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+1.5 mg/L GA3作为增殖培养基、S10和S11作为生根培养基,可有效提高‘京白梨’优良单株组培快繁育苗效率。     

基于CNKI文献分析的镉污染土壤钝化技术概况及效果评估研究

为探讨目前国内针对镉污染土壤的钝化修复研究进展,以CNKI数据库中1980—2018年的镉污染土壤钝化修复的文献为数据源,利用CiteSpaceⅤ和Excel 2013等软件工具,运用文献计量法,对文献从多个维度(即年代分析、研究机构、核心作者、研究热点、钝化剂的种类数量、钝化剂用量及效果评估等)进行文献数据整理和分析,并利用累积概率分布模型初步建立了效果评估和分级方法。结果表明:近年来发表相关文献的数量呈指数增长趋势,主要为高等院校和科研院所;钝化剂以生物炭、石灰和海泡石研究较多。通过概率分布计算:农产品镉降低率大于57.1%或有效态降低率大于50.1%时,效果可初步评估为优;当农产品镉降低率小于34.5%或有效态降低率小于26.9%时,效果可初步评估为差。论文指出钝化修复技术应加强机理方面研究,建立全面科学化、标准化成效评估方法。     

不同田间配置对玉豆带状套作系统水分分布及水分利用率的影响

探讨了1.6 m和2.0 m带宽不同玉米行距下玉豆带状套作系统共生期水分分布及水分利用率的变化。结果表明:随着玉米行距的增加,地面上玉米叶片空间分布不同,形成窄行部叶面积指数高于宽行,导致土壤水分蒸发、穿透降雨量和土壤水分都表现为玉米行玉豆行大豆行,玉豆带状套作共生期穿透降雨量分布不均和玉米大豆对土壤水分吸收是造成土壤含水量分布不均的主要因素;两种带宽下带状套作玉米产量和群体产量随玉米行距的增加表现为先增加后持平,在玉米行距为50 cm时,带状套作玉米产量和群体产量最高;两种带宽下玉米行距为50 cm时带状套作水分利用率最大,分别为23.06 kg·hm-2·mm-1和26.60 kg·hm-2·mm-1,总体上较单作提高了38.92%和22.98%;两种带宽下水分当量比分别为1.45~1.66和1.60~1.79,2.0 m带宽比1.6 m带宽更加有利用于提高农田的水分利用效率,玉米行距在40~50 cm时更能有效提高群体的水分利用效率。     

收获期籽粒田间霉变对大豆产量和品质的影响

为明确收获期籽粒田间霉变对大豆产量和品质的影响,采用人工降雨室内模拟连阴雨天气,对18个大豆材料进行高湿诱导霉变处理,通过籽粒霉变程度分级,比较不同材料间的霉变敏感性差异,同时考察霉变对大豆产量和品质的影响。结果表明,不同大豆材料对籽粒田间霉变的敏感性存在显著差异,黑色和棕色种皮大豆较黄色种皮大豆的霉变抗性更强。霉变使各大豆材料产量显著下降,产量损失在23.14%~96.55%之间,产量损失率与霉变指数呈极显著正相关(P0.01),产量损失率(Y)与霉变指数(X)的回归拟合方程为Y=1.34X+24.51,R=0.98。霉变还影响大豆品质,籽粒蛋白质、脂肪的相对含量随霉变程度的增加先降低后升高,可溶性糖的相对含量随霉变程度的增加而降低,而蛋白质、脂肪和可溶性糖的绝对含量均随霉变程度的增加而降低。此外,霉变使籽粒百粒重降低,并随霉变程度的增加而逐步降低。大豆收获期籽粒田间霉变会对大豆产量和品质产生不利影响,不同抗性的大豆种质资源为抗霉变大豆品种的选育提供了物质基础。