某流域农田土壤-水稻系统重金属空间变异特征及生态健康风险评价

为探讨某流域农田土壤-水稻重金属污染状况、空间变异特征及生态健康风险,2017年9—11月期间陆续在该流域采集水稻籽粒样品以及对应水稻田土壤样品各938个,测定其Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属含量,并基于ArcGIS和SPSS对土壤和水稻籽粒中不同的重金属生态健康风险进行评价。结果表明:从研究区土壤和水稻籽粒的重金属空间变异与分布规律来看,Cd、Hg、As和Pb为中等空间自相关性,Cr空间相关性则较弱;水稻籽粒中5种重金属的空间相关性均较弱。流域耕层土壤5种重金属中除Cr外,其余含量均较高,并且在南部中心区域呈现一个明显的大斑块污染区,向四周平缓扩散;水稻籽粒中Cd和As风险较高,主要在流域沿岸地区。从研究区土壤-水稻重金属污染风险分布情况来看,不同区域的重金属风险存在明显差异。耕层土壤重金属风险指数跨度较大,处于轻微风险;水稻籽粒风险指数跨度较小,不同区域的水稻籽粒重金属风险差异不明显,有11个点位属于中等风险级别,其余属于轻微风险级别。     

桐城市耕地主要养分变化分析

为掌握桐城市耕地主要养分状况,提升耕地潜在生产力,促进农业绿色可持续发展,该研究将桐城市2008年与2010年两期耕地采样点pH(酸碱度)和主要养分数据进行整合分析,结果表明：2018年桐城市耕地土壤pH平均值为5.3,平均属于酸性土壤;耕地土壤有机质平均值为25.1g/kg,平均属于中等水平;耕地土壤有效磷平均值为10.8mg/kg,平均属于中等水平;耕地土壤速效钾平均值为94.9mg/kg,平均属于中等水平,2008年至2018年间,桐城市耕地土壤pH、有机质、有效磷和速效钾含量均发生较大变化,其中有机质含量呈下降趋势,平均降低6.2g/kg,土壤pH少量提升,平均提高0.2个单位,有效磷和速效钾呈上升趋势,平均值分别提高2.6mg/kg、15.0mg/kg,需加强耕地土壤培肥,提高养分投入力度。     

长江中下游地区气候生产潜力及粮食产量响应

长江中下游地区是我国重要的粮食主产区,探讨长江中下游地区气候生产潜力时空分布及粮食产量响应,对于保证粮食稳产高产促进农业发展具有重要意义.基于Miami模型和Thornthwaite Memorial模型,利用长江中下游及周边177个气象站点1960—2019年降水与气温气象数据,运用M-K检验、IDW插值法和R/S分析法探讨该区域气候生产潜力时空分布及未来变化.结果表明,在时间序列上,1960—2019年长江中下游地区气温、降水分别以0.22℃/10年、21.41 mm/10年的速度上升;yt、yr、ye呈现波动上升趋势,60年的均值分别为1966.9、1712.2、1526.9 g/(m2·年).在空间分布上,气候生产潜力空间分布差异明显,yt、yr、ye均表现为自南向北递减的趋势,空间分布范围是1253～2230、1773～2316、1153～1834 g/(m2·年).气候生产潜力Hurst指数为0.91,未来该区域气候生产潜力与过去59年变化趋势一致,呈上升趋势.气候资源利用率总体呈波动上升趋势,平均每10年以4.8％的速度增长,2010—2018年的气候资源利用率达38.4％.     

基于Moran''s I的菜地土壤属性空间分布格局分析

为探讨时空尺度下露天菜地及设施菜地种植模式对土壤属性空间分布格局的影响，采用Moran''s I空间分析方法，对安徽省肥东县2017年采集的375个表层土样数据、2016年的露天菜地数据及2019年的设施菜地数据之间的空间自相关性进行研究。结果表明：研究区内露天菜地种植时间越短，土壤全氮、速效钾的平均值越高，设施菜地种植时间越短，有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH 5种土壤属性平均值越高。除速效钾外，露天蔬菜的土壤有机质、全氮、有效磷、pH指标值均低于设施菜地。距离城镇越近，土壤有机质、全氮含量和pH越高。两种菜地分布密度与有机质、全氮空间分布呈高高空间正相关，与有效磷和速效钾呈低高空间负相关，与pH在土壤中呈高低空间负相关。研究结果表明，两种菜地土壤属性指标值因受到种植时间与城镇距离因素的影响而差异明显。因经济利益驱动，设施菜地种植时间较短但土壤养分累积较快。菜地分布密度对土壤属性空间分布格局影响明显，菜地种植与土壤酸化、养分累积具有一定的相关性。通过Moran''s I空间分析，可实现对蔬菜生产区域的管理，为进一步分析土壤属性扩散演化机制提供参考。