基于随机森林的中大尺度农田产能提升潜力评价——以广东省为例

[目的]中大空间尺度上农田产能提升潜力的客观准确评价,对于预测区域粮食安全保障能力至关重要,但现有方法过于追求大而全,评价指标多重共线性显著,相互干扰噪声强,指标体系离散性明显。[方法]以广东省2011-2015年高标准农田建设前后农田可实现产能潜力的变化值为因变量,以文献法整理的17个影响因素为自变量,采用随机森林模型测度的影响因素重要性,构建农田产能提升潜力评价指标体系,并以广东省为例研究区进行测算验证。[结果]①根据随机森林模型测度结果,不同因素对农田产能提升潜力重要性(I值)在0.21～12.71,其中水源与农田匹配系数与土壤性质的重要性大于基础设施配套状况、交通状况。②根据随机森林模型测度结果,地形坡度、水源与农田匹配系数、有机质含量、有效土层厚度、剖面构型等5个指标的重要度大于5.00,为农田产能提升潜力评价的核心指标。③经测算,广东省农田产能提升潜力在1.04×10~4～6.06×10~4 hm~2,农田产能具有较大的提升潜力。[结论]中大空间尺度上农田产能提升潜力与地形水文、土壤条件、农田基础设施状况、交通状况等有关,但不同因素的重要性存在较大差异,通过随机森林模型构建的评价指标体系降维收敛效果显著,其测算结果具有较强的科学性和合理性。     

华南地区草被过滤带对菜地径流、泥沙和磷阻控效果及影响因素

通过人工模拟降雨试验,定量研究了香根草草本植被过滤带对径流、泥沙、以及全磷和溶解性磷的拦截效果。结果表明:在不同的雨强(210,120 mm/h)和不同坡度下(2°,5°),香根草过滤带能够有效拦截径流、泥沙、磷,拦截率分别可达到12.18%～43.11%,16.00%～70.38%,27.53%～49.35%。与120 mm/h雨强相比,210 mm/h雨强下,2种坡度下香根草过滤带小区内,径流、泥沙流失量都呈现出减少趋势,并均达到显著水平(p0.05)。在210 mm/h雨强下,与裸坡对照相比,不同坡度处理下香根草过滤带全磷、颗粒态磷流失量都呈现出减少趋势,且二者减少程度达到显著水平,不同坡度间的流失量,存在显著差异。在不同的宽度下,香根草表现出不同的拦截效率,当宽度达到2 m时,拦截效率显著,总体上随着宽度的增加而增加。利用最优尺度回归法,对不同处理间的水文条件、坡度、带宽等影响因素进行了分析,可以发现影响植被过滤带拦截效率的主要因素包括带宽、坡度、雨强,各因子对径流、泥沙、磷流失量贡献大小分别为雨强带宽坡度,这表明华南地区降雨是径流、泥沙、磷流失的主要控制因子,同时,带宽对径流、泥沙、全磷的流失量也可以起到一定的积极作用。     

茶蚜在不同茶树上空间格局及瓢虫数量差异

为进一步揭示茶蚜生态学特性,更好开展生物防治提供参考依据,以英红九号、金萱、黄棪和小叶黄枝香等茶树品种为试验材料,采用栅格式取样方法,对茶蚜在不同茶树上种群数量、空间格局及瓢虫种群数量进行调查分析.试验结果表明,茶蚜空间分布型为聚集分布,不同茶树品种间茶蚜数量有显著差异,但瓢虫数量差异不明显.     

蚓粪施用对土壤微生物特征以及酶活性的影响

通过将不同比例的蚓粪(0,5%,10%和20%)施用于菜园土,研究玉米种植期间蚓粪施用对土壤微生物学特征和酶活性的影响。结果显示:随着土壤中蚓粪比例的增加,土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷含量明显增加,微生物生物量碳氮的含量显著提高,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性增强(P0.05),其中20%蚓粪处理上述各指标含量和活性均为最高水平。与对照相比,蚓粪处理土壤的呼吸速率明显较高,特别是5%的蚓粪处理(P0.05)。另外,与对照相比,蚓粪处理的微生物生物量碳氮比和代谢熵差异不大(P0.05)。相关分析结果显示:土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷与微生物生物量碳氮含量、转化酶、过氧化氢酶和脲酶活性变化呈显著正相关关系(P0.05)。多元数据分析结果进一步显示:与对照和5%的蚓粪处理相比,10%和20%蚓粪处理综合生物学特征差异显著,生物学综合质量较高(P0.05)。利用农业有机废弃物生产蚓粪,并选择适宜的蚓粪比例培肥土壤的技术具有一定的应用价值。     

华南地区壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）对土壤酶活性和微生物学特征的影响

【目的】研究华南地区两种常见蚯蚓对水稻土和菜园土的土壤酶活性和微生物学特征的影响。【方法】选取两种生态类型蚯蚓：壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）,接种到水稻土和菜园土中。通过分析蚯蚓对土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、酸性和碱性磷酸酶以及土壤基础呼吸、微生物量碳、微生物代谢熵等微生物特征的影响,探讨其对不同土壤的生物学性状的作用。【结果】皮质远盲蚓可以显著提高水稻土基础呼吸,增强过氧化氢酶和脲酶活性,并降低酸性磷酸酶活性（P＜0.05）;两种蚯蚓均可增加菜园土脲酶活性,同时壮伟环毛蚓能够促进转化酶活性提高,而皮质远盲蚓则有利于过氧化氢酶活性增强（P＜0.05）。多元数据分析结果显示皮质远盲蚓和壮伟环毛蚓均能够显著提高两种土壤的生物学综合性状（P＜0.05）;且皮质远盲蚓对菜园土生物质量的优化作用高于壮伟环毛蚓。【结论】蚯蚓活动有助于土壤生物学质量的提高,因此其能够作为有效生物资源应用于可持续土壤管理体系。但是,蚯蚓对土壤生物学性状的改变与蚯蚓自身生态类型和土壤特征密切相关。在未来工作中,根据不同土壤特征进行蚓种筛选和适宜有机物添加十分必要。     

加快土地整治规划编制推进广东省土地整治工作有序开展

为了进一步落实土地利用总体规划的部署安排,科学有效地实施广东省土地整治规划编制工作.依照广东省实际情况,借鉴江苏和湖南两省土地整治规划修编工作的经验,提出了当前广东省推进土地整治工作的相关建议,以及编制工作具体的实施方案要求和各重大专题的内容和方向.     

基于蚯蚓消化作用的城市生活垃圾资源化利用研究进展

概述了基于蚯蚓消化作用的城市生活垃圾资源化处理技术的可行性、影响处理效果的技术参数、处理产物蚯蚓粪的性质和应用、存在问题以及国内外的探索和应用现状,认为城市生活垃圾的蚯蚓处理技术环保、高效,符合物质生态循环的特点,具有较高的社会、生态、经济等多重效益,目前已达到实际应用水平.     

粤西南丘陵山区耕地占补平衡中的质量与产能变化研究

为对粤西南丘陵山地区耕地占补平衡中的质量与产能情况进行研究,以化州市作为研究区域,采用农用地分等的相关技术方法,研究了近年来化州市耕地的数量与质量和产能的状况.结果显示,化州市2003-2011年耕地总体质量有所提升,平均自然质量有0.21个等别的提升,利用等质量有0.18个等别的提升,经济等质量提升了0.33个等别.耕地总面积净增了1069.86hm2,在保证耕地占补平衡的过程中,充分完成了耕地总面积不减少的任务,并且耕地的总产能增加了4.08万t,为保障化州乃至全省的粮食安全做出了贡献.     

不同碳氮比培养基质组合对赤子爱胜蚓生长繁殖的影响

在实验室条件下,以不同配比的牛粪和稻秆作为培养基质,研究了赤子爱胜蚓Eisenia foetida在不同碳氮比培养基条件下生物量以及数量变化情况.结果表明:100%牛粪(碳氮比为21.8)和80%牛粪+20%稻秆组合(碳氮比为24.9)堆置30、60、90 d后的蚯蚓生物量显著高于其他处理;60%牛粪+40%稻秆组合(碳氮比为28.7)堆置60和90 d后蚯蚓总数量最多,显著高于其他处理,在第90天达到324条;另外,培养基质的碳氮比与蚯蚓的生物量和数量均呈显著负相关关系(P<0.001).由此可知,碳氮比在21.8～24.9之间的牛粪和稻秆基质组合适宜蚯蚓生长,碳氮比为28.7的牛粪和稻秆基质组合适宜蚯蚓繁殖.     

深圳市光明新区土壤肥力时空演变的主成分分析

以深圳市光明新区为研究区域,通过对7个主要土壤肥力属性指标的主成分分析,探讨了该地区土壤肥力属性在时间和空间上的演变情况.结果表明:经过28年的演变,土壤肥力的主要限制因子由1984年的磷钾速效养分含量偏低转变为2011年的容重偏高和氮素缺乏,但由于前后的突出肥力因子和限制因子均相互抵消,土壤综合肥力未产生显著差异.不同农田片区的土壤综合肥力和主要限制因素在演变过程中都表现出显著差异,这主要是由于不同片区的种植模式和施肥习惯向着不同方向演变造成的.