云南大理洱海流域农业面源污染防治和生态补偿实践

洱海是大理人民赖以生存和发展的"母亲湖",保护洱海是全州实现可持续发展的前提和基础,保护洱海就是保护大理发展的根基。"治湖先治污,治污先治源"。近年来大理州委、州政府及流域各级农业部门高度重视洱海农业面源污染防治及生态补偿工作,总结、提炼了一些成功的生态补偿经验和做法,特别是在种养结构调整、测土配方施肥、畜禽粪便资源化利用、农产品质量安全、稻田养殖生态鱼等方面实施了大量的以项目形式的生态补偿实践,同时在生态补偿的理论、政策、措施,补偿对象、补偿方式、补偿资金等方面作了初步探索,取得了明显成效,洱海流域农业面源污染控制初步实现了"控源、减排、循环、利用"的目标。本文通过总结大理州近年来以项目形式实施的农业生态补偿机制体制的经验,旨在为保护高原湖泊实施农业生态补偿提供科技支撑。     

云南省洱海流域农业生态补偿机制研究

围绕洱海流域种植业产业结构调整、畜禽废弃物资源化利用问题,依托项目示范对农业生态补偿机制进行研究。以大理州政府为补偿主体,示范区内农户为补偿对象,结合资金补贴、技物补偿、智力扶持等补偿途径,开展测土配方施肥、发酵床生态养猪、稻田养鱼、牛粪秸秆混种双孢菇等典型农业生态补偿模式研究,提出了1套农业生态补偿办法。针对补贴力度...     

天津市宝坻区示范点设施农业环境友好型技术实践与生态补偿

<正>设施大棚环境友好技术实践天津宝坻区大力发展设施农业,实施节水灌溉技术、CO2气肥技术、电子除雾技术、绿色防控技术等十大环境友好型技术实践与示范,改善了蔬菜品质,保证农产品产量,实现了设施大棚中果、蔬、菌"节水、节肥、节药、节种、节能"的目标,对推动宝坻区设施农业生态环境保护发挥了积极的作用。     

英国农业环境保护政策、措施及其启示

英国作为西方发达国家,农业环境保护政策有其独到之处,尤其是在通过支持科学研究与政策示范相结合项目,将长期动态监测环境数据与构建分析模型相结合运用到实际管理中,科学合理控制成本开展生态补偿措施,并且积极开展针对农民的宣传教育,实现引导农民采用环境友好型的耕作模式,达到保护农业环境、控制面源污染,推动农业实现可持续发展的方式值得我们学习借鉴,对我国实现农业可持续发展有很好的启示。     

卷首语

中国要保障粮食安全,发展集约化农业是必然选择。而如何在保障农业增产、农民增收的同时,保护好农业环境,应对气候变化,实现农业可持续发展是政府和社会公众日益关注的问题。农业生态补偿政策和技术措施应用是实现上述目标的重要途径之一。目前,中国在农业生态补偿政策研究方面取得了一定进展,但是还缺乏经过实践检验的生态补偿技术方法与政...     

基于能值分析的永定河流域农业生态补偿标准

实施农业生态补偿是消除当前农业生产中的负面影响,保证环境友好型农业生产顺利进行的前提。针对当前的农业生态补偿标准计算中,价值受时空动态变化影响较大、投入成本难以准确计量的弊端,借助能值与价值之间的可转化性,给出基于农业可持续发展的生态补偿标准计算体系。选择永定河官厅水库以上流域为研究区,从可更新资源(R)、不可更新资源(N)、物质投入(M)、服务成本(S)的能值计算出发,计算得出永定河流域的农业生产的总能值为3.80×1016Sej/hm2,其中可更新的能值为1.59×1016Sej/hm2,不可更新能值2.21×1016Sej/hm2。研究区农业生产的环境可持续指数(ESI)为0.1056,流域农业处于严重不可持续状态,应实施农业生态补偿进行调整。借鉴能值与生态服务价值之间的可转化性,为实现流域农业生产的可持续,下游区域政府或受益部门应对上游农业水土流失防护补偿约4亿元。该文研究结果的应用表明,基于能值的农业生态补偿标准计算方法具有一定的适用性。     

基于退耕的环京津贫困地区生态补偿标准研究

以环京津贫困地区的生态退耕为背景,结合退耕还林工程的实际情况,对该区域生态补偿标准进行了初步研究。主要从"生态退耕"、"土地资源合理利用"和"环境权利与义务的公正分配"三个不同的角度讨论了生态补偿标准的构成,并以张承地区17个贫困县为例进行了基于退耕的生态补偿标准的测算,以期促进生态补偿区和受益区经济的协调发展。     

美国农业面源污染控制生态补偿机制与政策措施

简要概述农业面源污染控制的环境经济相关理论,回顾了美国农业面源污染治理的历程及＂最佳管理实践措施＂,并分别从财政补偿、政策补偿、技术补偿、项目补偿四个方面分析研究美国生态补偿机制与政策措施的经验,从而提出对中国农业面源污染控制的启示。重视激励促进作用,运用多种有效手段,构建监督执行机制,完善技术保障体系等对中国农业面源...     

西南喀斯特地区农业生态补偿机制初探

我国西南喀斯特地区地貌复杂,环境承载力低,生态环境脆弱,经济相对落后。西南喀斯特地区的经济主要为传统的农业经济,建立喀斯特地区农业生态补偿机制是实现该地区农业可持续发展和保障农民利益的内在要求。本文分析了该地区建立农业生态补偿机制的必要性和依据,评析了农业生态补偿存在的问题,并提出通过完善相应法律法规、制定相关政策、提高公众生态意识等措施建立和完善西南喀斯特地区农业生态补偿机制的对策和建议。     

玉米套土豆种植模式探讨

近年来,国家在农业生产方式创新与变革方面投入了大量人力、物力,使我国的农业生产技术获得了显著进步,其中一种是农作物间作套种技术。基于此,以玉米套土豆种植模式为主要研究对象,对其进行可行性分析,并详细论述该套种技术的实践要点,以期能够为农业生产提供一定的指导,从而促进农业的增产及农民的增收。     

不同微量元素叶面肥对草莓育苗生长的影响

将硼、钼和铁等微量元素复配成单一或复合叶面微肥,应用于草莓育苗,通过分析草莓生长情况,以确定硼、钼和铁肥的最佳施用量。结果表明:单施硼、钼、铁肥及配施叶面肥均能不同程度促进草莓繁苗数、母株的株高、净光合速率以及母株和子苗的叶面积、SPAD值和地上部和地下部的生物量。其中硼、钼对繁苗数、叶面积的促进效果较为明显,铁对叶绿素和光合作用的促进效果最为明显;总体来看,随着铁浓度的增加,其对母株叶面积、SPAD值、母株地上部和地下部生物量以及子苗的叶面积的促进作用更加明显,但高浓度的硼、钼促进作用则减弱,甚至对繁苗数产生抑制作用;不同微量元素的配施处理中,以硼和钼配施微肥效果最好,显著提高了草莓母株和子苗的地上部和地下部生物量。由此,本试验中0.2%硼肥、0.2%钼肥及各浓度的铁肥以及硼、钼配施为草莓育苗微肥的最佳施用方式。     

不同干燥方式对牛肉干物性特性的影响

为了探究中红外-热风组合（combined mid-infrared and hot air,CMIHA）干燥对牛肉干物性特性的影响,该文研究了CMIHA干燥工艺和热风（hot air,HA）干燥工艺对牛肉干干燥过程中色泽与质构特性的影响。通过分析牛肉干在2种干燥过程中亮度值、红度值、黄度值的变化,结合肌红蛋白、高铁肌红蛋白、氧合肌红蛋白及血红素铁的含量变化,研究干燥工艺对牛肉干色泽的影响;通过测定干燥过程中牛肉干嫩度和质构分析（texture profile analysis,TPA）的变化,并基于扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）、透射电镜（transmission electron microscope,TEM）以及核磁成像系统（magnetic resonance imaging,MRI）研究干燥工艺对牛肉干微观结构及氢质子密度的影响,分析干燥工艺对牛肉干质构的影响。结果表明：与HA干燥相比,CMIHA干燥后期能够显著（P<0.05）改善牛肉干的色泽,提高牛肉干的嫩度,增加牛肉干的弹性和咀嚼性;另外,与HA干燥相比,CMIHA干燥能够降低肌红蛋白的氧化,增加氧合肌红蛋白、肌红蛋白和血红素铁的含量,赋予牛肉干较好的色泽;SEM与TEM观察结果表明,牛肉在干燥过程中,肌肉的微观结构均发生一定的收缩,但与HA干燥相比,CMIHA干燥的牛肉干肌肉微观结构收缩程度较轻,同时微观结构保持较好;MRI观察结果表明,与HA干燥相比,牛肉干在CMIHA干燥过程中,内外水分分布较均匀,且收缩程度较轻。与生产中常规使用的HA干燥相比,CMIHA干燥能够降低肌红蛋白的氧化和肌肉微观结构的收缩,增加内外水分子分布的均一性,从而改善牛肉干的色泽和质构,提高牛肉干的物性特性。研究结果为CMIHA干燥在牛肉干方面的应用提供理论依据与技术参考。     

石墨烯浸种处理对萝卜生长和品质的影响

为了揭示石墨烯浸种和处理对萝卜生长的影响,本研究开展石墨烯4个浓度处理萝卜种子和浇灌土壤,对萝卜发芽和田间生长影响试验,分析石墨烯浸种对萝卜种子发芽、植株生长生理及肉质根品质指标影响。结果发现,石墨烯浓度在20～100 mg/L范围内,对萝卜种子萌发均有促进作用,40 mg/L的石墨烯促进效果最显著;石墨烯施加浓度为40 mg/L时,在萝卜叶片生长旺盛期可显著提高叶片叶绿素含量,增强光合作用,提高植株对氮吸收能力,并促进植株增高;石墨烯能够提高萝卜肉质根产量3.6%～13.8 %,显著提高萝卜肉质根可溶性糖和维生素A含量。研究结果对促进萝卜生产和品质提高具有较大参考意义。     

牛粪厌氧发酵过程中的分层流变特性

厌氧发酵过程中,物料分层及各层料液黏度、密度等参数是搅拌装置设计的重要依据。该文采用接力试验研究了牛粪中温厌氧发酵过程中各层料液基础物性的变化情况。结果表明:牛粪厌氧发酵过程中,反应器中料液密度自上而下逐渐变大,且各层密度随总固体含量增加而升高,反应过程中各层密度均在发酵第4天达到最大值,料液总固体质量分数为4%、6%、8%时对应的上中下层溶液的密度最大值分别为1.02、1和1.02,1.02、1.03和1.07,1.03、1.03和1.07 g/cm3。受料液分层的影响,反应器中上层和中层料液黏度呈先增大后减小并逐步趋于稳定,下层料液黏度以初始黏度为最大,且不同初始料液总固体含量对黏度变化过程具有显著影响,TS=4%时,上、中层料液黏度分别在第7天、第4天达到最大值11.5和14.7 m Pa·s,下层初始最大黏度为107 m Pa·s;TS=6%、8%时,上、中层料液黏度均在第4天达到最大值,上层料液黏度最大值分别为25.5和63.5 m Pa·s,中层料液黏度最大值分别为15.5和95.5 m Pa·s,下层初始最大黏度分别为135.5和185.5 m Pa·s。随着初始物料总固体含量的增加日产气量也相应增高,产气高峰出现时间相应提前;TS=8%时的累积产气量分别比6%和4%提高了21.4%和8.71%,但产气中甲烷含量增加速率基本相同,并在第10天左右基本趋于稳定。该结果可为厌氧发酵反应器的搅拌装置设计提供参考。     

保温时间与粒度对稻秆和棉秆热解产物组成及能量转化影响

热解炭化技术的开发对秸秆的能源化利用具有重要意义。试验研究了保温时间与粒度对水稻和棉花秸秆热解产物理化特性及能源转化的影响。结果表明,保温时间从0到120 min中,秸秆生物炭产率先降低后略增加,热解气中CH_4、C_nH_m和H_2百分含量增加,其高位热值和能量转化率增加,而生物炭的pH值、电导率、灰分、固定碳、C、高位热值增加,保温时间为90 min的生物炭的炭化程度最好。秸秆中能量有1.5%~5.4%保留在热解气中,有50%~57%保留在生物炭中。不同粒度相比,粗粉秸秆的生物炭的炭产率、挥发分、H、O、N及碳转化率最高,细粉秸秆热解气中CO和CH_4百分含量、高位热值和能量转化率最高,而超微秸秆生物炭的pH值、灰分、C最高。棉花秸秆生物炭的挥发分、固定碳、C、H、碳转化率、高位热值和能量转化率高于水稻秸秆生物炭。     

废气自循环利用生物质炭化装备设计与性能研究

为有效解决现阶段生物质炭化设备存在的炭产率低、炭品质差、余气不能循环利用而污染环境、副产物不能有效分离等问题,设计并研制了一套废气自循环生物质炭化装备,对其炭化炉主体、加热系统、焦油回收装置、余气循环装置、温度压力监控系统分别进行了详细设计和参数确定,并以炭化炉主体和焦油回收装置为加热和冷却对象,采用有限元方法对其进行传热性能研究,最后对其进行了炭化试验研究。结果表明:生物质炭化装备能够满足制炭、副产物回收、废气循环利用、工艺参数精确控制等要求;炉体门框上部温度分布不均,其余炉体内部温度分布均匀,温度梯度平缓,可对生物质进行均匀加热;焦油回收装置在三级冷却水进口流速分别为0.045、0.03、0.015 m/s时,冷却温降分别为:271、111、61℃,烟气温度从500℃降温到50℃,冷却效果显著,并可对挥发分中的焦油和木醋液进行分离;影响炭产率、热值、能源得率的因素顺序为:炭化终温保温时间升温速率。炭产率与能源得率呈正相关,而两者又与热值成负相关。炭化条件在升温速率3℃/min、炭化终温450℃、保温时间3 h工况下较好,在此条件下的炭得率为54.2%,热值为25 767 k J/kg,能源得率为84.8%。     

基于农业本体的语义相似度算法及其在农作物本体中的应用

语义相似度计算是信息处理中的一个关键问题。针对领域本体语义相似度计算模型考虑因素过于单一、主观性较强、计算精度较低等问题,该文首先针对本体模型的结构特点,提出一种计算节点密度的新方法,并从模型概念间的关系类型、节点密度、节点深度等方面分析本体概念相似度的组成,并赋予不同的权重,从而计算概念对间的结构相似度;接着,根据文献资料和经验知识,构建本体概念对的属性网格以获取概念的属性相似度;然后,基于本体层次网络结构计算根、叶节点的 B-U 概率,进而计算语义信息量,该方法不依赖于专家经验,具有客观性;再次,结合本体结构、信息量、属性等影响相似度的因素,提出一种计算概念间语义相似度的综合算法,该算法考虑到不同的影响因子在语义相似度计算中的重要程度不同,从而赋予农业本体中概念对关系不同的权值;最后,以农业领域农作物本体的语义相似度的计算为例进行实例验证,并给出“甜玉米”和“糯玉米”语义相似度计算的详细过程。试验表明该文提出的语义相似度算法的计算结果（0.8206）和标准差（0.0565）较之其他3种语义相似度算法更接近人们直观认知和专家意见,能有效提高语义相似度计算的精度和有效性。     

玉米收获机割台振动特性及其主要影响因素分析

针对收获机械割台振动剧烈、故障率较高等问题,研究了割台动态振动特性及其影响规律。以4YZP-3XH-1型玉米联合收获机割台为研究对象,首先建立了割台机架有限元模型并计算其自由模态,研究了割台模态试验方法,利用特征实现算法识别其模态参数;其次,利用模态试验验证了有限元模型的准确性和可靠性,在此基础上,计算获取割台机架的约束模态;再次,利用时域和频域方法分析振动时域信号,获得怠速、运输和田间收获工况割台的振幅分布特征、主振方向和频率分布规律;最后,研究了割台振动的影响因素及其振动主频与模态参数之间的对应关系,指出了振动频率激起模态振型的规律。研究结果表明,割台机架第1阶试验模态频率为27.260 Hz,第2~10阶模态频率范围为34.311~126.035 Hz,模态振型以弯曲振型和扭转振型为主,割台主轴(28.77 Hz)、切碎刀(29.63 Hz)、还田机(43 Hz)等工作频率均落入其前10阶约束模态频率内;在怠速、运输和田间收获作业工况下,工作部件运行工况相较于仅发动机工作,2种模式下割台振幅相差1个数量级;引起割台振动的主要因素为:发动机的2阶发火频率(76.25 Hz),割台主轴、切碎刀、搅龙、拨禾链、还田机等工作部件的耦合振动,以及道路激励(1.5、2.5 Hz)。对比割台约束模态与振动频率,发动机2阶发火频率引起割台弯扭组合振型,道路激励引起整体振动,割台主轴(28.77 Hz)和切碎刀(29.63 Hz)振动频率激起割台机架的一阶弯曲振型,还田机(43 Hz)振动频率激起割台的扭转振型。研究结果可为收获机械割台模态试验与振动特性分析、对标设计和优化提供参考。     

矿物掺合料对水泥基材料化学收缩与光谱性能的影响

为了研究矿物掺合料对水泥基材料收缩性能的影响规律,对不同矿物掺合料(锂渣、粉煤灰、钢渣)、不同掺量(20%和60%)、不同水胶比(0.30和0.40)下水泥基材料的化学收缩和光谱特性进行研究,同时分析化学收缩与浆体中官能团之间的相关性。结果表明:水泥基材料的化学收缩大致可以分为加速阶段、变缓阶段和平缓阶段且可采用双曲线模型来拟合,相关系数在0.98以上。矿物掺合料等质量替代水泥后,水胶比为0.40且掺量为20%时,水泥-锂渣浆体、水泥-粉煤灰浆体和水泥-钢渣浆体的最大化学收缩分别约为纯水泥浆体的81.2%、97.2%和91.0%,掺量由20%增加至60%时,水泥-锂渣浆体、水泥-粉煤灰浆体和水泥-钢渣浆体的最大化学收缩分别降低了1.9%、1.8%和5.0%。可见水泥-粉煤灰浆体的化学收缩最大,水泥-钢渣浆体的化学收缩次之,水泥-锂渣浆体的化学收缩最小。4种水泥基材料的波谱相似,均以3 647、3 451、2 937、2 361、1 651、1 418、1 124、978和451 cm~(-1)为主要的特征峰,其中水泥基材料的化学收缩受波数1 124、3 451、1 418、978、3 647 cm~(-1)的影响较大。该研究可为矿物掺合料在混凝土中的合理选用提供依据。     

基于自然灾害风险理论的东北地区玉米干旱、冷害风险评价

为了分析干旱、冷害灾害对农作物生长的综合影响,全面评价其综合风险,该文利用东北地区35个农业气象站1961-2010年气象资料、1981-2010年玉米发育期资料、1961-2010年产量面积资料、近50 a东北三省的灾情资料以及近10 a东北三省各县的社会经济统计资料,以玉米出苗—抽雄、抽雄—成熟2个生长阶段发生的干旱及冷害为研究对象,基于水分亏缺指数和热量指数分别建立了干旱指标和冷害指标,对东北地区玉米干旱、冷害进行风险分析。建立了包括危险性、脆弱性、暴露性和防灾减灾能力4个方面的东北地区玉米干旱、冷害风险评价模型,指出危险性和防灾减灾能力是风险评价模型中最重要的两个影响因子。研究结果为,东北地区玉米干旱、冷害高风险值区位于黑龙江西南部和东北部,以及辽宁西部建平县一带,风险指标值在0.8以上;吉林西北部、东南部、辽宁东北部为次高值区,风险指标值在0.6~0.7之间;低值区位于辽宁中南部及辽东半岛,风险值在0.3左右。研究结果可为东北地区防灾减灾工作提供客观依据。