森林生态系统能值分析研究进展

简要介绍能值分析的基本方法与理论概念,重点综述森林生态系统能值研究概况,包括森林生态系统能值分析的基本步骤、指标体系及其研究进展,阐述了研究森林生态系统综合效益的方法与要点,并指出目前森林生态系统能值分析的热点问题。     

河北省种植业生态系统能值分析

根据河北省2000到2010年种植业投入产出统计数据,动态分析了河北省种植业投入产出状况,评价了河北省种植业生态系统的可持续发展状况,认为河北省种植业生态系统已完成了从传统种植业类型向现代种植业类型的转变。     

辽宁省庄河市农业生态系统能值分析

运用能值分析理论和方法,对庄河市农业生态系统进行能值综合研究。结果表明：与其它地区比较,该农业系统能值利用强度和人均能值利用量较高,环境承载力较高,能值投入率较高,净能值产出率较低,可更新能值比较低。农业生态系统投入水平较高,生态环境所受压力较大,自然环境资源利用率较低。因此,在庄河市农业发展中要重视可更新资源,加强资源保护,提高系统净能值产出率,以利于农业生态系统功能完善和农业可持续发展。     

宿州市农业生态系统可持续性能值分析

在介绍研究区域概况的基础上,应用生态能值分析方法对宿州市农业生态系统的投入产出状况、可持续发展状况进行了定量分析。结果表明,与周边省市相比较,宿州市农业生态可持续发展能力居于中游水平。依据能值分析的结果,提出了减少不可更新资源的投入、提高不可更新资源的利用效率、发展生态农业等提高宿州市农业生态系统可持续发展能力的对策。     

基于能值理论的武汉市农田生态系统能值分析

本文运用能值理论和方法,从生产力、能值产投比、净能值产出率、环境负载力和可持续发展状况等方面对1998-2007年武汉市农田生态环境进行综合评价.研究结果表明:1998年到2007年武汉市农田生态系统生产力呈先降后升的趋势,2002年为最小值0.73 x 10～(12)sej/m～2;随着肥料、机械、能源投入的不断增加,能值产投比和净能值产出率呈先降后升趋势,但2000-2007年净能值产出率一直小于1.可见武汉市农田生态系统处在\"亏损\"状态;环境负载率逐年平稳上升,1998年为2.43,2007年则达到3.29,是1998年的1.35倍.武汉市农田生态系统可持续发展指数一直稳定保持在较低水平,1998年最高为0.46.     

能值分析在贻贝养殖生态系统的应用

以能值理论为基础,选择舟山市东极贻贝养殖生态系统为研究对象,在定量分析贻贝养殖生态系统的物质流和能量流的基础上,通过建立能值评价指标体系,综合评价东极贻贝养殖对环境的影响及其可持续性。结果表明：东极贻贝养殖生态系统的太阳能值转化率TR为3.35E＋09sej/g,环境负荷率ELR为0.45,能值产出率EYR为3.22,能值投入的生产效率PEEI为9.60E-10g/sej,系统可持续发展指数ESI为7.16。最后将其与其它四种养殖系统进行比较,分析得出贻贝养殖生态系统能值产出率和可持续性均较高。     

陇东黄土高原农业生态经济系统的能值分析

以H．T．Odum的能值理论为基础，对陇东黄土高原的农业生态经济系统进行了分析。结果表明：陇东农业生态经济系统的发展是建立在对环境资源过度利用的基础上。处在以传统农业为主向现代化农业转型的阶段。系统能值投入水平和转化效率低，系统生产优势度低，环境负荷不断增加，产品经济成本增加，能值持续性指数下降等，使得该区域农业的持续发展受到影响，应采取措施增加农业生态经济系统的产出能力，减少农业生态环境压力。     

鄱阳湖地区农业生态系统能值分析

运用能值分析理论与方法,对鄱阳湖生态经济区农业生态系统的能值投入产出情况、可持续发展状况进行了定量分析。结果表明,相对于全国平均水平,该地区的环境负载率较低,净能值产出率较高,可持续发展能力较强。根据能值分析的结果,提出了立足现有丰富的自然资源,加大科技投入,发展循环农业,促进农业可持续发展的对策。     

贵阳市花溪区城郊农业生态系统能值分析

为了更好地评价城郊农业生态系统可持续发展状况,采用能值分析理论与方法分析了花溪区2010年农业生态系统的能值投入与产出。结果表明:花溪区总能值投入为2.25×1019sej,总能值产出为1.32×1019sej;可更新能值投入占能值总投入的47.56%,不可更新工业辅助能值投入占能值总投入的34.67%,净能值产出率为1.18,能值投资率为0.95,可持续发展指数为1.07。说明,花溪区正处在传统农业向现代化农业转型的阶段,系统能值投入水平和转化效率不高,随着工业辅助能值投入增加,农业生态系统会对生态环境造成较大压力。     

基于能值分析的聊城市农业生态系统可持续性研究

根据2003—2012年聊城市农业生态系统数据,运用能值理论方法,分析该市生态农业的投入与产出,采用可更新资源能值比率、能值自给率、净能值产出率、能值投资率、环境负载率和可持续发展指数等指标,对聊城市农业生态系统进行全面评价。结果表明:在能值投入上,主要依赖于后期的工业辅助能,而对当地环境资源的依赖程度较低;在能值产出上,畜牧业取得长足发展,已超过种植业,成为优势产业;研究区农业生态系统属于消费型,可持续发展指数逐年降低,仅维持在0.1以下,环境负荷率逐年升高,最高达15.5,区域环境压力大,生态状况难以改善。聊城市今后应大力发展节水灌溉农业,积极引进先进技术,调整工业辅助能投入,提高能值受益率,探索建立多层次、高功能的生态农业模式。     

黄土高原南部土壤侵蚀能量的研究

本区可蚀性降雨的雨滴动能变化范围为３６．９１Ｊ／ｍ２～９１５．４９Ｊ／ｍ２,并可划分为４级。根据本区土壤入渗的水文模型,推导出坡面径流平均单位面积上的径流能量为Ｅｊ＝ρｇ４Ｌｓｉｎ２θＰｈ,用实测资料检验,Ｅｊ与土壤流失量的相关性较同类公式显著,当结合降雨雨滴能量Ｅｄ时,相关性更好;在此基础上,给出土壤水力侵蚀的动力模型Ｍｓ＝ｋ（（αＥｊ＋βＥｄ）－Ｅ０）,并计算出本区Ｅ０、Ｋ、α、β的平均值。     

影响苹果果实轮纹病抗性的寄主因素及相关性分析

通过对影响苹果果实轮纹病抗病性的寄主因素进行相关性分析,发现幼果期,膨大期和近成熟期是果实发病的关键时期,其中幼果期是最重要的阶段。试验筛选出了一些与果实发病正相关的因子。如皮孔密度,果实总糖含量,枝干病情指数和过氧化物酶（POD）活性,及一些负相关因子,如果实的总酚含量,总酸度,果皮和果肉的钙含量等,其中皮孔密度与果实发病的相关程度最高。枝干发病程度和过氧化物酶活性与果实发病无显著相关性。幼果期和近成熟期的总糖含量与果实发病呈显著正相关。果实的总酚含量在3个生育期都与果实发病呈显著负相关。而果实的总酸度仅在膨大期与果实发病显著负相关,这说明酚类物质对抵抗病菌侵入和扩展都有作用。而酸类物质主要抑制病菌在果实内的扩展,幼果期的钙含量是果实发病的显著负相关因子。     

Optimization of water and nitrogen management for surge-root irrigated apple trees in the Loess Plateau of China

The Loess Plateau is one of the main regions for growing apple trees in China, but a shortage of water resources and low utilization of nitrogen have restricted its agricultural development. A 2-year field experiment was conducted which included three levels of soil water content(SWC), 90–75%, 75–60%, and 60–45% of field capacity, and five levels of nitrogen application(N_(app)), 0.7, 0.6, 0.5, 0.4 and 0.3 kg/plant. The treatments were arranged in a strip-plot design with complete randomized blocks with three replications. For both years, the water and N_(app) had significant(P0.05) effects on leaf area index(LAI), yield, water use efficiency(WUE) and nitrogen partial factor productivity(NPFP) while the interaction effect of water and N_(app) on yield, WUE and NPFP was significant(P0.05) in 2018, and not in 2017. For the same SWC level, WUE first increased, then decreased as N_(app) increased, while NPFP tended to decrease, but the trend of LAI with different N_(app) was closely related to SWC. At the same N_(app), the LAI increased as SWC increased, while the WUE and NPFP first increased, then decreased, but the yield showed different trends as the SWC increased. The dualistic and quadric regression equations of water and N_(app) indicate that the yield, WUE and NPFP cannot reach the maximum at the same time. Considering the coupling effects of water and N_(app) on yield, WUE and NPFP in 2017 and 2018, the SWC level shall be controlled in 75–60% of field capacity and the N_(app) is 0.45 kg/plant, which can be as the suitable strategy of water and N_(app) management for the maximum comprehensive benefits of yield, WUE and NPFP for apple trees in the Loess Plateau and other regions with similar environments.     

陇东旱塬农业生态系统能流分析与评价

通过对陇东旱塬农业生态系统的能流途径、人工辅助的输入结构,各亚系统的能量输入输出结构及其比例,与其他地区对比分析,以及农田亚系统的投能结构对能效影响的分析表明：封闭性和有机型仍是该农业生态系统的主要特征,该系统的能量投入水平低,投能结构不合理,亚系统比例失调,造成了系统的低能效。应提高投能水平,优化投能结构,调整亚系统的比例,以提高系统产出。     

黄土高原几种能源林树种高生长分析

本文用lgistic方程模拟树种生长过程,确定了10个树种的速生期并划分出短速型、持续型和中间型3个高生长类型。根据生长和平茬效果,选择了沙棘等7个抗旱及萌蘖性强、较速生的能源林树种。     

Water and Energy Conservation of Rainwater Harvesting System in the Loess Plateau of China

Water is the source of all the creatures on the earth and energy is the main factor driving the world. With the increasing population and global change, water and energy conservation have become worldwide focal issues, particularly in the water-stressed and energy-limited regions. Rainwater harvesting, based on the collection and storage of rainfall runoff, has been widely used for domestic use and agricultural production in arid and semiarid regions. It has advantages of simple operation, high adaption, low cost and less energy consumption. This study reviewed rainwater harvesting systems adopted in the Loess Plateau of China and analyzed water use efficiency (WUE) for various rainwater harvesting techniques. Supplemental irrigation using harvested rainwater could increase crop yield by more than 30%, and WUE ranged from 0.7 to 5.7 kg m-3 for spring wheat, corn and flax, and 30-40 kg m-3 for vegetables. Moreover, energy consumption for rainwater harvesting based on single family was compared with traditional water supply in the city of the Loess Plateau using the life cycle assessment (LCA) method. Results showed that energy consumption yielded per unit harvested rainwater was 25.96 MJ m-3 yr-1 which was much less than 62.25 MJ m-3 yr-1 for main water supply in Baoji City, Shanxi Province, meaning that rainwater harvesting saved energy by 139.8% as compared to the main water supply system. This study highlights the importance and potential of rainwater harvesting for water and energy conservation in the near future.     

基于谐波分析的黄土高原小流域沟谷分布规律研究

研究黄土高原侵蚀沟分布规律对于土壤侵蚀评估和植被恢复模式设计具有重要意义。该文以 陕北黄土高原吴起县铁边城镇四面窑沟流域为研究区,使用1∶10 000数字高程模型（DEM） ,利用谐波分析和周期图分析方法,研究了黄土高原侵蚀沟的分布规律。结果表明,利用谐波分析和周期图分析均可得到侵蚀沟的分布周期。相比较而言,周期图分析可以更加直观地得到满足显著性检验的分布周期,但谐波分析还可以根据周期检验结果,得到对应的谐波模型。通过计算四面窑沟流域东面支沟沟谷分布周期,共得到23个满足检验要求的周期,在500～1 000 m之间显著周期最多,占总周期数的35%;在300～500 m显著周期数量次多,占26%。当谐波数为9和10时,周期显著性水平最高,对应的周期分别为1 017.35和915.60 m;在DEM上,每间隔105 m提取一个高程数据并进行谐波分析,最终得到由3个谐波组成的地形起伏谐波模型。      

黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征

测定了黄土高原6个苹果生产基地县21个果园0-300 cm土层土壤氮磷钾养分含量,分析和比较了不同县区果园土壤氮磷钾养分含量差异及其土壤剖面分布特征.结果表明:(1)6个试点21个果园0-300 cm土层土壤氮磷钾全量分别为0.54、0.53和6.79 g/kg,土壤氮磷钾速效量分别为102.66、7.95和102.75 mg/kg,不同苹果产区果园土壤氮磷钾全量和速效量差异明显,除全氮含量外均以中部高塬黑垆土苹果产区氮磷钾全量和速效量最高,而以北部丘陵黄绵土苹果产区最低.(2)不同苹果产区果园0-300 cm土层土壤氮磷钾全量和速效量剖面分布特征类似,除全钾和速效氮外其余养分全量和速效量剖面分布具有明显“表层积聚效应”.(3)6个试点果园土壤全氮含量呈现缺或较缺,土壤速效氮含量丰富或中等或缺,土壤速效磷含量中等或缺,土壤速效钾含量丰富或较丰富,应该增施有机肥,氮磷肥配合,适当增施钾肥.     

黄土高原旱地苹果高接模式与品种更新技术研究

在黄土高原旱地进行了苹果高接换种技术试验。结果表明,对每公顷栽植1 260株的高密园,宜采用细长纺锤形整形,每公顷栽植834株的中密园宜采用小冠疏层形结构整形;单枝单芽贴干嫁接宜在4月中下旬进行,单芽腹接和地面蹲靠接应提前到3月下旬至4月上旬。细长纺锤形果树宜采用单枝单芽贴干嫁接,单株宜高接11个头,采用单芽腹接宜接12个头,地面蹲靠接以3个头为宜;小冠疏层形嫁接头数以30个较好。嫁接时砧枝截留长度为5～8 cm,嫁接不同枝段芽体接穗以调整平衡树体长势;依据树龄采用不同嫁接方法,1～5年生树选用单芽腹接,5～10年生树采用单芽枝接,11年生以上树宜采用地面蹲靠接;嫁接后采取封闭切口+套塑料袋的效果较好,单芽腹接芽眼包扎1层接树膜效果明显,地面插接及时包严用土培实保护,嫁接成活率平均在93．5％以上。嫁接后同步成形,树体生长旺,树冠恢复能力强,结果早,产量高,该技术已大面积推广应用,效益十分显著。     

调亏灌溉对黄土高原地区枣树生长与果实品质和产量的影响

【目的】研究调亏灌溉对黄土高原地区枣树生长与果实品质和产量的影响,揭示枣树不同生育阶段进行调亏灌溉的适宜度。【方法】2009-2011年,在陕西省米脂县孟岔试验站的枣树试验林进行调亏灌溉试验,试验设置充分灌水(对照)、萌芽展叶期中度调亏灌水(T1)、开花坐果期中度调亏灌水(T2)、果实膨大期中度调亏灌水(T3)和果实成熟期重度调亏灌水(T4)共5个处理,其中充分灌水处理保证土壤含水率不低于田间持水量的60%,否则按定额30mm灌水;中度调亏处理灌水定额为15mm,灌水时间与对照相同;重度调亏处理不灌水。试验期间每5d测定1次土壤水分和新梢长度,枣果成熟后分处理测定产量及果实品质指标。【结果】萌芽展叶期和开花坐果期中度调亏处理均显著(P0.05)抑制了枣树的新梢生长,与对照相比,2009,2010和2011年新梢长度的降幅分别达到28.8%,35.6%,32.5%和6.5%,9.9%,7.2%。T1处理的产量较对照减少2.6%,但各项品质指标的变化幅度不大;T2处理的产量较对照减少14.0%,但对果实可溶性固形物的提高效果最为显著,与对照相比提高25.3%;T3处理的产量较对照降低12.6%,单果体积降低18.7%,单果质量降低16.9%,果实含水率降低8.0%,果实硬度提高11.0%,可溶性蛋白减少16.3%,且差异均达显著水平;T4处理的产量较对照提高3.9%,并且在降低坏果率和有机酸含量、提高果实维生素C含量等方面效果显著,其中坏果率和有机酸含量分别较对照降低19.7%和23.9%,果实维生素C含量较对照升高20.9%。【结论】综合考量各调亏灌溉处理的影响,确定果实成熟期和开花坐果期分别为黄土高原地区枣树最适宜和最不适宜调亏灌溉的生育阶段。