丹江上游商洛市畜禽粪便排放量与耕地污染负荷分析

南水北调中线上游水源地保护与水质持续安全一直是研究的重点之一。商洛市辖商州区、丹凤县和商南县被规划为丹江流域上游“水源地安全保护区”。掌握该地区畜牧养殖业发展情况、估算畜禽粪便的排放量、分析该地区常用耕地对畜禽粪便及其污染物的消纳能力、评估畜禽粪便可能造成的污染风险等是科学管控畜牧养殖业和有效实施水源地保护的基础性研究。目前,该地区尚无这些方面具体的成果和资料。本研究采用畜禽粪便排泄系数方法,估算了丹江上游流域自上游至下游的商洛市辖商州区、丹凤县、商南县2014—2016年各类畜禽粪便排放量,依据3区县的常年耕地面积分析了畜禽粪便猪粪当量耕地负荷,确定了当前商洛地区畜禽粪便猪粪当量最大适宜耕地负荷标准,并评估了3区县畜禽粪便耕地负荷的污染风险。结果表明：1）商州区、丹凤县和商南县年度平均畜禽粪便排放量猪粪当量分别为5.732×10⁵ t·a^-1、9.321×10⁵ t·a^-1和1.274×10⁶ t·a^-1;其中猪与禽的粪便占到总粪便排放量的68.06%。2）3区县畜禽粪便排放量猪粪当量耕地负荷依次为27.04 t·hm^-2·a^-1、76.72 t·hm^-2·a^-1和90.10 t·hm^-2·a^-1。3）商洛市畜禽粪便排放量猪粪当量最大适宜耕地负荷标准为61.22 t·hm^-2·a^-1。4）3区县畜禽粪便耕地负荷的污染风险警报级别分别是：商州区为Ⅱ级,稍有污染风险;丹凤县和商南县均为Ⅳ级,有较严重的污染风险。5）商州区、丹凤县和商南县的总氮平均耕地负荷分别为159 kg·hm^-2·a^-1、450 kg·hm^-2·a^-1和530 kg·hm^-2·a^-1,总磷平均耕地负荷分别是51 kg·hm^-2·a^-1、179kg·hm^-2·a^-1和199 kg·hm^-2·a^-1,生化需氧量平均耕地负荷分别为716 kg·hm^-2·a^-1、2 275 kg·hm^-2·a^-1和2 595kg·hm^-2·a^-1,化学需氧量平均耕地负荷分别为768 kg·hm^-2·a^-1、2 345 kg·hm^-2·a^-1和2 667 kg·hm^-2·a^-1,NH₃-N平均耕地负荷分别为65 kg·hm^-2·a^-1、201 kg·hm^-2·a^-1和232 kg·hm^-2·a^-1。总之,商洛市商州区、丹凤县和商南县的畜禽养殖总量大,养殖结构不合理;商洛市常用耕地面积相对较少,畜禽粪便的耕地负荷及其污染物负荷均较大,且形成自上游到下游急剧增加的态势;商洛市超量污染物排放会造成氮素和磷素等成分的淋溶和流失,对于南水北调水源地的水质安全构成较大的潜在威胁。     

冬季作物-双季稻轮作种植模式氮、磷、钾养分循环与产量可持续性特征

研究分析农业生态系统NPK养分循环和产量的可持续性,对实现养分资源优化管理和农业可持续发展具有重要意义。基于长期冬季作物-双季稻轮作种植定位试验,分析了2004—2017年冬闲-双季稻、马铃薯-双季稻、紫云英-双季稻、黑麦草-双季稻、油菜-双季稻等轮作种植模式早、晚稻产量的可持续性与稳定性;采用投入产出法（Input-Output Analysis）分析不同轮作种植模式NPK养分循环与平衡状况。结果表明：1）黑麦草-双季稻模式早稻产量变异系数与可持续性指数分别为0.09和0.81,说明稻田冬种黑麦草有利于促进早稻产量稳定性和可持续性的提高;油菜-双季稻模式晚稻产量变异系数与可持续性指数分别为0.07和0.82,说明稻田冬种油菜有益于晚稻产量稳定性和可持续性的提高;2）长期冬季作物-双季稻轮作种植未影响水稻产量和糙米NPK养分含量（P>0.05）;3）在稻田轮作种植周年内目前的NPK投入水平下,黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻、马铃薯-双季稻等模式均存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为375.70 kg（K）·hm^-2、279.98 kg（K）·hm^-2、363.71 kg（K）·hm^-2、93.74 kg（K）·hm^-2;黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻等模式均在冬季作物种植季存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为240.07 kg（K）·hm^-2、89.57 kg（K）·hm^-2、140.08 kg（K）·hm^-2,但马铃薯-双季稻模式在马铃薯种植季K盈余为255.21 kg（K）·hm^-2;同时黑麦草-双季稻模式和紫云英-双季稻模式均存在冬季作物种植季存在N亏缺,N亏缺量分别为59.47 kg（N）·hm^-2和89.17 kg（N）·hm^-2;油菜-双季稻模式和马铃薯-双季稻模式在晚稻种植季均存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为45.93 kg（K）·hm^-2、124.33 kg（K）·hm^-2。冬季作物-双季稻轮作种植模式的养分循环是冬季作物和外部投入的NPK肥料共同驱动的养分循环,建议科学管理冬季作物和3季的NPK养分投入。     

华北平原小麦-玉米农田生态系统服务评价

本研究于2006 年和2007 年在中国科学院栾城农业生态系统试验站田间试验基础上, 评价了华北平原小麦-玉米农田的初级产品生产、气体调节、土壤有机质累积、水调节和氮素转化等5 项生态系统服务。研究表明, 华北平原小麦-玉米农田初级产品量包括籽粒产量5.04~5.71 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.69~8.24t·hm^-2·a^-1(玉米), 秸秆量8.58~9.72 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.97~8.58 t·hm^-2·a^-1 (玉米); 农田气体调节包括释放O₂ 24.99~28.64 t·hm^-2·a^-1, 固定CO₂ 34.23~39.22 t·hm^-2·a^-1, 排放N₂O 0.72~1.13 kg·hm^-2·a^-1, 吸收CH₄ 3.39~5.70 kg·hm^-2·a^-1; 农田耕层土壤有机质累积量为1.13~2.39 t·hm^-2·a^-1; 水资源消耗量为2 890~3 830 m³·hm^-2·a^-1; 农田土壤氮素几乎都处于亏缺状态, 变化范围为-107.73~5.33 kg(N)·hm^-2·a^-1, 不施氮肥农田亏缺较多。综合评价发现, 小麦-玉米农田提供生态服务的经济价值为5.48~6.25 万元·hm^-2·a^-1, 是粮食生产价值的3 倍左右。氮肥施用对农田生态系统服务及其产生福利的影响较为复杂, 这主要是由于施加氮肥明显增加了氮素转化功能导致的经济损失, 而同时可能会增加初级产品生产、气体调节中作物固定CO₂ 和释放O₂ 功能的经济价值。尽管目前有关生态系统服务评价研究主要关注生态系统产生的正效应, 但仍有必要对农田产生的负效应做出评价, 以便客观看待农田生态系统价值, 正确认识农田生态系统对人类福利的影响。     

南方稻区绿肥生态服务功能及生态价值评估研究

为探究我国南方稻区绿肥种植的生态服务价值,本文以我国南方稻区农田引入绿肥紫云英为例,界定了稻田种植紫云英的生态服务功能,并运用实际市场法、替代市场法和虚拟市场法等研究方法,构建了绿肥生态价值评估的理论模型,核算了绿肥的生态服务价值,得到了以下研究结论：1）南方稻区绿肥生态服务功能主要涉及调节和支持两类,调节服务包括气体调节、水分涵养和土壤保持3种功能,支持服务则包括土壤有机质累积和土壤营养物质循环两种功能;对应地,南方稻区农田轮作冬绿肥紫云英的生态价值也被界定为以上5种。2）南方稻区冬闲田种植紫云英在一个轮作周期中能够产生1.125万元·hm^-2的生态价值,其中,气体调节价值最大,为0.380万元·hm^-2,其次是土壤有机质累积价值,为0.279万元·hm^-2,营养物质循环价值和土壤保持价值分别为0.204万元·hm^-2和0.214万元·hm^-2,土壤水分涵养价值最小,为0.048万元·hm^-2。3）南方稻区绿肥种植投入成本为0.173万元·hm^-2,绿肥种植所产生的生态价值是种植投入成本的6.5倍。研究表明农田冬种绿肥紫云英的生态服务价值是客观存在的。该研究为南方稻区绿肥引入冬闲田后生态价值的评估提供了较为科学的研究方法和基础参数,同时,也为未来政府制定绿肥种植的生态补偿机制提供了理论依据。     

会稽山古香榧群农业文化遗产生态服务价值评价

会稽山区是香榧的原产地和主产地, 其千年古香榧群有着悠久的历史、深厚的文化、独特的价值和古老的嫁接技术, 是一种重要的农业文化遗产, 对其生态服务价值进行评价, 有助于人们进一步认识这一重要的农业文化遗产类型, 并针对性地开展保护工作。本文基于文献资料和调查资料, 采用生态系统评估方法, 从供给功能、调节功能、文化功能和支持功能4方面对会稽山区古香榧群的生态服务功能进行了综合评价。研究表明: 会稽山古香榧群提供的综合生态服务功能价值高达86.14万元·hm^-2·a^-1; 其中林副产品等供给功能价值为36.86万元·hm^-2·a ^-1, 土壤保持、水源涵养、气候调节、固碳释氧、净化环境等调节功能价值为20.78万元·hm^-2·a^-1, 遗产、旅游、人文、科研等文化功能价值为28.45万元·hm^-2·a^-1, 生境提供、养分循环等支持功能价值为489元·hm^-2·a^-1。会稽山古香榧群资源不仅具有经济价值, 是经济林和旅游的重要资源, 能够促进当地经济可持续发展; 还具有生态价值, 有利于水土保持、涵养水源、保护生物多样性等; 同时还具有承继香榧起源与香榧文化发展的文化价值, 将古香榧群资源作为农业文化遗产进行动态保护, 不仅有利于资源的保护与合理利用, 而且能够促进当地经济、环境与文化的协调发展。     

水氮对新疆南部麦后复种饲料油菜产量和品质的影响

采用完全随机区组田间试验研究了水氮对麦后复种饲料油菜产量及品质的影响,运用模糊相似优先比法分析了不同水氮处理下油菜产量及其4个典型饲料品质指标的变化特征。试验设置灌溉定额和施氮量2个因素：灌溉定额设置3 000 m³·hm^-2（低水）、4 500 m³·hm^-2（中水）和6 000 m³·hm^-2（高水）3个水平;施氮量设置140.6 kg（N）·hm^-2（低氮）、187.5 kg（N）·hm^-2（中氮）和234.4 kg（N）·hm^-2（高氮）3个水平。研究结果表明：适宜的水氮供应对饲料油菜单株鲜重、干重、产量、品质有显著的互作优势,水氮供应量过量或者不足,互作优势减弱。相同灌溉定额下饲料油菜单株鲜重、干重和产量随着施氮量的增加而提高;相同施氮条件下,随着灌水量的增加单株鲜重、干重和产量逐渐提高;提高灌溉定额的增产效应优于增氮,高水+中氮处理较低水+低氮处理产量提高86.90%。施氮量和水氮互作显著影响饲料油菜品质,中水中氮处理粗蛋白含量较高水高氮处理提高36.91%。中水低氮处理中性洗涤纤维含量最低,为32.66%,显著低于高水高氮处理;而高水低氮处理酸性洗涤纤维含量最低,为24.74%,较高水高氮处理低16.49%。高水高氮处理的粗脂肪含量最高（1.45%）。综合考虑产量与品质,新疆南部地区饲料油菜适宜的水氮措施为中水高氮[6 000 m³·hm^-2,187.5 kg（N）·hm^-2]。     

草原生态系统土壤-植被组分中氮、磷、钾、钙和镁的循环

本文研究了内蒙古锡林河流域两种典型草原的生产力、营养元素在生态系统中的分配及其循环.研究表明,除C和N在植物组分中贮量稍高以外,P、K、Ca和Mg的99%以上存于土壤分室中.而植物组分中的营养元素则主要贮存于根系之中.1985年至1986年,羊草草原地上凋落物的形成量为234克·米^-2,大针茅草原为88.4克·米^-2;同期凋落物的消失量分别为219.6和91.1克·米^-2;从活根向死根生物量的年转移量分别为1712和920克·米^-2;根系的降解速率分别为0.00355和0.00365克·克^-1·天^-1.文中给出了诸元素在生态系统中的循环图,讨论了两类草原生态系统中元素循环的特点.     

基于RUSLE模型的2000-2010年长江三峡库区土壤侵蚀评价

[目的]探究三峡库区土壤侵蚀程度,为区域土壤侵蚀合理化治理提供依据。[方法]采用RUSLE模型,结合多源数据（MODIS-NDVI,DEM,土地利用等）,定量评价长江三峡库区2000-2010年的土壤侵蚀时空分布。[结果]①三峡库区除西部地区外,其它地区土壤侵蚀情况严重;2000-2010年,长江沿岸以剧烈侵蚀和极强度侵蚀为主;②三峡库区土壤侵蚀状况在2000-2010年间得到一定程度的改善,强度以上土壤侵蚀面积由2000年的1.71×10⁶ hm²下降为2010年的6.82×10⁵ hm²;库区内平均侵蚀模数由2000年的36.75 t/（hm²·a）下降为2010年的22.79 t/（hm²·a）;③三峡库区经过多年侵蚀治理,强度、极强度、剧烈侵蚀面积逐渐减少的同时,轻度、中度土壤侵蚀面积在逐渐增加。[结论]研究区需要进一步加强对轻度、中度土壤侵蚀的治理。     

安徽省沿江地区双季稻光热资源利用效率变化特征及对气象产量的影响

为进一步了解安徽省沿江地区双季稻光温资源利用效率的变化特征及光温资源变化对双季稻气象产量的影响,以安徽省沿江地区19个市县气象观测站1961—2017年逐日日平均气温、日照时数及7个双季稻主产市县1961—2006年早稻和晚稻产量为基础,采用线性趋势、M-K突变检验、相关分析、回归分析等方法,分析了早稻、晚稻、双季稻生长季光热资源和利用效率变化特征及光热资源变化对气象产量的影响。结果表明,1961—2017年安徽省沿江地区早稻、晚稻和双季稻生长季太阳总辐射呈极显著下降趋势（P<0.01）,平均每10 a降幅分别为30.5 MJ·m^-2、69.8 MJ·m^-2和86.6 MJ·m^-2;≥10℃积温呈显著增加趋势,平均每10 a增幅分别为39.1℃·d、24.4℃·d和14.7℃·d。早稻、晚稻、双季稻光能和热量利用效率均呈显著增加趋势（P<0.01）,其中光能利用效率增幅分别为0.040%·（10a）^-1、0.103%·（10a）^-1和0.083%·（10a）^-1,热量利用效率平均每10 a增幅分别为0.141 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2、0.39 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2和0.315 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2;早稻、晚稻和双季稻光热资源利用效率显著增加主要源于其产量的大幅提升。太阳总辐射、≥10℃积温与早稻气象产量分别呈极显著（P<0.01）、显著（P<0.05）正相关;晚稻气象产量与太阳总辐射呈显著（P<0.05）正相关,但与≥10℃积温相关性不显著（P>0.05）。太阳总辐射是影响早稻和晚稻气象产量的主要因子,≥10℃积温为次要因子;光热资源变化对早稻气象产量的影响较晚稻更为明显。在太阳总辐射减少、≥10℃积温增加趋势下,可通过选择光合效率高的品种,并采用薄膜育秧或温室育秧方式,增加早稻生长季积温,适当延长晚稻生育期等途径,提高安徽省沿江地区双季稻光热资源利用效率,实现水稻周年产量的高产稳产。     

基于能值分析的蜜柚园生草模式生态经济效益评价

蜜柚是福建省平和县优势特色产业,目前面临发展困境。生草栽培是推动蜜柚绿色发展的重要途径,为科学评价蜜柚园生草模式的生态经济效益,本文应用能值分析法测评平和县五寨镇前岭村蜜柚园生草模式和蜜柚园清耕模式的能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、有效能产出率和能值反馈率。结果表明：2017-2018年蜜柚园生草模式、蜜柚园清耕模式的能值自给率均为0.003,能值投资率分别为339.291、295.763,净能值产出率均为1.003,环境负载率分别为0.348、0.321,有效能产出率为4.57E-7 J·sej^-1、2.90E-7 J·sej^-1,能值反馈率为0.002、0.000。与清耕模式相比,生草模式能值总投入下降9.21%,不可更新环境资源下降76.71%,购买能值比重大,显示更高的能值投资率;同时商品果能值提高1.00E+17 sej·hm^-2,能量产出提高4.60E+10 J·hm^-2,表现出更强的经济活力。劳动力能值投入占能值总投入70.45%~72.90%,其中采摘、日常管理、水肥施用比重大。生草模式在除草环节增加劳动力投入1.31E+16 sej·hm^-2,但通过减少农药施用、水肥施用和有机肥搬运节约劳动力,同时优化日常管理,生草模式总劳动力投入降低了3.30E+16 sej·hm^-2,基于能值的劳动生产率提高17.50%。生草模式使有机肥、劳动力等可更新资源购买量减少,环境负载率增加0.027。蜜柚园生草模式实现了柚树增产、柚农增收、蜜柚园增绿,为蜜柚产业供给侧结构性改革提供赋能路径。     

我国省级粮食局网站域名使用现状调查

我国省级粮食局网站域名缺乏规范,国家粮食局官网搜集的省级粮食局域名共有26个。实证分析了它们在域名层级和域名命名等方面的混乱现状,并提出域名规范措施：域名层级统一为以＂.gov.cn＂为后缀的国内二级域名;＂粮食局＂英文缩写统一为＂ag＂,拼音缩写统一为＂lsj＂;域名中省名拼写方式统一为＂[省名第一字拼音全拼]＋[其后几字的拼音首字母缩写]＂或＂[省名的独特简称全拼]＋[连字符＂-＂]＋[省名拼音首字母缩写]＂。     

黄土形成与演变模式

黄土具有土壤的结构、有机质和淀积产物,黄土主要是风尘堆积后经草原区、森林草原区和荒漠草原区的成壤过程形成的。黄土所经受的成壤作用主要是生物作用、弱淋溶作用、CaCO3的迁移和富集作用以及部分地区的粘化作用。黄土是在相对冷干气候条件下发育的成熟的灰黄色古土壤,不同地区黄土所属土壤类型主要为灰钙土、栗钙土、棕钙土、棕漠土和黑垆土。黄土形成模式主要是风尘堆积后经不同的成壤作用转变为灰黄色土壤的模式,黄土的演变主要是黄土在后期风化过程、后期成壤过程和成岩过程中发生的变化。     

生物多样性对生态系统功能及其稳定性的影响

生物多样性导致生态系统功能优化学说、组分有机体功能特点决定生态系统功能观点及一些中间观点的提出使生态学界对生物多样性与生态系统功能之间关系的研究结果各异,但关键种的丧失会严重损害生态系统功能是肯定的。对结构多样性的生态系统来说,关键种能稳定生态系统功能,并在一定程度上缓冲波动带来的压力。生物多样性与生态系统稳定性间关系的研究亦未形成共识,一般看法是生物多样性降低会导致生态系统稳定性下降。但也有与之不同的看法,认为多样性与稳定性间无任何关系。对局部多样性、区域多样性及全球范围内生物多样性改变及其相应保护措施的研究比较后认为,应为不同物种提供适合其繁殖条件的局部试验地块,用个体小的物种来控制区域生物多样性及通过各种自然试验方法增加不同范围内的生物多样性。     

持续发展是小流域治理的主旨

山丘区小流域存在的基本问题是自然、经济条件恶劣，产业结构不合理，科技教育投产少，人口过多和化素质低，这一严峻现实不允许小流域治理走高投入产出的道路，根据我国的具体情况，小流域治理应在坚持公平性、持续性、和谐性、需求性、高效性和阶跃性的基础上，充分开发利用小流域的各种自然资源、劳动力、投入、科学技术的潜力和某些资源的潜在生产力，以求得小流域持续、稳定、协调地发展，在获得短期效益的过程中，不损害后代     

公路边坡植物防护的水土保持机理

把植物防护后的边坡土体看作由土和根系组成的根-土复合体,建立根-土相互作用力学模型,定量分析植物根系的加筋作用,从而增强边坡土体的抗剪强度,减小水土流失和边坡病害的发生。为边坡工程的设计计算提供一定的参考。     

滑县土壤养分变化动态研究

滑县第二次土壤普查以来进行四次土壤耕层养分调查的结果表明,耕层土壤养分含量总体呈上升趋势;土壤养分含量的变化由第二次土壤普查时受土壤质地的主导转变为受人为耕作施肥的主导,在土壤—作物系统养分年循环中,土壤氮、磷元素总体上处于盈余状态,土壤钾素总体上处于亏缺状态。增加有机肥和化肥投入,能够提高土壤养分含量,保持地力常新。     

三川河流域农地土壤肥力的评价与调控

三川河流域属于国家8个水土保持重点治理区之一,随着治理的进展和农林牧业的发展,对耕地土壤的要求也越来越高。本文在对流域内不同耕地土壤肥力调查与测定的基础上,采用主成分分析(PCA),评价了不同类型农耕地的肥力状况,并划分了农地的类型,为不同类型农地土壤肥力的调控和农业发展,提供了科学依据。     

农业生态系统养分循环再利用作物产量增益的地理分异

根据3个地点中长期田间试验联网比较研究发现，保持养分循环再利用可明显减少作物产量的年际波动，使作物具有较好的产量稳定性。农业生态系统养分循环再利用的产量增益与化肥施用和所处气候区的热量因素有关。在无化肥的前提下，保持80％循环率养分循环再利用的平均粮食增产量从北向南分别是：海伦262 kg·hm^-2(14年平均)，沈阳956 kg·hm^-2(12年平均)，桃源3 063 kg·hm^-2(11年平均)；在施用N、P化肥基础上保持养分循环再利用     

广西壮族自治区洪水灾害经济损失评价

基于广西壮族自治区1998—2007年的统计数据,从洪水灾害经济损失、不稳定度、洪水灾害经济损失对GDP的贡献率以及洪水灾害经济损失指数共4方面对广西地区洪水灾害的经济损失进行了评价研究。结果表明,灾害程度是影响该区洪水灾害经济损失的主要原因,洪水灾害农业经济损失占总经济损失的比重保持在5%~15%;区内环境不稳定度的年际变化较大,总体趋势逐年下降;洪水灾害经济损失占GDP的比重为0.5%~9%;洪水灾害损失指数能反映洪水灾害致灾因子年际变率和孕灾环境的不稳定性,能够很好地评价洪水灾害经济损失,同时为洪水灾害发生时能快速评估出洪水灾害的损失及洪水灾害防治提供方法和依据。建议加强对较大洪水的防御能力,加大该地区的农业基础投资力度,提高各类防治工程的防洪标准。     

三川河流域农地土壤肥力的评价与调控

三川河流域属于国家8个水土保持重点治理区之一,随着治理的进展和农林牧业的发展,对耕地土壤的要求也越来越高。本文在对流域内不同耕地土壤肥力调查与测定的基础上,采用主成分分析(PCA),评价了不同类型农耕地的肥力状况,并划分了农地的类型,为不同类型农地土壤肥力的调控和农业发展,提供了科学依据。