我国农业现代化进程与政策取向思考

从人口与资源环境条件,科学技术水平,世界经济与贸易一体化趋势等方面,论述了我国农业现代化面临的挑战与机遇,讨论了农业现代化进程测度与早分的方法,提出了未来发民政策取向建议。     

基于随机森林算法的参考作物蒸发蒸腾量模拟计算

选取西南喀斯特地区4个气象站点(都安、河池、百色和融安)5 a(2008—2012年)的逐日气象数据,包括日最高气温Tmax、日最低气温T_(min)、相对湿度R_H、日照时数n和风速u2这5个气象因子的不同组合作为输入,并以FAO 56 Penman-Monteith法(FAO P-M)的计算结果作为标准值,建立基于随机森林(Random forest,RF)算法和基因表达式编程(Gene expression programming,GEP)算法的ET0模型,并将模拟结果与传统Hargreaves模型的计算结果进行比较。结果表明,不同气象因子组合下建立的RF模型均能较好地反映气象因子与ET0之间的非线性关系。随着气象因子的增加,RF模型模拟的精度随之提高。在仅有气温数据时,RF模型仍具有足够的精度(R~2为0.875,RMSE为0.546 mm/d),与传统Hargreaves模型相比R2平均增加了1.98%,RMSE平均减小了22.88%,因此在仅有气温数据时可用RF模型代替Hargreaves模型。RF算法对气象因子的重要性评估表明,在该区域对ET_0最重要的气象因子依次为T_(max)、n、T_(min)、R_a、R_H和u_2。相同气象因子输入下,RF模型精度高于GEP模型。     

区域生态系统服务功能对土地利用变化的响应——以湖南省为例

应用Costanza的生态服务价值计算方法,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,分析了湖南省生态系统服务功能对土地利用变化的响应.结果表明,1996-2004年研究区的生态系统服务价值净损失419.74×107元,大面积的水域、耕地转化为生态价值系数较低的建设用地是其减少的主要原因.单项生态服务功能中,水源涵养、食物生产、娱乐文化、废物处理均呈现减少的趋势.敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性.该区生态服务功能正呈下降态势,应注重生态环境保护,以维护区域生态系统的结构和功能.     

耕作干扰下喀斯特土壤有机碳损失主要途径及其影响因素

西南喀斯特生态系统原生土壤有机碳(SOC)含量较高,但在开垦后急剧损失,然而目前对SOC损失过程、途径和机制仍缺乏充分认知。本研究基于不同频率翻耕处理(分别隔6、4、2、1个月翻耕一次,以免耕为对照)的原位控制试验,以土壤团聚体为切入点,通过对土壤CO_2排放和可溶性有机碳(DOC)淋失通量进行为期一年的连续监测,探讨了SOC损失的主要途径及其影响因素。结果发现:翻耕导致表层(0～10 cm)土壤SOC和5～8 mm粒级团聚体显著降低;一年后,各翻耕处理平均损失15.4%～27.6%的SOC,土壤DOC淋失量仅占SOC损失量的0.05%～0.10%,而土壤以CO_2形式释放的碳占SOC损失总量的22.7%～35.5%,是土壤碳损失的重要途径之一;SOC损失量与Ca~(2+)、Mg~(2+)淋失总量均呈显著正相关,说明在岩溶作用下以HCO_3-形式淋失是SOC损失的另一重要途径;土壤CO_2排放速率与5～8 mm粒级团聚体含量呈显著负相关,说明翻耕干扰导致5～8 mm团聚体崩解、受团聚体保护的闭蓄态SOC释放后迅速矿化是喀斯特SOC损失的主要机制。     

飞播马尾松林间伐试验

马尾松是我国南方荒山造林的选锋树种，尤以飞播造林分布广面积大。从飞播马尾林的间伐试验中优选出4种间伐强度的间伐方法，分析和评价了各种间伐模式对保留木生长、林木自然稀疏以及林土土壤的影响，为类似地区提出了飞播马尾林合理的间伐强度和间伐方法。     

喀斯特地区退耕还林工程的生态经济效益分析—以桂西北河池市为例

退耕还林是喀斯特地区生态环境治理的主要途径之一。以桂西北河池市为例,在分析区域自然和社会经济特点的基础上,对当地实施退耕还林工程的生态和社会经济效益进行了研究,最后提出了解决喀斯特地区退耕还林工程中现存问题的对策和建议。     

岩溶峰丛洼地土壤养分空间分异特征及影响因子分析

研究了典型岩溶峰丛洼地土壤养分在坡地和洼地的空间分异特征，并探讨了土地利用方式和地形因子对土壤养分空间分布的影响。结果表明：土壤养分在坡地和洼地存在显著差异，受长期耕作影响，有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾在洼地的含量显著低于坡地。而速效磷在洼地的含量显著高于坡地，说明施肥对土壤的有效磷含量具有重要作用；在坡面尺度，土地利用方式是有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷等养分的主要影响因子。地形因子对有机碳等上述养分和速效钾、PH值有显著影响，但其方差贡献均小于土地利用方式（速效钾和PH值除外）；种植制度对洼地土壤有机碳、全磷、全钾、速效钾有显著影响，牧草地在一定程度上有利于有机质的积累；有机碳、全氮、碱解氮等养分整体表现为随着土地利用强度的增加而显著降低，自然坡地和撂荒地的有机碳含量较高，分别为耕地的3.35倍和1.91倍，生态系统表现为“碳汇”趋势。耕地的有机碳含量显著偏低，生态系统表现为“碳源”趋势，不利于农业生态系统的健康发展。木豆-板栗地的有机碳、全氮等养分显著高于耕地，退耕在一定程度上有利于有机质等养分的积累，但是对坡面尺度土壤养分的分析表明木豆-板栗地的有机碳等养分显著低于自然坡地和撂荒地，说明土壤理化性质要恢复到自然水平，还需要较长时间。     

秸秆还田替代化学钾肥对喀斯特峰丛洼地春玉米产量及土壤钾素的影响

基于中国科学院环江喀斯特站2006年开展的玉米/大豆套作长期定位施肥试验,利用2010—2014年监测数据,研究等量氮磷钾投入条件下,不同处理[对照(不施肥,CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田替代30%化肥钾(C7S3)、秸秆还田替代60%化肥钾(C4S6)]间秸秆还田与化肥施用的效果差异,以期为喀斯特峰丛洼地农田生态利用秸秆还田替代化肥量提供科学依据。结果表明:1)施肥处理5年春玉米平均产量是不施肥处理的4.12~4.17倍,C7S3和C4S6处理产量分别是NPK处理的98.3%和98.7%,施肥处理玉米产量及秸秆量均随时间呈增长趋势。2)施肥使玉米秸秆中含钾量、春玉米籽粒吸收氮磷钾量均显著高于不施肥处理,但施肥处理间无显著差异(P0.05)。3)在钾素回收率、钾素吸收利用率、钾肥农学利用率以及钾肥偏生产力方面,C7S3和C4S6处理与全量化肥NPK处理间均无显著差异(P0.05)。4)NPK处理年均钾素盈余量为3.00 kg·hm~(-2),显著高于C7S3处理(-1.90 kg·hm~(-2));而C4S6处理钾素年均盈余量最大,为8.22 kg·hm~(-2),实际平衡盈余率为7.4%。5)与试验初期相比,不施肥处理土壤速效钾含量下降15.9%,施肥处理极显著增加了土壤中速效钾含量(P0.01);5年间施肥处理间年均速效钾含量增幅大小依次为:NPKC7S3C4S6,各处理间差异不显著(P0.05)。6)经过8年耕作,土壤缓效钾含量在CK和C4S6处理中分别下降10.9%和4.9%,NPK和C7S3处理分别增加1.3%和22.4%。综上所述,秸秆还田替代部分化肥钾的施肥措施运用在喀斯特峰丛洼地可在保持春玉米较高产量的同时,维持土壤钾素动态平衡;其中60%秸秆钾替代量更有利于维持钾素表观平衡,而30%的秸秆钾还田量则更有利于土壤缓效钾的积累。     

江汉平原四湖地区持续高效农业发展探索

在区域农业科技开发的深度、广度，农业产业化建设和宏观战略决策3个层面上开展了持续高效农业发展的新探索，基本建成了城郊型农业、湖区粮猪（禽）型农业和涝渍田综合开发型农业3个各具特色、面积1万多hm^2的中心试验示范区和优势水稻、优势藕、优势油菜、蔬菜、青虾和畜禽规模化养殖等6大优质农产品生产基地，初步形成“科技开发 公司 基地 农户”的优质农产品产业化开发模式，有力地促进了企业增效、农民增收。     

喀斯特地区洼地剖面土壤含水率的动态变化规律

本文基于连续2年土壤水分的定位监测数据,分析探讨了喀斯特地区不同地质背景(纯灰岩与白云质灰岩)洼地剖面(0～90 cm)土壤含水率的动态变化规律。结果表明:洼地剖面土壤含水率总体较高,且从表层到深层表现为增长型;2009年和2010年土壤含水率的变化均具有明显的分层现象,从上到下依次为活跃层、次活跃层、相对稳定层,但均无速变层,不同地质背景的具体分层略有差异;活跃层和次活跃层集中分布在浅层土壤层,相对稳定层较厚,对应着较差的水文调蓄功能,洼地土壤的水分调蓄功能可能会因其相对较深厚(80～100 cm)的土层而被高估。受降雨、蒸发及植物蒸腾等因素的影响,土壤储水量具有明显的动态变化特征,一年中可分为相对稳定期、消耗期和补给期3个阶段,而土壤水分亏缺的补偿和恢复,主要依靠强度适中、历时较长且雨量较大的降雨,微雨和暴雨的作用较小。