聊城市农业生态系统结构分析与对策研究

以聊城市农业生态系统为研究对象,对近10年来系统生产力、农业结构与效益进行了动态分析,结果发现:1995-2005年,该农业生态系统的产品生产力、经济生产力均有不同程度的提高,其中产品生产力以水果、棉花增幅较大,经济生产力以油料增幅最大,而粮食有所降低,人均纯收入逐年增加。种植业、牧业、林果业、渔业产值在调查年度内均有较大幅度增加,其中以牧业增幅最大(30.57%),成为继种植业之后第二产值大户;种植业产值优势度有所降低,但仍是该系统的最主要收入来源(66.1%),林果业、渔业产值优势度增幅较小,对该系统的贡献很小;系统总体优势度略有降低但优势度值较高,系统稳定性指数明显增大,说明聊城市农业生态系统产值结构渐趋平衡,系统渐趋稳定。然而,该系统产投比值较低,并有降低趋势。并就上述现状,提出了发展对策。     

茅台水源功能区不同植被类型生物量及土壤碳密度研究

为了解贵州茅台水源功能区不同森林植被类型固碳释氧效益,采用野外观测和室内试验相结合的方法,对该区域针叶林、阔叶林和针阔混交林等森林植被的生长状况、林地土壤有机碳和容重等指标进行了测定,并根据蓄积量和生物量之间的关系,对茅台水源功能区不同森林类型的生态系统固碳释氧功能进行分析。结果表明:(1)不同植被类型林木平均生物量存在一定的差异:针叶林(25.94 t/hm2)针阔混交林(23.47 t/hm2)阔叶林(21.77 t/hm2)撑绿竹林(7.62 t/hm2)灌丛(7.54 t/hm2)灌草丛(3.59 t/hm2);(2)不同植被类型土壤碳密度表现为:针阔混交林(11.65 t/hm2)撑绿竹林(9.70 t/hm2)灌草丛(5.97 t/hm2)阔叶林(5.68 t/hm2)灌丛(5.46 t/hm2)针叶林(5.07 t/hm2);(3)不同植被类型固碳释氧效益表现为:针叶林针阔混交林阔叶林撑绿竹林灌丛灌草丛。本研究较为准确地测定了茅台水源功能区不同植被类型固碳释氧效益,为维持该区域森林生态系统碳平衡提供了一定的数据参考。     

茅台水源功能区不同植被类型的枯落物及土壤特征

运用野外调查与室内分析的方法,对茅台水源功能区几种不同植被类型下的枯落物和土壤特征进行了研究,结果表明:不同植被类型的枯落物特征存在一定差异,其中柏木林的枯落物储量、有效持水量及最大持水量均最大,而撑绿竹林枯落物储量最小、白茅草丛枯落物有效持水量及最大持水量最小;不同植被类型枯落物吸水速度均随着吸水时间增加呈幂函数关系降低。不同植被类型土壤特征中针阔混交林的土壤养分含量普遍较高,马尾松林和白栎灌丛下的土壤养分含量普遍较低;柏木林、针阔混交林土壤层的渗透能力较强,白茅草丛的渗透能力最小。     

侵蚀环境人工灌木林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变

采用时空互代法,以黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工柠条和沙棘林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,退耕营造柠条林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,25 a时TOC、LOC和NLOC分别较坡耕地增加271%、144%和204%,仅为侧柏林的32%、30%和29%,碳库指数和碳库管理指数较坡耕地明显增加,增幅分别达到144%和108%,仅为侧柏林的28%和43%;不同灌木林对土壤碳库管理的改善作用不同,恢复年限相同的沙棘林土壤碳库组分含量和管理指数明显高于柠条林,坡耕地营造灌木林后土壤经营和管理水平得到了显著改善,土壤系统向着良性方向转变。相关性分析表明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性极其密切,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标。     

侵蚀环境坡耕地改造对土壤活性有机碳与碳库管理指数的影响

采用时空互代法,在典型侵蚀环境纸坊沟流域内选取营造果园和修建梯田两种坡耕地改造模式的土壤样品为研究对象,以坡耕地为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳（TOC）、活性有机碳（LOC）、非活性有机碳（NLOC）及碳库管理指数的演变特征。结果表明,坡耕地改造为梯田后,土壤碳库各组分随改造年限显著增加。碳库指数（CPI）和碳库管理指数（CPMI）总体呈现逐渐增加趋势。改造为果园后,TOC,LOC和NLOC表现规律不一,但总体呈现波动式上升。CPI和CPMI随年限波动式上升,其后CPI逐渐趋于稳定,而CPMI开始缓慢回落,30a时仍较坡耕地增加。研究表明,通过工程和营造果园可以提高土壤碳库各组分含量,使土壤经营和管理趋于科学化,土壤质量向良性发展。相关性分析说明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性极其密切,可以作为反映坡耕地改造过程中土壤质量评价的指标。     

地表覆盖对温室黄瓜品质、水分利用效率及土壤环境的影响(英)

在日光温室条件下研究了不同地表覆盖对黄瓜品质、水分利用效率及土壤环境的影响.结果表明:地表覆盖不仅能明显增加黄可溶性糖、Vc、可溶性蛋白、干物质含量及游离氨基酸总量,而且能提高黄瓜的水分利用效率,其中覆盖秸秆＋地膜效果优于覆盖秸秆与覆盖地膜;同一处理下嫁接黄瓜处理优于非嫁接黄瓜.覆盖秸秆具有降低最高地温和提高最低地温的作用,使土壤温度保持相对稳定;覆盖地膜对最高地温的增幅最大,对最低地温的增幅最小,结果导致地温变幅最大;覆盖秸秆＋地膜既增温又保温.土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与5～10 cm地温日变化趋势一致,峰值出现在14:30左右,土壤呼吸速率与5～10 cm地温达极显著相关;地表覆盖的土壤呼吸速率均显著高于对照,并以覆盖秸秆＋地膜的土壤呼吸速率最高,覆盖地膜与覆盖秸秆次之.覆盖秸秆与覆盖秸秆＋地膜处理使0～20 cm土层的土壤容重极显著小于覆盖地膜与对照,覆盖地膜的土壤容重略小于对照,随着土层的加深,各处理间土壤容重差异渐小.在覆盖秸秆与覆盖秸秆＋地膜处理小区,耕层(0～20 cm)土壤有机质含量、全氮、全磷含量、速效氮磷钾含量显著高于对照和覆盖地膜处理,并以覆盖地膜处理最低.     

不同植被恢复模式对黄土丘陵区土壤碳库及其管理指数的影响

为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复30 a植被长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为参照,分析植被恢复过程中土壤碳库各组分和碳库管理指数的演变特征.结果表明,侵蚀环境下植被恢复后土壤碳库各组分含量都得到显著改善,有机碳、活性有机碳和非活性有机碳含量增幅分别为109%～238%,194%～212%和65%～149%.增加速度非活性有机碳＞有机碳＞活性有机碳.碳库指数和碳库管理指数较坡耕地明显增加,增幅分别为15%～659%和6.5%～414%,说明土壤经营和管理水平较坡耕地得到了显著改善,土壤系统向着良性方向转变.相关性分析表明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性及其密切,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标.不同植被恢复措施可以显著改善土壤碳库含量,增加土壤碳库管理水平,但改善作用不同,总体来说混交林的效果最好,其次为纯林,最后为荒草地,因此在该地区要通过人工促进生态恢复,应以营造混交林为主,纯林为辅的恢复模式.     

短历时强降雨对典型喀斯特坡耕地侵蚀产沙的影响

探索短历时强降雨对典型喀斯特坡耕地侵蚀产沙的影响,为喀斯特区坡耕地应对极端天气的水土流失防治提供理论依据。研究采用人工室内模拟降雨试验的方法,对喀斯特坡耕地侵蚀产沙特征在短历时强降雨作用下的影响因素开展研究。结果表明:(1)短历时强降雨导致喀斯特坡耕地地表输沙模数和产沙量随降雨强度的增大而增大,而地下输沙模数和产沙量与降雨强度无明显变化规律,坡耕地土壤侵蚀以地表为主。地表产沙临界雨强为30～50 mm/h。(2)坡度增大时地表产沙比重大于地下产沙比重,地表土壤侵蚀以地表为主。产沙比重发生转折的坡度值为15°～20°。70 mm/h降雨强度和5°坡度下,降雨强度对地下土壤侵蚀可能存在"负效应"。(3)喀斯特坡耕地侵蚀产沙特征与降雨强度和坡度密切相关,但降雨强度因子起主导作用。强降雨主要影响地表土壤侵蚀,因此,对喀斯特坡耕地土壤侵蚀治理应以地表为主。研究结果有助于深入了解短历时强降雨对喀斯特坡耕地土壤侵蚀的影响,为对喀斯特坡耕地应对极端天气和水土流失防治以及维持生态环境健康持续发展提供理论依据。     

喀斯特裸坡地径流对降雨强度与坡度的响应

为探究喀斯特裸坡坡面在不同降雨强度与坡度组合下径流过程及其径流总量特征。将表层岩溶带中孔(裂)隙视为可透水的"筛孔",设定地下"二元"结构中孔(裂)隙度(5%)一致的情况下,探索裸坡地在不同降雨强度与坡度组合下地表/地下径流过程与总径流量的特征,并以此为基础揭示降雨强度、坡度对喀斯特坡面水文特征的影响。结果表明:(1)在较小降雨强度条件下(≤30 mm/h),裸坡地表并未出现产流迹象,以地下所产生的径流为主。在中大雨强(≥50 mm/h)条件下,裸坡地地表产流,且在设计降雨30 min时长内其径流过程并未出现规律性变化,而地下径流过程则在不同坡度与雨强下均呈现出先增加后趋于平缓的趋势,且其转折点多居于9～12 min时段内。(2)30 min内裸坡地地下总径流量在15 mm/h降雨强度且坡度为5°,10°,15°,20°这4个坡度条件下变化并不显著(P0.05),而其余降雨强度下地下/地表径流量均随着坡度增加差异显著(P0.05);同时除地下径流量与坡度呈极显著负相关(P0.01)外,其余地表/地下径流均与降雨强度与坡度均呈现出极显著正相关(P0.01);(3)降雨强度为大雨强(90 mm/h)条件下首次出现了地下径流系数0.5的情况,证明大雨强(90 mm/h)条件下存在着临界坡度使得地表与地下径流量相接近。研究成果能够为喀斯特坡地水土流失防治提供参考和合理意见。     

聊城市种植业结构分析与对策

以聊城市种植业系统为研究对象,对系统生产力、种植业结构与效益进行了动态分析。结果表明:1995~2005年,粮食作物面积保持稳定,蔬菜面积快速增加,棉花和油料面积有所减少,种植业结构逐渐由以粮食为主的一元结构逐渐转变为以粮食、蔬菜为主的二元结构,种植业用地结构渐趋合理;种植业系统生产力明显提高,其中蔬菜产品生产力最高,棉花经济生产力最高;种植业产值明显增加(油料作物除外),其中蔬菜产值最高,粮食作物次之,油料和棉花产值较低,产值结构趋于平衡。由于种植结构的不断调整优化,系统稳定性在调查年度内有所增强,生产效益明显提高。