区域土地可持续管理评估及实践研究

参考FAO《FESLM :AnInternationalFrameworkForEvaluationSustainableLandManagement》 ,从“保持和提高生产率 ,降低生产风险 ,保护自然资源的潜力和防止土壤和水质的退化 ,经济上可行性和社会可以接受”出发 ,选择 46个因素作为参评变量 ,建立区域土地可持续管理评价指标体系。在区域层次进行实证研究 ,提出土地可持续管理的障碍因素和改进措施。     

苏南农田土壤性状和水稻长势对土地整治的短期响应

土地整治作为一项增加耕地数量、改善农田基础设施、提高粮食产能的重要手段,全国已广泛开展。苏南平原农田整治中坑塘填埋、田块平整等十分普遍,这为土壤环境带来极大风险,但目前对农田整治中短期生态干扰仍缺乏关注。本研究借助遥感和田间调查,对土壤性状和水稻归一化植被指数开展了监测,研究土地整治对土壤及水稻生长的短期干扰及其相互关系。结果表明:短期内平整造成表层土壤有机质、全氮和有效锌含量显著下降,有效硅则相反,有效磷和速效钾变化不显著。不同平整类型区土壤养分差异明显,由高到底依次为未动工区、填方区、坑塘填埋区和挖方区;土地整治后,水稻归一化植被指数(NDVI)呈现明显的异质性,NDVI值由高到底依次为未动工区0.834、填方区0.808、坑塘填埋区0.763和挖方区0.747;土地整治区水稻NDVI值与有机质、全氮和有效锌含量存在极显著相关关系,R2分别为0.656、0.617和0.625。土地平整引起的有机质、全氮和有效锌空间变异是导致水稻NDVI异质性的主要因素,土地整治对土壤和水稻长势造成了短期干扰,应当培肥土壤与强化管护,实现由数量、产能为主整治向生态型整治转变。     

高浓度CO_2地下泄漏对土壤微生物群落结构的影响

通过模拟高浓度CO_2在农田土壤中的地下泄漏,研究了不同浓度CO_2泄漏情景下土壤微生物多样性的变化。实验设置了400 g m~(-2) d~(-1)、800 g m~(-2) d~(-1)、1 200 g m~(-2) d~(-1)和2 000 g m~(-2) d~(-1)持续CO_2通气60 d共计4个处理,并与对照组、恢复组(2 000 g m~(-2) d~(-1)组停止通气60 d后)分期采集土壤样品,分析土壤理化性质、土壤闭蓄的气体浓度、微生物多样性指数及主要类群变化规律。结果表明,4种处理均提高了土壤中CO_2浓度,分别为1.60%、4.80%、10.80%和19.60%。土壤微生物多样性Chao指数和Shannon指数随CO_2通入量增加而减少,降幅分别达17.00%~27.80%和6.10%~9.50%。相反,非度量多维尺度(NMDS)分析显示土壤微生物β多样性在中、低浓度升高,在高、极端浓度表现为降低。拟杆菌属(Bacteroidales)相对丰度随CO_2泄漏量增加从3.09%上升至21.20%,可作为高浓度CO_2泄漏生态安全性评估的敏感性指标。基于高通量序列相似度OTU分类的RDA分析表明土壤环境因子的变化能够较好地解释微生物多样性演替。研究结果为评估和监测地下CO_2泄漏对近地表生态系统环境风险提供科学依据。     

复兴豳原遗风 发展关中蚕桑

<正> 农桑并重是我国悠久的历史传统种桑养蚕是我们中国人最古老和最伟大的创造发明。蚕丝的发现和在纺织上的应用,堪称是一个奇迹,也是对全人类建树的丰功伟业。可以说,我们的先民们草服之后便是布帛。当西方人还在茹毛饮血的时候,这里已是曳缟拖缯的文明世界。在整个古代     

长江经济带耕地碳排放时空格局演变及其影响因素

为厘清耕地绿色利用状况,采用IPCC碳排放系数法测算2000—2020年长江经济带129个地级市耕地碳排放,利用空间自相关分析揭示耕地碳排放时空特征演化,运用LMDI模型分解各影响因素的贡献。结果表明,2000—2020年长江经济带耕地碳排放量在时间上呈下降趋势,呈“保持稳定—快速增长—缓慢增长—缓慢下降”四个阶段;在空间上呈中、东部高,西部低的态势,存在显著的全局空间自相关,局部高-高聚集区分布于长江中下游地区,低-高聚集区分布于中游地区,低-低聚集区则主要分布于上游地区;区域内农业碳排放的促进因素是农业经济水平,抑制因素主要是农业生产效率,其次是农业生产结构,最后是农业劳动力规模。为此,长江经济带耕地碳排放的时空差异显著,各地区应因地制宜制定碳减排策略和土地利用管制规划,提升农业生产效率,优化农业种植结构,加强区域联动,推进低碳农业协同发展。     

模拟地下CO2泄漏对土壤微生物群落的短期影响

为研究地质封存CO_2泄漏对土壤微生物的影响,以徐州市褐潮土为研究对象,利用减压阀和可调节流量计控制CO_2的通入,模拟地质封存CO_2泄漏,测定CO_2通气处理前后的土壤理化性质、酶活性以及微生物群落多样性。结果表明:土壤CO_2浓度的增加使土壤pH值降低,最大变化幅度为8.15降至7.29;硝态氮平均含量从通气前的1.01 mg·kg~(-1)上升至4.03 mg·kg~(-1),有机质和有效磷含量变化明显。土壤CO_2浓度的增加抑制了FDA水解酶的活性,各组平均含量从22.69 mg·kg~(-1)·h~(-1)下降至11.25 mg·kg~(-1)·h~(-1),多酚氧化酶活性上升幅度达230%,脲酶活性也表现为上升趋势。土壤CO_2浓度的增加导致Alpha多样性降低,表现为Chao1指数减小,Shannon指数从7.35降低至6.23。在确定种类的微生物中,变形菌门丰度迅速增大,比例从29%增至64%,酸杆菌门比例从20%降至13.25%;在属水平上,Methylophilus、Methylobacillus、Methylovorus三属丰度增大,Gp4、Gp6、Gp7丰度减小,其余菌属变化不明显。CCA分析结果表明,在土壤CO_2浓度增加条件下,硝态氮、脲酶、多酚氧化酶活性的增加,FDA水解酶活性、全磷、有效磷的减少与变形菌门、酸杆菌门物种丰度变化之间存在相关性。     

中国耕地表层土壤重金属污染状况评判及休耕空间权衡

耕地污染影响食品安全和公众健康,如何科学治理已刻不容缓。实行耕地轮作休耕对促进耕地休养生息、推进农田土壤治理修复和保障农业绿色发展具有重要意义。近几年一些地区已率先开展休耕试点,但“休多少”、“休哪里”、“怎么休”等重大管理问题并未得到解决。为此,构建了中国耕地表层土壤重金属污染状况数据库,基于土壤重金属污染水平、土壤综合质量影响指数及其潜在生态风险,从国家尺度上依据休耕迫切性制定空间权衡规则,划分为急切必休区（I）、常规必休区（II）、严控轮休区（III）和一般轮休区（IV）,并建议按等级实施差异化休耕模式。结果表明：（1）中国耕地表层土壤重金属浓度点位超标率呈现出Cd>As>Ni>Hg>Zn>Pb>Cu>Cr;（2）中国耕地土壤总体上处于未受影响状态,重度超标占1.71%,潜在生态风险指数属于极强生态风险仅为0.29%;（3）土壤重金属污染必须休耕的占全部耕地面积的15.58%,其中I、II和III级分别占0.77%、1.53%和3.26%,且相对集中于河南和湖南。本研究有助于精准把握全国耕地表层土壤重金属污染状况及休耕的迫切性,为耕地污染治理及休耕时空配置提供依据。     

基于遥感影像的建设用地与GDP增长的脱钩研究——以江苏省徐州市为例

以江苏省徐州市为例,应用2000-2010年度的数据,对建设用地与GDP增长的脱钩关系进行实证分析.通过中巴资源2号卫星遥感影像提取建设用地,结合统计年鉴数据,引入Tapio脱钩指标,计算2000-2010年徐州地区建设用地与GDP增长的脱钩状态.结果表明,2000-2010年间,两者的脱钩关系处于波动状态,发展趋势呈现扩张负脱钩,建设用地与GDP增长相互促进.研究结果为地区发展规划提供了有效借鉴.     

CO_2驱油示范区植被生态本底调查的指标与方法

CO2-EOR技术能提高油气采收率,但由于人为、地质等因素造成的泄漏风险给陆地生态系统带来潜在威胁,包括对农田生产、人体健康等的影响。对CO2驱油示范区进行植被生态调查有利于监测区域本底生态状况,主要指标包括农业特征、生态因子、植物群落等,监测方法包括遥感调查、地面实测、室内试验等。为验证指标体系的有效性和可行性,对G油田CO2驱油示范区实施了本底调查。结果表明,该指标体系与方法为示范区生态监测提供了重要的指导作用。     

矿区废弃地生态恢复研究进展

  目的  植被恢复对改善矿区生态环境至关重要,可促进重构土壤发育,从而调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。本研究为明确露天矿区植物恢复对土壤氮循环微生物类群及功能基因丰度的影响。  方法  采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场苜蓿（GL）、沙棘（BL）、油松（CF）和刺槐（BF）复垦区及对照（CK）共25个表土样品,利用高通量qPCR芯片技术测定土壤氮循环功能基因丰度。  结果  ①不同植被对土壤理化性质、酶活性及氮循环功能基因丰度影响有显著差异（P < 0.05）。BL对土壤有机碳、有效磷累积优于其他植被,BF对土壤铵态氮累积有优势,但土壤全氮和有机碳低于CK。复绿显著地提高土壤过氧化氢酶活性,并降低了土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶和亮氨酸氨基肽酶活性。但复绿对土壤氮循环功能基因丰度的影响完全一致：BF > CF > BL > GL > CK。②土壤氮循环功能基因丰度与土壤pH呈显著性正相关（P < 0.01）,与土壤硝态氮、总氮、脲酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶活性呈显著性负相关（P < 0.05）。③不同植被直接影响土壤过氧化氢酶或硝化功能基因丰度从而操控土壤氮循环功能基因丰度,或通过反硝化功能基因丰度影响土壤过氧化氢酶再间接影响氮循环过程。  结论  露天矿植物恢复影响土壤酶活性和氮循环功能基因丰度而影响土壤氮循环过程,灌丛（沙棘）对该地区土壤质量的改善有着更好的效果。