1961-2013年黄淮海平原降蒸差的时空变化特征

基于黄淮海平原41个气象站点1961-2013年逐日气象数据,利用Penman Monteith公式计算潜在蒸散量,采用降水量与潜在蒸散量差值即降蒸差表征区域水分盈亏状况,结合ArcGIS地统计分析、趋势分析及Morlet小波分析,探讨黄淮海平原各季降蒸差的时空变化特征。结果表明：黄淮海平原降蒸差呈南北差异分布,在-650～100mm区间变化,南部高于北部。夏季降蒸差最高,秋、冬季次之,春季水分亏缺最严重,多年平均亏缺量为210.61mm,远高于其它季节。站点季节降蒸差的年际变化总体呈上升趋势。各农业亚区蒸散量差异不大,降蒸差差异主要由降水导致,鲁西平原鲁中丘陵水浇地旱地二熟区（Ⅵ区）降蒸差最高,为-21.63mm,海河低平原缺水水浇地二熟兼旱地一熟区（Ⅲ区）最低,为-560.42mm。6个亚区春季水分亏缺量分别占区域年总亏缺量的56.4%、51.7%、40.6%、59.7%、59.3%和66.1%。周期分析表明,黄淮海平原Ⅰ-Ⅳ各农业亚区春季降蒸差变化主周期皆为28a,黄淮平原南阳盆地水浇地旱地二熟区和江淮平原丘陵麦稻两熟区（Ⅴ和Ⅵ区）为10a,未来一段时间春季降蒸差将处于偏低期。黄淮海平原水分亏缺量季节性差异较大,干旱发生风险较高,尤以春旱发生频率较高。     

玉米免耕技术气候适宜性评价

由于不同区域自然条件的差异,农业技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业技术的应用效果存在较大差异和不确定性,对农业技术的适宜区域进行评价对农业技术推广具有重要意义。根据实地调研结果,应用Delphi法确定了农业技术气候适宜性评价的初始指标集,并利用粗糙集理论实现评价指标的筛选,根据模糊数学原理、最小因子定律和耐性定律建立了农业技术气候适宜性评价模型,并对中国玉米免耕技术进行气候适宜性评价。结果表明,决定免耕技术气候适宜性的核心气象因子为温度和降水,而评价免耕技术气候适宜性的关键指标为降水和玉米生育内≥10℃积温。在1981-2010年间,中国玉米免耕技术适宜区域主要包括：东北地区的黑龙江省和吉林省的中东部以及辽宁省,华北地区的河北省、山西省的南部,山东省、河南省、陕西省的中南部、长江中下游的平原与丘陵区、西南地区的重庆市、四川省、云南省、贵州省以及华南地区和海南省。     

近50年黄淮海平原气温变化趋势和突变特征

利用黄淮海平原40个气象站点1961-2010年近50a气象资料,采用线性倾向估计法和Mann-Kendall突变特征统计检验方法,分析黄淮海平原地区年平均最高、平均和最低气温的变化趋势、区域差异和突变特征。结果表明,(1)黄淮海平原地区年平均最高、最低气温在时间变化上表现为非对称性升高,年平均最高气温变化倾向率0.174℃/10a(P<0.01),年平均最低气温变化倾向率0.399℃/10a(P<0.01),年平均最低气温发生突变年份最早(1989年),其次是平均气温(1991年),年平均最高气温发生突变年份最晚(1993年);(2)年平均最高、平均和最低气温均为2月显著升高的站点最多,冬季最高和最低气温显著升高站点最多,冬季增温较明显,平均最高、平均和最低气温变化趋势区域分布不尽相同,但均表现为北部增温幅度高于南部;(3)全区域年平均最高、年平均和最低气温由低到高发生突变的时间和空间分布有差异,最早发生分别为1981年河北秦皇岛、河南郑州和1974年山东朝阳,最迟发生分别是2002年山东济南、朝阳、河南开封以及江苏盱眙地区,2003年河北廊坊、山东惠民、河南开封和江苏盱眙地区,2003年河北石家庄、唐山和江苏盱眙地区。     

应用可降解地膜,推动农业清洁生产

<正>地膜覆盖通过改变地表与环境间的物质能量交换,能够显著提高光、热、水、养分等农业生产资源的利用效率,实现增温保墒、减少土壤及养分流失、抑盐保苗、抑灭杂草等重要作用,获得农作物高产、优质、早熟的良好效果。自地膜覆盖技术引入中国,得到了迅速的推广应用。经过30多年的应用与发展,地膜覆盖的作物从最初的经济价值比较高的蔬菜、花卉,到现今的花生、西瓜、甘蔗、烟草、棉花等多种经济作物,以及玉米、小麦、水稻等大宗粮食作物上~([1])。地     

地膜对农业生产的影响及其污染控制

地膜覆盖具有显著的农业生产效益,可以增温保墒,防虫抑草,扩大作物种植适宜区,从而提高农作物产量和品质,因此在世界范围内尤其是在干旱半干旱地区农田中得到广泛应用。然而,塑料地膜降解速率极其缓慢,加上中国地膜回收工作的开展较为落后,导致大量的塑料碎片残留在农田中,从而造成土壤环境的残膜及微塑料污染。本文基于文献资料、调研和统计数据,就地膜对中国农业生产的影响及其污染防控进行了分析。残膜及微塑料污染会改变土壤理化性质,限制土壤水分和养分运移,并对土壤动植物的生长、发育和繁殖产生危害,改变土壤微生物的丰度和群落结构,损害土壤健康,长此以往会造成作物产量和品质下降,甚至威胁到粮食安全。微塑料存在被植物吸收的可能性,从而通过食物链进入人体,对人体健康产生威胁。此外,微塑料巨大的比表面积使其极容易通过吸附作用成为其他污染物（重金属、农药和抗生素等）的载体,增加污染物的转移富集风险,从而造成土壤生态环境复合污染。中国地膜生产、使用相关标准正在逐步完善,但同发达国家和地区相比仍有一定的差距。中国尚未形成完善可持续的地膜回收体系,农田土壤中的微塑料污染研究仍不够充分,同时针对残膜及微塑料污染防控的政策和法规也有待于进一步完善。因此应进一步借鉴发达国家和地区的经验,结合中国实际情况,因地制宜制定地膜生产、回收相关标准以及残膜和微塑料污染防治的政策法规。     

土壤侵蚀模拟的高维指数非线性模型及参数辨识方法研究

针对常规土壤侵蚀经验统计模型适用性不强、模拟精度不佳等问题,对灰色离散序列高阶动态模型进行合理扩展,建立了多变量高维指数非线性模型,通过MATLAB寻优,实现了非线性模型中参数的搜索--辨识.该模型具有信息包容量丰富、信息开发利用潜力大、适用范围广等特点.人工降雨条件下的坡耕地土壤侵蚀模拟结果表明:模型有效系数>0.91.平均误差率<6.2%,模拟精度较高.     

发达国家地膜应用及回收处理

本研究采用数据资料分析的方法,系统梳理了欧盟和日本地膜产品和相关标准、地膜应用与回收处理的做法和成效。结果显示：欧盟和日本使用的地膜产品以传统有色地膜为主,厚度多≥0.02 mm,是我国地膜厚度的两倍以上,相关标准要求也高于我国;欧盟和日本地膜多用于蔬菜等园艺作物上,收集处理系统完善,地膜回收率多在80%以上,基本不存在地膜残留污染问题;欧盟大部分国家和日本有较完善的废弃物管理立法,没有专门针对地膜的法律条文;由于地膜的回收率高、含杂率低,回收回来的地膜多可得到合理再利用;地膜全产业链有很好的设计与应用,值得我国学习。     

新疆农田残膜污染现状及防控策略

塑料污染是全球性的难点问题,残膜污染是塑料污染在农田的表现形式。新疆是中国重要的农产品生产基地,覆膜种植总面积达347.8万hm2,年地膜投入量超过20万t,是全国残膜污染最为严重区域,具有代表性。总结新疆农田残膜污染的特点、综合治理现状以及存在问题对全国农田残膜污染的治理有较大的借鉴作用。该文应用文献检索归纳、信息查阅以及田野调查等研究方法,对新疆农田残膜残留区域分布特点与残膜在土壤中的空间分布特点进行了总结归纳;分析了地膜投入成本、地膜力学性能以及回收因素等残膜产生成因;对近年来农田残膜污染综合治理技术进行了梳理,总结了农艺防治、可降解地膜、多种回收组合模式以及机械化回收等4大类综合治理技术。最后,探讨了目前残膜污染综合治理中存在的农机农艺融合综合治理、残膜机械化回收、系统性农艺措施以及监测评价等问题,分析了完善残膜污染治理法规、把握农机-农艺-农膜相结合理念、加大耕层残膜的分级治理、研究新型地膜技术以及创新地膜应用栽培模式等污染防控策略。研究表明:现阶段PE地膜仍是农业生产的主要应用方式,开发新型地膜与可降解地膜,实现PE地膜的完全替代是未来的研究目标;新疆农田残膜污染治理应坚持\"遏制增量,减少存量\"的方针,加大地膜的机械化回收,规范农用地膜的使用与回收再利用,优化种植模式,建立残膜污染治理的可循环模式,以期对典型区农田残膜污染综合治理提供借鉴参考与解决思路。     

牛粪堆肥方式对温室气体和氨气排放的影响

为明确堆肥过程中温室气体和氨气排放规律以及产生的总温室效应,在云南省大理州开展堆肥试验,并以奶牛粪便为试验材料,研究了农民堆肥(FC)、覆盖堆肥(CC)、覆盖-翻堆堆肥(CTC)和覆盖通风-翻堆堆肥(CATC)4种堆肥方式对温室气体和氨气排放的影响。结果表明:覆盖通风-翻堆堆肥(CATC)可提高堆肥腐熟度,有效降低CH4和N_2O排放,但并没降低CO2和NH_3排放;与农民堆肥(FC)相比,覆盖堆肥(CC)的CH4排放量增加了48.7%,而N2_O和NH3排放量与农民堆肥(FC)基本一致;覆盖-翻堆堆肥(CTC)虽然提高了腐熟度,但CH_4、CO_2和NH_3排放量较大;堆肥结束时,4个处理的总温室效应分别为25.6、32.9、38.1及18.0 kg/t;温度与CH_4、CO_2、N_2O和NH_3排放速率均极显著相关,pH值显著影响N_2O和NH_3的排放。因此,覆盖通风-翻堆堆肥(CATC)不仅能够满足堆肥产品的腐熟度要求,而且能够减少总温室效应,再加上其操作简便,能够在生产中推广应用。     

新疆甜菜超薄生物专用降解地膜覆盖膜下滴灌高产栽培技术

新疆甜菜栽培中裸地栽培和PE地膜栽培均有优缺点.缺点是前者不能达到甜菜的高产和原料的优质,后者残膜及除草剂的污染,严重危害了农田生态环境.甜菜超薄生物专用降解地膜的应用推广结合PE地膜栽培和裸地栽培的优点,从源头上控制了PE地膜的投入,减少了除草剂的使用量,而且甜菜超薄生物专用降解地膜的透气性对喜凉的块茎作物——甜菜块...