区域生态安全评价指标体系选取的概念框架研究

在全球区域和我国范围内,生态安全形势越来越严峻,局部地区的生态安全态势甚至已经损坏了社会经济与农业生产可持续发展的基础,但是从学术层面上的区域生态安全研究,尚未真正开展起来。本文研究建立的区域生态安全评价指标体系选取的概念框架和提出的区域生态安全评价指标体系,将为区域生态安全评价研究和生态环境管理实践提供理论基础。     

施用不同配比菇渣、熟牛粪对酸性土壤质量和花生产量的影响

为了研究施用菇渣、菇渣-熟牛粪对酸性土壤质量和花生产量的影响,研发改善旱地酸性土壤质量和利于花生生长的菇渣、熟牛粪配比,设计以下盆栽和田间试验。盆栽试验选用红壤、砖红壤、赤红壤3类酸性土壤,田间试验选用红壤为研究对象。设置常规量化肥处理(CK)、熟牛粪处理(CMC)、两种菇渣处理(SMC1、SMC2)和两种菇渣-熟牛粪配比处理(SMC+CMC1、SMC+CMC2)共计6种施肥处理。结果表明,与常规量化肥处理(CK)、熟牛粪处理(CMC)相比,施用菇渣处理(SMC1、SMC2)、菇渣-熟牛粪处理(SMC+CMC1、SMC+CMC2)能有效提高土壤pH值、有机质和土壤养分含量、土壤可培养细菌数量、土壤微生物生物量碳含量和花生产量;相对于少施菇渣处理(SMC2、SMC+CMC2),多施菇渣处理(SMC1、SMC+CMC1)提升土壤有机质、养分含量及花生产量的效果更好,且配比为菇渣N 40%∶熟牛粪N 20%∶尿素N 40%的处理(SMC+CMC1)效果最佳。     

强还原土壤灭菌处理对连作病土改良效果的影响因素

以西瓜和草莓连作病土为研究对象，设置不同处理时间(3、4、5、7周)、处理温度(10、20、30、40℃)、含水量(80%和100%田间最大持水量、淹水)以及物料类型(稻草、稻草+牛粪、稻草+铁粉)的强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)处理，通过冗余分析和随机森林分析探讨RSD处理对不同土壤类型的改良效果及其共性影响因子。结果表明：与对照相比，RSD处理能显著降低两种土壤的电导率和提高土壤p H，且能有效减少土壤真菌/细菌比、尖孢镰刀菌数量及其在真菌中的占比。然而，各因素RSD处理间的土壤性状也呈显著差异，其中pH、电导率以及杀菌效果的整体变化幅度分别为6.48～8.64、0.15～0.22 mS/cm及0.6%～99.9%。RSD在处理温度高于10℃且处理时长为3周时可显著提高土壤pH；在淹水处理时土壤盐渍化去除效果最佳；在处理温度40℃条件下，尖孢镰刀菌的杀灭效果于两种土壤中均达99.7%以上。相关性分析进一步表明，处理温度与RSD处理后的土壤pH和微生物性质相关性最高，且各因素对RSD处理杀菌效果的重要性排序为：温度>时间&g...     

同位素异位体溯源土壤N2O的方法、技术和展望

土壤是N₂O的重要排放来源之一。土壤中N₂O产生途径众多、受多种因素调控，深入分析土壤N₂O产生途径才能采取针对性的减排策略。稳定同位素技术已广泛用于研究土壤N₂O排放，N₂O同位素异位体法是近年来新兴的研究方法。该研究方法通过测定土壤N₂O的同位素组成(δ¹⁵NSPN₂O、δ¹⁸ON₂O和δ¹⁵N^bulkN₂O)分析N₂O排放贡献，因无需添加标记物、对土壤系统干扰小、成本低，适合在野外田间研究N₂O排放，是15N标记方法的有力补充。本文详细介绍了N₂O同位素异位体法的原理、质谱测定方法、定量分析方法、影响该方法的因素及其应用前景。     

强还原土壤处理驱动的微生物群落稳定性与功能的关联性研究

为研究强还原土壤处理(Reductive soil disinfestation, RSD)对连作土壤微生物群落稳定性的影响,以及微生物群落稳定性变化与其功能的联系,以云南省石屏县连续种植多年的洋桔梗栽培土壤为研究对象,设置4个处理：对照(CK)；分别添加高碳氮比有机物料(C/N 122, 15 t.hm_^-2, SB),低碳氮比有机物料(C/N 19, 15 t.hm_^-2, BD),高、低碳氮比有机物料等质量混合(15 t.hm_^-2, SB+BD)的RSD处理。采用Biolog微平板法、定量PCR及高通量测序等技术手段分析了土壤微生物群落稳定性及碳、氮代谢功能。结果表明,与CK相比,RSD处理能够大幅降低细菌群落组成和丰度的稳定性,且SB+BD处理的影响较SB和BD处理强烈,但对真菌群落组成和丰度的稳定性无显著影响。同时,RSD处理能够显著提高细菌和真菌群落相互作用关系的稳定性,且SB和BD处理对其提升效果优于SB+BD处理。回归分析表明,土壤微生物群落的相互作用关系稳定性与其组分和丰度的稳定性关系密切。相关性分析显示,土壤微生物群落稳定性与其活性、碳代谢功能以及反硝化能力高度相关。综上,强还原土壤处理能够通过降低微生物群落组成和丰度的稳定性来提高类群间相互作用关系的稳定性,促进土壤微生物活性恢复和群落生态功能改善。     

长期连续施用生物质炭对土壤肥力、小麦产量和微生物群落结构的影响

摘 要：基于始于2010年的长期田间试验，研究了每年6 t/hm2 玉米秸秆还田(Straw)，每年2.4 t/hm2 (BC1)、6 t/hm2 (BC3)和12 t/hm2 (BC5)玉米秸秆生物质炭添加对土壤肥力、小麦产量和微生物群落结构的影响。结果表明：与不添加玉米秸秆及其生物质炭的处理（CK）相比，BC5处理显著提高了小麦产量，三个剂量生物质炭处理平均增加小麦产量15%。经过11年的连续添加，土壤容重（BD）从CK的1.06 g/cm3降低至BC5处理的0.73 g/cm3，总碳（TC）从CK的14.9 g/kg 增加至BC5处理的83.8 g/kg。土壤有效氮（AN）、速效钾（AK）和有效磷（AP）均随施用量增加而增加，表现为BC5 > BC3 > BC1 > Straw ≥ CK。本研究中，长期连续施用玉米秸秆及其生物质炭没有显著改变细菌群落多样性，而BC5处理略微增加真菌群落多样性。PICRUSt2功能预测表明生物质炭处理显著增加了碳固定相关功能基因丰度，而降低碳降解相关功能基因丰度。     

天津地名文化景观的空间分布格局与形成机制

以天津聚落地名为研究对象,采用GIS空间分析、地理探测器、史学地图对比分析等研究方法,试图揭示天津不同类型地名文化景观的空间分布与形成机制,充分挖掘天津地区地名文化景观中蕴含的城市历史信息,为保护地方文化多样性等工作提供科学依据。研究发现:1)以社会要素为主、自然要素为辅的命名体系是天津聚落地名命名的基本范式。2)自然景观类地名受地形起伏度、河距以及植被覆盖度的影响,总体呈现北密南疏的空间分布模式。3)人文景观类地名空间分异特征明显。其中,姓氏类地名受移民融合与军屯制度的影响,集中分布于北部与西北部地区,军事活动类地名主要分布在战役频发的北部、西北以及西南地区,中部地区依托优越的自然条件与运河的辐射带动,成为经济、建筑、交通类地名密集区,表征统治阶级和群众各自价值和愿望的意愿祈福类地名空间分布均匀。     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征，可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量，探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布，同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律，制定符合实际的分区保护模式。结果表明，苏北地区耕地自然等别较为集中，自然等别在5~7等之间，以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势，利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势，经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势，南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看，国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349，即国家利用等>国家自然等>国家经济等，表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型，且正相关类型聚合性较强，负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布，低-低型主要以片状、条带状形式分布，低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征，对苏北地区进行耕地保护分区，具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区，并提出对应的分区保护措施。