水土保持生态环境建设在新农村建设中的作用

赤水市的水土保持生态环境建设紧紧围绕“生产发展”这一主题,积极引导农民退耕还竹、退耕还果,将调整农村产业结构、壮大特色和后续产业、发展农村经济三者结合起来,加快了农民致富的步伐,为实现“生活宽裕”奠定了坚实的基础,对实现“乡风文明,村容整洁”、提升农村的“民主管理”水平做出了积极贡献。     

菜籽饼堆肥对水稻土壤Cd有效性及Cd在水稻全生育期转运与累积的影响

为研究菜籽饼堆肥对土壤Cd有效性和在水稻体内迁移转运与累积的影响,在Cd污染(Cd=0.72 mg/kg)土壤中施用不同添加量(0.75%,1.5%,3.0%)的菜籽饼堆肥,以未添加菜籽饼堆肥为对照(CK),并进行水稻盆栽种植试验。结果表明:(1)菜籽饼堆肥进入稻田土壤后会显著降低土壤中TCLP提取态Cd含量,在熟化期施用0.75%～3.0%的菜籽饼堆肥,与对照相比土壤TCLP提取态Cd含量下降了45.1%～68.7%。但水稻的种植会影响菜籽饼堆肥对土壤中TCLP提取态Cd含量的降低效果,使其含量随着水稻生育期的延长逐渐上升,但仍低于同时期的对照土壤。(2)施用菜籽饼堆肥能显著提高水稻产量,但同时也增加水稻糙米中Cd含量。与对照相比,施用0.75%～3.0%的菜籽饼堆肥,水稻糙米中Cd含量为0.04～0.14 mg/kg,低于国家食品中污染物限量标准(GB 2762—2012, Cd<0.2 mg/kg)。同时,每株水稻产量分别增加3.6～4.3 g/株,约为1 620～1 935 kg/hm^2。(3)施用菜籽饼堆肥会提高Cd在水稻体内的转运能力,同时显著提高水稻成熟期各部位Cd累积量,特别是地上部分。总体来说,施用菜籽饼堆肥增加水稻糙米中Cd含量,但依然保持在较低水平,满足中轻度Cd污染地区水稻的安全生产。但在Cd污染程度更高或者土壤Cd活性更强的土壤中施用菜籽饼堆肥,种植水稻糙米Cd含量可能高于国家食品中污染物限量标准。因此,在保证稻米安全的前提下对Cd污染稻田应该谨慎施用菜籽饼堆肥。     

改良剂对电解锰渣上4种能源草种子萌发及幼苗生长的影响

以杂交狼尾草、甜象草、皇竹草和苏丹草为材料,探讨硅藻土、木炭和木炭+硅藻土等3种改良剂施用后电解锰渣基质上4种能源草种子萌发和幼苗生长规律。结果表明:4种能源草在电解锰渣基质上的发芽率大小顺序为甜象草>杂交狼尾草>苏丹草>皇竹草。3种改良剂均能明显提高皇竹草的发芽率、发芽势和发芽指数,硅藻土与木炭的混合施用组使苏丹草的发芽势和发芽指数与对照相比也有明显提升(P<0.05)。改良剂的添加还促进了能源草幼苗的生长,与对照相比,杂交狼尾草、甜象草、皇竹草和苏丹草的地上部单株鲜重最大增幅分别达36.54%、7.69%、35.71%和23.88%。同时,施用改良剂还提高了能源草的叶绿素含量和抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性,降低了叶片丙二醛(MDA)含量。综合各项发芽指标、生长指标和生理指标,在电解锰渣上最适宜种植的是甜象草,以2.5%的木炭和2.5%的硅藻土混合施用改良效果最优;其次是杂交狼尾草,以5%硅藻土的单独施用改良效果最优。     

2种优势植物对不同粒径炼锌废渣团聚体养分及重金属赋存形态分布的影响

为评价土法炼锌废渣堆场上自然着生的优势植物对废渣团聚体中重金属的控制效应及生态修复效果,以废渣堆场上已自然定居且生长茂盛的本土植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii Franch.)为研究对象,以未经修复的空白废渣为对照,分析这2种优势植物对根际、非根际废渣内不同粒径团聚体中主要养分(氮、磷、有机质)和主要重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)赋存形态及含量分布的影响。结果表明:土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种优势植物对根际与非根际不同粒径炼锌废渣的主要养分含量具有显著影响,且不同种类植物参与对根际与非根际废渣中有机质的贡献明显不同。养分在粒径<1 mm的团聚体废渣中分布含量较高,除大叶醉鱼草非根际废渣中的总氮含量低于对照废渣外,植物影响下的各粒径团聚体中的养分含量总体高于对照废渣。优势植物生长明显影响炼锌废渣中Cu、Pb、Zn、Cd等主要重金属在不同粒径废渣中的含量分布及赋存特征,Cu和Cd主要分布在粒径<0.25,0.25~0.5,0.5~1 mm团聚体中,Zn主要分布在粒径<0.25,2~5 mm团聚体中,Pb则在0.25~5 mm的4种不同粒径团聚体中含量分别达最高;且其降低了各粒径废渣团聚体中Cu、Pb含量,对粒径>5 mm团聚体中的Cd含量有一定的提高作用,其中,2种优势植物影响下的粒径<5 mm团聚体中的酸可溶解态Cu、Pb、Zn的比例明显降低,而残渣态Zn和酸可溶解态Cd的比例有所提升。主成分分析结果表明,2种优势植物对根际和非根际粒径<5 mm团聚体中的养分、Zn全量及酸可溶解态Cd含量贡献率高,但对粒径>5 mm团聚体中的养分影响不大。综上,自然定居且繁茂生长的土荆芥和大叶醉鱼草可显著改善铅锌冶炼废渣中的养分状况,同时可有效减小废渣中重金属Cu、Pb、Zn对环境生态的潜在风险,开展铅锌冶炼废渣堆场水土保持及生态修复相关工作时可优选这2种植物作为先锋植物。     

Zn~(2+)胁迫对4种草生长及抗逆生理特性的影响

为了筛选耐受锌冶炼废渣及土法炼锌废渣堆场原位修复的先锋草本植物,采用蛭石培养法模拟铅锌废渣在酸雨淋溶过程中释放的锌含量,测定多年生黑麦草(Premier)、高羊茅(Barrera)、草地早熟禾(Barrister)、白三叶(Haifa)4种草的株高、脯氨酸含量及丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)指标,分析不同浓度梯度Zn~(2+)胁迫对4种草生长及其抗逆性生理特性的影响。结果表明,Zn~(2+)胁迫会对4种草植株株高、脯氨酸含量、MDA含量、SOD活性产生显著影响(P0.05),且离子浓度越高,影响越显著。其中,多年生黑麦草、高羊茅和白三叶对Zn~(2+)胁迫耐受性相对高于草地早熟禾,结合从黔西北某铅锌矿渣堆场采样经过改良矿渣的性质,种植4种草验证了模拟试验的结果,因此在锌浓度较高的土壤上或铅锌矿渣场原位生态修复中可以使用多年生黑麦草、高羊茅和白三叶作为先锋物种来进行生态修复的草本种植。     

铁还原菌对红壤菜地土壤磷形态转化的影响

采用室内模拟试验,通过外源输入铁还原菌,研究铁还原菌对红壤菜地磷素形态转化的影响。试验结果表明:活性磷(resin-P、Na HCO3-Pi和Na HCO3-Po)占总磷的10%~19%,中稳定态磷(Na OH-Pi和Na OH-Po)约占总磷的35%,稳定态磷(D.HCl-Pi、C.HCl-Pi、C.HCl-Po和residual-P)占总磷的46%~55%;输入铁还原菌活化了磷素,使活性较高的resin-P、Na HCO3-Pi和Na OH-Pi含量上升,活性较低的D.HCl-Pi、C.HCl-Pi以及Na OH-Po含量降低,但对Na HCO3-Po和residual-P的影响不大;与此同时,添加铁还原菌提高了土壤pH值与有效磷(Bray-P)含量。相关性分析结果表明:pH与有机质、有效磷、resin-P、Na HCO3-Pi之间均呈现负相关关系;有机质与有效磷、resin-P和Na HCO3-Pi之间、有效磷与土壤活性磷之间均达到显著正相关水平。总的来说,铁还原菌的输入可以改变红壤菜地土壤中磷的形态,提高土壤活性磷的含量,对土壤磷素起到活化作用。     

贵阳市红枫湖饮用水源保护区的农业面源污染分析

为红枫湖面源污染防治提供科学依据,在对湖区农村人口、土地类型和畜禽养殖规模等调查的基础上,结合第一次全国污染源普查城镇生活产排系数、畜禽排泄系数及氮肥和磷肥流失率计算方法,研究红枫湖饮用水源保护区的农业面源污染情况。结果表明:2013年红枫湖水源保护区内,各污染源对红枫湖水质污染的贡献率为畜禽养殖农村生活农田化肥。通过分析得出,在红枫湖面源污染中,畜禽养殖污染源是红枫湖农业面源污染的主要来源,对水环境中CODCr、TP和NH3-N贡献率超过50%;农村生活污染源是农业面源污染的重要来源,对CODCr和NH3-N贡献率分别为43.49%和46.69%;农田化肥污染源对TN和TP的贡献率高于农村生活污染源(25.87%和6.75%),为33.76%和27.71%。应加强水源保护区面源污染的治理,从源头上控制污染。     

喀斯特山地森林土壤入渗特征对人为踩踏的响应规律

为了揭示喀斯特林下经济活动中人为踩踏对土壤入渗特性的影响规律,以喀斯特山地森林内部(未受干扰区域)、森林小径中央、森林小径边缘和裸地为试验样地,基于盘式入渗试验测定不同负压水头下(-0.5,-3,-6,-9 cm)的非饱和导水率(K_9、K_6、K_3、K_(0.5))、饱和导水率K_S、Gardner α常数和水流贡献率。通过原位染色示踪试验分别估算各样地的剖面染色面积比(DC)、均匀渗透深度(UniFr)和优先流百分比(PF-fr),分析了人为踩踏对喀斯特森林土壤优先流特征的影响。结果表明,森林小径中央的K_S(45.800×10~(-3) cm/min)比森林内部(101.000×10~(-3) cm/min)降低55%,Gardner α常数和土体孔隙数量的剧烈减少阐明森林路径中土壤入渗能力减弱的原因;森林小径中央的优先流百分比(71.955%)显著高于森林内部(36.734%),表示人为踩踏活动增强了土壤优先流强度;4种人为踩踏干扰程度下土壤的大孔隙平均水流贡献率均超过95%,喀斯特山地森林土壤水分入渗以大孔隙为主要入渗通道。森林植被覆盖能够有效提升土壤入渗能力和抑制土壤优先流,研究结果为喀斯特林下经济开发过程中的负面清单建立提供了试验依据。     

脆弱生态约束下贵州岩溶山区农业可持续发展

贵州岩溶地貌发育,山多地少,水土流失严重,生态环境恶化,农业生产条件差、水平低,发展可持续农业既是贵州特殊农业生态环境的客观要求,也是兴黔富农和实现农业现代化的必由之路,然而贵州岩溶山区脆弱的生态环境束缚着该区农业的可持续发展.对贵州岩溶山区生态环境脆弱性成因进行了分析,归纳为:地形的复杂性、地质环境的特殊性、降水的不均匀性和人为因素4个方面.从土地农业生产、水资源利用和自然灾害3个方面阐述了该区脆弱的生态环境对农业可持续发展的约束作用,最后提出了相应的对策.     

基于GIS的石漠化山区县域土地利用空间变化的生态风险测度

为深入探寻石漠化山区土地利用动态变化的空间规律和土地生态环境的演变方向,利用晴隆县1988年、2000年、2016年3期遥感影像数据,在RS与GIS技术支持下运用土地利用动态变化空间分析模型、空间变化率指数、土地生态风险指数、土地利用变化综合生态风险度来测度土地利用变化对土地生态环境造成的风险。结果表明:(1)耕地、草地、未利用地三种用地类型间的剧烈转化,使研究区土地生态环境逐渐恶化;(2)人口上涨、城镇化进程加快、城乡工矿及居民用地极速扩张等对研究区的土地生态安全造成威胁;(3)近30年间土地生态风险程度呈先增大后减小趋势,但后16年间土地利用程度综合指数的增大、植被覆盖指数和多样性指数的减小,说明研究区存在石漠化程度加深、景观类型单一、生态稳定性差、土地生态风险概率加大等问题,晴隆县土地生态状况仍有恶化的趋势。土地利用变化的综合生态风险度与土地生态风险指数的测算结果相互印证,说明将上述方法用于评价石漠化山区县域土地利用变化的生态风险是可行的。