Some determinants of the spatio-temporal fire cycle in a mediterranean landscape (Corsica,France)

Based on recent needs to accurately understand fire regimes and post-fire vegetation resilience at a supra-level for carbon cycle studies, this article focusses on the coupled history of fire and vegetation pattern for 40 years on a fire-prone area in central Corsica (France). This area has been submitted since the beginning of the 20^th century to land abandonment and the remaining land management has been largely controlled by frequent fires. Our objectives were to rebuild vegetation and fire maps in order to determine the factors which have driven the spatial and temporal distribution of fires on the area, what were the feed backs on the vegetation dynamics, and the long-term consequences of this inter-relationship. The results show a stable but high frequency of small fires, coupled with forest expansion over the study period. The results particularly illustrate the spatial distribution of fires according to topography and vegetation, leading to a strong contrast between areas never burnt and areas which have been burnt up to 7 times. Fires, when occuring, affect on average 9 to 12% of the S, SE and SW facing slopes (compared to only 2 to 5% for the N facing slopes), spread recurrently over ridge tops, affect all the vegetation types but reburn preferentially shrublands and grasslands. As these fire-proning parameters have also been shown to decrease the regeneration capacity of forests, this study highlights the needs in spatial studies (both in terms of fire spread and vegetation dynamic) to accurately apprehend vegetation dynamic and functionning in fire-prone areas.This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date.     

基于NGO-CNN-SVM的高标准农田灌溉工程施工成本预测

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林（random forest,RF）筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和支持向量机（support vector machine,SVM）两种模型的优点,通过北方苍鹰优化算法（northern goshawk optimization,NGO）对模型里的惩罚因子和核参数进行寻优,构建基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型。通过辽宁省2018—2023年高标准农田工程中灌溉工程的施工成本数据,选取样本决定系数R²、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和均方根误差RMSE作为精度指标进行分析,结果表明：基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型在渠道工程中MAE低于0.615万元,RMSE低于0.512万元,R²达到0.968以上,相对误差小于4.210%;在进水闸工程中MAE低于0.610万元,RMSE低于0.536万元,R²达到0.966以上,相对误差小于4.410%;在桥涵工程中MAE低于0.494万元,RMSE低于0.477万元,R²达到0.970以上,相对误差小于3.548%,并相比较于反向传播神经网络,CNN和CNN-SVM模型,NGO-CNN-SVM模型的预测结果均最优。通过特征选择、模型融合、算法优化以及不同模型对比表明NGO-CNN-SVM模型具有更高的预测准确率和泛化性,可为高标准农田灌溉工程施工成本预测提供理论依据。     

减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响

【目的】分析减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响,旨在为化肥农药“双减”政策产生的生态环境效应科学评价提供参考。【方法】以陕西杨凌曹新庄试验地冬小麦肥料试验为基础,设置不施肥（CK）、减量施肥（氮（N）、磷(P₂O₅)用量分别为165和122 kg/hm²）和常规施肥（N、P₂O₅用量分别为220和160 kg/hm²）3个处理,测定不同处理小麦产量及夏季休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度、丰富度,以及藜、狗尾草和马唐的有机碳、全氮、全磷含量,计算植物多样性指标及生态化学计量比（C/N、C/P、N/P）,研究减量施肥对农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响。【结果】与对照相比,减量施肥和常规施肥处理均对冬小麦休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度有明显影响,冬小麦籽粒产量和杂草生物量增加;施肥处理藜和地锦草的株高和生物量均显著增加,其他农田杂草的株高和生物量总体降低。与对照相比,施肥处理苋的有机碳含量以及藜、狗尾草、马唐和葎草的全氮含量均显著增加,藜、马唐全磷含量显著降低。相较于常规施肥,减量施肥处理狗尾草全磷含量显著降低。与对照相比,减量施肥和常规施肥处理藜、狗尾草和马唐氮磷比和碳磷比总体显著增加,碳氮比显著降低。相对于常规施肥处理,减量施肥处理缓解了藜和马唐氮磷比的增加幅度。与对照相比,施肥处理的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均显著降低;与减量施肥处理相比,常规施肥处理Pielou均匀度指数与丰富度显著降低。植物β多样性指数表明,常规施肥对小区植物多样性的影响最大。【结论】减量施肥和常规施肥处理冬小麦休闲期农田杂草的物种多样性均明显降低,但减量施肥处理缓解了常规施肥对农田杂草生物多样性和生态化学计量特征的影响。     

基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法

常规方法对区域农田灌溉短期用水量预测时易出现预测数据误差大,预测过程复杂等现象。设计基于SVM算法对区域农田灌溉短期用水量进行预测。以某沿黄区域位于全景属于黄河流域东南方向一区域农田为研究对象,首先基于SVM算法选择用水量特征,选取一对一的构造方法将农田灌溉短期用水量数据分为两个类别。通过SVM算法中支持向量机分类功能将农田灌溉短期用水量特征子集进行获取,并在此基础上可以根据特征子集通过预测模型进行用水量预测。由于用水量序列波动性较强,将GM(1,N)模型与机器学习算法LSSVR模型相结合来进行用水量预测,并确定模型评价指标。结果证明基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法误差在允许范围内且在农业中具有可使用性。     

宁夏灌区玉米平播密植模式下的农田蛾类多样性研究

为了解宁夏灌区玉米平播密植模式下田间蛾类昆虫的组成及发生时序动态,对灌区玉米田进行灯诱监测,获得蛾类昆虫标本10科42种。明确了该种植模式下蛾类以夜蛾科(Noctuidae)和草螟科(Crambidae)昆虫为主要类群,优势种为旋幽夜蛾(Discestra trifolii)、草地螟(Loxostege sticticalis)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)和小地老虎(Agrotis ypsilon)。刀夜蛾(Simyra nervosa)为宁夏新记录的种类。8月下旬蛾类群落多样性水平最高,Shannon-Wiener指数、均匀度指数、丰富度指数及优势度指数依次为2.509 8、0.868 3、4.492 4、0.089 9。不同阶段蛾类群落相似性水平均很低,其中以7月上旬与7月中旬相似性水平最高,为0.526 3;相异性以6月中旬与7月上旬最高,为0.888 9。     

封育草地与弃耕地土壤碳氮固持及固持速率动态

研究植被恢复对土壤碳氮动态的影响,对了解陆地生态系统碳氮循环,应对全球温室效应具有重要意义。本研究以黄土高原丘陵区封育草地和弃耕地为对象,分别以放牧草地和农田为参照,对比分析了封育14年草地和弃耕地0~300 cm土层土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(STN)储量、固持量及固持速率。结果表明,封育草地和弃耕地显著增加SOC储量,并且二者封育14年后SOC储量相同;在0~200 cm土壤中,封育14年草地与弃耕地STN储量相对于对照并无增加,0~300 cm土壤中,封育14年草地STN储量显著高于弃耕地(P<0.05);弃耕地SOC固持及固持速率显著高于封育草地,封育14年弃耕地SOC固持主要发生在0~140 cm表层土壤;0~100 cm土壤弃耕地STN固持及固持速率显著高于封育草地,0~300 cm土壤弃耕地STN固持及固持速率显著低于封育草地。以上结果表明,封育和弃耕均可显著提高土壤碳储量,并未明显提升土壤氮储量,弃耕地有较高的SOC固持量及固持速率。     

完善的后续政策是巩固退耕还林成果的重要前提

1999年以来,长江上游、黄河上中游等地区开展的退耕还林的试点工作,是加强西部地区生态环境建设和保护的重要举措,也是贫困山区农民脱贫致富的有效途径.目前,第一批退耕还林工程现已进入成果巩固阶段,但是,原有的政策措施已不适应成果巩固阶段的要求.为把退耕还林工作扎实、稳妥、健康地向前推进,必须进一步完善退耕还林的政策措施.针对退耕还林工程中存在的问题,提出了巩固退耕还林成果的后续政策.     

宁夏回族自治区平罗县主要农作物碳足迹研究

农田碳足迹可以全面地反映农作物生产过程中各种因素引起的碳排放效应,是指导农业生产节能减排的重要指标。为探明农作物生产的碳足迹,基于宁夏回族自治区平罗县农田生产的实地调查数据,利用碳足迹的基本理论和方法,测算了该县农作物碳足迹。结果表明,水稻、玉米和小麦的碳足迹分别为1 487.56±164.59,913.03±142.99和809.75±144.99kg Ce/(hm2.a);碳成本分别为0.17±0.05,0.08±0.02g和0.12±0.03kg Ce/kg;化肥的施用量是影响碳足迹的主要因素,而水稻生产过程中灌溉水及育秧过程也是其碳足迹较高的主要原因。为了提高农田固碳减排增汇效益,应压缩水稻种植面积,扩大玉米和小麦种植,同时,建立节肥低碳高效的种植模式是实现平罗县农田节能减排的有效途径。     

浙西南山区旱地多熟间套作不同培肥方法的效果研究

通过采取一年三熟间套作三年定位培肥的方法,设三季栏肥还地、三季秸秆 冬绿肥还地、三季秸秆还地、冬绿肥还地及主施化肥(对照)等5个处理,进行不同培肥方法对一年三熟间套作物增产效果和土质改良效果的研究。试验结果表明:栏肥还地对各熟作物增产效果显著,并有效改善了土壤肥力,其次为三季秸秆 冬绿肥>三季秸秆>冬绿肥>对照。     

山西省农田啮齿动物多样性研究

为了掌握山西省不同地区农田啮齿动物的多样性,探索其与环境因子的关系,本文采用笼捕法和夹捕法相结合的方法,对山西省11个市的17个县(市、区)的啮齿动物进行了研究。结果表明,临汾市隰县农田的啮齿动物捕获率(C)最高,达到14.77%,该地的啮齿动物多样性指数(H′)也最高,为1.811 1;朔州市朔城区的多样性指数最低,为0.600 1。每个变量的相关性分析结果表明,研究区纬度与农田啮齿动物的捕获率、物种丰富度指数(R)、多样性指数和均匀度指数(J′)均呈极显著负相关关系,而与优势度指数(D)呈极显著正相关,说明纬度可能是影响啮齿动物多样性的一个重要因子。