辽宁省主要地区农田生态系统氮负荷的研究

利用辽宁省统计年鉴以及文献相关数据,通过农田养分收支平衡的计算,使用GIS工具,探讨辽宁省各地区农田生态系统的氮平衡变化.结果表明,辽宁省2007-2009年的平均总氮输入量是1.40E+ 09kg/a,平均总氮输出量是9.28E +08kg/a,平均总氮负荷是4.68E +08kg/a;其中,由使用化肥所产生的氮输入占总氮输入量的56.75％,有机肥氮占总氮输入量的18.73％.平均单位面积的氮输入量为358.94kg/(hm2·a),平均单位面积的氮输出量为240.37kg/(hm2·a),平均氮负荷为118.57kg/(hm2·a).通过对辽宁省14个地区农田生态系统的氮负荷研究,可以预测出不同地区的农田氮负荷对辽河流域水环境以及地下水的潜在威胁,对农田非点源污染的管理与预防具有重大意义.     

农田生态环境损害鉴定评估技术需求

农田生态环境损害是生态环境损害赔偿案件的重要类型,主要涉及非法占地、非法采矿、污染排放等类型。现有农田生态环境损害鉴定评估标准规范从总体要求、不同环节、不同要素维度提出了鉴定要求,但在与现有损害鉴定评估标准的兼容性、技术标准规定的简便性以及损害调查指标和方法的系统性、因果关系判定的严密性、评价标准的全面性、费用和价值测算方法的一致性等方面还存在不足,需要充分整合现有标准,形成与现有国家标准相衔接且简单实用的农田损害鉴定评估标准,并推动重点领域技术方法突破,逐步完善以农田生态环境恢复和农产品价值评估为核心的农田损害价值量化技术体系,保障农田生态环境损害鉴定评估过程的规范性和结果的可靠性。     

模拟氮沉降下施石灰对休耕红壤优势植物根际土壤微生物群落的影响

氮沉降引起红壤酸化加剧和土壤生态系统功能退化。采用休耕植物自然演替恢复土壤生物多样性和生态系统功能;同时,针对氮沉降造成的土壤酸化,通过施石灰来调控土壤pH,以期加速土壤生态恢复进程。土壤微生物群落结构的改变能够指示土壤恢复措施的影响。为探究氮沉降背景下,石灰施用措施对休耕红壤生态功能的恢复效果,以高强度农作休耕地上最初出现的优势植物狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv)根际为研究对象,研究模拟氮沉降(0kg·hm~(–2)、45kg·hm~(–2)和90kg·hm~(–2))下施石灰(0 kg·hm~(–2)和110 kg·hm~(–2))对根际土壤微生物群落的影响。结果表明,模拟氮沉降降低了各类群微生物磷脂脂肪酸(PLFA)量、革兰氏阴/阳性细菌比及香农多样性指数。在没有额外施氮的处理中,施石灰降低了各类群微生物PLFA量。而氮和石灰交互作用下,各类群微生物PLFA量均随氮沉降量增加而增加。结构方程模型显示,石灰对微生物群落的影响最为强烈;模拟氮沉降和施石灰通过综合影响土壤pH、养分有效性及植物—微生物养分竞争而改变微生物群落结构和多样性。总之,模拟氮沉降下施用石灰措施能够改善休耕红壤生境,降低因氮沉降造成的酸化对根际微生物群落的危害,加速土壤生态系统恢复。     

陕北黄土区退耕还林（草）地土壤质量特征及其对降水的响应

为了解陕北黄土区退耕还林（草）地土壤质量差异特征及其对降水的响应,该研究沿370～470 mm的降水梯度,选取了陕西省吴起县境内的王洼子（370～395 mm）、大吉沟（440～445 mm）和白豹（460～470 mm）3个降水梯度区作为研究区,并结合土壤质量指数法,定量评价降水梯度区广泛栽植的刺槐林（Robinia pseudoacacia）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）和草地的土壤物理结构、持水性、盐碱度、碳汇指标以及速效养分指标方面的综合得分,明确植被恢复后土壤质量随降水梯度的变化特征。结果表明：1）降水量、植被类型以及二者的交互作用对土壤指标影响显著（P<0.05）。2）在460～470 mm降水量区,刺槐林对土壤质量改良效果最好,其土壤质量综合指数为0.829,其次为沙棘林（0.808）,二者土壤质量均达到肥沃水平,且差异不显著,草地土壤质量综合指数最低为0.679,土壤质量为较肥沃水平;在440～445 mm降水量区,刺槐林、沙棘林和草地的土壤质量综合指数分别为0.672、0.764和0.527,其中刺槐林和沙棘林下土壤质量达到较肥沃水平,草地土壤质量等级为中等水平;在370～395 mm降水量区,3种植被类型土壤质量综合指数由大到小表现为沙棘林（0.792）>刺槐林（0.433）>草地（0.270）,沙棘林土壤质量等级最高为较肥沃水平,其次为刺槐林和草地,二者土壤质量分别为中等水平和贫瘠水平。3）在370～470 mm降水梯度内,3种植被类型土壤质量综合指数均随着降水量的减少而降低,其中沙棘林土壤质量综合指数变异系数较低为2.34%,刺槐林和草地土壤质量综合指数变异系数较高,分别为25.27%和34.34%。该研究结果可为陕北黄土区不同降水梯度下的植被恢复与重建等林业生态工程实施提供数据支撑与理论支持。     

挖土受损农田对冬小麦植株性状及生理参数的影响

研究了农田挖土1 m深后不同时段对冬小麦植株性状(地上部分生物量、子粒的各项指标、叶面积)以及生理特性的影响。结果表明:植株地上部生物量挖土后10年、6年与未挖土样地在抽穗后期大于抽穗前期,而挖土1年、3年后的样地则是抽穗前期大于抽穗后期;穗部性状(子粒干、鲜重、鲜样子粒体积)以及叶面积指数的变化趋势一致,且未挖土>挖土后10年>挖土后6年>挖土后3年>挖土后1年;灌浆后20天之内,灌浆速率的变化趋势为挖土后1年>挖土后3年>未挖土>挖土后10年>挖土后6年,之后则表现为未挖土>挖土后10年>挖土后6年>挖土后3年>挖土后1年。同时未挖土的光合速率大于挖土。研究结果显示,开挖农田严重影响了小麦植株的营养吸收量和干物质的累积量,限制了小麦同化物的合成能力,受损农田生产力的修复过程需要10年以上甚至更长的一段时间。     

不同雨型下反坡台阶减少红壤坡耕地氮磷流失的效果

为研究自然降雨条件下反坡台阶对坡耕地氮、磷流失的影响,该文基于滇中红壤坡耕地标准径流小区45场典型降雨观测资料,根据降雨量、最大30 min雨强和降雨侵蚀力,综合采用快速聚类和判别聚类,划分确定出A(高雨量、大雨强、高侵蚀力)、B(低雨量、小雨强、低侵蚀力)、C(中低雨量、中小雨强、中低侵蚀力)、D(中高雨量、中雨强、中高侵蚀力)4种降雨类型。研究发现,反坡台阶减流率和减沙率达到52.11%和71.30%,减沙率显著大于减流率(P0.01);不同降雨类型下反坡台阶的减流率表现为:C雨型B雨型D雨型A雨型,减沙率表现为:D雨型A雨型C雨型B雨型,C雨型和B雨型下反坡台阶减流率显著高于D雨型和A雨型(P0.05),减沙率则显著低于D雨型和A雨型(P0.05)。反坡台阶对径流中总氮(WTN)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)削减率分别达到68.10%、69.81%、50.14%,对径流中总磷(WTP)、溶解无机磷(DIP,dissolved inorganic phosphate)的削减率分别达到71.52%和72.77%,不同自然降雨类型下反坡台阶对径流中WTN、NO_3~--N、NH_4~+-N、WTP、DIP的削减率均呈现出随着雨量和雨强增大而降低的趋势。反坡台阶对泥沙中全氮(STN)、水解性氮(HN,hydrolyzable nitrogen)的削减率分别达到57.32%和54.22%,对泥沙中全磷(STP)、速效磷(AP)的削减率分别为67.38%和63.69%,不同自然降雨类型下反坡台阶对泥沙中STN、HN、STP、AP的削减率呈现出削减率随着雨量和雨强增大而提高的趋势。该研究可以深入地揭示反坡台阶控制坡耕地面源污染的机理,以及对于控制坡耕地氮磷流失的效果,为源头控制山区水土流失和农业面源污染提供理论支撑。     

杨庄煤矿区农田塌陷水域多介质OCPs污染特征及生态风险研究

为研究采煤活动影响下农田塌陷水域有机氯农药(OCPs)的污染特征及潜在生态风险,使用GC-MS对淮南潘一矿的杨庄农田塌陷区水体和底泥中的OCPs特征污染物六六六(HCHs)及滴滴涕(DDTs)进行质量浓度测定,利用ArcGIS进行OCPs分布特征及来源研究,并选择共识沉积物质量基准法(CB-SQGs)对潜在生态风险进行分析。结果表明:杨庄沉陷区溶解态ΣOCPs质量浓度范围为72.06～218.89 ng·L~(-1),均值为167.32 ng·L~(-1);悬浮态和沉积态ΣOCPs范围为199.35～405.04 ng·g~(-1)dw和24.34～1 247.32ng·g~(-1)dw,均值为277.07 ng·g~(-1)dw和238.78 ng·g~(-1)dw;悬浮态和沉积态OCPs质量浓度自上游向下游方向随水流呈削减趋势;杨庄塌陷水体中HCHs主要来自于林丹,DDTs主要来自于农业三氯杀螨醇;溶解态OCPs低于国家Ⅲ类水质标准限额,处于低生态风险水平;悬浮态和沉积态OCPs处于中高生态风险水平,其中沉积态OCPs毒性发生率略低于悬浮态OCPs毒性发生率。     

反坡梯土保水保肥及增产效果研究

连续 6年的试验研究表明 ,在旱坡地上修建反坡梯土 ,具有保水、保土、保肥和增产的作用 ,能够将旱坡地面上的冲刷水变成地下渗透水 ,确保反坡梯土内的肥水肥土不被冲刷流失 ,把“三跑土”变成“三保土” ,从而提高粮食产量     

新疆干旱半干旱农田应用0.2%莪术醇饵剂防治害鼠的效果

为了解0.2%莪术醇饵剂在新疆干旱半干旱农田应用的可行性,2022年4月至7月, 在新疆博州温泉县进行了该药防治害鼠试验。施药在3个试验点(即3个重复)进行, 在害鼠繁殖高峰期前施药, 投放药饵后30、60 d和90 d调查防控效果。结果显示:3个试验区域的结果趋势相似, 校正灭效基本维持在50%以上。与空白对照区相比, 优势鼠种灰仓鼠与根田鼠试验投饵区的雌鼠怀孕率明显下降, 小家鼠、灰仓鼠平均胎仔数明显降低, 小家鼠、灰仓鼠和根田鼠施药区域的鼠类个体的亚成体比例与对照区域明显下降, 说明该药剂对当地害鼠的繁殖具有明显的控制作用, 可达到控制害鼠数量的目的, 适口性也较好, 可以在当地推广应用。     

紫色丘陵区县级农田养分平衡与土壤养分变化趋势研究—以四川省犍为县为例

根据有关统计资料、实地调查和土壤分析数据,采用典型抽样法,以犍为县为例,研究了近14年(1985～1999年)来该县农田养分平衡与土壤养分变化的趋势。结果表明:20世纪90年代以后,农田氮素由持平转向盈余;磷素全面扭亏为盈,盈余率已超出50%;钾素一直处于大比例亏缺状态。通过1981年和2000年的土壤主要养分含量对比研究,获得了近20年来土壤养分动态变化的基本趋势,以及农田养分平衡状况对土壤养分变化的影响,并针对农田养分平衡与土壤养分变化的趋势,提出了四川紫色丘陵区县级农田养分平衡与土壤养分变化的相应调控对策和措施。