我国城镇化进程中农业灾害与粮食安全问题

从农业的自然灾害、生态灾害、环境灾害和社会灾害角度探讨我国耕地安全问题,也即粮食安全问题。指出耕地安全以及粮食安全在很大程度上是一个政策制度问题。要解决耕地数量急剧递减及质量恶化问题,首要的是规范政府行为。     

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。     

零通量面法用于农田蒸发蒸腾量的研究

应用土壤水分零通量面的原理方法,对北京房山节水灌溉区进行了研究。通过土壤水势监测分析,显示了灌区在研究时段内零通量面的性质及其出现的空间位置。用数值方法处理了零通量面随时间变化的情况,计算了监测时段的蒸发蒸腾量,并与大田水量平衡模型法、作物系数-参考作物需水量法进行了比较。     

密云水库库区不同植物篱模式下的氮磷阻控效应

筛选拦截效果最佳、经济效益最佳的植物篱模式,为密云水库水源保护区控制坡耕地氮磷流失提供技术参考。设置“桔梗+狗牙根”“丹参+狗牙根”“桑树+野牛草”“黄芩+野牛草”4种不同的植物篱模式,监测2020年天然降水条件下的地表径流、泥沙以及养分情况,分析不同植物篱模式下径流小区的产流和产沙情况,探讨不同植物篱对坡耕地地表径流、泥沙和养分的拦截效率及其影响因素。结果表明：4种植物篱种植模式都能够起到截流减沙,减轻水环境富营养化的作用,从而避免对下游水体的污染。其中“桑树+野牛草”植物篱效果最为显著,大雨雨强下可以减流57.96%,减沙96.64%,暴雨雨强下可以减流64.63%,减沙97.17%;对氮的相对拦截量为93.14 mg,相对拦截率约88.27%;对磷的相对拦截量为25.17 mg,相对拦截率约80.72%,能有效减少地表径流中的氮、磷含量。在考虑经济效益、社会效益和生态效益下,开展植物篱防控面源污染工作中,最佳的物种选择为“桑树+野牛草”,其次为“黄芩+野牛草”。野牛草在防控水土流失与面源污染方面效果十分显著,可以作为水土保持的先锋植物推广。     

Comparative performance of the highly invasive Mimosa invisa and its less invasive subspecies under different nutrient and light conditions

Invasive plants may be more plastic than non‐invasive plants and maintain high fitness under various environmental conditions. Previous studies mainly focused on the comparisons between invasive and native plants, and comparisons between highly invasive and less invasive exotic species are still relatively rare, especially for comparisons at the subspecies level. This study examined the effects of nutrient addition and shading on the performance of the highly invasive Mimosa invisa and its less invasive subspecies M. invisa var. inermis under either isolated or competitive conditions. Nutrient addition increased biomass and plant height and decreased root‐to‐shoot ratio (R/S). Shading decreased biomass and R/S and increased plant height. Under isolated conditions, the two invaders did not differ in R/S, plant height and plasticity of these traits in response to nutrient addition or shading, and the two invaders also did not differ in biomass production under each of the nutrient and light treatments. When the two invaders competed with each other, M. invisa outcompeted M. invisa var. inermis under high soil nutrient conditions, and the two invaders did not differ in performance under other growth conditions. Thus, only considering competition may we find out the difference between highly invasive species and their closely related, less invasive subspecies. Management of M. invisa should focus on habitats with high soil nutrient availability, in which M. invisa is more likely to dominate.     

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。     

不同氮素水平下有机物料添加对陇中黄土高原旱作农田N2O排放特征的影响

为了探究不同用量氮肥配施生物质炭或小麦秸秆对旱作农田N₂O排放通量的影响,在陇中黄土高原半干旱区连续进行4年不同氮素水平配施不同有机物料的田间定位试验,试验以3种施氮用量（不施氮肥、50 kg（N）·hm^-2氮肥、100 kg（N）·hm^-2氮肥）配施2种有机物料（小麦秸秆S、生物质炭B）及无有机物料 (C)共组成9个处理,于2016年11月—2017年10月,采用静态箱-气相色谱法,对N₂O通量进行全年内连续观测。研究结果表明：观测期内,各处理N₂O年平均通量大小排序SN100>CN100>SN50>CN50>BN100>SNO>BN50>CN0>BN0,各处理N₂O排放通量变化趋势一致;相较N0处理（CN0、SN0、BN0）的年平均排放通量,N50（CN50、SN50、BN50）和N100（CN100、SN100、BN100）处理分别增加了6.92%和10.03%。相较CN0、CN50和CN100,与其相同氮素水平配施生物质炭后,N₂O年平均排放通量分别降低了0.49%、3.15%和4.67%;配施秸秆后,N₂O年平均排放通量分别增加了6.37%、3.44%和2.73%。单施氮肥或小麦秸秆配施氮肥均增加了N₂O排放的增温潜势,生物质炭配施氮肥减少了N₂O排放的增温潜势。主效应分析表明,氮素、秸秆均对提升N₂O排放通量发挥显著效应,而生物质炭具有降低效应。相关分析表明,土壤温度与N₂O通量表现为显著正相关关系,土壤含水量与N₂O通量表现为显著负相关关系（P<5%）。通径分析表明,土壤温度对N₂O通量的增大作用远大于土壤含水量对N₂O通量的减小作用。秸秆或生物质炭与氮素无交互效应,N₂O排放通量随氮素水平的增加而增大,秸秆还田促进了N₂O排放而生物质炭抑制了N₂O排放。因此,添加生物质炭对旱作农田固氮减排具有较大的潜力。     

基于GIS和迈阿密模型的全球灌溉需水量计算

通过计算光温生产潜力、气候生产潜力、光温潜力需水量、灌溉需水量以及衍生的可持续垦殖率指标,以解决农业生产潜力、农田熟制、灌溉定额、宜农荒地垦殖适宜性评价等农业发展问题。以迈阿密模型为理论基础,利用GIS空间分析的研究方法,计算出了上述指标的高精度全球分布场,得出全球光温生产潜力为2 260×10⁸ t干物质,气候生产潜力为1 253×10⁸ t干物质,灌溉需水量总计为12 441 km³。主要结论有：热带雨林区除外,全球气候生产潜力高值区同当前农业区高度吻合,表明农田气候潜力已经被人类充分利用;在温带地区,可持续覆膜雨养垦殖率＞2/3的地区适宜开垦宜农荒地,发展雨养农业。根据迈阿密模型计算得出的灌溉需水量可作为制定农田喷灌定额的重要依据;覆膜滴灌节水效果最佳,可持续覆膜滴灌垦殖率为各种垦殖率中最大值,可作为指导宜农荒地资源开发和多熟制农业发展的主要指标。     

高寒草甸植物叶片生态化学计量特征对长期氮肥添加的响应

氮(N)是植物生长发育所需的基本元素,人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径,可改变土壤理化性质,也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0(CK)、10(N₁₀)、20(N₂₀)、30(N₃₀)g·m^-2·a^-1的N添加试验,并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片,测定其碳(C)、N、磷(P)含量,分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异,探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明:1)N添加显著提高了禾本科叶片碳(LC)含量而显著降低了豆科LC含量(P<0.05),莎草科和杂类草LC含量变化不显著(P>0.05)。随施N量增加,4种功能群叶片氮(LN)含量均显著增加(P<0.05),而叶片磷(LP)含量变化趋势不一致。2)N添加下4种功能群植物叶片碳氮比(LC/N)整体呈下降趋势,叶片氮磷比(LN/P)和叶片碳磷比(LC/P)呈上升趋势。3)...     

耕地集约利用与新型城镇化的耦合关联研究 ——以福建省为例

耕地集约利用与新型城镇化的协调发展对于推动乡村振兴和城乡统筹发展具有重要意义。以福建省9个设区市为研究对象,构建耕地集约利用与新型城镇化耦合协调发展评价指标体系,基于灰色关联度模型,定量评价2008—2018年两系统各要素间的耦合关联程度。同时运用熵权TOPSIS模型和耦合协调发展度模型,研究二者的综合发展水平及其耦合协调发展水平时空特征。结果表明:耕地集约利用与新型城镇化的关联度为0.761,达到较高关联,耕地集约利用为新型城镇化提供发展动力,新型城镇化为耕地集约利用提供要素支持;新型城镇化水平呈逐年上升趋势,而耕地集约利用水平保持稳定;两系统的耦合度先上升后下降,耦合度阶段总体上由中度耦合进入高度耦合,空间分布上呈现出由东西高南北低到南北高中间低演变的特点;二者的协调发展水平总体呈上升态势,协调发展等级由轻度失调衰退过渡为勉强协调发展,空间上主要表现为东高西低的分布格局;相对发展程度状况呈现出耕地集约利用滞后的发展态势。因此,福建省应在现有的资源禀赋上科学投入,以提高耕地集约利用水平,均衡新型城镇化发展差异,完善制度配套,推动协调发展。