基于Meta-Analysis研究施肥对中国农田土壤有机碳及其组分的影响

【目的】施肥是影响农田土壤有机碳至关重要的因素之一。探讨施肥对不同利用类型与种植制度下土壤有机碳的影响程度,对于深刻认识农田土壤有机碳及其可持续管理均具有重要意义。【方法】收集已公开发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法但相对独立的286组数据库。采用数据整合分析方法（Meta-analysis）,定量分析种植制度、利用类型等人为管理及土壤属性（质地）等因素下施肥（化肥和有机肥）对土壤总有机碳及矿物结合态组分含量的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤总有机碳和矿物结合态组分的含量,其提高的幅度分别为39.4%和27.7%;且施用（增施或配施）有机肥对土壤总有机碳及矿物结合态组分的提高幅度（58.4%和41.9%）是化肥（13.4%和8.0%）的3.4倍和5.2倍。不同种植制度、利用类型和土壤质地条件下,施用化肥和有机肥对土壤总有机碳和矿物结合态组分的影响程度存在显著差异。一年一熟下,施用有机肥对土壤总有机碳的提高幅度（58.5%）显著高于一年两熟制（55.6%）,施用化肥对矿物结合态组分含量的提高幅度（10.7%）也显著高于一年两熟（7.3%）;但两种种植制度下施用有机肥对矿物结合态组分含量的提高幅度基本相当（42.6%-43.5%）。不同利用类型下,施肥能显著提高旱地土壤总有机碳及矿物结合态组分,且提高的幅度均高于水田;但施用化肥并没有显著提高水田中土壤总有机碳和矿物结合态含量。不同土壤质地条件下,施用有机肥能使土壤总有机碳水平较低的砂土提高64.4%,显著高于土壤有机碳水平较高的壤土和黏土（48.7%和50.3%）;施用化肥使矿物结合态组分含量较低的砂土提高15.6%,其提高的幅度均显著高于矿物结合态组分含量较高的壤土和黏土（7.8%和8.1%）。【结论】有机肥的施用（增施或配施）,尤其在一年一熟及有机碳水平较低的砂土上,对于农田土壤有机碳积累及肥力维持与提升均具有重要意义。     

玉米/鹰嘴豆间作条件下不同施磷量对灌耕灰钙土无机磷组分的影响

在甘肃引黄灌区的灌耕灰钙土区域,通过玉米／鹰嘴豆间作种植,采用蒋柏藩、顾益初石灰性土壤无机磷分级方法研究了施磷水平和间作种植方式对玉米、鹰嘴豆土壤无机磷素形态的影响。结果表明：研究区各无机磷形态含量顺序为O－P＞Ca10－P＞Ca8－P＞Al－P＞Fe－P＞Ca2－P ,施磷能够显著提高玉米和鹰嘴豆土壤中Ca2－P、Ca8－P、Al－P和Fe－P的含量,O－P和Ca10－P的含量不随施磷量增加发生显著性变化;与单作相比,间作种植对鹰嘴豆土壤带各无机磷组分含量没有显著影响,但间作玉米种植带土壤各组分无机磷含量均低于单作土壤,其中不施磷肥处理下Fe－P、施纯磷40 kg·hm－2处理下Al－P及施纯磷80 kg·hm－2处理下Ca10－P的含量显著低于单作土壤。     

Diversity in weed seed production and the soil seed bank: Contrasting responses between two agroecosystems

This study was carried out to compare the diversity in seed production and the soil seed bank in a dryland and an irrigated agroecosystem in the dry tropics. Both agroecosystems showed a comparable number of species, but only 25% and 38% similarity during the winter and rainy cropping seasons, respectively. In the irrigated agroecosystem, the amount of seed production diversity was almost double in the winter season, compared to the rainy season. The weed seedbank diversity was low but was sensitive to cropping practices and seasons in both agroecosystems. A considerably smaller soil seedbank size in the irrigated agroecosystem (cf. dryland) was related to lowered weed seed production. The dryland agroecosystem showed a greater accumulation of the seeds of broad‐leaved weeds, whereas the irrigated agroecosystem accumulated more seeds of the grasses or sedges. About three‐fourths of the seeds during the winter season were accounted for by Anagallis arvensis and Chenopodium album in the dryland agroecosystem and by C. album and Melilotus indica in the irrigated agroecosystem. However, during the rainy season, Ammannia baccifera, Echinochloa colona and Cyperus rotundus dominated in both agroecosystems. The changes in the weed seed bank and its diversity are mainly attributed to differences in water management, which tends to reduce species diversity, especially at a lower depth, but leads to the dominance of some potentially noxious weeds (e.g. Phalaris minor and M. indica). Approximately double the soil seedbank size and a greater diversity at a lower depth might indicate an adaptive mechanism in the storage of weed seeds in the dryland agroecosystem.     

中国农田N2O排放通量原位观测研究的汇总分析

通过对已有文献资料的调研和整理,分析了1990--2008年间有关中国农田N2O排放通量田间原位观测的分布特征。结果表明,1990--2008年间中国农田N2O排放通量原位观测研究呈不断发展趋势,2002年后进入快速增加期。通量原位观测位点的空间分布不平衡,主要集中在长江中下游、华北和西南地区,东北、西北、华南地区观测位点较少;农田N2O排放通量原位观测在作物类型间差异明显,对稻田的研究占到数据组总数的36％,其次为小麦和玉米田,分别占24％和21％,紫云英田仅为0．2％。针对农田N2O排放通量原位观测研究的现状,建议今后需进一步关注西北和东北典型农田生态系统N2O排放观测研究;在测定大宗作物系统N2O排放的基础上,重点加强典型菜地N2O通量的原位观测;强调温室气体CO2、CH4和N2O的同步观测与同位素示踪等技术相结合,以寻求农业增产、增效与温室气体减排的系统机制与实现途径。     

黄土丘陵沟壑区不同立地环境因子对植被变化的解释比例分析

 深入研究植被恢复过程中植被变化与环境因子的响应规律,对于当前西部地区生态环境建设中有关林草措施的配置问题具有重要理论意义和实践价值。根据黄土丘陵沟壑区安塞42个退耕地植被样地的调查数据,采用典范对应分析和偏典范对应分析从单因子、分组变量及显著因子3方面分析立地环境因子对植被恢复的影响。结果表明:7组环境因子、33项环境因子指标中,影响黄土丘陵沟壑区植被物种变化的关键环境因子为土壤有机质、全磷、速效磷、土壤含水量(0～40cm)、土壤结构性颗粒指数、<0.001mm黏粒、蔗糖酶、坡向及退耕年限。建议黄土丘陵沟壑区退耕地的植被恢复遵循立地条件,以自然恢复为主,并进行适当的培肥、引种等人工干预调控,以促进退耕地植被恢复的进程。     

近10年来甘肃省粮食生产现状及增产途径分析

明确甘肃省粮食生产能力及其进一步提高的途径,对未来保障区域粮食安全具有重要意义。通过调查近10年来甘肃省耕地面积、粮食播种面积、粮食总产量、粮食单产等数据资料,探讨了耕地面积、粮食播种面积、粮食总产量和粮食单产之间的相互关系,以阐明甘肃省粮食生产的潜力及其主要影响因素。结果表明,甘肃省耕地面积和粮食播种面积在近10年间呈先下降后上升的趋势,二者呈显著线性相关（P<0.01）;粮食总产量和单产波动上升,但粮食播种面积的变化对粮食总产量无显著影响,单产提高是引起粮食总产量增加的主要因素。分析认为提高单位面积的粮食生产能力是保障甘肃省粮食安全的主要出路,而提高旱地粮食单产则是实现甘肃省新增25亿kg粮食的主要突破口。     

退耕还林与集体林权制度改革

退耕还林与集体林权制度改革具有相互联系、相互促进、相互发展的关系。退耕还林地块是集体林权制度改革的重要组成部分,集体林权制度改革有利于退耕还林成果的巩固,退耕还林可为集体林权制度改革提供有益的借鉴。为适应全面推进集体林权制度改革的新形势,提出了退耕还林工程区在深化集体林权制度改革时,要准确定位林业地位,科学区划林业发展布局,提高林地比较效益,发展林业产业,创新投资和管理机制,加强技术指导,制定扶持政策,实现林地可持续经营等对策措施。     

黄河中游河龙区间植被覆盖变化与径流输沙关系研究

黄河中游河口镇至龙门区间（河龙区间）是黄河主要的多沙粗沙区,黄河泥沙主要来源于此。为揭示近10年退耕还林工程实施以来河龙区间植被覆盖恢复过程及其对河龙区间径流输沙的影响,该文基于GIMMS和SPOT VGT两种遥感数据,采用GIS空间分析方法研究了1981—2007年河龙区间植被覆盖时空变化及其与径流输沙的关系。研究发现:①1981—2003年河龙区间归一化植被指数（normal difference vegetation index, NDVI）整体呈上升趋势,位于其西北部地势平坦的沙地草滩区植被NDVI上升趋势显著,而黄土丘陵沟壑区和山地森林区的植被NDVI呈下降趋势。②退耕还林工程实施以来,1999—2007年河龙区间植被NDVI在降水偏低的背景下,仍表现出显著的上升趋势,植被覆盖恢复同势强劲。植被NDVI上升最显著区域位于黄土丘陵沟壑区,即窟野河、秃尾河、无定河中下游以及延河中下游地区。从前后两个时期对比看,后期NDVI较前期提高10%以上和20%以上的区域分别占总面积的72.5%和36.4%。③1950—2007年河龙区间产流量、产沙量呈减少趋势,尤其自20世纪80年代以来,减少趋势非常明显。与1950—1969年相比,1980—2007年产流量和产沙量分别减少了34.8×10.8 m3和6.4×10.8 t,占前期的49.4% 和64.9%。④河龙区间植被NDVI与产流量、产沙量存在正相关关系,但退耕还林工程实施后,这种同步波动关系发生扭转,表现为植被NDVI上升,产流量、产沙量下降。虽然降水偏少是河龙区间产流、产沙下降的重要原因,但植被恢复可能加剧了该趋势。      

大中型灌区可持续发展综合评价的一种新方法

针对我国典型大中型灌区存在的问题,结合区域可持续发展的评价理论,提出了灌区可持续发展的评价指标体系,建立了灌区改造综合评价的投影寻踪模型,利用模拟退火算法优化其投影方向,根据投影值对节水改造效益进行了科学评价。     

播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响

为探究播量对滴灌春小麦群体生长、冠层光分布及产量的影响,以新春6号为材料,设置5个播量处理[300kg.hm-2(M1)、375kg.hm-2(M2)、450kg.hm-2(M3)、525kg.hm-2(M4)、600kg.hm-2(M5),以450kg.hm-2的畦灌为对照(CK)]开展田间试验。结果表明,滴灌春小麦产量与播量呈单峰曲线关系,处理间差异显著,其中M3处理产量最高,比CK增产29.3%。随播量增加,光合势(分蘖至灌浆)有逐渐增大的趋势,但在开花至灌浆期,M3处理光合势和生长速率最大。综合以上结果,在高密度栽培条件下,北疆地区滴管春小麦播量为450kg.hm-2时,能够获得高产、稳产。