Dynamics of soil microbial biomass C and soil fertility in cropland mulched with plastic film in a semiarid agro-ecosystem

Microbial biomass C (MBC) is one of the soil properties used as an indicator for the fertility status of a soil. A study was conducted on a semi-arid Loess Plateau in China. The field was planted with spring wheat and mulched with plastic film for various lengths of time. Our primary objectives were to (i) explore the influence of film mulching on soil MBC and soil fertility, and (ii) seek an effective approach of maintaining and improving sustainability of cropland mulched with plastic film in two growing seasons. Four treatments were tested, non-mulching (M0), mulching for 30 days after sowing (M30), mulching for 60 DAS (M60) and mulching for the whole growing period (Mw). An increasing air temperature with time within the growing season promoted soil MBC in the two growing seasons, but a severe drought led to a lower MBC in 2000 compared with the wet year of 1999. Film mulching promoted MBC significantly in the 2 years, but decreased soil organic carbon (SOC). SOC is very low in the experimental soil, accounting for the higher MBC/SOC ratio compared with ratios reported by others. The SOC is greatly reduced in the non-mulched and the Mw treatments compared to the M30 and M60 treatments. In conclusion, the benefits of film mulching in semi-arid agricultural systems are enormous but realizing their full potential depends on how long the mulching material is maintained during the growing season. In the system tested, it is desirable to mulch the plots for 30-60 DAS in order to enhance microbial biomass and cycling of nutrients and also to provide a more stable soil micro-environment that generates more residues in the rhizosphere.     

我国北方半干旱草原沙漠化防治中压力转移模式的检讨——以内蒙古巴林右旗为例

以内蒙巴林右旗为例,详细分析了目前我国北方半干旱草原沙漠化防治中所主要采用的几种方法——围封禁牧、生态移民、舍饲和小草库伦。提出这些方法都属“压力转移模式”,并指出了其失效的各种表现。进而通过分析我国北方半干旱草原沙漠化的主要原因和根本矛盾,指出其失效的根本原因。据此,提出要将“压力转移模式”转向“攻坚模式”才是解决问题的根本出路的见解。     

村规民约对牧民减畜决策行为的影响

牧民的减畜行为在草原退化过程中起着关键的作用。村规民约作为一种基层自治方式,在一定程度上,对实现草原环境治理的制度化和法制化具有积极作用。因此,本研究通过探讨村规民约对牧民减畜决策行为的影响,以期从非正式制度视角,提出控制牧民超载过牧行为的政策建议。本研究在对村规民约对牧民草原保护决策行为影响机制进行分析的基础上,以内蒙古和新疆193户牧民的实地调研数据为依据,运用Double-Hurdle模型,实证分析村规民约对牧民草原生态保护决策行为的影响。研究发现,以书面形式制定,且近5年内容未发生变化的村规民约,可显著提高牧民的减畜意愿;宗教信仰对牧民的减畜意愿有显著的制约作用;汉语水平越好的牧民,其减畜意愿越高。本研究认为村规民约对其生产生活影响程度越高的牧民,其减畜比例越高;牧民的受教育水平和家庭收入水平与其减畜比例均显著负相关。因此,重视村规民约制定形式的规范性和内容的稳定性,提高牧民对村规民约的遵守程度和认可程度,定期开展牧民汉语培训工作,提高牧民的汉语水平等方式对引导牧民做出有利于保护草原生态的决策行为有积极作用。     

吉林省春旱风险评估及区划

利用吉林省各站1951-2005年实测气象资料,通过计算变异系数、正态分布风险概率、风险指数对吉林省春旱的风险性进行了讨论和评估。结果表明,吉林省中西部大部分地区遭受春旱的风险性较大,出现偏旱的概率一般在60%以上,发生重旱的概率在20%-60%;综合风险区划结果显示西部白城市大部为春旱高风险区,西部松原市和中部大部为春旱较高风险区,因此,在农业生产中,中西部地区应充分考虑春旱风险,以减轻损失。     

耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的影响

通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的不同耕作措施试验, 利用CO₂分析仪、静态箱-气相色谱法对双序列轮作次序下春小麦地、豌豆地生育期内CO₂、CH₄和N₂O通量进行了测定。试验结果表明: 4种耕作措施下春小麦地和豌豆地在生育期内均表现为CO₂源、N₂O源和CH₄汇的功能。传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田下, 春小麦生育期内平均土壤CO₂通量(μmol·m^-2·s^-1)分别为0.203 6、0.221 2、0.241 8、0.224 9, CH₄通量(mg·m^-2·h^-1)分别为-0.041 6、-0.078 0、-0.081 8、-0.053 7, N₂O通量(mg·m^-2·h^-1)分别为0.089 1、0.069 2、0.046 1、0.065 6; 豌豆生育期内平均土壤CO₂通量(μmol·m^-2·s^-1)分别为0.273 6、0.261 6、0.218 1、0.236 0, CH₄通量(mg·m^-2·h^-1)分别为-0.055 0、-0.073 7、-0.066 2、-0.054 5, N₂O通量(mg·m^-2·h^-1)分别为0.123 4、0.084 7、0.080 6、0.035 0。少免耕及小麦秸秆覆盖有利于减少土壤CO₂排放通量, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖及传统耕作结合秸秆还田均能不同程度地增加CH₄吸收通量、减少N₂O排放通量。综合来看, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田3种保护性耕作措施有助于减少土壤温室气体的排放量。春小麦地CO₂通量随着土壤温度、土壤含水量的逐渐升高而增大; CH₄吸收通量随着土壤含水量的逐渐升高而增大, 而随着土壤温度的逐渐升高而减小。豌豆地CO₂通量的变化与土壤含水量存在极显著正相关关系; 而春小麦地N₂O通量则与平均土壤温度呈显著正相关, 豌豆地则为极显著正相关。     

不同覆膜材料对旱地农田土壤理化性质及春玉米产量的影响

为探索不同覆膜材料对旱地农田土壤理化性质以及春玉米产量的影响,试验设置五种覆膜处理（T1: 0.01 mm普通聚乙烯地膜, T2: 0.01 mm降解地膜, T3: 0.007 mm降解地膜, T4: 0.006 mm降解地膜, CK: 裸地）,研究不同覆膜材料对土壤水热状况、养分含量、以及春玉米产量指标的影响。结果表明：T1和T2处理的0~25 cm土层的土壤温度较其他处理高0.82~6.05℃,0~40 cm土层的土壤水分高于其他处理0.42%~ {4.44% }。在0~20 cm土层中,T2处理的土壤碳、氮含量及腐殖酸含量较其他处理高 {4.69%~ }59.24%。T1和T2处理下春玉米的产量指标和水分利用效率均显著高于CK处理（P＜0.05）。并且T2处理的穗粗和穗粒数最高,秃尖率最低。研究表明,T2处理有助于改善旱地春玉米农田土壤理化性质,增加产量、提高品质,可作为春玉米高产环保栽培的覆膜材料。     

有限供水对春小麦不同类型品种的产量和生理效应

以红芒麦(旱地品种)、定西8139(2)(水旱地品种)和永良12号(水地品种)3种不同类型春小麦为材料进行有限供水试验,结果表明,有限供水能有效提高产量和水分利用效率(WUE),效应大小为:水地品种>水旱地品种>旱地品种.不同生育期,以拔节期效应最明显,灌浆期对旱地品种亦重要.相关分析表明,拔节期补水能有效促进幼穗发育,增加穗长和穗粒数;孕穗期和灌浆期补水对千粒重和经济系数影响最大;有限供水能改善春小麦的生理活动:ψw增高,Rs减小,Tr和Pn增加,Tr与ψ_w、Rs呈显着负相关.补水与干旱处理间的ψ_w差(水势变矩)与品种抗旱性有关,可作为抗旱性指标之一.     

春小麦产量和蛋白质关系研究──干物质积累分配与氮素同化运转

利用产量不同、蛋白质含量不同和加工品质各异的３个春小麦品种，研究了灌浆过程中干物质积累分配和氮素同化运转与产量和蛋白质含量的关系．结果表明，干物质的积累量，品种间存在明显差异，高产低蛋白品种和干物质产量高于低产高蛋白类型，高产高蛋白类型积累量最高；营养体的氮素积累变化动态．因向籽粒中转运量的不同而异．各营养体对籽粒氮的贡献顺序为茎（含叶鞘）＞叶片＞穗轴和颖片；品种间开花前后的氮素同化量不同，高蛋白品种倾向于花前同化量多，高产品种花后同化量比例相对增加，高产高蛋白类型两者兼之，品种间花后氮素同化量占总同化量的变幅为１５．３５％～４８．３５％；生育期干物质产量高是高产高蛋白品种的重要物质基础，氮素总同化量与蛋白质含量关系不大，氮素转运效率与蛋白质含量密切相关．ＮＨＩ：ＧＨＩ比例决定着蛋白质含量．     

辽宁东部山地混牧林可控阈值研究

辽东山区的林业和牧业一直是既互相依存又互相矛盾的两个行业，混牧林业的提出为解决这一问题提供了科学的依据。通过4年时间的定位观测及调查研究。对辽宁省混牧林业的现状，存在问题以及发展趋势等进行了系统研究，针对该区域森林生态环境的基本特征。制定出科学、简明、具有可操作性的林牧结合阈值：(1)幼林林分伤害指数临界阈值不能高于50；(2)截取利用牧草生物量(地上部分)50％为最佳值；(3)选择混牧林的坡度应小于30度。A层土容重不应大于1．3g。     

土壤镉锌复合污染的植物效应与有机肥的调控作用

 研究了土壤镉、锌及其复合污染对小麦生长与籽粒产量的影响及猪厩肥调控作用 ,采用三因素三水平完全随机设计方案 ,模拟不同污染水平与有机 (猪厩 )肥施用水平 ,利用北京浅色草甸褐土进行盆栽试验。试验结果表明 ,10mg/kgCd处理对小麦苗期生长有一定的刺激作用 ,而单一处理的 10 0mg/kgCd、5 0 0mg/kgZn和 10 0 0mg/kgZn均对小麦苗期生长产生了毒害效应 ,且随着污染浓度的提高 ,毒害加重。Cd、Zn复合污染处理对小麦苗期生长毒害效应均大于Cd、Zn同水平单元素处理。加入猪厩肥 2 0 0g/盆、4 0 0g/盆明显抑制了Cd、Zn单一及其复合污染对小麦苗期生长发育的毒害 ,使幼苗生长趋于正常 ,且后者效果优于前者。当土壤中外源Cd、Zn分别为 10、5 0 0mg/kg单一污染时 ,显著降低了小麦籽粒产量 ,并随其浓度的提高 ,籽粒产量减少。Cd Zn复合污染对小麦籽粒产量影响的交互效应主要为拮抗作用 ,在高浓度复合污染 (M0Zn10 0 0Cd10 0 )时则表现为协同效应。Cd Zn复合污染对小麦籽粒的危害效应大于同水平的单元素污染的效应 ,因此必须重视复合污染的危害。而在Cd、Zn及其复合污染土壤上施用猪厩肥能减轻污染元素对小麦的毒害 ,极显著提高小麦籽粒产量。