分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为研究黄河三角洲盐碱地人工刺槐混交林及纯林细根空间分布格局, 选取绒毛白蜡刺槐混交林、臭椿刺槐混交林、刺槐纯林, 采用土柱法取样, 从细根生物量密度、表面积密度、体积密度、根长密度等方面研究盐碱地中不同林分中树木细根的垂直分布情况, 从细根生物量分析不同林木细根垂直分布情况, 研究不同人工林细根分布差异及土壤影响因子。结果表明: 绒毛白蜡刺槐混交林在细根的生物量、表面积、体积、根长等方面都显著高于臭椿刺槐混交林和刺槐纯林; 绒毛白蜡刺槐混交林95.77%细根生物量分布在0~60 cm土层, 臭椿刺槐混交林85.37%细根生物量分布在0~40 cm土层, 而刺槐纯林的细根在土壤中分布则比较均匀, 0~40 cm土层细根占生物量总量的66.38%。绒毛白蜡细根生物量最高, 显著高于其他林木。绒毛白蜡刺槐混交林细根表面积密度、体积密度、根长密度显著高于刺槐纯林; 臭椿刺槐混交林高于刺槐纯林, 差异不显著。绒毛白蜡刺槐混交林、臭椿刺槐混交林细根总根尖数分别是刺槐纯林的2.34倍、1.23倍, 总分叉数分别为刺槐纯林的6.15倍、1.66倍。绒毛白蜡刺槐混交林、臭椿刺槐混交林、刺槐纯林树木细根生物量与土壤有效磷、速效钾含量呈显著正相关关系; 绒毛白蜡刺槐混交林细根生物量碱解氮、有机质含量呈极显著正相关关系。适当的混交模式在一定程度上提高了人工林细根生物量, 增强植物吸收土壤营养物质的能力, 混交使人工林在盐碱立地条件下适应能力提高。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为明确江西省2000—2015年农业循环经济的发展水平和障碍因素, 本研究基于农业生产投入-利用-产出-消费-效应(IUPCE)过程, 选取2001-2016年统计年鉴的5类20个评价指标数据, 运用熵值法确定指标权重计算农业循环经济发展水平; 运用因子贡献度、指标偏离度、障碍度3个指标对其障碍因素进行诊断。结果表明: (1) 2000—2016年间江西省农业循环经济的利用指标、产出指标、消费指标和效应指标发展水平在总体上都呈现出上升趋势, 且上升幅度产出指标＞效应指标＞消费指标＞利用指标, 投入指标呈现下降趋势; (2) 2000—2015年江西省农业循环经济增长在总体上呈上升趋势, 年均增长率为3.43%, 增长较为缓慢; (3) 2000—2008年影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素有化肥有效利用系数、化肥使用强度、人均耕地、森林覆盖率、农民人均纯收入; 2009—2015年影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素为化肥使用强度、复种指数、有效灌溉系数、农作物播种面积; (4) 2000—2015年投入指标和利用指标是影响江西省农业循环经济发展的主要障碍因素, 且投入指标和利用指标的障碍度值呈逐渐增大趋势, 产出指标、消费指标和效应指标的障碍度值在总体上呈减小趋势。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 非耕作生境是农业景观中的重要组成部分, 为生物提供食物和栖息地, 对生物多样性保护具有重要意义。本文以辽宁省昌图县为例, 利用GIS技术将全县划分为4572个1km×1km网格, 并分析各网格内农田景观中非耕作生境类型、数量和面积比例, 从中选取20个非耕作生境比例为0~50%的网格作为植物群落调查区域, 并采用典型样地法对调查区域内的农业景观中林地、田间路、草地、沟渠、果园5类主要非耕作生境中的植物群落进行调查, 探讨不同非耕作生境类型和比例中植物多样性及其与景观异质性之间的关系。结果表明: 随着非耕作生境比例增加, 植物物种多样性和均匀度先增加后减小, 在20%~30%时达到峰值; 非耕作生境比例0-40%时, 物种丰富度先增加后减小, 在20%~30%时达到峰值, 非耕作生境比例高于40%时, 景观斑块复杂程度和主要景观的优势度均出现较大差异, 物种丰富度再次增加且高于在20%~30%时的值。不同生境中重要值最高的均为禾本科植物, 但其植物种不同; 优势种优势度为果园＞沟渠＞草地＞田间路＞林地。果园、草地和沟渠中物种多样性和均匀度指数显著高于林地和田间路, 丰富度指数为草地＞林地＞沟渠＞果园＞田间路, 且草地、果园和田间路的不同调查区域间植物群落指数存在较大的变异性。草地、果园、沟渠、田间路和林地中景观异质性与物种多样性相关性顺次降低。研究表明, 东北平原典型玉米种植区农业景观中, 最适非耕作生境比例为20%~30%; 非耕作生境中林地、沟渠对物种多样性维持、湿生植物多样性保护具有积极作用; 不同生境中干扰类型和方式不同, 景观异质性与植物物种多样性相关性程度不同。未来区内农业景观生物多样性保护研究中应该综合非耕作生境类型和比例、干扰类型和方式等多种影响因素对生物多样性、生态服务及农业产量的影响。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 通过盆栽和水培试验, 采用小麦//蚕豆、蚕豆单作、小麦单作3种种植方式, 研究了不同生育期不同氮水平(低氮、常规施氮和高氮)处理下, 单间作小麦和蚕豆根系大豆异黄酮分泌量的变化, 为进一步探明间作增产和控病机制提供依据。结果表明, 随施氮量增加, 小麦蚕豆根系大豆异黄酮分泌量均减少, 小麦拔节期(出苗后60 d), 与低氮处理相比, 常规施氮和高氮处理下, 单间作小麦大豆异黄酮分泌量分别显著减少28.9%、72.7%和18.9%、122.1%。与低氮相比, 常规施氮和高氮处理下, 分枝期(出苗后60 d)间作蚕豆大豆异黄酮分泌量分别显著减少30.7%和53.5%, 单作差异不明显; 开花期(出苗后95 d)间作蚕豆分别显著减少38.5%和124.4%, 单作分别显著减少43.0%和67.2%; 结荚期(出苗后131 d)间作蚕豆分别显著减少40.2%和123.5%, 单作分别显著减少53.8%和75.6%。间作可以提高作物根系大豆异黄酮的分泌量。与单作相比, 低氮和常规施氮条件下, 拔节期(出苗后60 d)和开花期(出苗后95 d), 间作小麦根系分泌大豆异黄酮的量分别显著增加22.5%、35.6%和28.8%和7.9%。与单作相比, 低氮和常规施氮条件下, 分枝期(出苗后60 d)、开花期(出苗后95 d)和结荚期(出苗后131 d), 间作蚕豆根系大豆异黄酮分泌量分别显著增加44.2%、12.8%, 39.8%、46.0%和16.0%、27.0%。总之, 间作种植和施氮量均影响作物根系大豆异黄酮分泌量。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 农业生产中, 肥料和抑菌性农药施用是两种重要的农业生产技术。在施肥过程中, 点状和条状施肥是主要的施肥方式, 易导致作物生长周期内土壤养分主要以斑块状分布, 在这一情况下, 根系趋肥性对养分的获取具有重要性。而在施用抑菌性农药时, 药剂能够通过淋溶等过程进入土体中, 能够对土壤生态环境和根-土过程产生直接或间接的影响。然而目前有关农药施用是否影响作物根系趋肥性, 进而改变产量表现还不清楚。本研究选用旱地主要粮食作物玉米和马铃薯为研究对象, 通过等量肥料下隔行施用的方式构建土壤养分斑块, 在此基础上进行广谱性杀菌剂浇施土壤, 研究抑菌性农药对作物利用异质性养分的影响。两年的大田试验数据表明, 一定程度上, 抑菌剂浇施和隔行施肥能够显著地影响作物的植株生物量、产量, 根系生物量及分布, 且对玉米生物量影响具显著交互效应, 表现为隔行施肥对生物量的显著提高发生在抑菌剂浇施条件下, 而抑菌剂对玉米生物量的提高则主要表现在隔行施肥条件下。同时, 抑菌剂浇施能够提高作物的根系觅养精确度, 其中在马铃薯上达到了显著水平, 表明抑菌剂浇施对作物适应土壤养分斑块具有一定的促进作用。当然, 抑菌农药和养分斑块在影响作物生长过程中的显著性受作物类型和种植年份的影响, 具有复杂性。因此, 进一步针对不同作物、生态环境和栽培措施, 探讨抑菌剂农药在作物适应养分斑块中的作用以及对作物根系趋肥的影响机制具有必要性, 这对于了解农药施用对化肥利用的影响具有潜在的价值。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 植物根系分泌物的根际代谢组学分析有助于更好的理解土壤根际微域内植物根系与土壤和土壤生物之间化学信号交流的根际过程。本文采用核磁共振氢谱(1H NMR)技术, 对基于土壤培养收集的玉米幼苗的根系土壤沥出液(soil leachate, SL)、根鞘土浸提液(rhizosheath soil, RS)、根系水培液(distilled water cultivation, DWC)内的根系分泌物进行了检测, 并结合多维统计分析对比了不同收集方法以及不同氮肥施用量下玉米幼苗根系分泌物组的不同。结果表明: 三种不同方法收集的玉米幼苗根系分泌物的核磁共振氢谱(1H nuclear magnetic resonance, 1H NMR)谱图轮廓及主要标志物明显不同; 玉米幼苗根系分泌物中的α-葡萄糖、苹果酸、亮氨酸、缬氨酸水平受氮肥施用量影响变化显著。采用1H NMR技术, 结合RS和DWC收集方法进行根际代谢组学分析, 可为根际生态及根际氮素营养研究提供重要理论依据。
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摘要： 各种产量差的分析可以揭示产量的提升空间及研究区域内各种限制因子对产量提高的限制作用。为研究气候变化背景下, 各气候要素对河南冬小麦产量差的影响, 本文以河南省为研究区域并划分为5个类型区域, 利用14个气象站点的资料运用AEZ模型计算得到1961—2013年该省的冬小麦生产潜力, 再根据产量差法计算得到YG1-2(光合生产潜力与光温生产潜力的差距)、YG2-3(光温生产潜力与气候生产潜力的差距)以及YG2-a(光温生产潜力与大田平均产量的差距)3个水平的产量差。研究结果表明, 1961—2013年河南省冬小麦光合生产潜力下降, 光温生产潜力提高, 气候生产潜力基本不变。对大田平均产量的分析表明, 14个站点平均产量存在较大差异, 冬小麦产量总体逐渐增长。从时间变化上看, 河南省冬小麦YG1-2差距总体呈现出递减趋势; YG2-3差距呈现出“Ⅴ型”, 谷值在1981—1990年; Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ区YG2-a差距呈现递减趋势; 而Ⅲ和Ⅳ区则呈现先增加再减少的趋势。从空间变化上来看, 河南省冬小麦YG1-2差距和YG2-3差距自北向南递减, 而YG2-a差距自东向西递增。各区域冬小麦增产潜力的排序为: Ⅲ区>Ⅴ区>Ⅳ区>Ⅱ区>Ⅰ区。农学因素是限制当地冬小麦产量差缩小的主要因素, 通过改善农学因素, 如: 改良更新冬小麦品种、提升现代农业生产技术、合理使用农药化肥、合理布局优质小麦区域等可缩小该区域冬小麦产量差距。
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摘要： 近年来, 由于生境质量的下降和生境丧失, 野生蜂多样性急剧下降, 严重威胁传粉服务和农业的可持续发展。为揭示野生蜂在农业景观镶嵌体中的时空分布格局及不同生境对野生蜂保护的重要性, 本研究于2016年4—9月采用网捕法调查了北京昌平农业景观4种主要生境类型中(人工林、自然灌木林、荒草地和桃园)的野生蜂, 分析不同生境类型中野生蜂多样性及其时间动态变化特征。结果表明: 总的野生蜂、大体长蜂和独居蜂的物种数和个体数, 以及中等体长蜂的个体数均在自然灌木林中最高, 人工林中小体长蜂个体数最多, 总的野生蜂个体数和物种数均在桃园中最低。在不同月份, 所有功能群野生蜂均在自然或半自然生境中最高, 而在5月桃园中最低, 原因可能与桃园中对地表杂草的集约化管理有关。多度最大的4个优势物种在生境间的时间动态特征不同。所以, 这4种生境均为野生蜂提供了可利用资源, 但自然生境和半自然生境的作用更大; 其中, 自然灌木林维持了较多具有较高潜在传粉效率的中等体长和大体长野生蜂, 具有更高的保护价值。因此, 为了促进该地区农业景观中不同功能群野生蜂多样性及传粉服务, 需提高生境类型的多样性, 同时在野生蜂活动高峰季节采取低集约化的生境管理方式。
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摘要： 如何揭示秸秆还田技术实践中利益相关者生态补偿的真实意愿, 不但是技术外部性测度研究的难点问题, 也是提高农业补偿政策准确性与效能的关键之一。以往的研究较多地采用农田生态系统的生态服务价值量估算技术产生的外部性价值, 由于未充分考虑环境利益双方量价关系的均衡, 评估结果的准确往往受到质疑。鉴于此, 本研究首先厘清主体关系, 农户是生产技术的实践者和环境保护参与者, 理应成为技术进步的受益者。因而, 技术外部性测度应充分尊重农民的意愿和利益。其次, 确定研究方法。本研究采用国际通用的意愿价值评估法(CVM), 引导获取河北省徐水区502户受访者采纳秸秆还田技术的支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA); 结合多元对数线性模型估计法, 估算受访者应用秸秆还田技术主要机械成本(包括: 秸秆粉碎及旋耕费用)的最大WTP值和最小WTA值。结果表明: WTP的期望值为38.23元·户-1·a-1, WTA的期望值为137.52元·户-1·a-1, WTA/WTP的比值为3.6倍。本文进一步剖析WTP与WTA差异性原因, 运用回归模型分析两者差异性影响因素, 其中: 机械成本对差异性有显著正向影响, 已成为影响玉米秸秆还田推广的重要决定因素; 劳动力比率、信息来源、灌溉成本和收割方式等4个因素均产生负向关联。可见, 在大力推广玉米生产全程机械化进程中, 机械成本上涨部分抵消了国家惠农政策补贴的效果, 导致农户参与秸秆还田积极性并不高。因此, 决策部门及时跟进技术价值评估工作, 建立针对农户的直接补偿机制, 是从根源上解决技术外部性内部化问题的有效途径。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 传统知识不仅是地方社区内居民与自然环境长期适应中所积累的经验智慧, 也是农业文化遗产的结构性存在, 对遗产系统具有支持作用。因此, 传统知识的传承保护是农业文化遗产保护工作的重要内容。本文通过归纳分析当前相关国际公约及研究中对于传统知识的定义及内涵, 结合农业文化遗产特征将农业文化遗产中的传统知识定义为“农业文化遗产内, 居民在长期生产生活过程中, 围绕农业所积累的与生计维持、资源管理、生物多样性保护、维持精神信仰等多个方面密切相关的知识、创新及实践”, 可分为生计维持类传统知识、生物多样性保护类传统知识、传统技艺类传统知识、文化类传统知识及自然资源管理类传统知识5类。文章通过梳理农业文化遗产与传统知识的相关关系, 以普洱古茶园与茶文化系统为例, 结合遗产地实地情况, 针对当前传统知识保护中所存在的实物载体遭到破坏、传承存在危机、受到旅游业冲击及保护措施相对低效等问题, 提出加强保护意识、将传统知识保护纳入遗产系统保护规划、开展传统知识的调查编目、加强传承记录工作及充分利用现有制度对传统知识进行保护等措施, 以期为农业文化遗产中传统知识的保护提供建议参考。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 我国南方黄泥田土壤中养分淋失严重, 尤其是氮(N)和钾(K), 不仅造成资源浪费和潜在环境威胁, 还严重制约作物的可持续生产。采用室内土柱模拟培养, 研究尿素(U)和尿素硝铵(UAN)中单独添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP), 及两者配合施用对黄泥田土壤中K素淋溶特征的影响, 探讨提高黄泥田供钾能力的施肥技术。不同N肥种类淋溶液中, K+平均浓度大小表现为UAN处理(103.0 mg∙kg-1)高于U处理(93.9 mg∙kg-1), 且抑制剂处理间存在明显差异。培养结束时(第72 d), UAN处理K+淋失量较U处理高6.7%。U各处理淋溶液中K+累积量大小表现为U>U+NBPT>U+NBPT+CP> U+CP>CK, 其中U+NBPT、U+CP和U+NBPT+CP处理较U处理分别降低8.7%、20.2%和14.9%; UAN各处理淋溶液中K+累积量大小表现为UAN> UAN+NBPT> UAN+NBPT+CP> UAN+CP>CK, 其中UAN+NBPT、UAN+CP和UAN+NBPT+CP处理较UAN处理分别降低6.0%、13.8%和9.2%。不同施肥处理K+淋溶率大小表现为UAN>UAN+NBPT>U>UAN+NBPT+CP>UAN+CP>U+NBPT>U+NBPT+CP>U+CP。培养中期(第36 d), U和UAN处理肥际微域中土壤速效K含量显著降低, 而添加CP处理有效维持土壤中较高的速效K含量。与单施NBPT相比, 配施CP可以减少黄泥田土壤中NO3-淋溶, 增加土壤晶格对K+的固定, 减轻K+淋溶风险, 有效时间超过72 d。对各处理淋溶液中K+累积量(y)随NO3-累积量(x)的变化进行拟合, 其中以线性方程(y=ax+b)和Elovich方程(y=alnx+b)的拟合度最高, 且抑制剂处理间a、b值均存在明显差异。总之, 在黄泥田土壤中单施CP, 或与NBPT配施可以有效增加K+吸附, 降低土壤中K+淋溶损失, 减轻养分淋失风险, 提高肥料利用率。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 水文模型参数的敏感性分析、优化和验证对提高模型率定效率和计算精度具有重要意义。为探讨Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型)各参数在垄沟集雨系统的敏感性, 同时确定参数优化和模型验证的最佳方案, 本文结合多因素敏感性分析法以及改进单纯形法(ISM)、粒子群优化算法(PSO)和混合粒子群优化算法(HPSO), 利用中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地2012－2013年垄沟集雨燕麦生长季降雨、径流和土壤水分等实测数据, 对垄沟集雨系统Laio模型的13个参数进行敏感性分析、优化和验证。结果表明, 平均降水量 和凋萎系数sw对土壤水分概率密度函数 最敏感, 且 对参数 的敏感性在低土壤含水率下更明显, 而对参数sw的敏感性在高土壤含水率下更明显; 3种算法(ISM、PSO和HPSO)的优化参数值均能对垄沟集雨系统土壤水分概率密度函数进行较好模拟, 其峰值(CPV)、峰值位置(PP)和95%置信区间(CI95%)实测值与模拟值的相对误差均小于10%, CM指数均大于0.5; 同时, HPSO算法优化参数的模拟效果和收敛速度均显著优于PSO算法和ISM算法, 且能较显著克服ISM算法和PSO算法存在的缺陷。故HPSO算法可作为垄沟集雨系统土壤水分动态随机模型参数优化的待选方案。该研究可为Laio模型的区域应用和模型调参提供科学指导依据。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 根际氧是影响稻田根际环境和水稻根系生理代谢的重要环境因子, 已有的关于水稻根际氧的综述多为从低氧或缺氧胁迫的角度展开, 随着技术进步和生产力的提高, 越来越多的学者在水稻栽培中实施了主动的根际增氧措施, 取得了一定的研究成果。根际增氧显著影响了水培水稻根系形态和结构, 使水培水稻根系形态呈现细而长的特征, 增氧条件下水稻根系形态、结构及其功能需求间存在内在的一致性; 根际增氧对不同生育期水稻的根系活力均有明显的促进作用, 其增幅从10%到150%不等, 并存在巨大的品种间差异; 从水稻根系形态、生理活性以及根部氮素形态转化等多个方面看来, 增氧处理有利于水稻根系吸收氮素, 但其对水稻氮素积累量的影响则与增氧处理方式和程度有关, 过度增氧抑制了水稻植株对氮的利用, 从而限制了其生物量的增加, 反过来抑制了对氮的吸收和积累。水稻对根际增氧的响应规律并非其对低氧和缺氧胁迫响应规律的简单倒转, 饱和氧处理下水稻生物量和产量的剧烈降低表明了水稻对富氧响应的复杂性。探索根际增氧对三叶期前水稻幼苗的影响, 完善根际增氧对水稻氮代谢的影响研究, 并量化水稻田间需氧量, 探索简单易行的苗期增氧措施, 可能对于进一步完善水稻育秧技术理论, 改进水稻育秧技术具有重要的意义。
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摘要： 河北省地理条件优渥, 经济发展迅速, 但也面临着资源短缺, 生态恶化等问题, 可持续发展受到严重阻碍, 为实现可持续发展, 必须维持自身的自然资源存量。因此, 测量河北省居民对自然资源的需求与自然所能够提供资源的差距就有了极其重要的意义。本文通过将Niccolucci三维生态足迹模型中足迹深度的取值范围从≧1扩展到≧0, 运用统一的三维模型框架分析生态盈余状态, 实现了人类生产生活中对资源流量和存量占用程度在核算上的统一, 并得到了河北省2002—2016年的生态足迹、赤字盈余及足迹深度。在此基础上, 引入农产品压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、建设压力指数和土地综合负担指数等土地压力评价指数, 判断当前土地是否处于超载状态及超载程度。结果显示: 1)2002—2016年河北省的人均生态足迹都不断升高, 但人均生态生产性土地面积变化较小。2)河北省足迹深度较大, 尤其是水域和化石燃料用地, 河北省居民生产生活消耗的自然资源远远的超过了资源流量, 造成了河北省资源存量大量消耗; 3)河北省生态赤字较为严重, 2016年的生态赤字为3.26 hm2∙人-1; 4)农产品压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、土地综合负担指数均大于1, 且水资源压力指数、碳汇压力指数、土地综合负担指数3个指标的压力值均在10以上, 河北省面临严重的土地压力, 居民的生产生活对各类生态生产性土地造成了严重的负担。以上4点说明河北省对资源的需求远远大于供给, 可持续发展受到严重阻碍。河北省要实现可持续发展, 必须要节能减排、保护环境、较少资源浪费。
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摘要： 耕地整治是保护耕地的重要举措, 耕地整治适宜性评价则是开展耕地整治的重要前提和基础。本研究以生态位理论为基础, 以吉林省公主岭市为例, 从自然条件、基础设施条件、生态可持续性和空间稳定性4个维度选取14个指标, 采用Delphi与AHP相结合的方法确定指标权重, 在评判影响耕地整治的各项指标实际值(现实生态位)与耕地整治在理想条件下各项指标能够达到的最佳状态(最适生态位)的贴近程度的基础上, 确定了三种类型指标的评价模型, 并通过加权求和模型计算各评价单元耕地整治生态位适宜度, 最终通过Ward聚类法将公主岭市耕地整治适宜性划分为4个等级, 同时引入障碍性因素模型, 定量确定不同等级区域耕地整治的障碍性因素, 并提出整治的方向和对策。研究结果表明, 研究区可分为四个整治区, Ⅰ级高度适宜区生态位适宜度大于0.746, 耕地面积13 799.89 hm2, 占总耕地面积的4.16%, 主要障碍性因素为农田防护林覆盖率、道路通达度和田块规整度; Ⅱ级中度适宜区生态位适宜度在0.7到0.746之间, 耕地面积77 754.36 hm2, 占总耕地面积的23.41%, 主要障碍性因素为灌溉条件、道路通达度和农田防护林覆盖率; Ⅲ级轻度适宜区生态位适宜度在0.611到0.7之间, 耕地面积177 192.38 hm2, 占总耕地面积的53.36%, 主要障碍性因素为土壤有机质含量、距主交通干线距离和土壤pH; Ⅳ级不适宜区生态位适宜度小于0.611, 耕地面积63 325.61 hm2, 占总耕地面积的19.07%, 主要障碍性因素为土壤质地、灌溉条件和耕层厚度。研究基于生态位适宜度模型对耕地整治适宜性进行评价, 丰富了耕地整治适宜性评价方法, 同时评价结果为耕地整治分区建设以及整治方向提供了科学依据。
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摘要： 未利用地作为重要的土地后备资源, 研究其开发适宜性及其开发模式是实现土地可持续利用的重要举措, 对保障我国粮食安全、实现经济发展和生态文明建设均具有重要意义。同时, 科学引导土地开发利用, 对未利用地可能的开发利用方向进行适宜性评价、研究确定开发分区, 也是推动国土科技创新的重点。在此背景下, 本文以河北省黄骅市为例, 将未利用地做宜耕、宜建和生态风险三重评价, 并结合权衡模型和遗传算法对上述三重评价进行耦合分析, 确定开发分区, 进而解决多开发方向之间的权衡问题, 为全国未利用地开发提供示范。研究表明: 1)黄骅市未利用地宜耕开发可分为4个等级, 主要为N级(不适宜)宜耕未利用地, 集中在市东部沿海; 2)宜建开发可分3个等级, 主要为J3级(低适宜)宜建未利用地, 集中分布在市中部和西部; 3)生态风险区可分为5级, 呈东高西低的空间格局, 主要为中低和中高生态风险未利用地; 4)黄骅市未利用地资源可分为耕地、建设用地、生态用地三种重点开发区, 其中, 耕地重点开发区主要分布在中部和西部, 建设用地重点开发区主要分布在黄骅镇周围, 生态用地重点开发区主要位于东部沿海。研究结果可为破解土地供需两难提供科技支持。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 葡萄品质很大程度上决定了葡萄酒品质, 其与气象条件关系密切。在正常管理和农业技术水平下, 衡量葡萄生长气象条件是否适宜品质形成的方法称为酿酒葡萄品质气象评价技术。研究酿酒葡萄品质形成的气象评级技术和气象指标, 可为葡萄酒商业评级、年份酒鉴定和窖藏提供气候参考依据。利用贺兰山东麓2003—2011年多点采样化验的51份赤霞珠总糖、总酸、糖酸比、pH和单宁资料, 通过相关普查, 确定了有生物学意义的显著气象因子, 以各因子的决定系数分别建立了5项品质指标的权重模型, 通过单项品质指标对综合品质的贡献构建了综合品质气象评价模型。参照前人对葡萄酒品质、酿酒葡萄品质的研究和4个标准, 根据酿造葡萄酒所需的总糖、总酸、糖酸比、pH和单宁, 确定赤霞珠各项品质指标的阈值, 利用模型反推出与葡萄酒品质相对应的气象因子阈值和赤霞珠品质气象分类标准。回代检验显示5项品质指标均通过了0.001的R检验和F检验, 与实测值接近且变化趋势一致。总糖、总酸、糖酸比和单宁的模拟效果较好, R≥0.59且RMSE较小, 但pH误差相对较大。用50份未参与建模的样本估算了赤霞珠品质等级。总糖、总酸与实测接近。个别样本的糖酸比、单宁误差相对较大, 但变化趋势与实测一致。样本pH均在适宜范围内且较稳定。从综合评分和等级来看, 28个样本与实况等级相同, 18个样本误差在1级内, 仅4个样本相差2级, 准确反映出原料的质量。赤霞珠品质气象评价指标和模型为评价贺兰山东麓酿酒葡萄品质提供了一套可行的方法。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为了掌握丘陵地区农田土壤有效铁含量及其空间分布, 本文以重庆市江津区永兴镇内同源成土母质的典型丘陵(2 km2)为研究区, 采集309 个土壤样点, 利用普通克里格(Ordinary Kriging, OK)、多元线性回归(Multiple Linear Regression, MLR)、随机森林(Random Forest,, RF)模型, 结合高程、坡度、坡向、谷深、平面曲率、剖面曲率、汇聚指数、相对坡位指数、地形湿度指数等地形因子对土壤有效铁进行空间分布预测, 并通过85 个验证点评价、筛选预测模型。结果表明: (1)土壤有效铁与谷深、地形湿度指数存在极显著水平正相关关系, 与坡度、平面曲率、剖面曲率、汇聚指数、相对坡位指数存在极显著水平负相关关系; (2)随机森林模型的预测精度明显高于多元线性回归和普通克里格插值, 其平均绝对误差为22.33 mg·kg-1、均方根误差为27.98 mg·kg-1、决定系数为0.76, 是研究区土壤有效铁含量空间分布的最适预测模型; (3)地形湿度指数和坡度是影响该区域土壤有效铁含量空间分布的主要地形因子。可见, 基于地形因子的随机森林预测模型可以较好地解释丘陵区农田土壤有效铁含量的空间变异, 研究结果为丘陵区土壤中、微量元素含量及空间分布预测提供方法借鉴和理论依据。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 河北山前平原夏玉米高产区施肥不合理现象普遍存在, 农业面源污染严重。研究华北山前平原水肥一体化条件下夏玉米适宜的氮肥运筹, 可为该区氮素优化施用技术及提高氮肥利用效率提供依据。本研究以‘郑单958’玉米品种为材料, 于 2014—2015年2个玉米生长季, 在滴灌条件下设置4个施氮水平(N0: 不施氮; N1; 120 kg·hm-2; N2: 240 kg·hm-2; N3: 360 kg·hm-2), 研究滴灌水肥一体化下施氮量对玉米氮素吸收利用和土壤硝态氮含量的影响。结果表明: N0处理的玉米干物重及产量较其它处理显著降低, N1~N3处理间无显著差异; N1处理的玉米氮含量和氮累积量较N0处理显著增加, 施氮量在N1~N3范围内, 不同年份间玉米植株氮含量和氮累积量存在一定差异, 总体表现为随施氮量的增加而上升的趋势, 但随施氮量的增加, 植株氮含量和氮累积量上升幅度逐渐降低; N2处理的氮肥收获指数最高; 随施氮量增加, 氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率显著降低; 2014年同一施氮量在0～100cm土壤范围内硝态氮含量逐渐降低, 2015年施氮量240 kg·hm-2和360 kg·hm-2的土壤硝态氮在100cm土层深度达到累积峰, 经过2年种植后, 施氮量超过240 kg·hm-2, 土壤硝态氮淋洗加剧, 被淋洗至100 cm土层。利用一元二次方程拟合产量与施氮量之间的关系, 明确了玉米最高产量的施氮量为199~209 kg·hm-2, 经济施氮量为174~187 kg·hm-2。综合考虑经济效益和生态效益, 该条件下夏玉米滴灌施氮量以经济施氮量为宜。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 随着经济和社会的发展, 土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁, 而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草, 采用盆栽试验法通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明: (1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大, 显著大于其他处理组; 黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大, 根部生物量在Pb1处理组最大; 狼尾草地上部生物量在Cu2Pb2处理组最大, 根部生物量在Cu2处理组最大。(2)受Cu单一污染的条件下, 狼尾草抗性系数最大; 受Pb单一污染的条件下, 紫花苜蓿抗性系数最大; 受Cu-Pb复合污染的条件下, 综合来看狼尾草的抗性系数较大, 高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现: 狼尾草>黑麦草>紫花苜蓿, 且狼尾草要显著大于黑麦草和紫花苜蓿。(3)种植3种牧草植物后, 土壤中重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下, 土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。(4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu2Pb2处理组最大, 达到1.61, 黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu2Pb2处理组最大, 达到3.8; 3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1, 达到1.46。(5)黑麦草对Pb的吸收能力较强, 且主要积累在根系; 紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1, 分别为2.72和2.06, 反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明, 黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性, 在重金属Pb单一污染土壤的的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中, 可优先作为选择的材料; 紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性, 在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中, 可优先作为选择的材料。
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