农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2021年第2期

  • 土壤重金属污染修复植物处置技术进展
    王敏捷,盛光遥,王锐
    植物修复是一种环境友好、易操作且具有经济效益的土壤污染修复技术,其可用于土壤原位修复,但修复后会产生含大量重金属的植物,对修复植物的处置成为亟待解决的科学问题。本文对现有的修复植物处置方法进行了综述,如焚烧法、热解法、热液改质法等,探讨了各种方法的优缺点以及目前研究存在的问题,并对其中的热解法与热液改质法的未来研究方向进行了展望,以期为今后在实际应用中合理选择修复植物处置方法与资源化利用提供依据与参考。
  • 生态空间格局优化与景观要素耦合视角下环水有机农业面源污染控制技术
    王磊,席运官,潘阳,陈秋会,和丽萍,李丽娜,吴见珣,杨育文,刘明庆,杨涛明,杨赵,田伟,高吉喜
    农村面源污染是水生态环境的主要问题之一,严重影响水体安全。本研究以环水有机农业为技术手段,从农业空间格局和景观要素之间的耦合作用视角,通过有机农业生态系统的生态功能控制面源污染,以期解决农业面源污染防治的关键问题。首先,在生态格局构建与优化方面,加强景观结构的合理布局,关注景观连接度,加强景观要素异质性,因地制宜构建湿地、生态岛、集水池等,既提高动物多样性,增强生态系统稳定性,减少化学农药投入,又能够实现养分的多级利用,从而阻控氮、磷等营养元素的迁移,延长面源污染的空间迁移路径。其次,增强景观要素的生态功能,提高半自然生境的面积比例,因地制宜构建生态沟渠、前置库等,有效衔接农业面源污染控制技术。再次,统筹合理施肥、堆肥、轮作套作以及生物防治等农艺措施,充分发挥空间格局与景观要素耦合功能。最后,以云南松华坝饮用水源地有机农场与常规农场为例,通过采用上述措施,显著提高了生物多样性,并减少氮流失820~1 093 kg·hm-2,减少磷流失273~364 kg·hm-2,减少农药流失2.2~2.5 kg·hm-2,有效控制了区域面源污染。
  • 钝化材料的老化对水稻土中Cd钝化稳定性的影响
    单志军,陈勇红,张丽,刘岩,焦位雄,林大松
    为揭示钝化材料的老化对土壤镉(Cd)钝化稳定性的影响,选择河池、湘潭、韶关三类酸性水稻土,开展了温室条件下为期308 d的土壤培养试验,每类水稻土均设置1个对照和天然海泡石、生物质炭2个钝化材料处理,研究施用钝化材料后,水稻土中土壤Cd形态变化,以及土壤Cd与铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)和锌(Zn)形态变化的相关性。结果表明:施加天然海泡石后,河池、湘潭、韶关的土壤中酸提取态Cd含量在308 d土壤培养期间总体呈先减少后增加趋势;其中河池土壤酸提取态Cd占总Cd比例在0~28 d减少9.0个百分点,在28~308 d增加13.8个百分点;湘潭土壤酸提取态Cd占比在0~7 d减少3.2个百分点,7~308 d增加2.0个百分点;韶关土壤酸提取态Cd占比在0~7 d减少4.4个百分点,在7~308 d增加3.5个百分点。施加生物质炭后,河池、湘潭、韶关的土壤中酸提取态Cd含量在308 d土壤培养期间总体也呈先减少后增加趋势,在0~7 d,三个试验地土壤酸提取态Cd占总Cd比例减少5.5~8.1个百分点,在7~308 d增加3.4~6.6个百分点。与施加天然海泡石相比,施加生物质炭后,河池水稻土中Cd与Fe、Mn赋存形态之间的相关性强。研究表明,施加天然海泡石或生物质炭后,Cd污染程度在安全利用类范围的水稻土(河池、湘潭和韶关水稻土)中Cd均存在再活化、再释放现象,天然海泡石和生物质炭的老化显著影响河池、湘潭和韶关水稻土中Cd的形态分布。
  • 磺胺二甲基嘧啶与环丙沙星对小麦种子萌发和幼苗生长的影响
    张天莹,余彬彬,林文轩,戴博安,钱晓晴
    为研究抗生素胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响,选取磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimidine,SM2)和环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)两种典型抗生素为研究对象,采用水培方法,通过测定不同浓度的两种抗生素对小麦种子芽和根的生长抑制率、幼苗生物量、根系形态和根系活力指标,分析比较了两种抗生素对小麦种子和幼苗的生态毒性差异。结果表明: 0.1~2.0 mg·L-1的SM2和0.1~1.0 mg·L-1的CIP能够促进小麦种子根和芽的生长,当SM2浓度达到10.0 mg·L-1、CIP浓度达到5.0 mg·L-1时,两种抗生素开始对小麦种子根长产生抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用显著增强;两种抗生素对作物种子根长的抑制效应强于芽长; 0.1 mg·L-1的SM2促进小麦幼苗生长以及干物质积累,但随着SM2浓度增大,小麦幼苗生长受到抑制,根系生物量以及根系性状(总根长、平均直径)显著降低; CIP对小麦幼苗生长、干物质积累和根系性状均具有抑制作用,并且随着CIP浓度的增大抑制作用增强; SM2和CIP均抑制小麦根系活力,随着抗生素浓度的升高小麦根系氧化还原力降低,根系活力逐渐减弱。研究表明,SM2和CIP会在小麦根系不断积累,影响小麦正常生长,CIP对小麦幼苗生态毒性相对更强,0.1 mg·L-1CIP即会抑制小麦幼苗生长。
  • 环丙沙星和镉复合污染土壤中镉的生物可给性及其动态变化
    郭剑波,常旭卉,陈龙,刘小茼,王淑平
    为研究环丙沙星(CIP)和镉(Cd)复合污染土壤中Cd的生物可给性,通过向无污染土壤中添加不同浓度的环丙沙星(对照:0 mg·kg-1,Ⅰ: 5 mg·kg-1,Ⅱ: 25 mg·kg-1,Ⅲ: 50 mg·kg-1)和Cd(80 mg·kg-1)进行老化实验,运用in vitro和SHIME模型评估老化后土壤Cd的生物可给性。结果表明:不同老化天数(第1 d: D1,第30 d: D30,第60 d: D60)复合污染土壤中Cd的生物可给性有所差异。随着土壤老化时间的延长,重金属Cd的生物可给性不断降低,表现为D60 0.05); D1和D30小肠阶段Cd的生物可给性呈逐渐降低的趋势,D60小肠阶段Cd的生物可给性呈增加的趋势;在结肠阶段,D30和D60各处理(D30 CIPⅠ+Cd处理除外)Cd的生物可给性均高于对照处理,且CIPⅢ+Cd处理达到最大。胃阶段不同停留时间(20、40、60 min)Cd生物可给性动态变化结果显示,60 min时Cd的生物可给性达到最大,20 min时各处理土壤中Cd的生物可给性变幅最大,Cd的生物可给性在胃阶段不同停留时间变化呈先快后慢趋势。研究表明,环丙沙星和Cd复合污染土壤中Cd的生物可给性在胃阶段较高,在小肠和结肠阶段较低。环丙沙星的添加对胃阶段Cd的生物可给性无显著影响,而对小肠和结肠阶段Cd的生物可给性有一定的影响,与未添加环丙沙星的对照处理相比,添加25、50 mg·kg-1环丙沙星显著提高了老化30 d结肠阶段和老化60 d小肠阶段Cd的生物可给性。
  • 惠州市畜禽养殖污染耕地承载负荷估算及风险评价
    宋江燕,吴根义,苏文幸,佘磊,马晓蕊,柳王荣,袁俊杰
    为评估惠州市畜禽粪污耕地承载负荷及风险状况,根据最新统计年鉴中惠州市畜禽养殖数据,结合第二次全国污染源普查畜禽饲养期产污系数及粪污综合利用率,估算了2018年惠州市畜禽粪污及主要污染物(COD、NH3-N、TN、TP)的产排量,并基于各区(县)实际耕地面积对粪污、TN和TP的耕地承载负荷进行估算和风险评价。结果表明: 2018年惠州市畜禽养殖粪污产生量1.51×106 t,排放量达4.44×105 t,各畜禽贡献占比排序为生猪(50.3%)>肉鸡(17.2%) > 肉牛(14.3%) > 蛋鸡(13.4%) > 奶牛(4.8%);主要污染物产生量为2.61×108 kg,排放量为7.66×107 kg,其中畜牧大县博罗县排放量最大,占比42.9%;全市畜禽粪污、TN和TP的耕地承载负荷分别为7.69 t·hm-2、65.38 kg·hm-2和15.63 kg·hm-2,粪污和TN警报级别均为Ⅰ级,TP警报级别为Ⅱ级,对周围环境威胁小,惠州市可以通过种养平衡规划提升畜禽粪污的资源化利用水平。
  • 水稻抽穗扬花期极端高温发生时空特征及热害风险区识别——以南充市为例
    萧炜鹏,龚建周,崔海山,胡月明
    以2000—2018年南充市水稻抽穗扬花期(7—8月)气象站点逐日最高气温数据为基础,通过年距平法、累计距平法提取南充市极端高温发生的时间特征;计算包括市域范围内及周边地区17个站点的多年水稻高温热害累积指数,并借助ANUSPLIN软件进行插值以获得南充市极端高温发生的空间特征;最终结合水稻种植范围、人口数量分布数据以及高温热害风险性分析模型识别南充市各等级水稻高温热害风险区。结果表明: 2006年为研究时段极端高温发生最严重的年份,其次是2017年,极端高温发生日数较常年明显偏多。2010年为南充市气温变化的转折点,2010—2018年平均日最高气温明显高于2000—2010年,预计未来极端高温天气出现的频率和强度持续增大。蓬安县、营山县为遭受极端高温天气最频繁的两个县,其次是高坪区、南部县和西充县。水稻高温热害高风险区在高坪区、营山县分布最多,中风险区在各县均有较广泛分布,而低风险区则集中分布在南部县西北部、阆中市北部和营山县东北部的山地、丘陵。水稻高温热害风险区的识别能为人们更好地安排农业生产和政府更科学地进行城市规划与改造等提供参考依据。
  • 耐镉邻苯二甲酸二辛酯降解菌的筛选及特性研究
    刘标,喻孟元,王震,杜东霞,陈薇,许丽娟,吴迎奔,吴民熙,刘惠知,尹红梅
    为获得既耐受重金属镉又能高效降解邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的微生物菌株,利用选择培养基从污染土壤中分离高效降解微生物,并对其菌种分类和降解特性进行分析。共筛选获得5株耐镉的DOP降解菌株,其中PD-2对DOP的降解效率最高,120 h后降解率可达93.1%。结合形态学特征和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为生丝微菌属(Hyphomicrobium sp.)。菌株PD-2对液体培养基中DOP的降解依赖于其生物量的增加,其对DOP的作用浓度和耐镉浓度范围广,可高效降解100~800 mg·L-1范围的DOP(降解率大于80%),并在镉浓度0~600 mg·L-1的培养基中生长良好。PD-2可利用邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸(PA)作为底物生长,底物种类范围广。添加PD-2到镉和DOP复合污染土壤中,其对DOP具有显著的降解作用,PD-2在镉和DOP复合污染土壤的修复方面具有潜在的应用价值。
  • 三格化粪池厕所的功能定位及在农村改厕中的应用误区
    张玉,吕明环,徐明杰,李傲,施云鹏,李亚惠,范彬
    三格化粪池厕所因价格低廉、运维简便,成为当前欠发达地区农村厕所革命的主要技术模式,但在实际应用中普遍存在对其功能定位的认识误区,对化粪池后期的正确使用、粪污的无害化处理及粪肥有效回用造成了不良影响。因此,本文通过溯源化粪池发展历程,分析其在不同卫生模式下的功能定位,并揭示三格化粪池厕所具有卫生性和环保性的历史使命。在此基础上,通过剖析部分地区当前农村改厕存在的3个典型误区,即采用普通水冲式便器、“管道收集+(集中型)大化粪池”和“收集+异地脱水干燥制肥”应用模式的问题,指出需重视化粪池正确利用,并结合农村改厕中化粪池应用提出合理化建议。
  • 农户参与对农村生活垃圾分类处理效果的影响
    许骞骞,王成军,张书赫
    为从农户参与角度探索农村生活垃圾分类处理效率的提升途径,本研究从理论上分析农户参与对农村生活垃圾分类处理效率的影响,基于2019年浙江省杭州市187个村的调查数据,采用DEA(数据包络分析)模型测算农户参与下农村生活垃圾分类处理效率,采用Tobit模型实证分析农户参与对农村生活垃圾分类处理效率的影响,并从投入产出角度进一步分析农户参与对农村生活垃圾分类处理效率产生影响的途径。结果表明:农村生活垃圾分类处理效率均值为0.58,整体处于相对低效水平。对垃圾分类的知晓和参与、参与垃圾分类村民间的监督行为等农户直接参与行为对农村生活垃圾分类处理效率具有显著正向影响,付费等间接参与行为对农村生活垃圾分类处理效率具有显著负向影响。农户直接和间接参与行为通过影响生活垃圾分类处理投入和产出来影响农村生活垃圾分类处理效率。据此,提出当地政府应合理增加垃圾分类处理相关投入、加强垃圾分类宣传教育、引导农户进行垃圾分类投放、建立农户参与垃圾分类处理激励机制等政策建议。
  • 河南省近十年来土壤侵蚀时空变化分析
    黄硕文,李健,张欣佳,邓联文,张金萍
    为定量评价河南省土壤侵蚀状况,实现河南省农业高质量发展,本研究以RUSLE模型为基础,利用多源遥感数据、数字高程模型、水文统计数据、气象数据等,系统分析了河南省2008—2018年土壤侵蚀的时空变化,并结合地理探测器方法探讨了研究区土壤侵蚀可能的驱动因素。研究表明: 2008—2018年河南省土壤侵蚀以微度侵蚀为主,其面积占全省95%以上且逐年递增,轻度侵蚀区面积逐年递减,中度及以上侵蚀区域面积无明显变化;河南省西部、西南部及南部地区的土壤侵蚀状况近年来有明显改善,而西北部及北部黄河流域的土壤侵蚀模数维持相对较高状态;坡度对土壤侵蚀的解释力最强,且与其他因子具有强交互作用,是影响河南省土壤侵蚀的主要因素。本研究可以为河南省生态治理及环境保护政策制定提供科学依据。
  • 基于人地关系的干旱区耕地流转空间分异特征与驱动机制的地理探测
    王琪,王永生,杜国明,刘兆军
    针对当前乡村耕地资源闲置浪费与利用率低下等问题,从精准脱贫与乡村振兴有机衔接视角,研究贫困地区耕地流转现状及其驱动机制,为盘活乡村耕地资源、促进区域稳定持续脱贫与乡村振兴提供理论支撑。本文以西北干旱区精准脱贫与乡村振兴示范区盐池县为例,基于93个行政村的问卷调研数据,运用ArcGIS及地理探测器等工具,研究盐池县耕地流转分异特征、主导因素及作用机制。结果表明:盐池县耕地流转存在明显的地域差异性,呈现“北高南低,中部密集”的趋势;人均耕地面积、水浇地面积、合作社运营状态、特色产业数量以及到县级干道距离是影响盐池县耕地流转的主导因素,各因素对耕地流转的影响力分别为0.247、0.264、0.028、0.065、0.091。土地利用是驱动盐池县耕地流转的主要因素,未来应加强水利工程建设,增加水浇地面积,加强农业合作社经营与特色产业培育,促进耕地资源流转与可持续利用。
  • 黄河中下游地区耕地轨迹演变及驱动机制研究——以河南省为例
    耿艺伟,陈伟强,张锋,马月红
    为探究黄河中下游地区耕地轨迹演变规律,以河南省沿黄地区和非沿黄地区为例,运用变化轨迹方法、景观格局指数和Logistic回归模型进行耕地轨迹演变及其驱动机制的对比分析。结果表明:沿黄地区耕地扩张和缩减幅度高于非沿黄地区,扩张型耕地在沿黄地区主要沿黄河两岸分布,非沿黄地区分布均匀。非沿黄地区缩减型耕地向各行政区的中心集聚,沿黄地区缩减型耕地明显向郑州集聚。耕地是河南省优势景观类型,沿黄地区扩张型耕地和缩减型耕地聚集程度和连通性高于非沿黄地区,但连通聚集增长率低于非沿黄地区。Logistic分析表明,沿黄地区与非沿黄地区的耕地轨迹转化驱动因素略有差异,沿黄地区耕地的扩张对黄河水的依赖性强,非沿黄地区受经济发展和社会生活的影响较大。缩减型耕地在沿黄地区和非沿黄地区的驱动因子基本一致,区别主要在于贡献率的不同。研究结果为保障国家粮食安全及黄河流域高质量发展提供理论依据。
  • 典型岩溶流域不同土地利用类型土壤腐植酸与钙的关系
    吴丽芳,倪大伟,王妍,刘云根,王艳霞
    为了阐明岩溶地区不同土地利用类型中土壤腐植酸的分布特征及其与钙的关系,以滇东南典型岩溶流域普者黑流域为研究对象,分析流域内裸地、林地、旱地、水田和湿地5种土地利用类型中土壤表层(0~10 cm)、亚表层(10~20 cm)的水溶性有机质(WSOM)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)的分布情况,并进一步探究土壤中腐植酸的结构特征及其含量与钙的关系。结果表明:研究区5种土地利用类型土壤中WSOM、HA和FA含量的空间变幅均较大(P 亚表层(P 湿地(10 007.02 mg·kg-1) > 林地(9 136.76 mg·kg-1) > 水田(8 708.724 mg·kg-1) > 裸地(3 395.13 mg·kg-1); 5种土地利用类型土壤PQ值(HA在腐植酸中的比例)以及HA/FA(可以在一定程度上反映土壤有机质的稳定性)的空间变幅较大且变化规律相似,大小排序均为水田 > 湿地 > 林地 > 旱地 > 裸地(P<0.05);红外图谱分析表明5种土地利用类型土壤的腐植酸具有类似的结构组成和官能团信息,除含有一定量的芳香结构外,还含有大量的羟基、氨基、酚羟基、醇羟基以及脂肪链结构;冗余分析表明土壤全钙及各形态钙在很大程度上影响腐植酸的种类及含量。研究表明,普者黑岩溶流域内5种土地利用类型土壤腐植酸含量空间变幅较大,结构相似且特征明显,与土壤钙的关系密切,同时普者黑流域内5种土地利用类型土壤的腐殖化程度较高,腐植酸品质较好。
  • 秸秆还田方式对旱地草甸土活性有机碳组分的影响
    李玉梅,王根林,孟祥海,胡颖慧,王伟,李建英,张冬梅
    为阐明不同秸秆还田方式下草甸土活性有机碳组分的分布特征,基于玉米田间定位试验,分析了不同耕作与秸秆还田方式下三个深度土层土壤有机碳及其活性组分的变化。结果表明:频繁的翻耕加速了表层(0~20 cm)土壤有机碳的矿化分解,使有机碳含量下降;免耕秸秆覆盖还田有利于表层土壤有机碳的增加,秸秆翻耕还田促进了中层(20~40 cm)土壤有机碳的积累;秸秆连续翻耕还田提高了中层土壤高活性和中活性有机碳的含量及土壤碳库管理指数,秸秆浅翻还田对表层和中层低活性有机碳的影响显著高于深翻还田与覆盖还田,但短期内秸秆连续浅翻还田与深翻还田对提高土壤碳库管理指数的差异不大。研究表明,土壤高活性和中活性有机碳对耕作深度的响应更加敏感,而秸秆还田主要使低活性有机碳增加,这也是玉米增产的主要原因。
  • 不同形态氮素对玉米秸秆腐解与养分释放的影响
    石琳,金梦灿,单旭东,高敏,陈曦,郜红建
    为研究不同形态氮素对玉米秸秆腐解和养分释放的影响,采用尼龙网袋法进行室内堆腐试验,通过外源添加碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸钙、尿素和谷氨酸等不同形态氮素调节玉米秸秆C/N(25:1),以不添加氮素处理为对照(CK)。结果表明,随着培养时间的延长,添加不同形态氮素处理的玉米秸秆质量残留率逐渐降低,谷氨酸、硫酸铵和碳酸氢铵均能促进玉米秸秆的降解,其中谷氨酸对玉米秸秆的促腐作用最强,腐解速率常数达到2.8×10-2 d-1。尿素对玉米秸秆腐解无明显影响,硝酸钙一定程度上减缓了玉米秸秆的腐解。玉米秸秆腐解过程中养分释放率呈钾>磷>氮的规律。随着培养时间的延长,添加不同形态氮素处理的玉米秸秆碳、氮、磷和钾素质量残留率逐渐降低。培养到180 d时,玉米秸秆残余物中碳、氮、磷和钾素残留质量分别是其初始质量的16.9%~24.8%、21.57%~51.27%、22.72%~59.00%和24.86%~54.48%,其中谷氨酸对玉米秸秆碳、氮和钾素释放促进作用最强,其释放速率常数分别为1.37×10-2、7.15×10-3 d-1和5.62×10-3 d-1;而硫酸铵能够促进秸秆中磷的释放,其释放速率常数为7.94×10-3 d-1,高于CK处理(7.54×10-3 d-1)。研究表明,谷氨酸会提高玉米秸秆的腐解速率与碳、氮和钾素的释放,硫酸铵会提高玉米秸秆的腐解速率与碳、氮、磷素的释放,碳酸氢铵会提高玉米秸秆的腐解速率与氮素的释放,尿素和硝酸钙会促进碳、氮、钾养分的释放,谷氨酸和硫酸铵的促腐效应高于其他形态氮素处理。从还田秸秆快速腐解和养分释放及高效利用角度考虑,秸秆还田后施用谷氨酸和硫酸铵效果最佳。
  • 牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响
    普燕爽,王春雪,陈建军,李元,祖艳群,张克强
    为探讨牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响,通过田间小区试验设置Y-OL(70%化肥+30%牛粪-黑麦草-水稻)、Y-OV(70%化肥+30%牛粪-紫花苕-水稻)、Y-ON(70%化肥+30%牛粪-冬闲-水稻)3种轮作处理,以C-ON(100%化肥-冬闲-水稻)为对照,研究不同轮作模式下水稻产量及稻田田面水、下渗水、径流中的总氮(TN)和总磷(TP)浓度变化特征。结果表明:不同处理田面水TN浓度在施穗肥后第2 d达到峰值,TP浓度在施基肥第2 d达到峰值,且最高值均出现在Y-ON处理; C-ON和Y-ON处理下渗水TN浓度在施基肥第2 d出现峰值,Y-OL和Y-OV处理下渗水TN浓度在施穗肥后第2 d出现峰值,在整个水稻生育期Y-OV处理下渗水TP浓度整体低于其他处理;不同处理间稻田氮磷径流流失量无显著差异,稻田氮磷径流流失量与降雨量极显著相关,且降雨量最大时,各处理TN径流流失量占径流流失总量的70.24%~73.42%,TP径流流失量占径流流失总量的35.12%~42.42%; Y-OV、Y-OL、Y-ON处理TN总流失量与C-ON相比分别降低43.92%、25.21%、35.74%,Y-OL、Y-ON处理TP总流失量与C-ON相比分别显著上升66.67%、13.13%,Y-OV处理TP总流失量与C-ON无显著差异; Y-OV、Y-OL、Y-ON各处理水稻产量与C-ON相比无显著差异。研究表明,70%化肥+30%牛粪施肥条件下,紫花苕-水稻的轮作方式可保证水稻产量,有效降低下渗水和径流中氮素流失量且维持较低水平的磷素流失量,是一种有效减少氮磷面源污染、增加土地利用效率的种植模式。
  • 安徽省畜禽养殖粪尿及养分含量时空分布特征
    张靖雨,汪邦稳,袁先江,龙昶宇
    为探讨畜禽养殖业不断发展带来的粪便、尿液及养分排放问题,基于安徽省2009—2018年畜禽养殖数据,采用排泄系数法估算畜禽粪尿排放量及其主要污染物含量的变化,分析了安徽省不同种类畜禽养殖粪尿养分时空格局及演化特征。结果表明,安徽省粪尿排放量由2009年的5 597.1万t上升至2015年的6 337.5万t,后下降至2018年的4 511.0万t。家禽粪便、猪粪中TN、TP、CODCr、NH3-N含量占全省比例较高,而牛尿中污染物含量最低,2018年猪粪中CODCr、NH3-N含量占比较2011年有所升高。全省畜禽养殖污染物排放量在空间分布上总体呈由北向南递减的规律,阜阳市粪尿排放量全省最高,2011年达923.5万t。皖北地区猪粪中的TP、NH3-N及CODCr含量较高,皖南地区各类污染物中家禽粪便占比较大,此外牛尿污染物含量显著低于其他粪尿。随着省内畜禽污染防治力度不断加大,2018年全省粪污排放量显著下降,在推进产业结构调整时应侧重生猪和家禽的粪污控制工作。
  • 进料浓度对猪粪混合稻秆厌氧产甲烷特性的影响
    桂伦,陈莎莎,黄振侠,吁安,姚健,陈柳萌
    为研究猪粪(Pig manure,PM)与稻秆(Rice straw,RS)的组配比例与进料的固形物(Total solid,TS)浓度对中温条件下厌氧产甲烷特性的影响,通过批次厌氧发酵试验摸清不同挥发性固体(Volatile solids,VS)配比(PM/RS=1:0、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4、0:1)下的原料产甲烷规律,并选择VS配比(均以PM/RS计)为1:1、4:1的混合原料开展进料浓度(TS分别为4.6%、7.1%、9.6%、12.1%)梯度提升的连续厌氧发酵试验。结果表明:批次发酵试验中VS配比为4:1时产甲烷性能表现最好,产甲烷潜力(P值)、反应动力常数(k)、最大产甲烷速率(Rm)及甲烷产率达到峰值时间(tmax)分别为380.3 mL·g-1 VS、0.098 d-1、37.2 mL·g-1 VS·d-1、4.4 d。连续发酵试验中,在水力停留时间为30 d、VS配比为4:1时连续产甲烷性能更优,甲烷产率、产甲烷潜力转化率和容积产甲烷率分别达到354.8 mL·g-1 VS、93.3%、0.88 L·L-1·d-1。但混合物料中猪粪比例越高,发酵系统的氨抑制风险也越高。在进料浓度达到12.1%条件下,VS配比为4:1时的游离氨浓度是VS配比为1:1时的1.47倍,达到223.2 mg·L-1。研究表明,猪粪与稻秆混合原料VS配比为4:1(配比后的C/N=22~23:1)时,可提高发酵原料转化效率和容积产甲烷率;同时,进料TS浓度低于12.1%(有机负荷率为2.87 g VS·L-1·d-1)可降低厌氧发酵中的氨抑制,保证沼气工程稳定运行。
  • 土地利用多功能机制及其耦合协调时空分异——以广西为例
    张中秋,劳燕玲,何彩珍,韦金洪,胡宝清
    为分析广西土地利用多功能性及其相互间的耦合情况,以系统论为核心指导,从土地利用现状分类和土地利用规划分区两个维度,推演土地利用多功能机理并据此构建评价指标体系,运用熵值法、模糊综合评价法、耦合协调度模型和灰色关联度模型,分析广西及其各市2008—2017年土地利用各功能的综合发展水平和耦合协调度及其时空演变特征。结果表明: 2008—2017年广西土地利用各功能的综合评价指数由0.270 9上升到0.781 2,各功能均得到了长足发展与进步。广西土地利用各功能综合水平的排名为文化性功能 > 经济性功能 > 社会性功能 > 生态性功能,土地利用过程中的生态性功能尚有较大提升空间。广西土地利用各功能耦合协调类型经历了“中度失调-轻度失调-濒临失调-勉强协调-初级协调-中级协调”的演变过程,在14个地级市中,以桂林、柳州和南宁为最优。广西土地利用各功能总体呈向好发展态势,各市土地利用的生态性、经济性、社会性和文化性功能的耦合协调度差异较大,发展不均衡,区内土地利用各功能间尚未形成稳定、高效的协调发展机制。为提高土地利用多功能水平,广西应以桂林、柳州和南宁为核心节点,以点带面,走以文化性功能为引领、以生态性功能提升为关键、统筹社会性和经济性功能的协调发展之路。
  • 新时代广州市耕地多功能评价及时空演变分析
    唐春云,臧俊梅
    在新时代城乡融合发展背景下,基于耕地多功能理论,构建耕地多功能评价指标体系,选取2000—2018年面板数据,运用改进的CRITIC-熵权法组合权重模型与TOPSIS模型,定量评价和分析广州市耕地多功能水平及时空变化。结果表明:高度城市化地区耕地内涵不断丰富,从传统农业生产功能逐渐衍生出农地价值显化后的经济贡献功能、三权分置后对农户仍重要的社会保障功能、与全体国民休戚相关的生态安全维持功能、促进城乡融合的景观游憩功能及后疫情时代的社会安定维护功能。总体变化上,2000—2018年广州市耕地综合功能小幅波动但总体平稳趋势,功能水平稳定在0.442左右。农业生产功能、经济贡献功能保持在较弱等级,社会保障功能呈下降趋势,生态安全维持功能逐步上升并稳定为较强等级,社会安定维护功能呈现“一般-较弱-一般”特征,景观游憩功能呈先小幅下降后大幅上升趋势。总体结构上,生态安全维持、社会安定维护和景观游憩功能为广州市占比较高的三类功能。区域层面上,荔湾区经济贡献、生态安全维持及景观游憩功能为其主导功能,海珠区、天河区、黄埔区和番禺区的主导功能为生态安全维持功能,白云区和增城区的主导功能为农业生产功能,南沙区的主导功能为社会保障、生态安全维持、社会安定维护及景观游憩功能,花都区、从化区的主导功能为生态安全维持功能。子功能时空演变上,2000—2018年广州市农业生产功能空间分布情况较为稳定,经济贡献、社会保障、社会安定维护和景观游憩功能表现出中心老城区地带向外围呈近似圈层结构逐渐递增特征,生态安全维持功能在中心城区、近郊及远郊呈现“低-低-高”分布特点。未来各区可根据耕地主导功能的不同因地制宜地利用耕地,以提高耕地利用多功能水平。
  • 基于协同-共生视角的茶产业生态圈协调发展实证分析
    马永强,谢静欣,梅冬,陈佑成
    随着产业结构的调整与优化,产业内各要素逐步由相互竞争的失衡状态向互相依存、协同共生的结构转变。本研究基于协同共生视角,以福建省特色农业产业茶产业为研究对象,研究生产者、消费者和分解者三者关系结构对茶产业生态圈协同发展的影响路径。结果表明:生产者创新能力、消费者需求水平对茶产业生态圈协同进化发展具有显著正向影响;金融服务、平台服务等服务支持对茶产业生态圈协同进化无直接效应,但其通过影响产业共生性来影响茶产业生态圈的协同进化水平,产业共生性在其中扮演完全中介角色。基于此,从提升生产者创新能力、树立消费需求导向、完善服务支持和构建资源利益共享机制等方面提出对策建议。
农业资源与环境学报封面

中文名称:农业资源与环境学报

杂志社官网:http://www.aed.org.cn

英文名称:Journal of Agricultural Resources and Environment

语言:中文

类别:农业科学

主 编:熊明民

创刊时间:1984

出版周期:双月

国内刊号:12-1437/S

国际刊号:2095-6819

出版地:天津

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