农业资源与环境学报杂志2024年第1期
-
- 东北三省耕地利用格局变化对粮食全要素生产率的影响
- 余志刚,陈琛,崔钊达
- 耕地是粮食生产最基本的要素,当前粮食需求扩大与粮食生产区域性不足矛盾突出,寻求更合理的耕地利用格局来实现粮食全要素生产率的提升具有重要意义。本研究基于土地利用/土地覆被变化(LUCC)遥感监测数据,应用GIS软件提取东北三省2000、2005、2010、2015年耕地利用格局相关数据,同时运用数据包络分析模型估算了2000、2005、2010年和2015年东北三省区域和市域粮食全要素生产率。在耕地利用格局变化分析和粮食全要素生产率测算的基础上,从耕地利用格局变化的角度选取指标构建面板数据模型,定量分析其对粮食全要素生产率的影响。结果表明:东北三省市域粮食全要素生产率4个时期均值分别为0.81、0.78、0.82和0.83,粮食全要素生产率空间分布从最初的相对均匀到局部集聚;耕地转出率和耕地斑块破碎度与粮食全要素生产率呈负相关关系,耕地面积比例、耕地转入率和耕地斑块聚合度与粮食全要素生产率呈正相关关系;东北三省粮食全要素生产率提高主要源于耕地面积增加、林地和未利用地向耕地的转入以及耕地在流域的聚合,粮食全要素生产率的降低主要源于耕地转入减少和建设用地对耕地的嵌入式占用。研究表明,严格规划耕地利用格局、持续开展土地整理、提高耕地聚合度,可在保证耕地有效数量的同时,提高耕地利用格局的集聚性和合理性,促进粮食全要素生产率的提升。
-
- 重庆丘陵山区耕地非粮化时空变异及驱动类型划分
- 谢雨琦,王子芳,王颖,郑杰炳,向书江,高明
- 为厘清中国西南典型丘陵山区的耕地非粮化态势和提供有针对性的管控措施,以重庆市为研究区域,基于空间自相关方法、地理探测器、主成分分析和K均值聚类等方法探究重庆市耕地非粮化驱动因素,并划分驱动类型。结果表明:2011—2020年,重庆市耕地非粮化率由37.51%上升至42.87%,中度非粮化和高度非粮化区县共增加了14个;空间聚集程度加深,高高集聚区和低高集聚区主要分布在中心城区。城乡居民人均可支配收入差距、城镇化率、各区县距中心城区距离是耕地“非粮化”主要的驱动因子,各因子交互作用以非线性增强为主,各区县距中心城区距离与城乡居民可支配收入差距两因子交互对非粮化空间格局的解释力最强。重庆市非粮化驱动类型可以分为农业生产支持型、区位经济引导型、农业生产弱化型三类,且分区结果与重庆市“一区两群”规划一致。研究结果可为重庆市耕地非粮化分区管控政策制定提供依据,同时为其他山地、丘陵地区提供借鉴。
-
- 浙江省农地规模化的空间潜力与减氮增效研究
- 黄璐瑶,段佳堃,邬奇峰,虞轶俊,徐建明,谷保静
- 我国农业以小农经营为主,为解决浙江省细碎化经营带来的收益和资源利用效率低、面源污染严重等问题,本研究通过分析浙江耕地分布格局,量化浙江农地规模化潜力和空间优化路径,结合农田氮平衡和成本收益分析,评估农地规模化对浙江农业生产和环境效应的影响。结果表明:浙江耕地平均田块面积为0.4 hm2,面积低于0.6 hm2的耕地占70%。通过土地整理,73%的耕地连片面积在16 hm2以上。耕地连片规模化经营可以使氮肥投入减少53%,促进氮素利用效率从38%增加至56%。农业劳动力需求从每公顷4人减少至1人,农业投入成本降低77%,劳动力农业年均收入可提高9 457元。浙江省推动实施农地规模化具备良好的资源条件,在全省范围内推行有助于发挥农业生产提质增效和环境资源保护作用。政府应当加强政策引导、加大财政支持、推动农业转型,以农地规模化提升浙江农业可持续发展潜力。
-
- 和田地区耕地时空演变的生产-生态效应研究
- 努尔比耶·奥布力艾散,阿依吐尔逊·沙木西,艾则买提江·麦麦提图尔荪
- 耕地在干旱区土地利用中是贡献显著的重要地类,分析其生产-生态效应时空变化有助于解释耕地变化在区域粮食生产与生态环境保护中的作用,为实现生产-生态协同保护提供参考。本研究基于1990、2000、2010、2020年的土地利用分类数据,运用土地利用转移矩阵、耕地生产水平假设模型、遥感生态指数(RSEI)模型,揭示和田地区耕地时空演变下的生产-生态效应。结果表明:1990—2020年,研究区耕地面积增加了1 702.63 km2。8个县(市)耕地面积变化趋势相同,但差异显著,未利用地开垦和林、草地复垦是新增耕地的主要来源;退耕还林还草、建设用地扩张和耕地荒废是耕地减少的主要原因;耕地生产水平向好发展,无生产耕地占比下降12个百分点,中、中高生产耕地总占比增加14个百分点。从耕地生产效应来看,研究区固定耕地生产正效应(面积占比55%)大于负效应(面积占比2%),耕地转移效应(面积占比43%)有效弥补了流失的生产效应面积,然而从各阶段效应来看,固定负效应面积逐渐增加,固定正效应面积逐渐减少,转移效应面积呈现波动下降趋势。研究区耕地等级主要为一般生态等级,耕地生态环境质量呈恶化趋势,固定耕地生态环境质量恶化面积为改善面积的2倍以上;转移耕地恶化面积为改善面积的近1.4倍。阶段性变化中,耕地生态环境质量在前20年得到改善,而后10年出现恶化,其原因在于固定耕地和转出耕地生态环境质量下降。研究表明,研究区耕地变化促进了区域生产的提高,但同时导致耕地生态环境质量逐渐恶化。因此,在未来的国土空间规划与管理中应坚持生产-生态融合发展,优化土地资源配置。
-
- 基于XGBoost算法的可恢复耕地宜耕性评价——以湘阴县为例
- 刘敏,周健,胡月明,张林,赵清林,秦雅静,陈瑗瑗
- 为科学有序开展可恢复耕地资源的整治,本研究提出一种基于XGBoost算法的可恢复耕地的宜耕性评价方法。选取自然条件、区位条件、社会经济状况以及工程条件等4个方面的因素,涉及海拔高程、坡度级别、国家自然等、集块面积、国家经济等、地块形状等36项影响因素为自变量,以现状可恢复耕地和耕种耕地二分类为因变量,分析各项影响因素对耕地宜耕性评价的重要程度,并进一步结合皮尔逊共线性分析和指标关联性分析,最终得到21项影响因素及其权重P值,优化后影响因素的权重P值相对稳定,其中自然因素对可恢复耕地宜耕性的影响权重最大,区位因素和工程因素权重次之,社会经济因素的权重最小。经过验证发现,预测耕种情况与实际耕种情况的符合率高达91.87%,且具有良好的泛化能力和鲁棒性,预测效果良好。借助上述模型预测得到的湘阴县可恢复耕地地块的宜耕潜力,形成如下认识:全县中西部平原区可恢复耕地宜耕潜力明显优于东部丘陵山区;可恢复耕地中未耕种和即可恢复地块的宜耕潜力高于工程恢复类地块,这些地块均属于良好的整治地块,可优先整治恢复为耕地;从可恢复耕地具体地类来看,坑塘和养殖坑塘类可恢复耕地的宜耕潜力最大,其次为其他林地类可恢复耕地;在耕地整治过程中,应结合可恢复耕地的宜耕性评价,合理有序地开展可恢复耕地的整治;此外,应开展精细化的耕地“非粮化”监测,实施差异化补偿政策,以遏制耕地“非粮化”。
-
- 鄂东北土壤侵蚀时空演变及其影响因子定量评价
- 平耀东,田培,任茜,龚雨薇,贾婷惠,杨严攀,虞悦
- 为定量揭示鄂东北土壤侵蚀时空演变特征及其影响因子的贡献,基于RUSLE模型和2000—2020年遥感影像数据探究土壤侵蚀强度的时空变化,并结合地理探测器模型识别土壤侵蚀主导因子及其交互作用效应。结果表明:2000—2020年鄂东北土壤侵蚀模数呈波动减小趋势,2020年的土壤侵蚀模数较2000年下降62.82%;侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,二者面积之和占总侵蚀面积的82%以上;微度侵蚀面积占比上升,轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积占比呈波动下降趋势;中部和东北部土壤侵蚀明显改善,东北部土壤侵蚀模数仍较高;耕地是土壤侵蚀的主要地类,其土壤流失量占总流失量的74.82%~82.42%;15°~35°坡度区间分布着69.33%的极强烈侵蚀土壤和85.55%的剧烈侵蚀土壤;土壤侵蚀影响因子解释力(q值)表现为植被覆盖度>坡度>海拔>土地利用类型>降雨,植被覆盖度是影响鄂东北土壤侵蚀变化的主要因子,植被覆盖度和坡度之间的交互作用对土壤侵蚀强度的解释力最大(32.28%);植被覆盖度小于0.3和坡度大于35°的区域发生土壤侵蚀的风险最高。近20年间鄂东北土壤侵蚀明显改善,这主要得益于封山育林、退耕还林等水土保持措施的实施以及多因子协同治理。
-
- 四种环境材料单施对煤矿区土壤结构和性状的影响研究
- 冯俊义,赵萌萌,谭菁,马浩冉,任杰,黄占斌
- 为解决煤矿区土地复垦中表层土壤结构差、持水能力低和养分贫瘠等问题,通过土壤培养模拟试验,研究了单施聚丙烯酸钾、黑矾、生化腐植酸和煤基腐植酸等4种材料对土壤改良的效果,并确定了适宜的施用量。结果表明:与对照(CK)相比,4种材料中聚丙烯酸钾能显著降低土壤容重,提高孔隙度和田间持水量,其添加量5 g·kg-1施用7 d时,容重较CK降低了14.02%,孔隙度、田间持水量分别提高了28.31%、54.32%;黑矾能降低土壤pH和速效养分,当添加量5 g·kg-1施用25 d时,pH、有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别降低了0.21、30.24%、56.81%、9.77%;两种腐植酸对土壤容重、田间持水量、pH、速效养分均有影响,添加8 g·kg-1生化腐植酸作用25 d时,有效磷和碱解氮较CK提高了15.18%、55.83%,pH降低了0.38,而添加5 g·kg-1煤基腐植酸时,有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别提高了12.38%、28.72%、11.47%。研究表明,4种材料能不同程度改善土壤结构、提升水分保持能力、增加速效养分含量。
-
- 煤基与生物基腐植酸配施对土壤结构改良的影响
- 赵萌萌,冯俊义,黄震,郝文静,黄占斌
- 为探究煤基腐植酸与生物基腐植酸混合对土壤结构的影响并筛选出一种效果最佳的混合比例,本研究采用土壤培养方法,通过将煤基腐植酸与生物基腐植酸按不同质量比设计成复合腐植酸改良半生土,以不施腐植酸为对照(CK),分析培养10、25、50 d时复合腐植酸对土壤团聚体、孔隙度等结构指标的影响。结果显示:土壤各项理化指标整体改良效果表现为50 d>25 d>10 d;土壤团聚体含量、平均质量直径随煤基腐植酸含量增加而增加,单施煤基腐植酸时最佳,培养50 d时土壤团聚体含量较CK组增加116.36%,平均质量直径较CK组增加了21.80%;比较发现,培养10 d时土壤总孔隙度、田间持水量随生物基腐植酸比例增大而增加,容重随之降低,而培养25 d和50 d时,总孔隙度和田间持水量则随煤基腐植酸比例增大而增加,容重随之降低;煤基和生物基腐植酸7∶3组合最佳,50 d时该组合土壤总孔隙度和田间持水量分别较CK组增加10.46%和43.52%,容重降低8.25%。研究表明,煤基腐植酸和生物基腐植酸均可有效改善土壤结构,当混合质量比为7∶3时效果最佳。该混合比例的复合腐植酸可综合生物基腐植酸和煤基腐植酸的优点,有效改善土壤结构,为退化土壤修复提供一定的技术支撑和科学依据。
-
- 气候智慧型农业措施对中国农田土壤有机碳含量影响的Meta分析
- 宫园,徐玉婷,潘友菊,郭树洁
- 气候智慧型农业(Climate-smart agriculture,CSA)作为一种致力于实现提高农业效率、增强农业适应性和减少温室气体排放三大目标的新型农业,已经在全球农业区得到了广泛实施。本研究旨在探究4种CSA措施——生物炭、免耕、绿肥和秸秆还田对我国农田土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量的影响,以期为我国农田SOC管理和CSA的推广提供科学依据。数据来源于CNKI和Web of Science两大文献数据库,共收集了2002—2022年78篇相关的大田试验文献,并摘录470条试验结果和试验背景信息,利用整合分析(Meta-analysis)的方法量化4种CSA措施对我国农田SOC含量的作用效果及作用过程中的外部影响因素。结果表明:相较于传统农业,CSA措施对农田SOC含量具有显著的提升作用,总体可提高18.19%。4种措施的实施效果表现为生物炭>秸秆还田>绿肥>免耕,SOC含量增长率分别为46.67%、17.08%、9.32%、7.34%。区域环境因素(气温、降水、土壤深度、土壤pH、初始SOC含量等)和管理方式(试验持续时长、试验地种植模式)在不同程度上影响4种CSA措施的实施效果,且在我国不同区域实施CSA措施,SOC含量变化差异显著。综上所述,CSA措施对我国农田SOC含量有显著影响,其影响效果与气候、土壤、管理方式、地域等密切相关。在CSA实践中,应综合考虑各因素对实施效果的影响,采取适宜的措施和管理方式,以最大程度促进农田SOC含量的提升。
-
- 秸秆还田及不同比例控失尿素对华北平原小麦产量及潮土性质影响
- 张水清,涂昊泽,岳克,黄绍敏,张博,宋晓,郭斗斗,张珂珂,岳艳军
- 为探讨不同控失尿素比例和秸秆还田对华北平原小麦产量及潮土化学性质的影响,本研究以华北潮土区小麦-玉米轮作体系为研究对象,采用裂区试验设计,以秸秆还田为主区,控失尿素比例为副区。秸秆还田模式设秸秆全量还田(S1)、秸秆不还田(S0)2种;控失尿素比例设不施肥(CK)以及控失尿素占总施氮量比例为0、40%、70%和100%(LCU0、LCU40、LCU70、LCU100)5个处理。在作物收割后进行产量测定,并采集0~20 cm耕层土壤进行常规土壤养分含量测定。结果表明:与S0处理相比,S1处理显著提高土壤有机质和速效钾含量。控失尿素显著提高土壤硝态氮含量,其他土壤养分含量无显著变化。秸秆不还田条件下,施用化肥显著降低了土壤pH值。控失尿素比例为70%时土壤养分含量最高。秸秆还田对小麦产量及吸氮量无显著影响,控失尿素对小麦产量及吸氮量增加具有极显著影响。在所有处理中,S1-LCU40处理的籽粒和秸秆产量最高,籽粒产量达7 009.26 kg·hm-2,秸秆产量达11 361.38 kg·hm-2。秸秆还田对土壤氮素依存率具有显著影响,不同比例控失尿素对氮素收获指数具有显著影响,对氮肥表观利用率、土壤氮素依存率具有极显著影响。控失尿素比例为40%或70%时氮素吸收利用指标较优。综上,在华北平原潮土区,秸秆还田与40%控失尿素比例配施可以显著提升土壤供氮能力,提高小麦产量和氮素吸收与利用指标,是较为适宜的管理措施,但其机理及长期效应还需进一步研究。
-
- 水资源丰沛区农业用水效率空间格局及影响因素——以浙江省为例
- 方苗,贺义雄,余晓洋
- 本研究通过构建农业水资源利用效率指标,采用超效率SBM模型对浙江省2010—2020年的农业用水效率进行了测度,并运用核密度估计法分析了农业用水效率的时空演变规律,最后运用地理探测器探析了农业用水效率的主要影响因素,为解决我国农业水资源短缺和水环境污染问题提供参考。结果表明:浙江省农业用水效率从2010年的1.153上升至2020年的1.661,年均增长3.71%,多年均值为1.535,始终处于有效利用状态,多年稳定性较强,且纯技术效率影响较大;浙北地区农业用水效率高于浙南地区,但地区差异逐步缩小;经济发展水平、政府对农业用水的重视程度、农业种植结构、水资源丰裕程度是影响浙江省农业用水效率空间分异的主要因素,同时农业用水效率的空间分异并不是单一因子作用的结果,而是在多种因子共同作用下非线性增强的结果。据此,浙江省需从提高农民收入水平、加大农业财政投入力度、推进节水灌溉技术、提高农户主体节水意识等方面着手进一步提升农业用水效率。
-
- 于桥水库浮游植物群落时空动态及影响因素分析
- 高锴,李泽利,赵兴华,张晓绪,梅鹏蔚,张震
- 为探究于桥水库浮游植物群落结构时间与空间变化及其与环境因子的相关性,本研究于2020年5—12月,对于桥水库5个采样点浮游植物群落结构及水体理化因子进行调查分析,运用浮游植物种类多样性指数及综合营养状态指数(TLI)对水体营养状态进行评价,同时应用Pearson相关性分析探究影响浮游植物群落结构的主要环境因子。结果表明:于桥水库浮游植物共隶属于7门86属194种,以绿藻门、蓝藻门及硅藻门为主,7月种类数最多,12月最少。优势种共有17种,蓝藻门最多。于桥水库全年浮游植物平均丰度为1.35×108 cells·L-1,年均生物量为67.73 mg·L-1,从浮游植物群落组成时间差异来看,蓝藻门丰度始终最高,占比为78.75%~95.17%。甲藻门、金藻门及裸藻门占比均较小,合计占比在0.10%~1.48%之间。空间分布上,库中心浮游植物丰度最高,水库入口三岔口最低。TLI评价结果表明,于桥水库2020年处于轻度富营养状态,且夏季评价结果较好。在空间上,库区北部东马坊评价结果较差,水库入口三岔口较好。Pearson相关性分析结果表明,水温、pH、总氮浓度、高锰酸盐指数及叶绿素a浓度是影响于桥水库浮游植物群落结构的重要因子。
-
- 施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响
- 贾远彬,陈康怡,丛孟菲,胡洋,唐光木,徐万里,朱新萍,贾宏涛
- 生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm-2和126.00 t·hm-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm-2生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm-2对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用。
-
- 生物炭替代草炭对生菜生长和营养品质的影响
- 余海燕,月培茜,贾永霞,蒲玉琳,罗弦,唐姗姗,徐嘉宁
- 为探究生物炭替代草炭用于生菜无土栽培的可行性,以草炭、珍珠岩和蛭石栽培基质为对照(CK),用体积分数5%(BS5)、10%(BS10)、15%(BS15)、20%(BS20)的生物炭替代草炭栽培生菜,分析生菜生长和营养品质指标的变化及其与基质性质的相关关系。结果表明:5%~20%生物炭替代草炭后,各处理基质的容重和碱解氮含量显著降低,总孔隙度、通气孔隙度、速效磷、速效钾、微生物生物量和酶活性显著升高。生物炭替代草炭后,生菜的生长状况均优于对照,地上部和根系干质量分别较对照增加了29.31%~67.24%和50.00%~158.33%;同时,各处理生菜的根系活力、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量均显著高于对照。RDA分析结果显示,基质的容重、通气孔隙度、碱解氮、速效磷、速效钾是影响生菜生长和营养品质的主要理化性质因子,而微生物生物量碳、蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物生物量氮是影响生菜生长和营养品质的主要微生物学性质因子。研究表明,生菜栽培基质中5%~20%的草炭由生物炭替代是可行的;生物炭主要通过改善基质的孔隙状况、提高养分循环酶活性和有效养分含量来促进生菜的生长和营养品质的提升。
-
- 我国羊养殖量及其粪尿资源化利用潜力分析
- 邓茹丹,王国英,李丹阳,李国学,袁京
- 为了解我国各地区羊粪尿产量及其资源化利用潜力,本研究依据统计年鉴数据和粪尿产排污系数,估算了2021年我国各省份羊粪尿产生量、羊粪尿肥料化和能源化利用潜力,进一步测算了羊粪尿养分农田耕地负荷。结果表明,2021年全国羊粪尿总产生量达2.91亿t,其中总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)含量分别为91.08万、19.28万t和73.89万t,可有效替代氮肥(以尿素计)255.31万t、磷肥(以P2O5计)108.45万t、钾肥(以K2O计)191.82万t,可产沼气165.95亿m3,具有较高的肥料化与能源化利用潜力。青海和西藏两省份农田耕地负荷居全国第一和第二,消纳羊粪尿时,应充分考虑耕地、农牧交错带、林地和草地等多种土地类型。
-
- 环境中的氟及其环境效应与污染治理
- 张宇琦,徐惠风,文波龙,路鑫雨,罗那那
- 氟是自然界中固有元素,广泛用于预防和治疗人类疾病,并且在化工、医疗、农业等领域中用于制成新型材料以改善人类生活。然而大量非自然衍生出的氟化物进入环境中,导致环境及生物体氟过量,引起生态环境的变化,影响环境质量,对人类健康和生态环境构成威胁,因此,氟的生物地球化学研究越来越受到关注。本文整理分析了氟在环境中的分布、来源以及不同环境介质中氟的赋存形态和生物、非生物影响因素,并且对其在土壤-水-植物中迁移转化过程、吸附解吸规律以及污染治理等方面进行了讨论,指出进一步深入开展氟环境行为、环境效应研究的方向,以期为氟污染的治理和环境过程调控提供支持。
-
- 我国典型区域农户地膜应用与回收处理行为的调查研究
- 崔吉晓,徐菊祯,白润昊,刘勤,何文清,严昌荣
- 地膜是我国重要的农业生产资料,其残留污染的有效防控对于促进我国农业绿色发展具有重要意义。农户是地膜残留污染防控的基本单元,其行为直接影响防控成效。本研究采用互联网发放调研问卷的方式,在我国新疆、山东和湖北3个地膜使用具有代表性的省(自治区),对农户的地膜购买、使用、回收和处理行为开展调研,共收集389份有效调查问卷;使用二元Logistic回归分析方法,进一步研究了影响农户回收与处理地膜的因素。结果表明:调研农户中有85.9%的农户地膜购买渠道为农资零售店,且购买时有68.3%的农户主要关注地膜质量,53.2%的农户关注地膜价格;调研农户中有64.5%的农户在购买地膜时通过其拉伸强度来判断质量,但只有49.5%的农户了解新国标对地膜厚度的规定。在新疆地膜主要用于棉花、瓜类和玉米,作物地膜覆盖率分别为96.3%、48.3%和96.0%;在山东地膜主要用于花生和瓜类,作物地膜覆盖率分别为72.9%和92.3%;在湖北地膜主要用于瓜类和烟草,作物地膜覆盖率分别为40.1%和100%。地膜使用的主要驱动因素为提高收入,在新疆还有增温与保水、在山东有增温、在湖北则有控草等差异化的因素。人工回收是3个省份主要的回收方式,残膜回收率超过80%的农户仅有45.7%,回收的主要影响因素为农户的生态环境保护意识。网点回收是主要的残膜处理方式,占47.8%;塑料对环境的影响和投入成本是影响农户残膜处理行为的主要因素。农户年龄、家庭人口和不回收是否会影响耕种在5%水平上显著正向影响农户的回收行为;学历为高中以上人数、农业收入、是否会受到处罚在5%水平上显著正向影响农户的处理行为,是否有回收网点在1%水平上显著正向影响农户的处理行为。研究表明,农资零售店是调研区域农户购买地膜的主要渠道,调研区域的主要覆膜作物为棉花、瓜类、玉米和烟草,人工回收是主要的回收方式,并主要通过网点回收进行处理。此外,3个省份农户对地膜的科学认知水平还有待进一步提高,学历、农业收入、监管和是否设置回收网点会显著影响农户的处理行为。
-
- 不同地膜覆盖对南疆机采棉产量效益及残膜回收率的影响
- 刘海军,林涛,王新翠,王冬,张昊,王一帆,陈茂光,汤秋香
- 为探究不同地膜覆盖对南疆机采棉产量、经济效益和地膜回收的影响,本研究于2021年在新疆维吾尔自治区阿克苏地区沙雅县棉花地开展试验,以裸地(CK)为对照设置2种不同地膜覆盖处理,即高堡膜覆盖(GB)和普通PE地膜覆盖(PE),统计分析不同地膜覆盖下棉花的产量和经济效益,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明:高堡膜在棉花苗期(播种后20 d)能够显著提高棉田0~10 cm土层的土壤温度,较普通PE地膜和裸地分别提高0.78℃和2.19℃;保水率(第30天)较普通PE地膜提高2.51个百分点,具有良好的增温保墒效果。高堡膜覆盖可显著增加棉花的产量和经济效益,籽棉产量较普通PE地膜和裸地分别提高9.91%、33.13%,高堡膜覆盖和普通PE地膜覆盖的利润较裸地分别提高55.77%和27.22%。此外,高堡膜在使用前后的拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于普通PE地膜,一次性机械回收率高于80%。研究表明,高堡膜在南疆机采棉田具有较好的增温保墒效果,较普通PE地膜和裸地更有利于棉花的生长发育和产量提高,且其回收率较高,可在南疆棉田优先推广使用。
-
- 农光互补电站的生态产品价值核算——以正泰江山200 MW农光互补电站为例
- 魏宇帆,金建峰,丁倩,周金莺,张芳明,杨武
- 为定量评估农光互补电站的生态效益,本研究基于生态产品价值核算的功能价值法,以华东地区最大的农光互补电站——正泰江山200 MW农光互补电站作为案例区开展了农光互补电站生态产品价值的核算。研究基于农光互补电站的特点对生态产品指标进行了筛选,选取了农业产品、水源涵养、土壤保持、固碳、释氧和空气净化6个核算指标,同时结合遥感和地理信息数据、实地采样数据以及农业种植数据,量化了农光互补电站的生态效益。根据光伏板下种植类型的差异,将案例区划分为山茶区、蔬菜区、中药区、养殖区和猕猴桃区5个区域。核算结果表明:2021年该电站的生态产品价值量为1 605.64万元,其中,供给产品为169.37万元,占10.55%,调节服务为1 436.27万元,占89.45%;从不同分区来看,山茶区的生态产品价值最高,其次是猕猴桃区、蔬菜区和养殖区,中药区最低;从单位面积生态产品价值来看,2021年案例区的单位面积生态产品价值为3.79元·m-2。农光互补电站的生态产品价值核算定量地展示了农光互补模式良好的生态效益,填补了定量评估农光互补电站生态效益的研究空白,对进一步提升农光互补电站的综合效益提供了技术支撑,同时为光伏资源和生态产品价值协同实现提供了新思路。
-
- 耐乙草胺促生菌筛选及其对玉米幼苗的促生效应
- 张凤麟,黄宁,李雷,陈伟东,季欣悦,包英哲,王鸿斌
- 分离筛选具有耐乙草胺特性的促生菌株,并对其进行菌种鉴定,可为推进多功能微生物菌剂的研发提供可行性方案和理论依据。本研究利用不同浓度乙草胺的改良培养基筛选出具有高耐乙草胺能力的菌株,测试其在不同培养基条件下的促生作用,并通过促发芽试验和盆栽试验验证可行性。结果表明:菌株JL7与JL16为高耐乙草胺且具有较强促生能力的根际促生菌,两株菌对乙草胺的最大抗性浓度达700 mg·L-1。JL7的溶磷能力高达223.21 mg·L-1,产IAA(吲哚乙酸)量达82.40 mg·L-1。经鉴定JL7菌株为肠杆菌属(Enterbacter sp.),JL16菌株为醋菌属(Acetobacter sp.)。促发芽试验结果表明,施入JL7与JL16菌株72 h后发芽率分别较对照提高9.42、3.84个百分点,且JL16菌株对芽长与根长有显著的促生作用,较对照增加52.53%、23.22%。盆栽试验中,JL7与JL16的添加对株高、茎粗、根直径、根长等植株形态指标均表现为促进作用,并证实菌株JL7、JL16在土壤中仍对乙草胺具有耐受性。两种耐乙草胺菌株在促生方面具有显著效果,这为后期微生物改良土壤和开发新型微生物肥料提供了菌种资源和理论基础。
-
- Cd胁迫下接种根瘤菌对紫花苜蓿氮代谢的影响
- 孙文君,吴基正,李元
- 为探讨接种根瘤菌对Cd胁迫下紫花苜蓿氮代谢的影响,采用盆栽试验,以2种紫花苜蓿(维多利亚、WL525HQ)为植物材料,研究Cd(0 mg·kg-1和50 mg·kg-1)处理土壤接种根瘤菌对两种紫花苜蓿的氮代谢关键酶活性和含氮化合物的影响。结果表明,Cd胁迫影响紫花苜蓿氮代谢,50 mg·kg-1 Cd胁迫对未接种根瘤菌紫花苜蓿WL525HQ地上部硝酸还原酶(NR)活性的影响最大,NR活性较0 mg·kg-1 Cd处理降低85.01%。0 mg·kg-1 Cd处理时,WL525HQ接种根瘤菌后地上部谷氨酸合成酶(GOGAT)活性较未接种组提高95.53%,维多利亚接种根瘤菌后地上部天冬酰胺合成酶(AS)活性增加33.30%。50 mg·kg-1 Cd胁迫时,与不接种根瘤菌相比,接种根瘤菌的WL525HQ地上部NR活性增幅最大(164.66%),接种根瘤菌后维多利亚地下部NR活性与未接种处理相比提高99.46%。50 mg·kg-1 Cd处理中,接种根瘤菌缓解了Cd胁迫对紫花苜蓿含氮物质积累的抑制,维多利亚、WL525HQ的可溶性蛋白含量分别比未接种组显著提高6.24%和5.82%,游离氨基酸含量增加16.10%和18.70%,维多利亚总氮含量显著提高9.48%。研究表明,接种根瘤菌可通过调节氮代谢关键酶活性来促进Cd胁迫下紫花苜蓿的氮素向蛋白质合成的方向转运积累,一定程度上缓解Cd对紫花苜蓿的伤害。
-
- 叶面喷施吲哚乙酸对小花南芥和玉米间作富集铅的影响
- 肖峰,刘才鑫,祖艳群,王磊,李祖然,王吉秀
- 为探究吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)对小花南芥(Arabis alpina L.var.parviflora Franch)与玉米(Zea mays L.)间作的生理生化响应及富集铅(Pb)的影响,本研究设置Pb(1 000 mg·kg-1)胁迫下叶面喷施不同浓度IAA(0、25、50、100 mg·L-1)对间作植物生物量、抗氧化酶活性、光合特性和Pb富集特征的影响。结果表明:25 mg·L-1浓度处理下间作小花南芥地下部分生物量比单作提高80.1%,间作小花南芥叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较单作提高42.1%、20.3%和21.8%,丙二醛(MDA)含量降低25.8%,间作玉米叶片SOD、POD和CAT活性较单作提高40.1%、44.4%和50.0%,MDA含量降低10.9%。随着IAA处理浓度的增加,小花南芥和玉米净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先增加后减少,25、50 mg·L-1处理下达到峰值后,100 mg·L-1处理下有所减少。随着IAA处理浓度增加,间作小花南芥和玉米Pb富集系数先增加后减少,间作玉米转运系数增加。综上所述,25、50 mg·L-1处理下,IAA通过提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性、增加光合色素的含量来增强光合作用,进而提升间作小花南芥对Pb的富集效应和玉米的耐受性。
-
- 基于POI数据的乡村旅游资源空间分布特征——以天津市蓟州区为例
- 佟盾,张戈,朱凤杰
- 为探讨蓟州区乡村旅游资源点的空间分布特征及其影响因素,推动乡村旅游产业发展,优化乡村旅游资源空间结构,本研究以蓟州区乡村旅游资源POI数据为研究基础对旅游资源进行分类,利用标准差椭圆、地理集中指数、基尼系数以及核密度估计分析等方法,研究蓟州区乡村旅游资源空间分布特征,结合地理探测器的研究方法对其影响因素进行探测识别。结果表明,蓟州区乡村旅游资源空间分布呈现出三大特性,即景区依赖性、集聚性和向心性,以“一片区,两个增长极”的空间集聚格局为主,总体特征表现为北部密度高、南部密度低。各类乡村旅游资源分布特征具有差异性:自然旅游资源分布于蓟州区西部与北部,以A级旅游景区为核心吸引物形成集聚格局,并通过极化效应推动乡村旅游资源在集聚区内进一步增加;人文旅游资源主要分布于蓟州区中部与西部,呈现出以增长极为主的空间集聚格局。地理探测器分析结果显示,乡村旅游资源的空间集聚格局是基于自然本底因素形成,并受到社会经济和客源吸引潜力因素的共同驱动,影响因素按解释能力从高到低分别为海拔高度(0.81)、A级旅游景区数量(0.68)、旅游发展政策(0.55)、旅游收入(0.53)。自然本底奠定了空间集聚的资源基础,A级旅游景区作为空间集聚的核心增长极,旅游发展政策引导强化了其地域根植性,而经济社会因素又影响着空间集聚的市场规模。双因子的交互效应比单因子的影响力高,产生非线性增强与双因子增强两种效应。研究表明,蓟州区乡村旅游资源在空间上呈集聚、不均衡的分布特征,受自然本底条件、社会经济水平及客源吸引潜力等因素的综合影响。
