农业资源与环境学报杂志2024年第5期
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- “双碳”目标下农业废弃物资源化实施新路径
- 漆新华,仇冰洁,付君妍
- “碳达峰”和“碳中和”是我国的重大国家战略,作为第一产业的农业在这一战略目标的实现过程中发挥着至关重要的作用。而农业领域“双碳”目标的推进中农业废弃物的资源化又是重要的一环。本文阐述了农业废弃物除传统的“五料化”利用技术之外的几种资源化新路径,包括将农业废弃物定向转化为高附加值化学品和液体燃料、农业废弃物制备生物炭及其他功能化碳材料、农业废弃物制备可燃气以及农业废弃物制备生物质基可降解塑料等,并简要提出了这些农业废弃物资源化新路径需要进一步提升的问题及在实施过程中如何实现最大程度的碳减排,从而最大程度地促进农业领域“双碳”战略目标的实现。
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- 新质生产力与乡村绿色发展:新业态培育与新路径探索
- 王永生,璩路路,崔许锋,杨琰瑛,周莉
- 发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,也是农业农村绿色发展的重要抓手。5位来自相关领域的青年学者,以笔谈方式,对新质生产力与乡村绿色发展进行了深入探讨。相关内容及核心观点如下:(1)新质生产力是壮大农业新产业的重要着力点,培育农业新模式的重要黏合剂,加快催生涉农新业态,可为农业生产、经营管理带来新动力、活力和竞争力,促使农业转向“多元化、多业态、多功能”,快速步入“全产业链、复合型”的绿色发展赛道;(2)中国式现代化农业新质生产力体系,能够促进乡村治理工程化和决策信息化,促进组织重建、产业重塑和空间重构,有利于构建城乡融合和乡村振兴的产业链-价值链-供应链体系,全面推进科技赋能乡村绿色发展;(3)新质生产力通过驱动科技创新、绿色转型、资源效率和数智素养提升推动乡村绿色发展,有利于发展高价值农业,促进乡村地区生态系统服务价值转化和农业生产转型升级,推进宜居宜业和美乡村建设和乡村全面振兴。
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- 基于农田生境管理的农作物害虫生态防控研究进展
- 张艳军,杨殿林,王慧,赵建宁,张海芳,何北辰,刘雨欣,向子仪,王杰
- 农业的集约化伴随着非作物生境的丧失,导致了农田生物多样性的锐减,削弱了天敌对农作物害虫的天然控制作用。害虫重发频发和农药残留污染严重威胁人类的食物安全。基于农田生境管理保育农田生物多样性,利用生物之间的平衡作用实现对农作物害虫的生态防控,是破解集约化农田生态与环境问题的关键,也是促进农业绿色可持续发展的根本途径。本文简述了农作物害虫生态防控的发展,系统归纳了农田生境管理的概念、原理、技术及应用进展,重点展望了非作物生境管理领域理论研究、方法技术和组织实践的发展方向,旨在为农作物害虫生态防控相关理论研究及应用实践提供参考。
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- 陆地生态系统多功能性的研究进展:基于趋势、方法和影响因素的探讨
- 张思琪,龚玲玄,樊平,胡如男,谭炳昌,张贵龙,王丽丽
- 生态系统具有同时维持多种生态功能和服务的能力,被称为生态系统多功能性(Ecosystem multifunctionality)。近年来,随着全球变化对生态系统的影响日益加深,针对陆地生态系统多功能性的研究也逐渐成为一个热点。本文从概念发展、热点趋势、指标量化和影响因子等方面阐述陆地生态系统多功能性的发展情况与研究现状,结果表明:自2004年“多功能性(Multifunctionality)”的概念被首次提出以来,该领域研究在2018年开始呈指数增长趋势,在此期间有学者细化了对生态系统多功能性定义的分类并提出生物多样性对生态系统多功能性的影响。通过文献计量分析发现,陆地生态系统比水生生态系统受到更多的关注,且对于生态系统多功能性的研究热点主要集中在生物多样性和多功能性领域。通过综合分析全球变化对陆地生态系统多功能性的影响发现,生物多样性促进陆地生态系统多功能性,气候变化和土地利用变化对陆地生态系统多功能性具有抑制作用。因此需要制定有效的政策和措施保护陆地生态系统多功能性的完整和稳定,确保人类社会的可持续发展。
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- 不同田边植草带对地表节肢动物群落结构的影响
- 刘仟龙,罗林华,孙傲,张海芳,王慧,张艳军,杨殿林,张成龙,赵建宁
- 在耕地边缘构建植草带有利于提升农田生物多样性及其生态系统功能。为探究田边植草带对地表节肢动物的影响及其建植方法,本研究以华北集约化农田为研究区,设置了由不同植物物种组成(分别为2、4、6种和8种植物组合)的人工植草带,通过陷阱法采集地表节肢动物并探究其群落结构特征对不同植物组合的响应。结果表明:本研究中地表节肢动物的优势类群为鼠妇、蜘蛛、蟋蟀和山蛩虫,其中鼠妇为最主要的节肢动物类群,数量占总数的52.06%,而人工植草带中鼠妇的数量及相对丰度均高于荒地和农田处理;与农田对照处理(CKN)相比,人工种植的植草带显著增加了地表节肢动物的多度和类群数,其中6种植物组合(T6)处理和8种植物组合(T8)处理的地表节肢动物的多度与类群数显著高于4种和2种植物组合处理(T4和T2);对地表节肢动物营养功能群分析发现,人工植草带显著提高了地表节肢动物各个营养功能群的数量,特别是食碎屑类动物和捕食类动物,其中 T6处理和 T8处理的食碎屑类动物分别为荒地处理(CKH)的 3.9倍和 4.9倍,为 CKN处理的 6.3倍和 7.9倍,而 T6处理的捕食类动物分别为CKH和CKN处理的1.6倍和1.9倍;通过相关性分析发现,地表植被大多数生物多样性特征都与地表节肢动物的多度和类群数呈正相关,其中植被的盖度、地上生物量和物种数与地表节肢动物的类群数呈极显著正相关,而植被的多度与地表节肢动物的多度呈负相关,植被的盖度与地表节肢动物的多度不相关。总体而言,在华北地区,构建人工植草带显著增加了地表节肢动物的丰度和丰富度,能够涵养更多的节肢动物,特别是食碎屑动物和捕食类动物,有利于提升农业生态系统中的养分循环功能和生物控害功能。在四种人工建植的植物组合处理中,按照 6种植物组合和 8种植物组合建植的田边植草带更有利于华北地区地表节肢动物群落的建立和农田生态系统功能的提升。
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- 套作蚕豆对梨园土壤肥力和微生物群落结构的影响
- 尹若涵,高丹娜,张维玲,许林英,刘琼,祝贞科,鲁顺保,葛体达,张艳杰
- 为探讨套作蚕豆对梨园土壤肥力及微生物的影响,本研究于蚕豆的苗期、开花期和成熟期,分别采集不套作(对照,CK)、套作苏蚕3号(CT1)、套作苏蚕4号(CT2)和套作慈蚕1号(CT3,本地品种)处理土壤,对土壤理化性质和微生物活性及群落结构变化进行研究。结果表明:套作蚕豆后苗期土壤硝态氮(NO3--N)和有效磷(Olsen P)含量有所增加,开花期土壤电导率、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和NO3--N含量显著增加,pH和Olsen P含量显著降低;套作蚕豆增加了土壤微生物量碳(MBC),成熟期 CT1 和 CT2 土壤 MBC 含量分别较 CK 显著增加 36% 和 51%(P<0.05);套作蚕豆还降低了与碳氮磷降解相关的水解酶活性。此外,套作蚕豆增加了细菌微生物丰富度指数和香农指数,其中增加了浮霉菌门(1.5~1.7 个百分点)、厚壁菌门(0.9~3.4 个百分点)、芽单胞菌门(0.7~1.1个百分点)和疣微菌门(0.3~0.5个百分点)细菌相对丰度,降低了变形菌门(1.3~2.7个百分点)、放线菌门(1.9~2.8个百分点)和酸杆菌门(0.1~1.1个百分点)细菌相对丰度。Mantel和CCA分析结果显示,pH和NO3--N是微生物活性的重要驱动因子,MBC是影响细菌群落结构的重要因子。研究表明,套作蚕豆有助于提高土壤微生物量及其群落结构多样性,对维持土壤微生态多样性具有重要的保育作用。
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- 微生物菌剂对鸡粪堆肥理化指标和细菌群落组成的影响
- 杨晨,李慧丽,董津汝,张欣怡,杨秋云,王月影,李和平,化党领
- 为探究微生物菌剂在鸡粪堆肥化过程中对腐熟指标和细菌群落的影响,本研究以鸡粪为原料,菌菇废渣为辅料进行好氧堆肥,设置菌剂处理组和对照组两组试验,对比堆肥过程中理化指标、发芽指数及细菌群落结构和多样性。结果表明:堆肥结束时对照组和菌剂处理组pH分别为8.37和8.70,电导率分别为1.86 mS·cm-1和1.67 mS·cm-1,含水率分别为43.25%和34.35%;与对照组相比,堆肥结束时菌剂处理组氮素损失率降低28.65个百分点,种子发芽指数为115.18%,高于对照组(94.83%)。高通量测序分析结果表明,添加微生物菌剂处理改善了堆肥细菌群落组成,有助于堆肥腐熟,抑制了部分条件性致病菌的生长。研究表明,添加微生物菌剂影响了鸡粪堆肥的细菌群落结构,减少了堆体氮素损失,提高了堆肥腐熟度。
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- 小麦专用肥配施改良剂对旱地小麦产量、品质及肥水效率的影响
- 王敏,毛航,姜兰芳,马小飞,姬虎太,李晓丽,郝建宇,张洋,张定一,曹勇
- 为探讨小麦专用肥配施改良剂的肥效,明确其对旱地强筋小麦产量、根系发育、品质及养分、肥水效率的影响,于2021—2023年定位研究了不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FP)、小麦专用肥(T1)、小麦专用肥+秸秆原位腐熟剂(T2)、小麦专用肥+秸秆原位腐熟剂+羧甲基纤维素钾(T3)处理下,旱地强筋小麦的产量及其构成、根系发育、品质及养分、肥水效率。结果表明:与FP处理相比,T2、T3处理籽粒产量及其构成因素均呈上升趋势,分别增产5.89%和11.53%;地上部生物量分别增加3.67%和4.26%;蛋白质含量、湿面筋含量和籽粒养分均有所增加;氮肥农学效率分别提高 43.42%和 70.55%;肥料偏生产力分别增加 5.93%和 7.77%;氮肥利用率分别提高10.78个百分点和27.73个百分点;经济效益分别增长5.13%和12.01%。T2处理下,面团的粉质特性和拉伸特性指标均表现最好。研究表明,N∶P2O5∶K2O配比为21∶18∶5的小麦专用肥配施秸秆腐熟剂和保水剂可提高旱地小麦产量和肥水效率。
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- 钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应
- 张铎,秦丁,杨启睿,张潇,王宜伦,李岚涛,苗玉红
- 为了探究钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应,为菊芋科学施钾及优质高产栽培提供参考依据,2022 年于河南省原阳县河南农业大学科教园区布置钾肥用量田间试验,设置 0(K0)、45(K45)、90(K90)、135(K135)、180kg·hm-2 (K180)和 225 kg·hm-2( K225)K2O六个处理,系统研究钾肥用量对成熟期菊芋块茎产量(播种后 206 d)及生育期间(播种后60、94、122 d和162 d)植株钾素积累量、冠层光合有效辐射[有效辐射量(APAR)和吸收系数(FPAR)]、冠层温度、叶片SPAD值、叶片解剖结构和抗氧化酶活性等理化特性,分析计算钾素收获指数、钾肥表观利用率和农学效率相关指标。结果表明:施钾可显著提高菊芋块茎产量,钾肥用量与块茎产量间变化趋势符合一元二次方程效应函数,适宜施钾量为204 kg·hm-2。生育期间,随钾肥用量增加,菊芋相关生理指标(植株钾素积累量、APAR、FPAR、叶片SPAD值、上下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵体厚度、抗氧化酶活性)均呈先上升后下降的变化趋势;冠层温度变化趋势则与之相反,且各指标均在施钾量为180 kg·hm-2时达至最优。菊芋钾肥表观利用率和农学效率随钾肥用量增加呈先升高后降低趋势,钾素收获指数总体则呈逐渐降低趋势。研究表明,合理施肥可显著增加菊芋块茎产量,改善菊芋生育期内生理活性,提高菊芋的抗逆性和钾肥利用效率。在豫北平原砂质潮土条件下,菊芋适宜施钾量为180~204 kg·hm-2。
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- 不同有机肥替代比例对青稞产量、养分利用和土壤性质的影响
- 乔丙颖,胥婷婷,张洋,史立东,张荣
- 为研究有机肥替代化肥比例对青稞产量、养分利用和土壤性质的影响,本研究以“昆仑 14号”青稞为供试材料,设置 7个试验处理,分别为不施肥(CK)、常规施肥(CF)以及有机肥替代 20%(T1)、40%(T2)、60%(T3)、80%(T4)、100%(T5),研究等养分投入下有机肥替代比例对青稞产量、干物质积累量、养分积累量、肥料利用率、土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明:随有机肥替代比例增加,青稞产量、干物质积累量、养分积累量和肥料利用率呈逐渐降低趋势,与CF相比,T1处理能显著提高青稞产量、养分积累量和肥料利用率;有机肥替代处理较CF提高了土壤有机质和硝态氮含量,降低了土壤pH值和铵态氮含量,对土壤全氮含量无显著影响,T1处理较CF提高了土壤速效磷和速效钾含量;有机肥替代处理土壤酶活性较CF处理明显提高,T1~T3处理脲酶活性显著提高 15.76%~19.51%,有机肥替代处理土壤碱性磷酸酶活性显著提高 24.32%~34.25%,T1和 T3处理更有利于土壤酶活性的提高。运用主成分分析法对各处理进行综合性评价,得分排序为 T1>CF>T2>T3>T4>T5>CK。研究表明,有机肥替代化肥可改善土壤理化性质,提高土壤酶活性,适宜比例的有机肥替代较常规施肥促进了青稞吸收利用养分并提高了产量,从综合性评分结果来看,有机肥替代20%处理效果最佳,为推荐施肥模式。
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- 乡镇尺度农田土壤养分时空变异性研究
- 赵宇航,殷浩凯,解文艳,周怀平,杨振兴,刘志平
- 为探究乡镇尺度农田土壤养分时空变化,以山西省寿阳县宗艾镇为例,基于1982(第二次土壤普查)、1998、2008、2018年四个时期的样点土壤数据,采用地统计学与克里金插值方法分析耕层土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、速效钾(AK)和速效磷(AP)的时空变异特征,并结合重心模型探究养分的重心迁移方向,揭示宗艾镇1982—2018年土壤养分时空变化规律及其影响因素。结果表明:1982—2018年土壤SOM、TN和AP、AK平均含量整体呈上升趋势,分别增加了3.30、0.19 g·kg-1和7.75、53.13 mg·kg-1。平均含量整体呈上升趋势,增幅分别为26.92%、26.39%、131.80%和70.31%。1982—2018年 SOM和 AP含量呈增加-减少-增加的趋势,而 AK和TN含量则不断增加。与1982相比,2018年SOM、TN、AP和AK的块基比均有所提高,表明四个时期的养分受结构因素和非结构因素(随机因素)的共同影响,且受非结构因素的影响程度逐渐增强,人为活动干扰对其影响越来越大。2018年研究区SOM含量的空间分布呈现东南部高、西北部低的格局,AK含量的分布呈南部高、北部低的特征,AP和TN含量的空间分布比较均匀。SOM和TN含量在研究区正南方向的空间分布不断增强,AP和AK含量在研究区东南方向的空间分布不断增强;SOM含量的空间分布逐渐趋于集中,AP、AK和TN含量的空间分布趋于分散。研究表明,施肥、秸秆还田是影响宗艾镇养分含量时空分异的主要因素,应结合实地条件开展旱地作物秸秆适水还田并注意“控氮稳磷减钾补微肥”,以确保稳定提升耕地质量。
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- 岩溶区与非岩溶区稻田土壤磷含量与碱性磷酸酶活性比较
- 朱虹颖,靳振江,张晓文,秦广法,陈伟坚,熊建华
- 为探究稻田土壤磷含量与土壤磷酸酶之间的关系,本研究以桂林毛村岩溶区试验场中岩溶区和非岩溶区的稻田耕层土壤为研究对象,对土壤总磷、速效磷、无机磷组分和碱性磷酸酶活性进行研究。结果表明:岩溶区总磷含量缺乏,速效磷含量丰富,无机磷组分主要为Fe-P、Ca8-P和Ca10-P,碱性磷酸酶活性为0.76~1.27 mg·kg-1;非岩溶区总磷含量极缺,速效磷含量中上,无机磷组分主要为Fe-P、Ca10-P和Al-P,碱性磷酸酶活性为0.06~0.35 mg·kg-1;岩溶区土壤总磷和速效磷的含量与碱性磷酸酶活性显著高于非岩溶区。相关性分析表明:岩溶区和非岩溶区的碱性磷酸酶活性均与速效磷含量呈极显著负相关;在岩溶区,Fe-P含量与碱性磷酸酶活性呈显著正相关;而在非岩溶区,总磷、Ca8-P和Al-P含量均与碱性磷酸酶活性呈极显著负相关。研究表明,速效磷和无机磷组分可能是引起岩溶区和非岩溶区土壤碱性磷酸酶活性差异的重要因素。
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- 基于氮素供应评估有机茶园氮肥施用的技术符合性
- 刘婧雯,田峪萍,袁宁,赵竹箐,双睿辰,邵金良,杜丽娟,孟凡乔
- 在有机生产管理和认证过程中,产品检测无法识别有机氮素和化学合成氮素,因此判断是否施用化学氮肥成为有机农业发展过程中亟需解决的问题。为了探索和评估有机生产中化肥的施用风险,本研究以云南省普洱市的5个有机茶园(分别命名为ZX、HLS、LS、YS和YCT)为研究对象,基于土壤-作物系统的氮素平衡原理,并结合绿肥、秸秆还田和土壤等非肥料氮供应情况和产量与氮素需求,估算相应茶叶产量条件下的氮肥施用量,进一步核算氮素满足率,评估2022年有机茶叶种植中化学氮肥施用的风险。结果表明:ZX、LS和YCT茶园的茶叶年产量较低,所需氮量分别为53.6、43.1 kg·hm-2和27.4 kg·hm-2,其非肥料氮供应量均在93.8~128.2 kg·hm-2之间,能够满足茶叶生产。HLS和YS两个茶园产量较高,非肥料氮供应无法满足茶叶生产,而YS茶园额外投入符合有机标准的有机氮肥63.0 kg·hm-2(以N计),超过理论所需肥料氮投入量的50%。HLS茶园肥料氮施用不规范,存在施用化学氮肥的风险。研究表明,5个茶园的实际肥料措施与评估结果一致性较高,本研究提出的氮素满足率指标基于氮素平衡原理,能较好评估化肥氮施用技术符合性。有机茶园生产中,通过持续实施绿肥、秸秆还田等措施提高土壤肥力,是确保茶园生产可持续性和有机认证符合性的重要保障,应在有机农业中进一步验证和推广应用。
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- 间作绿肥对盐碱地土壤改良及青贮玉米产量的影响
- 程永钢,金辉,郑普山,孙崇凤,姜洪进,金江,刘鸿宇
- 为探明间作绿肥对盐碱地土壤改良及种植作物产量的影响,本研究于2019—2021年在山西省朔州市山阴县典型中度盐碱地开展为期3年的田间定位试验。试验设5个处理:青贮玉米单作(CK)、化学改良(脱硫石膏、生物炭、复合肥)+单作(L)、化学改良+间作2行绿肥(LC1,绿肥选用毛叶苕子)、化学改良+间作3行绿肥(LC2)和化学改良+间作4行绿肥(LC3)。结果表明:与L处理相比,LC1、LC2、LC3 处理土壤有机质含量提高了 2.34%~4.45%、全氮含量提高了 22.46%~33.80%,0~20 cm 土壤 pH 降低了1.00%~2.27%,含盐量降低了 17.43%~21.64%,玉米产量显著提高 6.76%~8.54%,其中 LC2处理改良效果最佳。研究表明,化学改良+间作3行绿肥并翻压还田模式能有效改良盐碱土壤,提升土壤肥力,促进作物增产,是较好的盐碱地综合改良利用技术模式。
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- 三种生物质热解醋液矿物质和有机质组成及其辣椒叶面喷施效应
- 景俊丽,陈硕桐,王燕,赵正,刘成,刘志伟,夏少攀,卞荣军,刘晓雨,程琨,张旭辉,李恋卿,郑聚锋,DROSOS Marios,JOSEPH Stephen,潘根兴
- 为了解生物质热解醋液的无机与有机组成特点及其叶面喷施对蔬菜生长和品质的影响,探讨其组成及作物效应变化与不同原料和热解工艺的潜在联系。本研究选择苹果枝条、玉米秸秆和稻壳等三种农业废弃物炭化工程的热解醋液,分析其基本物质组成性质及可溶性有机质(DOM)含量,并采用提取-浓缩-GC-MS分析法研究供试醋液主要有机分子组成,继而以其为载体分别配制叶面液体肥料,进行辣椒田间试验。设置对照(清水,CK)、市售常规液体肥料(WSF)、稻壳醋液炭基液体肥料(RF)、玉米秸秆醋液炭基液体肥料(CF)和苹果枝条醋液炭基液体肥料(AF)5个喷施处理,采集成熟辣椒测定植株生长和品质指标。结果表明:三种热解醋液的DOM均以有机酸、酚类物质为主,同时含有少量酮类、醛类和酯类等物质。其中,苹果枝条醋液含有机酸量最大,稻壳醋液含酚类最多。不同液体肥料喷施处理均能促进辣椒生长和改善辣椒品质,其中AF处理效果最优,其次是CF、RF和WSF处理。与CK相比,不同液体肥喷施辣椒平均增产在35%以上,AF处理增产达62%;AF显著提高了辣椒坐果数、叶面积和SPAD值,增幅分别为54.73%、26.99%和19.67%;各处理下辣椒果长、果径均显著增加,AF处理下增幅均在25%以上。不同液体肥料喷施均显著增加了辣椒可溶性糖和辣椒素含量(平均增幅约20%),并提高了可溶性蛋白含量(增幅约5%);AF处理下辣椒可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、辣椒素和干物质等品质指标提升幅度在6%~30%之间。研究表明,热解醋液液体肥对辣椒的增产提质效应与热解醋液中微量矿质元素有关,也与小分子有机酸和抗氧化酚类物质含量有关,其分子过程和分子机理仍需要进一步研究。
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- “三生”功能视角下城市近郊区村庄发展适宜性评价与分类——以江西抚州临川区为例
- 曾艳,廖成浩,刘建生,刘卫平,吕雅慧
- 城市近郊区是城乡融合的关键地带,识别该地区村庄类型有助于统筹城乡发展格局。本研究以江西省抚州市临川区为研究对象,基于“三生”功能视角构建临川区村庄发展适宜性评价体系,利用空间自相关揭示其空间集聚特征,采用村庄类型识别系统划定339个行政村的村庄类型,进而提出村庄发展策略。结果表明:临川区村庄发展适宜度指数总体较高,生产功能、生活功能和生态功能指数平均值分别为0.592、0.585和0.466,前二者在空间上呈现“北强南弱”的分布格局;临川区村庄发展适宜度具有显著的空间集聚特征,具体表现为生产功能和生活功能指数的“北热南冷”以及生态功能指数的“中间冷边缘热”;临川区村庄类型分为 4类 2型,城郊融合类与集聚提升类中的集聚发展型村庄是乡村振兴的重点发展对象。根据村庄类型识别结果提出以地类管控为基础的村庄差异化发展策略,可以明确村域国土空间的优化布局,推动城乡深度融合。
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- 乡村家庭尺度全景碳流模型构建及实证
- 张宇鑫,李宏庆,杨铮,张晓青,薛冰
- 开展乡村家庭尺度的碳研究对于制定精细化的乡村碳治理策略和实现可持续发展目标具有重要意义。本研究利用物质流方法构建了乡村家庭尺度全景碳流模型,提出家庭的自然边界、社会边界和经济边界等概念,并将家庭活动划分成生产活动、经营活动和生活活动,以此架构了边界内活动及外界系统间的物质流和碳流。同时通过设立结构指标和效率指标构建了家庭碳流的评价指标体系,以衡量家庭碳排放量和碳排放价值,并以山东省淄博市的典型农耕兼业型家庭为例进行了实证分析。结果表明:家庭碳排放主要来源于能源使用,且各碳排放源的排放量差异较大;家庭投入和产出过程的碳排放量分别为 44 637 kg和4 558 kg,碳汇过程的碳汇量为547 kg,循环过程的潜在碳排放量为1 216 kg,投入过程的碳排放量远高于产出过程的碳排放量,并且碳汇和循环过程减少的碳排放量相对较低;家庭碳循环率、碳效率和人均碳排放量分别为21.0%、3.6 元·kg-1和12 162 kg,虽然家庭碳排放水平不高,但仍有较大的减排潜力。因此,未来案例家庭应优化调整消费结构,选择低碳能源产品,采用绿色低碳生活方式,特别是对经营活动产生的厨余垃圾进行垃圾分类,加强绿色基础建设,增设餐厅垂直绿化,在美化景观的同时增加家庭碳汇。
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- 粪肥还田对土壤-植物系统中抗生素和抗性基因分布特征的影响研究综述
- 王子寒,李红娜,王雪荣,李思
- 粪肥还田对土壤-植物系统造成了抗生素和抗性基因(ARGs)的污染,具有潜在环境风险。本文系统总结了粪肥、土壤、植物中抗生素和ARGs的分布特征,分析了土壤-植物系统中的关键影响因素。通过分析发现,微生物长时间处于低抑制浓度的抗生素和重金属环境中容易诱导ARGs的产生,粪肥还田和改良土壤中抗生素浓度和ARGs丰度存在明显的地理分区和粪肥种类差异。总体来看猪粪和鸡粪肥及对应土壤中的抗生素和ARGs残留高于牛粪肥,叶类与茄科类蔬菜容易富集抗生素及ARGs。粪肥类型、植物种类、土壤理化性质、重金属以及微生物群落等均影响土壤-植物系统中的抗生素和ARGs的分布规律;粪肥中抗生素向土壤和植物的迁移受抗生素特性的影响较大,且其浓度随跨介质迁移过程不断降低;细菌群落显著影响ARGs的迁移,ARGs在从土壤到植物的迁移过程中可被稀释100~1 000倍。未来需加强有机肥产品中抗生素及ARGs的浓度控制标准以及环境中ARGs的产生与迁移机制等研究。本综述旨在全面揭示土壤-植物系统中抗生素及抗性基因的分布特征及影响因素,为科学有效应对微生物耐药性的跨介质迁移提供基础。
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- 玛纳斯河流域生态系统服务及其权衡关系的驱动因素
- 殷丽雪,徐晓龙,胡保安,刘璐铭,王新军,贾宏涛
- 为缓解玛纳斯河流域绿洲农业经济发展与生态保护之间的矛盾,本研究以玛纳斯河流域为研究对象,利用InVEST模型量化了碳储量(CS)、产水量(WY)和土壤保持(SR)服务的时空分布特征,并在此基础上分析了生态系统服务(ESs)变化之间的权衡关系,通过 MGWR(多尺度地理加权回归)模型揭示了生态系统变化及其权衡与驱动因素之间的空间关系。结果表明:2000—2015 年,耕地和建设用地面积分别增加 50.81% 和 91.95%,未利用地和草地面积分别减少 16.88% 和 6.71%;CS 和 WY 分别增加4.76%和37.12%,而SR则减少9.94%;CS、SR与WY之间存在显著的权衡关系,且权衡强度空间异质性明显,南部山区是权衡强度的高值区域;ESs变化及其权衡关系与影响因子之间关系的性质和强度在空间分布上具有异质性,土地利用综合动态度、植被覆盖度和土壤有机碳含量是驱动ESs变化及其权衡关系的主导因子。研究表明,在玛纳斯河流域山区种植草地、绿洲区建立水资源保护区同时加大绿洲农业科技的投入,是促进生态系统服务可持续供给和缓解绿洲农业发展与生态保护之间矛盾的有效途径。
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- 不同类型地膜降解规律及其对土壤理化性质的影响
- 路浩东,赵少婷,张俊丽,王蕊,贾汉忠,代允超
- 作为世界上最大的地膜生产国和消费国,我国面临着传统地膜带来的土壤污染问题,可降解地膜在解决这一问题的同时也带来了新的争议。地膜覆盖改变了土壤水热循环,对土壤理化性质产生一定影响,然而覆盖不同种类地膜对土壤理化性质的影响以及降解特性差异有待进一步研究。本研究选取生物渗水黑膜(IB)、生物渗水白膜(IW)、生物渗水灰膜(IG)、生物降解黑膜(DB)、生物降解白膜(DW)、聚乙烯黑膜(AB)和聚乙烯白膜(AW)等7种地膜,在试验中分别采用氙灯或紫外灯老化来探究不同种类地膜对土壤理化性质的影响及其降解特性。结果表明:采用氙灯或紫外灯老化 35 d后,相较于对照处理(CK),氙灯+DW 处理土壤pH增加最多,增加了0.2;紫外灯+DW处理土壤有机质含量提高最多,提高了2.93 g·kg-1;紫外灯+IG处理土壤阳离子交换量增加最多,增加了 8.28 cmol·kg-1,但差异不显著;覆盖地膜可以促进硝态氮向氨态氮转化。在地膜降解方面,不可降解地膜在光照条件下短期内几乎不发生降解,可降解地膜则明显降解,其中紫外灯光照条件下降解速率大于氙灯光照条件;氙灯光照条件下地膜老化降解速率表现为IG>IB>IW>DW≈DB,紫外灯光照条件下地膜老化降解速率表现为DB>IG≈IB>DW≈IW;地膜降解时发生分子键断裂并伴随官能团变化,主要发生官能团相对含量变化,进而造成地膜裂解,形成微塑料进入土壤,对土壤环境造成危害。研究表明,短期内地膜覆盖对土壤理化性质有积极作用,生物渗水地膜降解速率快于生物降解地膜,不同地膜短期内均可以保持完整性,适合生长周期较短的作物,但可降解地膜会产生更多的微塑料,危害土壤环境。
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- 湖南省农业面源污染风险等级区划及防治对策
- 戴诗琴,宋晓明,彭紫微,吕鹏飞,刘民,林毅青,吴根义
- 为全面掌握湖南省农业面源污染状况,探讨农业面源污染风险等级区划及防治对策,本研究运用等标污染负荷法和GIS空间分析法,基于单位国土面积等标污染负荷和单位地表径流等标污染负荷对湖南省2018—2021年农业面源的污染源、污染物及其空间分布特征进行分析。结果表明:湖南省农业面源TN污染负荷最高,2018—2020年贡献率均在40%以上。污染负荷总体呈中部高、向四周逐渐降低的分布趋势。通过自然间断点分级法可将全省分为高、中、低风险区3个一级分区,根据污染来源,将全省划分为畜禽养殖污染型、农村生活污水污染型、农村生活污水-畜禽养殖污染型、农村生活污水-种植污染型、种植-畜禽养殖污染型、复合污染型6种污染类型,形成14个二级分区,并根据不同区划类型提出了湖南省农业面源污染的防治对策。
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- 1988—2020年新疆棉花生产格局与贡献因素
- 张志高,李艳敏,袁征,刘晓涵,舒馨月,刘嘉毅,郭超凡
- 为摸清新疆棉花生产变化与增产格局,本研究基于1988—2020年新疆棉花生产相关数据,运用数理统计和重心模型等方法对新疆棉花生产时空格局进行分析,探讨了棉花增产格局与贡献因素。结果表明,1988年以来新疆棉花生产变化呈现两个阶段:波动增长时期(1988—2014年),棉花产量由17.12万t增至337.85万t,种植面积由22.13万hm2增至197.00万hm2;波动下降时期(2015—2020年),棉花产量波动降至302.70万t,种植面积减至163.67万hm2。1988—2020年,新疆大部分地市棉花产量、种植面积和单产显著增加,但各地差异明显,南疆在新疆棉花生产中地位突出,阿克苏、喀什和巴音郭楞三地对新疆棉花增产贡献为65.43%。北疆和东疆哈密棉花产量增速快于南疆地区,致使棉花生产重心向东北方向迁移300.96 km,由喀什迁移至阿克苏。从贡献因素看,新疆棉花增产主要为种植面积主导(74.61%),未来新疆应将提高棉花单产作为保障棉花产量的主要途径。
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- 北方农牧交错区农户干旱风险感知及其适应策略研究:以陕西省榆阳区为例
- 李玉恒,张铃悦,黄惠倩,张蚌蚌
- 为增强农户适应气候变化的能力,提升农业生态系统的气候韧性,本研究以陕西省榆阳区为例,基于农户调研数据运用二元Logistic回归模型对北方农牧交错区农户干旱风险感知及其适应策略进行分析。结果表明:农户的干旱风险感知与适应意向之间存在复杂的非线性相关关系。农户对干旱风险严重性的感知由高到低依次为农兼户、兼农户、非农户、纯农户,适应感知由高到低依次为非农户、纯农户、兼农户、农兼户。农兼户对干旱风险严重性的感知最为强烈而适应感知最弱,纯农户对干旱风险严重性的感知程度最低而适应感知较强;接近半数(47.5%)的受访农户愿意积极应对干旱风险,非农化水平较高的农兼户和兼农户适应意向更强烈,分别有72.34%和58.33%的农户产生积极的适应意向,有36.19%的纯农户产生积极适应意向,非农户的比例仅占23.08%;农户适应感知、适应激励、自然资本、物质资本、社会资本与适应意向存在显著相关关系,且均为正相关。基于以上结果,本研究提出了旨在提升北方农牧交错区农户干旱风险适应能力的政策建议。
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- 乡村数字化对农业绿色低碳发展的影响——基于耦合协调度和中介效应模型的实证
- 刘桉志,杨树果
- 农业绿色低碳发展是实现“双碳”目标和农业高质量发展的重要途径。本研究基于 2011—2020年我国 31个省(直辖市、自治区)的面板数据,采用熵值法测算了乡村数字化与农业绿色低碳发展水平。运用耦合协调度模型、固定效应模型和中介效应模型等方法,分析了二者的协调发展程度,实证研究了乡村数字化对农业绿色低碳发展的影响及作用机制。结果表明:我国乡村数字化水平与农业绿色低碳发展水平及二者耦合协调程度总体呈上升趋势,2011—2020年分别提高了0.204、0.049和0.025。基准回归结果表明,乡村数字化可以显著促进农业绿色低碳发展,这一结果在采用互联网域名数和滞后一期的乡村数字化作为工具变量检验之后依然存在。机制分析结果表明,乡村数字化主要通过绿色技术创新、规模化经营和种植结构调整助推农业绿色低碳发展。区域异质性分析结果表明,乡村数字化对农业绿色低碳发展的促进作用在我国东部地区最为显著,回归系数为0.373。研究表明,加快乡村数字化进程,贯彻绿色低碳发展理念,实施农业减排固碳发展策略,才能更好地实现农业可持续发展。
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- 农业补贴对新疆棉花灌溉用水效率的影响——农户耕地经营规模的中介效应
- 杨传艳,马琼
- 水资源是农业发展的先决约束条件,其利用效率对经济社会发展具有重大影响。有效测度农业补贴的灌溉用水效率影响效应是评估农业补贴政策与提高水资源利用效率的重要课题。为评估农业补贴、农户耕地经营规模对棉花灌溉用水效率的影响,本研究基于2023年我国新疆312户农户的调研数据,通过超越对数随机前沿生产函数模型测算农户棉花灌溉用水效率,并借助Tobit模型分析农业补贴、农户耕地经营规模对新疆棉花灌溉用水效率的非线性影响。结果表明:样本农户棉花灌溉用水效率平均值为 0.560,效率损失较为严重;农业补贴、农户耕地经营规模对农户棉花灌溉用水效率都存在倒“U”形的直接影响;耕地经营规模在农业补贴对农户棉花灌溉用水效率的影响中存在中介效应。研究表明,在新疆水资源严重匮乏与水资源利用效率较低共存背景下,为提高灌溉用水效率,应从促进农业适度补贴、引导农户适度规模经营两方面加大政策力度。
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- 碳达峰碳中和背景下推进乡村生态振兴的路径
- 胡颖,殷巍,张赓,张昴,王皓,李文硕,袁佳明,张天经
- 乡村生态振兴是实现全面乡村振兴的重要保障。在乡村推进碳达峰碳中和战略对乡村生态振兴和绿色发展具有重要赋能作用。本文以低碳绿色发展为目标,从乡村环境污染、生态资源利用、科技创新支撑、生态振兴产业链等方面客观分析了当前我国乡村生态振兴存在的主要问题,剖析了碳达峰碳中和背景下推进乡村生态振兴的内涵。从科学识别影响乡村生态振兴的关键因子、乡村生态振兴科技创新的重点内容两个方面提出了乡村生态振兴的科技创新实现路径;在新质生产力实施的背景下,从加强系统性整体性的谋划和实践、保障农产品安全、坚持农业农村适度发展与高质量协调发展、因地制宜发展多元化生态产业、倡导生产生活生态一体化发展、打通乡村生态振兴的政策支持通道六个方面提出了提高生态振兴的措施建议,以期为实现乡村碳中和目标和绿色高质量可持续发展提供支撑。
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- 建立农村基础设施城乡一体化管护机制的探究
- 张赓,张昴,佟盟,常华,王鑫,赵彦,张鹏,陈兴盛
- 农村基础设施城乡一体化建设管护是城乡融合发展的重要一环。通过调研天津市农村基础设施城乡一体化建设管护情况底数和农民群众实际需求,系统梳理了天津市近年来农村基础设施建设管护的基本情况,分析了不同类型基础设施建设管护存在的个性问题并提出对策措施,深挖突出共性问题并给出政策建议,为健全城乡公共基础设施一体化管护机制,助力城乡融合发展提供了有益借鉴。
