摘要:激发效应是调控土壤有机质分解的重要指标之一,它是指外源有机物料的添加所引起的土壤有机质分解在短期内剧烈改变的现象,是影响土壤碳库动态的关键过程。本文对土壤有机质激发效应理论国内外相关研究进展进行了凝练分析,分别阐述了“共代谢"“氮矿化"“化学计量比"“底物优先利用"和"土壤微生物碳泵"5种代表性土壤有机质激发效应理论及其特点,分析了影响土壤有机质激发效应的主要因素,即外源添加物的性质特征、添加量、土壤理化性质及环境因素等,并提出未来应加强微生物机理、影响因素和实践应用价值等方面的研究。
摘要:为全方位分析耕地土体盐分空间变异及其驱动因素,本研究以古今黄河三角洲交接带——东营市利津县为研究区,基于原位电导率建模获取耕地样点土层盐分信息,基于GIS、GMS软件空间建模技术,从二维、三维视角分析耕地土体盐渍化的空间变异特征,并采用指数法定量评估耕地土壤盐渍化程度,基于地理探测方法分析春季盐渍化的主要驱动因子。结果表明:研究区春季耕地表层土壤含盐量均值为 4.24g?kg-1 ,中位数为 2.69g?kg-1 ;pH均值为8.18,中位数为8.22,整体呈中度盐渍化。二维空间上,研究区盐渍化空间异质性显著,从南向北(从内陆向近海)各层土壤含盐量均呈逐渐升高趋势。三维空间上,耕地土体盐分整体表现出"表聚型"分布特征,局部有底聚、两端集聚类型。研究区盐渍化最严重区域主要位于北部的汀罗镇,受盐渍灾害影响最小的乡镇(街道)是研究区南部且靠近黄河的凤凰城街道。研究表明,土壤亚表层含盐量是研究区耕地土壤盐渍化的主要驱动因子,并通过与其他因素协同作用,对研究区春季耕地土壤含盐量空间分布产生重要影响。
摘要:耕地质量评价是耕地保护与管理的关键,本研究从耕地的自然因素、区位条件和空间质量视角来确定耕地质量评价指标体系,对山西省太谷区的耕地质量进行综合评价,以村为评价单元,利用空间自相关方法对耕地质量空间异质性进行分析,并考虑山西农谷战略分区的影响,在此基础上划分耕地保护类型区。结果表明:太谷区耕地质量综合评价得分在51.63\~91.50之间,耕地质量在一般及以上的占比达到 78.2% ,整体处于较高的水平,空间分布呈西北高东南低的特征;从全局空间自相关分析来看,全局Moran's1值为 0.459422,P 值为0,明显低于显著性水平,Z值为9.787706,达到 99.5% 置信度水平,太谷区耕地质量综合评价的结果有一定的集聚性,在空间上具有很强的正相关性;从局部而言,空间自相关类型为正相关的行政村聚集在一起,形成了“组团"现象,而负相关类型的行政村则分散在区域内,且数量较少。基于耕地质量综合评价结果和耕地质量空间集聚特征,在山西农谷战略分区的基础上将太谷区耕地划分为核心保护区、提质增产区、特色农业区、产业融合区4个类型区,针对各区域特点提出相应的保护措施。研究表明,对农业型县域的耕地质量进行科学、合理的评价,并分析其空间分异规律,基于划定的耕地保护类型区实行差别化管理,对于县级范围内耕地质量保护、粮食安全保障以及乡村产业发展至关重要。
摘要:为探究西南高山峡谷区耕地边际化时空分布及其生态效应,基于多源遥感数据及社会经济统计数据,对西南高山峡谷区耕地边际化进行诊断和识别,利用GEE云平台计算遥感生态指数,以探究耕地边际化对生态质量的影响。结果表明:2000—2020年西南高山峡谷区耕地边际化比例先下降后上升,隐性边际化面积从6 666.74km2 波动下降至 5045.42km2 ,显性边际化面积由 83.99km2 波动上升至 800.25km2 。耕地边际化区域的生态质量总体上以不变和改善为主,二者占比除2005—2010年外均在 90% 以上,2005—2010年受极端气候等影响生态质量明显退化。不同类型耕地边际化的生态效应不同,轻度和中度边际化对生态质量产生积极影响,而重度边际化区域生态质量退化问题较为严重;生态边际化、自然边际化区域对生态质量具有一定的改善作用,经济边际化对生态质量的消极影响较为明显。研究表明,研究区耕地边际化呈先缓解后增强趋势,耕地边际化的生态效应既有积极影响也有消极影响,因此应针对不同类型边际化区域采取不同管护措施,推动该地区土地资源的有效利用和生态系统恢复。
摘要:为科学评价黑土区耕地系统健康状况,诊断其障碍因子,本研究在分析耕地时空变化的基础上,基于压力-状态-响应(PSR)模型选取19个代表性指标构建耕地系统健康的评价指标体系,评估了东北黑土区的典型县域——肇源县2010—2020年耕地系统健康状况,并运用障碍度模型进一步分析了影响耕地系统健康的主要障碍因子。结果表明:与2010年相比,2020年肇源县耕地空间分布向南部扩张,耕地面积增加。2010—2020年,肇源县耕地系统健康状况整体呈现下降的态势,耕地系统健康指数由0.550下降至0.5485;耕地系统健康状况具有明显的空间分异特征,空间分布格局由南高北低逐渐演变为东高西低。2010—2020年,肇源县耕地系统所面临的压力有所减弱,且耕地系统功能的稳定性有所下降、应对能力略有不足。2010—2020年,柴油使用量、土壤重金属污染、农业电力供应、第一产业从业人员比例、土壤有机质以及土壤pH是制约耕地系统健康的主要障碍因子。研究表明,2010—2020年肇源县耕地系统健康状况整体偏低,并呈现下降的趋势,存在多个制约耕地系统健康水平提升的障碍因子。因此,在未来耕地资源的利用与管理中应持续推广保护性耕作技术、完善农田基础设施、增加资金及技术投入,提高耕地系统健康水平,保障国家粮食安全。
摘要:本研究以典型农业县——山西省阳高县各乡镇为研究基本单元,旨在从效率视角分析乡村人地动态与农业用地的协调关系。研究通过指标法计算人地动态效率,并运用Kaya恒等式与对数平均迪氏指数法识别乡村建设用地变化的驱动因素,采用Super-SBM模型评估各乡镇农业用地效率,同时结合地理加权回归模型探讨其影响因素,最后通过耦合协调度模型分析二者的耦合协调度。结果表明:乡镇人地动态格局模式分类结果显示,阳高县乡镇中有 25% 为非集约空心型, 17% 为非集约紧缩型, 33% 为集约调整型, 25% 为集约收缩型,乡村建设用地变化的主要驱动因素为人地动态效率、流动人口和总人口变化;2009—2019年间各乡镇总体农业生产效率呈现增高趋势,同时各乡镇间差距增大,农业用地效率影响因素分布呈现明显的空间异质性;2009—2019年耦合协调度从0.59下降到0.52,阳高县乡村建设用地和农业用地之间的协调关系有所减弱。研究表明,人地动态效率与农业用地效率的耦合程度越高,农业用地效率越高,耦合协调度高的乡镇在土地资源配置上更加合理,合理的资源配置可以确保乡村建设和农业生产的协调发展,从而提高整体土地利用效率。
摘要:构建生态安全格局是落实生态文明战略的重要途径。本研究以辽宁省葫芦岛市为研究对象,基于FLUS模型预测葫芦岛市2030年不同情景下的土地利用结构与布局,并结合土地利用预测数据,耦合使用形态学空间格局分析(MSPA)和MCR模型,构建葫芦岛市生态安全网络,提出相应的生态建设思路。FLUS模型模拟结果显示,2030年葫芦岛市不同情景下的土地利用布局总体相似、三生空间"结构变化有所差异。生态保护情景下的生态安全网络结构更复杂、连通性更高,共识别出该情景下的生态源地25个,主要分布在建昌县、绥中县;生态廊道50条,总长度 986.89km ,整体呈中西部密集、东部沿海地区稀缺的蜘蛛网状,呈西南-东北方向带状延伸态势;生态节点36个,断裂点97个,主要位于白狼山与虹螺山生态廊道、灵山与虹螺山生态廊道等处。基于生态安全网络,提出“一核三区四带多点"的生态安全格局构建策略,以实现葫芦岛市生态系统服务功能持续提升,为葫芦岛市生态保护优化提供科学建议。
摘要:为探究新疆农地利用效率,本研究基于2010—2020年新疆13个地区的数据,采用目标一致型两阶段网络SBM模型、非参数核密度估计方法和fsQCA方法对农地利用效率进行分析。研究表明:新疆各地农地利用整体效率11年平均值均小于0.2,乌鲁木齐市自然禀赋高、人才优势明显,是整体效率最高的地区;新疆各地农地利用效率核密度曲线呈现出整体向左移、宽度逐渐变小的趋势,新疆各地农地利用效率的差距正在缩小,逐渐呈现集中趋势;新疆农地利用效率空间分布差异明显,2010年各地农地利用效率差距较大,随着时间推移差距逐渐缩小,新疆农业发展日趋均衡;新疆农地利用效率提升路径的组态分析结果主要包括4种模式:工业化水平-种植结构二元主导模式、经济与农业机械化双力协同主导模式、产业结构主导模式和多元协同促进模式。研究表明,新疆农地利用效率受多种因素综合影响,为促进新疆农地利用效率的提高,政府应关注农产品销售,合理倾斜农业资源,加强种植结构调整,注重经济水平提高,大力发展产业集群。
摘要:为探讨开都河流域生态系统服务价值(ESV)的时空变化特征及其驱动因素,本研究通过土地利用转移矩阵、生态贡献率、克里金插值、单变量相关分析等方法从时空角度全面分析了该流域2000—2020年ESV变化特征。研究表明:流域20年间土地利用类型以草地和未利用地为主,耕地面积逐年增加,建设用地最少;流域20年间土地利用转出和转人面积最大的是水域和草地,且土地利用类型间存在频繁转换;流域ESV整体呈
摘要:为探索粮食商品化对农户施肥行为的影响机制,本研究基于2020年中国乡村振兴调查(CRRS)的631户农户数据,利用最小二乘法模型和中介效应模型分析粮食商品化、要素配置对农户施肥行为的影响,并进一步分析粮食商品化对不同类型农户施肥行为的影响。实证结果显示:粮食商品化与农户施肥行为之间存在倒"U"型关系,粮食商品化率 49.74% 为其转折的临界点。机械化程度在粮食商品化影响农户施肥行为的关系中发挥机制作用。在粮食商品化率不断上升的过程中,机械化程度的提高更有利于农户施肥行为减量化。粮食商品化与不同类型农户的施肥行为之间均存在倒"U"型关系,不同类型农户间的拐点值存在差异。其中生产型、自给型、生活型三类农户的粮食商品化率拐点分别为 53.23% 23%45.29% 50.73% 。研究表明,提高粮食商品化率、提高机械化程度和加强相关培训等都有利于推动农户施肥减量化,有助于农业绿色发展。
摘要:为分析河北省农田碳排放时空特征、影响因素及脱钩效应,本研究采用排放系数法测算2010—2021年河北省农田碳排放,基于LMDI模型分析其影响因素,基于Tapio脱钩模型分析其与农业产值间的关系。结果表明:河北省农田碳排放以2014年为转折点,呈先波动上升后下降的趋势,2010年排放量(以 CO2 计,下同)为2818.16万t,2014年达到峰值2855.36万t,2021年下降为1995.82万t;单位产值碳排放整体呈波动下降趋势,从2010年的 1.39t 万元-到2021年的 0.56t. 万元-,年均降低 7.93% ;农田碳排放呈南部高、北部低的格局,单位产值碳排放呈东南高、西北低的格局。农业生产效率、农业产业结构及城镇化水平对河北省农田生态系统碳排放有抑制作用,农业生产效率是主要抑制因素,年均减排贡献量为205.52万t;地区经济发展水平及农村总人口对碳排放有促进作用,地区经济发展水平是关键促进因素,年均排放贡献量为141.40万t。河北省农田碳排放与农业产值的脱钩状态主要以弱脱钩、弱负脱钩和强脱钩为主,以2017年为转折点,脱钩状态先变差后改善。研究表明,河北省应根据各地区具体情况制定差别化的农田碳排放管控措施,推动农业低碳发展和良性增长。
摘要:为评估面源总磷(TP)污染排放量及其主要驱动因素,本研究以高产量和高投入量为特点的河南省为例,基于清单分析法评估2000—2020年研究区各县TP污染排放量,探讨TP污染的时空变化特征、主要污染来源和空间集聚情况,并运用随机森林模型和地理探测器识别TP污染的关键驱动因素和主要影响因子。结果表明:2000—2020年间,河南省TP排放量从 1.051×105 t上升至 1.158×105t ,呈现先上升后下降的趋势;化肥和畜禽养殖是TP排放量的主要来源,两者贡献率从 80.23% 上升至 82.52% 。河南省TP排放量呈现东南高、西北低的空间特征。邓州市、滑县的TP排放总量最多,分别为 3525.60,3126.07t;′ TP污染的热点区域主要集中在黄淮海平原以及西南部分县区,冷点区主要分布在豫西地区。地理探测器结果表明农业生产条件(解释度 q=0.617 )、磷肥施用量 (q=0.496) 、高程( q=0.324. 和坡度( (q=0.340) 是TP污染的主要驱动因素;随机森林结果表明农业生产条件、磷肥施用量、坡度、城镇化率和环境规制是TP污染的驱动因素中相对重要性较高的影响因子。研究表明,我国农业政策影响了河南省TP污染排放量,而且驱动因素的影响机制不同,未来需制定针对性的农业发展和管理政策,这对提高该区域农业面源污染防控和可持续发展具有重要意义。
摘要:为明确四川省安岳县柠檬种植区土壤养分分布状况及肥力水平,评估柠檬种植区化肥减施潜力并合理施肥,本研究于2022年采集安岳县柠檬种植区土壤样品176份,测定土壤的pH值、有机质及养分元素含量,分析土壤样品的养分丰缺状况和相关性,并用隶属度函数计算土壤肥力等级。结果表明:柠檬种植区pH值在5.52~7.82之间,大部分土壤pH适宜柠檬生长;土壤有机质含量平均值为 22.88g?kg-1 ,处于中等水平,其中 25% 的点位有机质比较缺乏,含量均低于 15.0g?kg-1 。整个研究区域中速效钾含量较高,其平均值为 214.23mg?kg-1 ;碱解氮和有效磷含量相对不足,其缺乏水平的比例分别为 60% 和 46% ,分别低于 90mg?kg-1 和 10mg?kg-1 ;有效铁、有效锰、有效锌、有效铜元素总体上含量较高。在土壤化学性质上, pH 、有机质、碱解氮和有效磷对其他有效养分的区域变异性存在一定影响。从不同乡镇肥力评价来看,土壤肥力指数均在0.33\~0.74之间,平均值为0.52,大部分乡镇土壤肥力水平均处于一般等级。研究表明,在柠檬种植区域内大部分土壤pH值都适宜柠檬生长,土壤中有机质、有效铁、有效锰、有效锌、有效铜含量少部分处于缺乏水平,碱解氮和有效磷含量缺乏占比较大。由此,根据土壤养分评价结果,整体上可以适当降低钾肥的用量,西部以及北部种植区域可适当增施磷肥以及适量增施锰、锌肥,中部和东部种植区域可适量增施有机肥和铁肥。
摘要:为探究不同发酵方式有机肥配施化肥对夏玉米产量、光温生理及养分吸收积累特性的影响,本研究于2023年6—10月在河南省原阳县布置不同发酵方式有机肥配施化肥田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(T1)、自然堆肥 + 化肥(T2)水调控槽式堆肥 + 化肥(T3)酸调控槽式堆肥 + 化肥(T4)和槽式堆肥 + 化肥(T5)六个处理,于夏玉米成熟期测定产量,并分别在大喇叭口期、吐丝期与灌浆期测定叶片SPAD值、冠层光合有效辐射及冠层温度,分析植株养分转运分配及养分吸收积累动态变化规律。结果表明:不同发酵方式有机肥配施化肥可提高夏玉米产量,T4处理最高,与T1相比,产量显著增加 15.71% ,较T2、T3和T5相比产量平均增幅为 7.07% 。此外,T4处理显著增强了各生育时期夏玉米光温利用性能,叶片SPAD值、冠层光合有效辐射较其他有机肥处理分别平均增加2.39、3.10、3.23个SPAD单位和 10.65%.7.94%.5.23% ,冠层温度则平均降低 5.42%.4.08% 和 6.54% 。T4处理明显增加了夏玉米地上部植株氮磷钾积累量,提高其花前钾素转运量、转运率及对籽粒贡献率和花后氮、磷素转运量以及花后氮、磷素对籽粒贡献率。Logistics回归方程拟合结果显示,氮、磷、钾素吸收总量和平均吸收速率均以T4最佳,较T1分别提高了 42.09% 、40.76%,33.01% 和 0.45,0.23,0.75kg?hm-2?d-1c 。本试验条件下采用酸调控槽式堆肥配施化肥( 25%:75% )模式可有效提高夏玉米产量,增强冠层光温利用效率,促进夏玉米养分吸收以及籽粒转移效率,可以在豫北砂质潮土地区推广应用。
摘要:为探究硝化抑制剂Nitrapyrin[2-氯-6-(三氯甲基)吡啶]对堆肥腐熟度 ?N20 排放和氮损失的综合影响,本研究以猪粪和玉米秸秆为原料,以初始混合原料总氮(TN)含量为基准,分别设置仅在堆肥初期添加 Nitrapyrin(0.25%) ,以及在初期( 0.25% )和腐熟期 0.75% )联合添加Nitrapyrin两种添加方式进行高温好氧堆肥试验。结果表明:Nitrapyrin的添加不会影响堆肥腐熟进程,最终堆肥产品种子发芽指数(GI)值达到 81.02%~101.38% 。Nitrapyrin的添加可显著降低 N2O 和 NH3 排放,仅在堆肥初期添加Nitrapyrin处理降幅为 14.90% 和 16.27% ;在初期和腐熟期联合添加Nitrapyrin则进一步将 N2O 减排率提高到 27.43% 。最终,添加Nitrapyrin TN损失减少了1.63\~8.68个百分点,并提高了堆肥产品氮含量(Nitrapyrin中氮的含量忽略不计)。相关性分析发现,NH4-N含量、温度和 pH 均与 N2O 排放速率呈显著负相关,而NO3-N含量也对 N20 的产生具有重要贡献。研究表明,Nitrapyrin主要通过抑制硝化作用提高NH4-N含量和pH值、降低NO3-N含量,进而实现 N2O 减排。
摘要:砂姜黑土是黄淮海地区的一类典型农田土壤,由于存在明显的砂姜层以及易产生多发性裂隙,砂姜黑土的氮素迁移分布存在不确定性。鉴于此,本研究设置CK(无氮磷钾肥)、TR(传统高氮)OPT(优化施氮)和ZOPT(再优化施氮)4个处理,采用剖面取样和同位素示踪方法,探究砂姜黑土麦玉轮作氮素运移规律及作物吸收利用率。结果显示,长期施肥条件下,砂姜黑土 N3-N 残留量主要集中在 0~20cm 土层,其次为 50~60cm 土层, 120cm 以下 NO3--N 残留量低且变化不显著;从3季取样来看,不同施氮处理NO3-N残留量主要在 0~20cm 和 40~60cm 层, 20~40cm 层最低。其中第1季(玉米季)不同处理当季 15N 残留量主要集中在0\~20cm 土层,其余土层较低;第2季(小麦季) 0~20cm 土层 15N 残留量增加显著,其余土层增幅较小;第3季(玉米季)由于极端降雨的影响, 0~20cm 土层 15N 占比下降,5N残留量占比由第2季的 71.0%~83.0% 降低至 52.3%~56.5% 20~60cm 土层 15N 残留量增幅明显, 80~100cm 土层有小幅上升。各处理三季作物产量无显著差异( P>0.05 ,而 15N 利用效率表现为 $Z _ { ? } \mathrm { O P T > O P T > T R }$ ,说明 190kg hm-2 施氮量可满足砂姜黑土当季麦玉轮作氮素需求。除此之外,不同处理3季平均氮素损失在 31.8%~36.4% 之间,其中TR处理最高,ZOPT处理最低。研究表明,砂姜黑土常规气象条件下化肥氮主要以作物吸收和土壤残留为主,而极端降雨条件下,化肥氮主要以环境损失为主,淋溶不是当季化肥氮的主要损失途径。
摘要:为研究团聚体尺度下温室气体排放特征及其影响因素,本研究以黄淮海平原潮土为研究对象,针对不同粒径团聚体开展培养试验,探究团聚体的 N2O、CH4 和 CO2 排放规律及其与土壤理化、生物性状的关系。结果表明,大团聚体( ?2mm 和小团聚体 0.25~2mm 的 CO2 和 N20 排放通量显著高于其他粒径团聚体,其中 N2O 对全土总排放的贡献率达 71.78% 。大团聚体和小团聚体的总氮 .NO3--N 和 NH4+-N 含量分别是微团聚体( 0.053~<0.25mm )和粉-黏颗粒( <0.053mm 的1.16\~1.50倍,且其总有机碳及可利用碳(易氧化有机碳和可溶性有机碳)含量均高于微团聚体和粉-黏颗粒。小团聚体中驱动反硝化过程的nirK基因丰度显著高于微团聚体和粉-黏颗粒。结构方程模型显示,团聚体平均颗粒直径、 .CO2 排放、易氧化有机碳含量和nirK基因丰度是影响团聚体 N2O 排放的关键因素。粉-黏颗粒 CH4 累积排放量为正值 (27.39μg?kg-1) ,其余粒径团聚体CH4累积排放量为负值( ?-34.63~ ( -12.45μg?kg-1, ,表明粉-黏颗粒为 CH4 的排放源,而其他粒径团聚体为 CH4 的汇。综上,在改良土壤团粒结构的同时,提升大团聚体和小团聚体中反硝化作用的完成度是实现温室气体减排的关键。
摘要:为探究不同有机物料还田对农田土壤质量的影响,本研究于2018—2019年在四川丘陵区石灰性紫色土上开展田间定点试验,设置了无物料还田(CK)以及等氮量的蚕豆秸秆还田(BS)、油菜秸秆还田(RS)及猪粪还田(PM)4个试验处理,探讨不同有机物料对土壤容重、孔隙度、养分含量、pH、土壤酶活性、团聚体组成及稳定性的影响,并通过计算土壤质量指数(SQI)对土壤质量进行了综合评价。结果表明,与CK相比,有机物料还田不仅能提高土壤养分含量、酶活性、土壤孔隙度,还能促进土壤团粒结构的形成及团聚体的稳定性,降低土壤容重及pH。不同土层间,物料还田对表层( 0~20cm )土壤的影响更显著。不同物料间,RS处理对土壤孔隙度和有效钾含量的提高以及容重的降低最为明显,BS处理显著提高 ?2mm 团聚体的质量分数及团聚体平均质量直径、几何平均直径和平均质量比表面积,降低了 0.5~1mm 粒级团聚体的质量分数,PM处理显著提升了土壤碱解氮和有效磷含量以及 1~2mm 粒级团聚体的质量分数,并显著促进了土壤蔗糖酶及碱性磷酸酶活性的增高。3种有机物料处理均显著提高了 SQI值,排列顺序为PM>BS>RS>CK,PM、BS和RS的SQI较CK分别提高了2.70、2.20倍和1.64倍。综合研究结果认为,猪粪还田对提高紫色土土壤质量的效果最优。
摘要:农林生物质直燃发电是指以农林剩余生物质为燃料的直接燃烧发电技术,可将"农废"转化为"绿电”。其中,炉排炉焚烧技术具有较低的综合营运成本而被广泛应用,但其缺点是底渣产量高、处置难。因此,实现底渣的有效资源利用,是推动行业可持续发展的关键。本文综述了不同种类农林生物质和不同燃烧方式带来的底渣理化性质变化,总结了底渣用于水质净化的效果与机制。在炉排炉不充分燃烧的条件下,底渣含碳量会显著提升,这导致渣体吸附能力增强,更具净水去污潜质。通过对底渣的合理筛分,可获得不同粒径的填料和滤料,材料的比表面积、孔隙体积、填充密度、挂膜特性,以及环境水力负荷、水体pH值均会影响底渣的去污能力。相比于其他传统水处理填料,底渣成本低廉、性质稳定、安全无本底污染。因此可大力发展底渣衍生的系列多功能材料,服务于农村河道水质改善,推动美丽乡村湿地建设,同时促进我国生物质直燃发电行业的绿色发展。
摘要:为了探究丛枝菌根真菌(AMF)在聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚乳酸(PLA)处理下对玉米的毒性,本研究设置接种和未接种AMF两种情况,PE、PVC和PLA三种微塑料占土壤质量比 0.1%1% 和 10% 三个浓度,进行玉米盆栽试验。结果表明:AMF的侵染率在微塑料处理下显著增加了 39.31%~84.83% 。微塑料处理下玉米根直径降低了 13.46%~34.62% ,根体积降低了 16.30% 244.02% ,接种AMF后玉米根直径和根体积显著增加了 26.69%~88.23% 和 19.31%~29.52% 。玉米地上干质量在微塑料处理下显著降低了 17.49%~48.13% ,接种AMF后显著增加了 77.62%~166.67% ;玉米丙二醛(MDA)含量在微塑料处理下显著增加了 37.99%. ,149.03% ,接种AMF后显著降低了 29.00%.60.47% 。PE只有在高浓度 (10% )下才会对玉米产生毒害,而PVC和PLA在中高浓度( 1% 和 10% )下就抑制玉米根系生长;由于微塑料促进了AMF对玉米的侵染,接种AMF后有效提高了玉米对微塑料的耐性,而降低了玉米的MDA含量,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,增加了生物量。研究表明,AMF能缓解微塑料对玉米的毒性效应,但这与微塑料的类型和浓度有关。
摘要:为揭示云南西双版纳野生稻原生境下根际土壤细菌的群落结构及物种多样性,本研究以云南省西双版纳采集的三种野生稻(疣粒野生稻、药用野生稻和普通野生稻)为研究对象,借助高通量测序技术,结合土壤理化性质探讨影响不同野生稻根际细菌群落组成差异的因素,并对细菌群落进行功能预测分析。结果显示,疣粒野生稻土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、速效钾(AK)和碱解氮(AN)含量显著高于药用野生稻( P<0.05 ),土壤养分状况最佳。野生稻根际细菌隶属于6门3属,变形菌门(Proteobacteria)在三种野生稻中为优势菌门,相对丰度均大于 70% ;属水平上疣粒野生稻最大丰度的菌属为雷尔氏菌属 (Ralstonia,34.53% ,药用野生稻和普通野生稻为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas, 25.86% 和 29.74% )。AK、SOM含量和pH与鞘氨醇单胞菌属丰度呈正相关,全磷(TP)和AK含量与雷尔氏菌属和新鞘脂菌属丰度呈正相关 (P<0.05) 。碳水化合物代谢和氨基酸代谢通路是主要的功能组成,尤其是在酮体的合成与降解、细菌趋化方面较为突出。总的来说,三种野生稻根际菌群丰富度、群落结构组成及功能多样性上差异显著。研究结果丰富了云南野生稻根际细菌群落结构与功能的生物学信息,可为该物种资源保护与合理利用提供理论依据。
摘要:为探究还原型谷胱甘肽(GSH)对间作体系下小花南芥(Arabis alpina L.var.paruifloraFranch)铅富集特征的影响,本研究设置 (1000mg?kg-1) 铅胁迫下叶面喷施不同浓度 (0,5,10,15mmol?L-1) 的GSH和 1mmol?L-1 的谷胱甘肽合成酶抑制剂(丁硫氨酸-亚砜亚胺,L-Buthionine-sulfoximine,BSO)对小花南芥生物量、光合特性、抗氧化酶活性和铅富集特征的的影响。结果表明:间作小花南芥的叶长、生物量、光合色素含量以及光合参数随着GSH浓度的增加而增加。与 0mmol?L-1 浓度处理相比, 10mmol?L-1 浓度处理下,间作小花南芥地上部铅含量、转运和富集系数显著增高 31.04%,31.82% 和 31.04% ,地上部细胞膜透性(REC)和丙二醛(MDA)含量显著下降 58.40% 和 29.55% ,地上部GSH活性显著增加 149.66%;15mmol?L-1 浓度处理下,间作小花南芥地上部 γ- 谷氨酰半胱氨酸合成酶( γ-GCS 活性、超氧阴离子 (02-?) 和过氧化氢 (H2O2) 的产生量显著下降 24.02%.38.40% 和 36.18% ,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量显著增加 116.46%.478.81%.103.40% 和162.47% 。而添加BSO则与上述结果相反。综上所述, 10,15mmol?L-1 处理下,GSH通过提高抗氧化酶活性,来缓解铅胁迫对小花南芥造成的生理损害,增加光合色素含量增强小花南芥光合作用,进而提高小花南芥抵抗铅胁迫的能力,促进其对铅的富集。
摘要:为探究锌/硒互作对小麦和玉米锌和硒累积的影响,本研究通过田间试验,对小麦和玉米进行单独及复合叶面喷施锌肥和硒肥处理,分析不同处理对作物锌硒含量的影响。结果表明:单独喷施锌肥( 0.4% 硫酸锌)能够提高小麦和玉米籽粒中的锌含量,使其籽粒锌含量分别由 36.51mg?kg-1 和 37.10mg kg-1 提升至 42.48mg?kg-1 和 42.96mg?kg-1 ,达到了谷物富锌参考值 (40mg?kg-1) 。单独喷施硒肥( 0.004% 亚硒酸钠或 0.004% 硒酸钠)显著提高了小麦和玉米籽粒硒含量,且在玉米中硒酸钠的效果优于亚硒酸钠:喷施亚硒酸钠和硒酸钠使小麦籽粒硒含量由 0.22mg?kg-1 分别提高至 0.69mg?kg-1 和 0.74mg?kg-1 ;使玉米籽粒硒含量由 0.06mg kg-1 分别提高至 0.29mg?kg-1 和 0.59mg?kg-1 ,均达到谷物富硒参考值 0.15mg?kg-1 )。相对于单独喷施锌肥,锌/硒复合进一步增加了小麦籽粒锌含量,且复配硒酸钠的效果优于复配亚硒酸钠,分别增加 16.01% 和 23.58% 。而对于玉米,与单独喷施锌肥相比,锌硒复合对籽粒锌含量略有降低。不同形态硒肥与锌肥复合对作物硒含量产生了不同的影响:相对于单独喷施,亚硒酸钠复合锌后表现为轻微拮抗效果,硒酸盐复合后则表现为进一步提高了小麦和玉米籽粒硒含量,分别高出 59.46% 和 83.05% 。研究表明,不同叶面喷施处理均能增加小麦籽粒锌硒含量,硒酸钠复合硫酸锌增加锌、硒效果最好。对于玉米,叶面单独喷施硫酸锌增锌效果最为明显,硒酸盐复合硫酸锌喷施增加的硒含量最高。
摘要:农村厕所改造对提高农村卫生和居民生活质量至关重要,但在我国西北地区,由于寒冷、干旱和经济等多种因素的限制,厕所改造的进展和效果并未达到预期。为便于探究,本研究以我国西北地区甘肃省作为研究对象,首先回顾和探讨厕所革命的发展历程,分析甘肃省近5年的厕所改造数据,进而探究当前厕所改造的现状及面临的问题,并对寒旱地区农村厕改的相关技术进行全面的综述与比较分析。在此基础上,进一步提出寒旱地区厕所改造技术、管理维护以及厕所优化评估方法的建议和展望,形成一个建造、拆除、厕所废弃物综合利用的可持续系统。本研究不仅为今后的厕所改造提供一定的指导,也为其他类似条件区域的厕所改造工作提供必要的参考和启示。
摘要:探讨宁夏红寺堡生态移民区人居环境质量满意度及其空间分布特征和形成机制,揭示政府干预下生态移民区人居环境空间重构的特殊性,对差异化推进乡村人居环境优化提供理论支撑。本研究从生态环境、基础设施、居住环境、公共服务设施和文化风貌5个维度构建人居环境满意度评价指标体系,采用田野调查法、面对面访谈对65个行政村开展实地调研,运用统计分析、ArcGIS及地理探测器等工具,探究农村人居环境建设满意程度及空间分布特征和驱动因素。结果表明:人居环境质量综合得分0.6705,处中等偏上水平, 52.31% 的村庄高于均值,村际差异不大;人居环境质量满意度水平呈西南部>东北部>中间过渡带的梯度递减格局,兼具典型的核心-边缘结构特征,呈显著高-高、低-低集聚特征;生态环境子系统、基础设施环境子系统空间分布村际差异显著,而居住环境、公共服务设施环境和文化风貌环境子系统空间分布呈集聚特征。土地灌溉、建筑布局与风格、厕所状况、教育设施、商业环境和文化活动是影响人居环境质量的主导因子。研究表明,移民群体对人居环境建设成果的整体满意度较高,研究区人居环境建设成果空间分异明显,但因政府主导的均衡化政策,形成了“有限差异"的独特格局,基础设施(如灌溉、厕所)和公共服务(教育、商业)是短期内提升满意度的关键干预点,长期来看,经济发展仍是提升人居环境质量的核心动力。
摘要:本研究通过分析我国农业绿色低碳发展的时空变化,旨在为制定地区发展策略和推动农业绿色低碳转型提供依据。基于农业绿色低碳发展内涵,从“降碳、减污、扩绿、增长"四个维度构建指标体系,运用CRITIC-熵权组合赋权法、莫兰指数、核密度估计和Dagum基尼系数分析2011—2020年我国农业绿色低碳发展水平、时空特征及区域差异,并运用地理探测器模型分析影响因素。结果表明:我国农业绿色低碳发展水平逐年提高,平均增长率为 2.31% ,但区域差异明显,东北地区整体水平最高。分维度看,农业减污发展水平最高,农业增长速度最快;农业绿色低碳发展空间上呈显著正相关,区域差距不断扩大,超变密度和区域间差异为主要差异来源;农业绿色低碳发展受财政支农、农业生产效率和种植结构调整等多因素共同影响。研究表明,当前全国多数省份农业绿色低碳发展处于较低水平,区域差异较大,各地区应采取因地制宜的政策措施,推动农业绿色低碳转型。
摘要:乡村人口、土地和产业是乡村地域系统的关键要素,为探索典型农牧交错区乡村人-地-业系统结构及其耦合协调发展格局,本研究以宁夏回族自治区为案例区,采用耦合协调度模型与地理探测器因子分析结合的方式,深入分析乡村振兴战略背景下该地区乡村人-地-业系统的耦合协调发展模式及其驱动机制。结果表明:宁夏大多数地区人-地-业系统处于高水平耦合阶段,2010、2015、2020年的耦合度均值分别为0.957、0.964、0.960,2010—2020年间整体变化幅度较小,但南北部耦合水平较低地区分异明显;耦合协调水平在整体上处于协调状态,绝大部分区域表现为初级协调或中度协调,2010、2015、2020年宁夏耦合协调度均值分别为0.640、0.657、0.640;乡村从业人员占比、乡村人口比例、有效灌溉面积等因子对宁夏乡村发展质量的解释力度较强。研究表明,宁夏乡村人-地-业系统耦合协调水平有待进一步提升,时空格局上形成了以宁南西海固地区、中部包兰铁路及太中铁路沿线为焦点的高值环绕带;产业对宁夏乡村发展质量的驱动力最大,土地次之;宁夏在促进农村土地集约化利用和发展多元化农业产业等方面应加强政策干预和引导,以实现人-地-业的协同发展。
摘要:为了揭示干旱胁迫下北方农牧交错区不同类型农户生计脆弱性的差异,本研究以陕西省榆阳区为例,基于暴露水平、敏感程度和适应能力,构建了农户生计脆弱性评价指标体系,采用421份农户问卷调查数据,解析了2022年榆阳区不同类型农户生计脆弱性及其差异特征,并利用障碍度模型识别了影响因素。结果显示:调查农户的生计脆弱性整体处于较高水平,其中户主未上过学、户主仅上过小学及纯农户三种类型的农户生计脆弱性水平较高,分别为1.767、1.009和0.967。农户生计脆弱性与生计非农化程度、农户学历呈反比,与农户年龄呈正比;自然灾害造成农作物损失、农产品销售得不到保障分别是农户生计暴露水平和敏感程度较高的主要诱因,户主教育背景和家庭社会关系是农户生计适应能力的主要影响因素。研究表明,不同类型农户的生计脆弱性差异显著,农户生计策略越多样、户主学历越高、平均年龄越小,其生计脆弱性越低,反之越高。基于研究结果,本文提出了旨在提升北方农牧交错区农户气候变化韧性的政策及措施建议。