江汉平原农田渍害与土壤潜育化发展现状及治理对策

江汉平原不同类型的渍害低产田面积已达2.9×105 hm2；综合治理农田渍害、改良利用涝渍低产田，长期以来一直是该区农业发展中的首要任务。文章从区域水文地质、地貌条件、恳殖和耕作的影响等方面，分析了江汉平原农田渍害与土壤潜育化形成的原因，并提出了综合治理农田渍害和改良涝渍低产田的对策。根据对现有资料的分析，认为在目前的社会经济条件下还难以从根本上阻止江汉平原农田渍害和土壤潜育化的发展。     

养分管理与农田杂草生物多样性和遗传进化的关系研究进展

施肥被看作是一项潜在降低农田杂草对作物干扰的有效农作管理措施。不同施肥处理可形成具有不同养分状况的土壤条件,而土壤条件的差异是导致杂草生物多样性的重要因素。论证养分管理可显著改变农田杂草发生状况和杂草生物多样性,强调了深入开展不同养分管理模式对农田杂草生物多样性和遗传进化影响研究的重要性,提出了如何利用养分管理措施调节农田杂草,在控制杂草对农业危害的同时,保持一定农田可控杂草生物多样性的科学问题。长期N、P和K平衡配施,可维持杂草群落和杂草种子库的生物多样性与稳定性,兼顾杂草控制和杂草多样性保护,实现平衡施肥的经济效应与生态效应的统一。同时,农业生态系统中不同养分管理措施条件下的地表光辐射变化特征、不同光辐射变化对杂草种群种子萌发及植株建立的影响、优势杂草种群的确定及其生理生态和遗传进化规律是今后研究的重点和难点。     

Progress of the scientific expedition and research on farmland ecosystem and food security in Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

介绍第二次青藏高原综合科学考察研究任务三生态系统与生态安全专题三“农田生态系统与粮食安全”科学考察背景、总体思路、研究内容、研究目标和取得的阶段性进展.该专题针对青藏高原地区农业生产中逐渐出现的局部农田生态系统结构失稳、功能失衡、地力衰退、作物品质下降、农残渐增等问题,在区域尺度上,从耕地肥力和土壤生物、农田植被、农业生产经营管理、作物产量品质和利用、农业气象条件等方面开展科学考察研究,在青藏高原农田生态系统相关生态环境参数的时空特征、分布规律与作物开发利用等考察研究方面取得阶段性重要进展,可为青藏高原农业生态系统可持续经营管理和粮食安全提供数据及科技支撑.(图1参90)     

甘肃省定西地区农业生态经济系统反馈结构模式及其调控

本文运用生态经济理论分析了定西地区农业生态经济系统的因果关系,建立了系统的因果反馈环,提出了该区农业生态经济系统良性循环模式和系统调控的途径。     

农区土地利用强度变化对生物多样性的影响

农业集约化引起的景观变化是导致农业景观生物多样性丧失的重要原因,为评估农业景观结构变化对物种多样性的影响,探索生物多样性未来的变化趋势,研究基于Meta分析(Meta-Analysis)构建我国农区不同土地利用强度的生物多样性数据库,收集了来自全国298个农业景观样地的15 042条物种记录。依据线性混合效应模型构建我国农区土地利用强度-生物多样性关系模型,并以浙江省为例,结合浙江省退耕还林、生态农业发展等土地利用政策和规划,基于Dyna-CLUE模型模拟不同情景下土地利用的空间分布,将土地利用空间分布模拟和土地利用强度-生物多样性关系模型结果输入Flus-Biodiversity模型,从而模拟典型农区生物多样性的空间分布格局,提出浙江省农田生物多样性保护目标优化方案。Meta分析显示,无论在景观尺度还是局部管理尺度上,随着农田土地利用强度的增加,生物多样性均呈显著下降趋势。情景模拟发现,在所有情景中生物多样性都呈下降趋势,其中生态保育情景下降幅度最小,将常规农田转换为生态农田时生物多样性有所提高。因此,为进一步保护多样性、提升生态系统服务、改善生态环境,一方面应尽量保护农田周围的自然和半自然生境,以减少土地利用改变对农业生物多样性的破坏;其次,适当增加农业景观中的半自然生境,如人工林等,构建合理的农业景观格局;第三,适度推动有机管理或生态管理,合理化减少化肥和农药的施用,有利于区域生物多样性的保护;第四,在保证耕地红线的前提下,应深入推进退耕还林政策,严格限制生态功能区的土地开发,同时注重生物多样性完整性损失严重区域的保护。     

南川市三泉镇岩溶区农田生态系统有机碳密度

通过在重庆南川市三泉镇岩溶区选取样地进行植被样方观测、植被与土壤样品采集与实验分析,进而计算和讨论该区不同土地利用方式下农田生态系统植被碳密度、土壤有机碳密度和农田生态系统总有机碳密度.结果表明不同土地利用下农田生态系统无论是植被有机碳密度.土壤有机碳密度,还是整个农田生态系统有机碳密度都存在十分明显的差异.在4种农田生态系统土地利用类型中,冬水田的有机碳密度最高,两季田次之,旱地和菜地有机碳密度最低.而且土壤有机碳在农田生态系统有机碳密度的组成中占主导地位(占90%以上).因此,进一步发展生态农业,搞好生态环境建设,维持农田生态系统土壤有机碳储量的稳定是该区土地合理利用和农田生态系统碳减排的首要任务.同时通过改进耕作制度和措施,提高农业生产水平;不断探索农作物秸杆的综合利用,增加农田生态系统有机碳的滞留时间等措施也是农田生态系统碳减排的有效途径之一.     

吉林省农田景观动态与农业自然灾害相互关系研究

分别从作物生境、作物形态和作物种类角度分析吉林省近50a的农田景观动态变化情况,结合农业旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾害和作物病虫害成灾面积动态变化和各种农业自然灾害的成灾面积与受灾面积比的变化趋势,探讨农田景观动态与农业自然灾害的相互关系,指出农田景观生态多样性的降低是农业自然灾害频繁和灾损增加的一个主要原因。为了减轻自然灾害的损失,农业生产布局多样化是今后发展的方向。     

平原灌区农田养分非点源污染研究进展

平原灌区作为农业规模化生产的基地,在农业乃至经济社会发展中起到了重要作用,但是随着农业的发展,平原灌区农田非点源污染问题日益严重,研究平原灌区农田非点源污染具有重要意义。文章以平原灌区污染物随水文循环迁移过程为基础对平原灌区养分非点源污染研究进行综述。(1)平原灌区农田非点源污染的主要来源是过量的化肥施用,农药和农膜,秸秆等农作物的降解,牲畜粪便,污水灌溉,灌溉引起的盐渍化以及大气的干湿沉降等;产生及影响因素主要有土壤的理化性质,水分的输入方式和人为管理措施等。(2)降雨径流及灌溉排水条件下污染物在多级渠系中的迁移规律和灌区地表水与地下水的交互耦合作用决定了平原灌区农田非点源污染的输送途径与特征。(3)在监测资料比较缺乏时,采用输出系数法进行负荷估算;在监测资料充足情况下,采用针对灌区特殊的水文特征而改进的经典水文模型对平原灌区农田非点源污染的负荷进行估算。(4)新型肥料、配方施肥、合理的耕作措施及生态沟渠的设置有利于平原灌区农田非点源污染的控制,TMDL(Total Maximum Daily Loads)为平原灌区农田非点源污染控制提供可靠的依据。针对平原灌区非点源污染研究现状,提出了中国开展平原灌区农田非点源污染研究的重点,包括养分污染物在多级沟渠中的迁移,灌区地表与地下水水量水质耦合模型的建立,分级控制单元与TMDL的制定以及多模型结合模拟等,可望在控制农业非点源污染方面起到指导作用。     

农田生态补偿理论研究进展评述

基于国家粮食安全和生态安全战略格局构建的考虑,我国一直采用非均衡性的农田保护政策来保障农田的有序供给,然而配套补偿政策的不完善使得农田保护政策失灵,社会整体福利下降。因此,如何从政策层面上实现农田的非均衡性保护到均衡性的经济补偿,构建和完善农田生态补偿制度,是国家加快推进生态文明建设政策背景下的重要议题。从农田生态补偿概念界定、补偿利益相关主体界定和关系分析、补偿标准、补偿模式和方式、跨区域补偿以及补偿实施评价等方面梳理总结了国内外农田生态补偿的相关理论研究和实践发展动态,并指出当前研究在农田生态补偿机制构建、生态补偿标准测算和跨区域生态补偿3个方面所存在的缺陷和未来进一步的研究方向。研究可为政府设计出更加完整和富有针对性的农田生态补偿制度体系提供理论借鉴。     

陕西省清涧县农业发展现实生态经济的灰色关联分析评判

本文采用灰色关联分析法对清涧县若干年份农业指标进行了分析。结果表明:该县农业生态环境恶劣、农业生态经济系统结构失调、功能脆弱、效益低下。表现在:水土流失严重、土壤肥力贫瘠,水分严重短缺、农田基建落后、森林生态效益差等,即农业赖以发展的生态环境恶化,构成了该县农业发展的陷阱。同时还表明该县农业尚处于粗放的低水平,仍在传统农业路上徘徊。     

四川开县农业生态环境质量评价与对策(一)

本文基于农业生态条件和农田生态系统功能的综合表现,评价了研究区农业生态质量,分析研究了农业生态环境存在的问题,提出了保护对策。计价中,生态条件要素选取了土壤环境(包括土壤综合肥力、土壤污染状况的有关参数),大气环境(包括大气资源和大气质量的有关参数),水环境(包括水资源量和水质的有关参数)。生态系统功能指标选取了农田生产力。经过实地调查,取得了有关参数资料。在单项因素分级指数评价的基础上,采取评分等权迭加法进行综合评价,对开县地区农业生态质量作了定量表征,并对县内不同农业区的生态质量进行排序。     

吉林省农田景观动态与农业自然灾害相互关系研究

分别从作物生境、作物形态和作物种类角度分析吉林省近50a的农田景观动态变化情况，结合农业旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾害和作物病虫害成灾面积动态变化和各种农业自然灾害的成灾面积与受灾面积比的变化趋势，探讨农田景观动态与农业自然灾害的相互关系，指出农田景观生态多样性的降低是农业自然灾害频繁和灾损增加的一个主要原因。为了减轻自然灾害的损失，农业生产布局多样化是今后发展的方向。     

农田生态系统服务功能研究进展

农田生态系统是人类社会存在和发展的基础,研究农田生态系统服务功能及其价值评估具有重要的意义.文章综述了国内外有关农田生态系统服务功能及其价值评估的研究进展;提出了农田生态系统服务功能的特点;将其服务功能类型划分为生产功能、生态功能和生活功能.分析了当前研究中存在的问题,如服务功能形成的微观机制及其参数研究欠缺;评价结果不准确;评价指标和方法有待完善等.因此,今后农田生态系统服务功能价值评估研究重点应着重于理论探索和方法完善方面,从农田生态系统微观形成机制入手,开展不同尺度和类型的农田生态系统功能价值评估研究,充分考虑影响其功能价值的因素,改进评估的手段、方法和技术,使评估结果更具可比性和实用性,为合理开发利用农业资源、管理农田生态系统,实现农业的永续发展提供理论依据和技术支持.     

四川开县农业生态环境质量的评价与对策(二)

三、农田生态系统功能分析 农业生态环境的改变必然引起农田生态系统结构与功能的变化。因此,系统的功能与效率是农业环境质量优劣的重要标志。对此,我们从农田生产力和生态效率两方面进行分析。 1、农田生产力。就全国农业大区而论,开县属西南高地区(滇、黔、川)。农业发展的特点与同纬度     

农田土壤重金属污染状况及修复技术研究

重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术（物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复）的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点,重点论述了植物修复的机理和应用,提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率,为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上,提出了联合修复技术（如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学-生物联合技术）可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点,可提高复合污染的修复效率、降低修复成本,未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理,以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

三江平原低湿地农业生态系统分析

本文概括三江平原低湿地的环境和资源特点,确定了“旱田—水田—草田—渔塘”的平面生态结构。在调整生态结构的同时、进行了人工辅助能量产投比分析和农田养分平衡概算、并提出进一步发展和完善的措施。通过分析表明,系统的结构趋于合理,功能不断提高,使低湿地农业生态系统不仅景观上发生了变化,而且综合效益正在逐年增加。这项研究充分体现了合理的生态结构是生物种群与生态环境条件相协调,从而使资源能够得到充分合理的利用,并使经济效益、生态效益和社会效益同步发展     

长江经济带生态系统宏观结构变化特征分析

长江经济带是我国重要的生态安全屏障区。根据2000、2010和2015年3期生态系统宏观结构数据,通过生态系统转类途径和幅度与生态系统类型变化动态度分析评价了研究区近15 a来生态系统宏观结构的变化特征。结果表明:2015年,森林、农田、草地、聚落、水体与湿地、荒漠及其他生态系统面积分别占该区总面积的45.96%、30.31%、16.58%、3.29%、3.06%和0.80%。在2000—2010和2010—2015年2个时段内,农田生态系统面积持续减少,聚落生态系统面积持续增加,且2010—2015年综合生态系统的变化动态度高于2000—2010年,退耕还林还草工程、建设用地扩张和国家战略实施是引起区域土地利用变化的主要原因。     

生态茶园建设与病虫害综合防治

综述了在茶树病虫害综合防治中生态学原理和农田生态系统科学理论的运用。强调以生态防治，即农业防治和生物防治为主，借助于各种农业技术和现代生物科学手段，在综合防治中尽量少用化学农药，以减少对环境的污染、农药残留及对天敌的伤害，维持茶园生态平衡。     

辽河三角洲湿地退化及其保护对策

辽河三角洲湿地是我国重要的河口湿地之一,其芦苇面积居亚洲之首,该区也是重要的石油与粮食生产基地。农业开发和石油开采导致湿地面积日益减少,在自然和人为干扰下湿地来水减少、水盐失衡、生境质量下降,芦苇湿地、红海滩和各种珍稀鸟类面临严重威胁。在分析本区降水、径流、泥沙、景观格局变化对湿地生态系统影响的基础上,提出以下对策:协调经济开发和湿地保护,统筹湿地资源;实行流域统一管理,保证湿地生态需水;实施生境管理和生境调整;调整产业结构,发展生态经济。     

密云水库上游地区农田土壤有机碳储量及变化模拟

农田土壤有机碳(SOC)库对粮食安全和全球气候变化具有重要影响,因此,开展农田土壤有机碳储量及其动态变化研究在政治经济和生态环境层面具有重要意义.采用农业生物地球化学模型--DNDC对密云水库上游地区农田土壤有机碳储量及其变化进行模拟研究,首先应用当地实测结果进行模型验证,然后根据当地气候条件、土壤性质和现行农业耕作管理特点等建立GIS区域数据库,并在数据库的支持下进行区域模拟和分析.结果表明:2006年密云水库上游地区214 920 hm~2农田土壤(0～25 cm)的总有机碳储量为7 646×10~6 kg,其中位于河北省境内的该地区63.1%的农田储存了全区68.1%的SOC;平均每公顷农田SOC储量为35 576.1 kg,低于全国平均水平;由于化肥和有机肥投入的增加,经过1 a耕种后,2006年该地区农田SOC储量增加142.5×10~6 kg,整个地区及各区县农田土壤碳收支均为正,是大气CO_2的一个汇.情景分析表明,气温升高对该地区农田SOC积累具有显著的负效应;而提高秸秆还田比例、适量施用化肥、增施有机肥、增加灌溉和采取免耕方式等措施均能有效增加土壤有机碳的积累.