稻鸭、稻鱼共作对稻田P素动态变化的影响

以稻鸭和稻鱼生态系统为研究对象，通过大田试验研究了稻田P的动态变化及转化规律，及其对环境的影响。结果表明，施P后土壤和田面水P含量立即达到最大值，一周后迅速降低。相对于空白（CK），养鸭处理（RD）和养鱼处理（RF）田面水总P浓度、溶解P浓度、土壤速效P含量和水稻吸P量显著增加，而土壤全P含量有所增加。研究还表明，水稻吸P量与田面水溶解P、土壤速效P显著相关。对田面水P素径流流失的潜在环境效应分析表明，施P后的一周左右是控制P素流失的关键时期；由于养鸭养鱼能提高稻田P含量，在稻鸭、稻鱼共作期间，要注意避免农田排水和防止因降雨引起的田面水外溢。同时，由于鸭子和鱼能提高土壤有效养分含量，降低化肥的施用量，进而降低了化肥损失所造成的环境危害。     

稻田种养结合循环农业模式生态环境效应实证分析——以南方稻区稻-鱼模式为例

稻田种养结合循环农业模式生态环境效应明显,其主要体现在节肥、节药、抑草、改善土壤和水体等方面上。本文根据对南方稻区的入户调查数据和2001-2009年中国统计年鉴、中国农村统计年鉴、中国农业统计年鉴相关统计数据及化肥农药使用量的技术标准,实证分析了稻田种养结合循环农业模式的节肥、节药的生态环境效应。调查分析显示,稻-鱼模式下农户化肥使用量比常规水稻种植模式的使用量要减少15.21%,农药使用量要减少40.17%;相关性分析表明南方稻区稻-鱼种养结合模式的稻田面积占水稻生产总面积的百分比与化肥、农药使用量之间呈负相关关系,相关系数分别为-0.407 2和-0.979 9。可以看出,在稻-鱼的稻田生态系统中,土壤和水体的改善以及有害生物的减少,形成了鱼类对化肥和农药的替代关系,在稻谷产量不变甚至增产以及增加鱼类产出的情况下,农户大幅度减少了化肥和农药的使用量,因此实施扶持稻田种养结合循环农业模式策略,是改善稻区农业生态环境的重要途径。     

施肥与秸秆还田对太湖稻-油复种系统春季杂草群落特征的影响

掌握不同管理模式下稻田杂草群落特征，可以为杂草综合防治及农田生物多样性的保持提供理论依据和技术途径。借助稻-油复种系统长期定位施肥试验（江苏吴江，始于1987年），于2007年春季监测长期不同施肥和秸秆还田对农田杂草群落的影响。施肥与秸秆还田对春季稻田杂草群落结构特征存在显著作用。长期有机无机肥配合施用下（化肥+猪粪+秸秆）杂草生物多样性和生物量均下降；长期不施氮肥下杂草总密度显著增高，达1 810 ind./m2；长期不施肥时，田间野老鹳草成为优势种群，其相对密度达879%；全年秸秆还田（化肥+油菜秸秆+水稻秸秆）下，田间优势杂草种群为禾本科的看麦娘，其相对密度达697%；秋熟水稻秸秆还田下杂草生物量下降，而生物多样性显著提高。上述结果表明，通过合理施肥和秸秆还田措施，可以对稻油复种模式中春季杂草群落进行有效调控。     

长期有机物循环对红壤稻田养分及水稻生长的影响

通过长期有机物循环的定位试验,研究了长期有机物循环利用对红壤稻田养分供应及水稻生长发育的影响,目的是了解长期有机物循环利用后土壤养分含量变化、水稻生长特性及两者的相关性。结果表明有机物循环明显提高了土壤有机质含量,并使土壤养分维持在一个相对较高的水平上。有机物循环处理的土壤有机质,全N、全P和全K及其有效部分的平均含量分别比无循环处理提高了445％、347％、175％、94％,特别是碱解N,速效P和速效K含量提高显著,有机物循环处理比无循环处理提高达469％、452％和347％。有机物循环利用提高了水稻分蘖数和叶面积指数,使水稻群体的透光率减少。有机物循环处理平均单叶净光合速率比无循环处理高68％,蒸腾作用比无循环处理高50％,最终表现为干物质积累量及稻谷产量的增加。对长期有机物循环利用后的红壤稻田养分指标与水稻生长指标进行逐步回归分析后发现,土壤中速效P及有机质含量的增加是促进水稻生长的主要因素.     

三峡库区林地土壤有机碳含量特征及效应

对三峡库区典型林分林地土壤有机碳（SOC）含量特征及对土壤物理性质、土壤结构和土壤养分效应进行研究，以期为三峡库区生态环境建设提供依据。结果表明：SOC含量表现为表层（A层）土壤（12.06～45.18 g/kg）明显大于下层土壤，大一个数量级。从土壤表层到底层，SOC含量呈明显下降趋势。由相同立地条件的灌木林改造而来的农地土壤（改造年限8 a）各层土壤SOC含量都有所降低，土壤表层SOC含量降低了10%，土壤平均有机碳含量降到为灌木林地的66%。三峡库区SOC含量与土壤物理性质直接相关，SOC含量与土壤容重和土壤毛管孔隙度存在最为明显的线性关系〖WTBX〗（R2=0.83，0.83，n=19，p<0.01）。土壤有机碳直接参与了土团聚体的形成，SOC含量与土壤团聚度和土壤团聚状况均有较好的相关关系（R2=0.62,0.76，n=19，p<0.01）。各林地土壤中氮元素含量最高，速效氮含量约为速效磷的6倍，为速效钾的2.5倍。SOC与土壤主要营养元素（N，P，K）关系中，对N元素作用最明显，特别是速效氮〖WTBX〗（R2=0.66,n=19，p<0.01），对磷的矿化起主要作用，与钾元素关系不明显。土壤有机碳是决定N和P矿化的主导因子，从土壤表层到底层C/N比值呈下降趋势，C/P值约为C/N值的6倍。阳离子交换量（CEC）与土壤团聚度之间有明显的相关关系〖WTBX〗(R2=0.49,n=19，p<0.01〖WTBZ〗)。SOC对CEC的作用主要通过改变土壤结构而实现。     

长期施肥对小麦—玉米轮作红壤抗蚀性的影响

为探讨不同施肥处理对红壤旱地土壤理化性状和抗蚀性影响，以长期定位施肥试验小区为研究对象，研究了CK（荒草地）、T1（不施肥）、T2（施有机肥）、T3（施氮磷钾肥）和T4（氮磷钾肥与秸秆配施）5种处理的土壤理化性状及土壤抗蚀性。结果表明：（1）荒草地开垦后，土壤容重降低，土壤孔隙度和含水量升高；相较于不施肥，施肥提高土壤有机质含量、改善土壤物理性质作用更为明显;（2）衡量不同施肥处理土壤抗蚀性的2个最佳指标为>0.25 mm水稳性团聚体含量和结构破坏率;（3）使用主成分分析综合指数表示不同处理土壤抗蚀性依次为：T2>CK>T3>T4>T1，荒草地开垦后，耕种会降低土壤抗蚀性，但施肥能略微提升土壤抗蚀性，而施有机肥提升最为明显。研究结果可为区域内农业生态系统持续发展及农田水土保持工作提供依据。     

鄱阳湖生态区长期施肥对稻田土壤碳汇效应与固碳潜力的影响

在施肥条件下确定平衡状态时，土壤有机碳含量水平对于正确评价土壤的固碳潜力和制定合理的有机物质分配措施具有重要意义。分析了前人研究的江西省有机碳储量数据并采用Jenny模型对长期不同施肥下有机碳动态数据进行模拟。结果表明，鄱阳湖生态区有机碳储量占全省的46%，以鹰潭地区最高，九江地区最低。施肥明显增强了土壤的碳汇作用，单施有机肥或有机无机肥配施（70F+30M、50F+50M、30F+70M、NPKM、NPK+S、NPK+P和NPK+C）处理的土壤有机碳含量明显高于施化肥处理，以南昌县的30F+70M、进贤县的NPKM和余江县的NPK+P处理最高，其平衡时有机碳含量和固碳潜力分别较施化肥处理提高了3061%和6115%、3017%和5496%、3826%和7479%。因此，提高鄱阳湖生态区农田有机碳密度和固碳潜力最有效方法是有机无机肥配施，其配施方式以猪粪配施化肥相对最好，配施比例以70%有机肥配施30%化肥为宜     

浙江北部低洼田湿地农业种养结合模式的环境效应

浙江北部地区地势低洼，种粮易涝，严重制约当地农业的发展。2010年以来，作为湿地农业农作制度的创新，“水生作物 鱼类”种养结合模式在当地得到迅速发展。为了完善种养高效综合配套技术，在嘉兴市秀洲区3个农场开展了不同种养模式（藕 鱼和菱 鱼模式）的对比试验，对池塘水质、底质特征以及大气负氧离子浓度进行了分析。结果表明种养结合模式对池塘水质有一定改善作用。虽然养殖鱼类后水体有机污染有一定程度加重，但由于水生作物的吸收作用，使得水体氮磷含量明显降低。与菱 鱼模式相比，鱼塘种植莲藕后，对水质的改善效果更为明显。对底质的分析表明，鱼塘种植水生作物后，底泥中速效钾含量增加明显，尤其是在种植莲藕后。另外，由于施用化肥以及当年不收割引起的藕叶、茎杆等腐烂分解，使得藕 鱼模式池塘底泥中速效磷和总氮含量大幅增加，分别增加329.1% 和361.9%。对种养结合区域大气负氧离子浓度测定结果表明，种养结合开发利用有利于改善周边区域空气质量     

喀斯特地区土壤水中溶解有机碳浓度对植被退化的响应

按退化程度在茂兰喀斯特地区选取的4种不同植被类型依次为原生性乔木森林、次生性乔灌混合林、灌木林、灌丛草坡，并对各植被退化系统中1a内的土壤水中溶解有机碳（DOC）浓度变化特征进行测试分析，并探讨其对不同退化程度的植被的响应特征。结果显示：（1）各种植被类型下土壤水DOC含量按月份均呈现出由低到高、再由高到低的变化趋势，在6月底出现峰值；（2）土壤水DOC含量对降雨量具有很好的响应关系；（3）土壤水DOC含量随植被退化程度的加剧而呈现出递增的趋势，即退化的植被系统中土壤水的DOC含量大于未退化的植被系统，说明未退化的土壤 植被系统比较稳定，不易受到外界因素的干扰，贮存能力大，流失少。研究结果表明对植被退化响应灵敏的土壤水DOC含量可以作为评价土壤和植被关联退化的一个有效指标。     

三峡库区万州段不同类型消落带土壤磷形态贮存特征

三峡水库成库以来，消落带土壤磷流失已成为水体富营养化的重要来源。通过对三峡水库消落带万州段长江干流及回水区苎溪河和密溪沟土壤磷形态分析，研究了不同水力特征和人类活动对消落带土壤理化性质及土壤磷形态分布的影响。结果表明：万州段消落带土壤pH值、有效磷(A P)含量分布特征为长江干流>苎溪河>密溪沟，阳离子交换量(CEC)分布特征为苎溪河>长江干流>密溪沟，有机质(SOM)含量分布特征为密溪沟>苎溪河>长江干流，总氮(TN)含量分布特征为苎溪河>密溪沟>长江干流，总磷（TP）分布特征为密溪沟>长江干流>苎溪河。土壤水溶态磷（H2O P）、盐酸提取态磷（HCl P）、氢氧化钠提取态磷（NaOH P）、碳酸氢钠提取态磷（NaHCO3 P）、残渣态磷（Residual P）分布特征为：Residual P(65514 mg/kg)> H2O P（5177 mg/kg)>HCl P(3999 mg/kg)> NaOH P(2588 mg/kg)> NaHCO3 P(2224 mg/kg)，以Residual P和H2O P为主，在干湿交替的条件下H2O P将继续向水体迁移。人类农业及旅游开发活动或将影响土壤理化性质进而影响保肥性能，土壤氢氧化钠提取态有机磷（NaOH Po）和碳酸氢钠提取态有机磷（NaHCO3 Po）所占比例大小顺序为长江干流>苎溪河>密溪沟。消落带土壤磷各形态中氢氧化钠提取态无机磷（NaOH Pi）、碳酸氢钠提取态无机磷（NaHCO3 Pi）、NaHCO3 Po、H2O P均与有A P存在极显著相关性，其来源具有同源性。密溪沟氮磷污染不同源，密溪沟有农村居民且开发旅游，人类生活废水是磷素的主要来源，而氮素主要来源于农业施肥的流失。     

退耕还湖后菜子湖湿地土壤理化性质及微生物量变化

以不同退耕年限下菜子湖湿地土壤和邻近原始湿地及仍耕作油菜地为研究对象，分析退耕还湖后土壤理化性质和微生物量碳氮变化。研究结果表明：随着退耕还湖年限增加，土壤容重逐渐降低，土壤含水量和粘粒含量逐渐增加，土壤有机质和全氮含量逐渐增加，而土壤全磷含量降低；表层土壤微生物量碳含量为33377~70075mg/kg，表层土壤微生物量氮含量为3080~6401 mg/kg，且均有退耕还湖后升高趋势；土壤微生物量碳与土壤有机质、全氮、pH呈极显著相关（P<001），与土壤粘粒含量显著相关（P<005）；土壤微生物量氮与土壤有机质、全氮、容重呈极显著相关（P<001），与pH显著相关（P<005）。分析表明，退耕还湖后随着人类活动干扰压力的减弱和湿地水文条件的恢复，自然植被也逐渐恢复，土壤理化性质朝原始湿地方向改善，促使土壤微生物量升高，但总体仍未达到原始湿地状况     

巢湖陆向湖滨带常见野生植物对磷缓冲能力的影响

湖泊陆向湖滨带缓冲磷扩散的机制尚未得到充分地研究。系统分析了2011年4~7月巢湖陆向湖滨带5种野生植物的生长状况与根际土不同形态磷的含量和吸附行为。结果表明土壤磷的吸附行为可用Langmuir方程加以描述。与对照相比，艾草和小飞蓬根际土总磷含量明显较低，磷的最大吸附量（Qmax）明显较高，而小蓟和狗尾巴草根际土速效磷含量明显较高，Qmax与磷吸附强度明显较低。植物根与茎长均随季节增加，相应的土壤磷饱和度下降。因此，植物吸收与土壤吸附是陆向湖滨带缓冲磷扩散的重要机制。有机质可通过增加速效磷含量和Qmax值调节土壤磷平衡浓度（EPC0）。小飞蓬和艾草根际土的EPC0值明显较低，磷吸附能力较强。而小蓟和早熟禾根际土的EPC0值明显较高，故易成为向湖泊扩散的磷源     

三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究

选取三峡库区消落带典型区土壤作为测试土壤，研究了淹水—落干对土壤磷的等温吸附解吸特性，以及土壤吸附一定的磷后再次淹水向上覆水体释磷的规律。研究表明：①三峡库区消落带土壤淹水—落干后吸磷能力增强，由淹水—落干前的256 mg/kg增加到淹水—落干后的625 mg/kg，磷零点吸持平衡浓度（EPC0）由淹水前的0.46 mg/L增加到淹水后的1.47 mg/L；②淹水—落干处理后土壤磷的解吸率降低，由淹水—落干前的73.3%~80.3%降低到67.3%~69.6%；③三峡库区消落带土壤吸附一定磷后，再淹水磷会再次逐渐释放到上覆水当中，且土壤吸附外源磷越多，磷淹水释放强度越大；④ 淹水—落干使吸附一定外源性磷的土壤淹水条件下释放更多的磷。     

不同种植方式对稻茬紫云英的生长及土壤养分的影响

研究绿肥作物种植方式对其生长状况及土壤特性的影响，可为长江下游农区“水稻(Oryza sativa L.)—绿肥作物”轮作模式下如何以草增粮提供科学依据。于2018~2019年在江苏省昆山市采用套播留茬、浅旋直播、板茬直播3种种植方式，研究不同绿肥种植方式对自身群体基础、越冬稳定性、生育进程、主要形态指标、产草量及还田后土壤养分动态的影响。结果表明，相同播种量水平下，浅旋直播的群体起点最高，为58.29万基本苗/hm ²；越冬稳定性以套播留茬方式最高，越冬率为94.3%。不同种植方式下生育进程递进规律总体一致，主要影响绿肥作物的营养生长期，套播留茬方式的营养生长期最长（122 d），比最短的浅旋直播方式高出20 d。套播留茬方式下的株高、茎粗及其他主要形态指标明显高出其他两种方式。套播留茬方式的鲜草产量最高，浅旋直播方式居中，板茬直播方式最低，且均超过30 000 kg·hm^-2。翻压还田后，3种方式下土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等土壤养分含量均有一定的增加，其中套播留茬方式增加幅度最高。     

不同麦秸还田方式对周年稻麦轮作农田碳足迹的影响

为明确麦秸不同还田方式对稻麦轮作农田碳足迹的影响，该研究通过开展两年的大田试验，设计了3种麦秸还田方式（麦秸旋耕还田、麦秸翻耕还田和麦秸沟埋还田），并以麦秸不还田为对照，采用静态箱-气相色谱法连续两年对农田温室气体排放进行监测，并对不同麦秸还田方式的生产资料投入和生产过程碳排放及温室气体排放进行全面分析。结果表明：(1）与不还田相比，麦秸还田显著增加了稻季日均CH4排放，稻麦周年全球增温潜势95%来自稻田CH4排放；（2）在水稻季，农田CH4排放占碳足迹总量比例最大，3种麦秸还田方式中，麦秸沟埋还田处理下碳足迹最小，且能比麦秸旋耕还田处理减少4.9%；(3）在小麦季，化肥投入造成的碳足迹所占比例最大，为64.5%~77.4%，其次是土壤N2O的排放；（4）从整个稻麦周年轮作系统来看，与麦秸旋耕还田和麦秸翻耕还田处理相比，麦秸沟埋还田处理能分别减少4.6%和3.6%的周年碳足迹及8.7%和4.9%的周年单位产量的碳足迹。因此，对于稻麦轮作地区，采用麦秸沟埋还田能在一定程度上降低农业生产过程中的碳足迹。     

20世纪80年代以来洪湖流域营养物质输移模拟研究

选择位于长江中游的洪湖流域作为研究对象，应用流域分布式水文模型SWAT，探讨现代农业条件下流域面源营养盐输移的规律。模拟时段选择为1983～2002年。模拟的边界条件设置为自然地形、土壤、现代农业生产及土地利用方式，其中土壤资料包括营养盐（N和P）、有机质含量、粒径等理化参数。径流量与营养盐输出模拟结果与实测值有较好的吻合程度，可以通过置信度95％的显著性检验。模拟结果显示，现代农业条件下流域营养盐输出，TN和TP浓度变化有明显的季节特征，体现了区域耕作方式、径流对营养盐输出浓度的影响。模拟时段内营养盐输出浓度呈明显增长趋势，体现了农药化肥的施用对流域营养盐输移的影响。     

三峡库区消落带下部区域土壤氮磷释放规律模拟实验研究

三峡库区消落带形成后其下部区域（145~155 m）由于长期处于淹没状态,其表层土壤将类似底泥状态,研究选择嘉陵江江底沉积物模拟其在好氧及厌氧淹水条件下N、P向上覆水体的释放规律。结果表明：土壤处于淹水期间,均向上覆水释放N、P,其中好氧状态下上覆水中TN以硝态氮为主,厌氧环境下上覆水中TN以氨氮形式为主;淹水前期,N、P释放速率均较快,随时间增加逐渐减缓,且在厌氧环境下TP释放能力较好氧环境强。好氧淹水中曝气量对上覆水中TN平衡浓度无显著影响,但对氨氮、硝态氮释放过程有影响,从而影响TN浓度变化;底泥状土壤落干过程对N素释放有正影响,对P素释放有负影响;在短暂的落干期间,如果进行农业利用,将增加库区水环境污染和水体富营养化的风险.     

中亚热带红壤丘陵集水区不同开发利用模式

以湖南省桃源县3个地貌完整且地理条件基本一致的集水区为代表,设置耕地集约型、土地半集约型和土地全面集约型3种垦殖模式。11年的定位观测与研究表明：（1）3种模式耕地的产、投水平基本相同,但非耕地的产、投差异甚大,形成了显著不同的土壤肥力演变特点、生物产量和经济效益,即土地集约经营的集水区,土壤侵蚀模数已接近或低于土壤允许流失值（500 t/km\+2·a）,土壤有机质、N等的养分含量稳步提高（增幅＞10%）,坡地和旱地的土壤贮水量在少雨季节增加20%以上,农作物大幅增产（增幅＞20%）,林、果、茶、鱼等的产量以及土地生产率成倍增长;（2）不同垦殖模式代表了红壤丘陵集水区开发利用的三个发展阶段,即集水区的开发利用将由耕地集约型向土地半集约型、土地全面集约型方向发展,发展进程的快慢主要取决于主导产业或项目的生产要素容量大小、比较利益高低以及科技进步推动等的作用机制;（3）集水区土地开发利用的潜力是水面 ＞坡地 ＞旱地 ＞ 稻田,合理开发与利用非耕地土地资源的效益巨大。     

三峡库区消落带农用坡地磷素径流流失特征

消落带是三峡库区重要的生态交错带，但自发农用和无序开发可能会造成更多的氮磷流失，进而加剧三峡库区水体富营养化。通过对库区连续3 a的定位监测（2011~2013年），研究了三峡库区消落带农用坡地的磷素流失特征。结果表明：次降雨事件中常规施肥处理的地表径流、壤中流总磷平均浓度分别为0.848±0.153、0.140±0.006 mg/L，其中地表径流中磷的形态以颗粒态为主，壤中流以溶解态的生物可利用磷为主。常规施肥下，地表径流、壤中流磷素年均流失通量分别为0.236±0.004、0.100±0.003 kg·hm 2，地表径流、壤中流磷素流失通量分别占总流失通量的70.2%、29.8%，地表径流是坡地磷素流失的主要途径，但壤中流也是不可忽视的重要途径。与常规施肥处理相比，减量施肥处理地表径流、壤中流磷素流失量分别降低了45.3%、40.0%。建议采取减量施肥的方式，以降低营养盐负荷，保护水环境。     

控制排水条件下土壤氮素的运移

为研究暗管控制排水与非控制排水条件下， 不同排水出口控制高度对土壤中氮素分布和迁移的影响， 在湖北省荆州市四湖工程管理局丫角排灌试验站进行了野外试验。试验结果表明， 无论采取控制排水与否， 土壤垂直剖面上硝态氮浓度均有一致的变化规律： 20 cm处浓度最高， 在40~60 cm浓度急剧减小， 60~80 cm浓度值很小（1 mg/kg左右）； 控制排水对土壤硝态氮的减小率有显著影响， 表现在控制水位越高， 土层间硝态氮减小率最大； 控制排水能降低表层土壤硝态氮的迁移； 铵态氮与硝态氮迥然不同， 无论采取控制排水与否， 铵态氮在土壤垂直剖面上的含量变化不大； 控制排水对铵态氮的含量也有一定的影响， 表现在控制排水位越低， 土壤中铵态氮的含量越小.