农田土壤固碳作用对温室气体减排的影响

温室气体排放引起的全球气候变暖和平流层臭氧空洞已成为当前人们关注的环境问题之一。土壤碳库作为地表生态系统中最活跃的碳库之一,是甲烷、二氧化碳、一氧化二氮等温室气体的重要释放源,也是重要的吸收汇。因此,寻找农田土壤系统碳管理的有效方法已经成为缓解温室效应的重要科学问题。西方发达国家已将固碳农业作为环境管理的重要导向,应用颗粒分组13CNMR或CPMAS-NMR技术对土壤碳固定的机制研究指出微团聚体与矿物-粘粒复合体的相互作用是土壤有机碳稳定存在的主要方式,揭示了土壤有机碳的腐殖质转化及其与土壤矿物、金属氧化物结合的微观水平,且从土壤物理结构、化学组成和生物学特性等多学科交叉研究土壤有机碳的固定机理及其稳定机制。长期传统的土地利用方式和管理措施所导致的土壤有机碳含量、密度及垂直分布的变化是造成土壤碳库损失的主要原因,为了增加农业生态系统土壤有机碳的含量,土地利用方式和农业管理措施应该从增加有机碳输入量和减少有机碳矿化两方面着手,加强对农业土壤固碳潜力和土壤碳库稳定性影响因素的多角度研究。     

海河冲积平原区农用地综合生产能力空间差异

以海河冲积平原区为例,通过典型样点调查建立样点标准粮和相应的农用地自然质量等级指数的函数方程,求算理论生产能力;结合近3a(2003-2005年)的粮食实际产量,分析农用地的粮食增产潜力、农用地利用强度及其整理优势.结果表明:全区耕地粮食理论总生产能力为3.03×107t,远高于近3a1.49×107t的粮食平均实际产量,目前该区粮食安全的耕地资源保障程度较高.通过整理优势分析,划定了区域的不同整理优势级别,整理优势大的区域主要集中在冀中南冲积平原区,受灌溉条件、农田基础设施、管理水平的限制,粮食生产能力的开发程度低,粮食生产有较大的增产空间.     

基于过程的河北平原农田生态系统稳定性评价

论文旨在探讨河北平原区农田生态系统稳定性的概念及内涵,构建稳定性评价指标体系并进行定量评价实证研究。首先,在总结生态系统领域有关稳定性研究相关成果的基础上,结合农田生态系统稳定性的特点,给出了农田生态系统稳定性的概念,并分析了其稳定性内涵。然后,以县域为研究单元构建了一个包括产量形成、投入产出、土壤生态等主导过程及生态环境效应4个方面22个具体指标的评价指标体系。最后,构建了区域农田生态系统稳定性评价的数学模型;并以雄县为例,运用所建模型进行评价,发现1995~2005年该区农田生态系统稳定性水平变化较大且呈阶段性发展,1995~1999年呈直线式逐年下降,2000~2005年呈波浪式发展,且投入产出过程对该区农田生态系统稳定性影响最大。     

复垦尾矿库土壤生态系统服务价值评估

在测定不同复垦年限尾矿库土壤理化性状的基础上,从侵蚀控制、肥力保持和物种保育3个方面揭示不同复垦年限尾矿库土壤生态服务价值量变化情况。研究结果表明:1)随着复垦年限的增加,土壤侵蚀模数逐年降低,复垦12年后土壤侵蚀模数降低至12.67 t/(hm~2·a),有效控制了土壤侵蚀,保育了土壤;2)随着复垦年限的增加,土壤理化性质得到了有效改善,土壤生态系统服务价值总体增加,保育物种功能价值比重显著提升。     

基于EMD的河北省粮食产量波动及其成因的时空多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1978年以来河北省粮食产量波动及其成因进行了时空多尺度的分析。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1978年以来河北省粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后期粮食增长停滞,且有下降趋势。EMD分解结果表明：河北省粮食产量存在4年、6年及11年左右的准周期波动,并以4、6年左右的周期波动为主;在对河北省4个国家二级生态类型区进行EMD分解时发现,Ⅵ₁辽吉西蒙东南冀北山地区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区是粮食产量4年左右周期波动的控制地区,而Ⅱ₁燕山太行山山前平原区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区,是河北省粮食产量6年左右周期波动的主要控制地区;在对粮食单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食单产是粮食产量4年左右波动的主要控制因子。同时粮食单产也是1978-1993年时段粮食产量6年左右波动的主要控制因子,粮食单产和粮食播种面积的波动叠加交互作用控制着1993-2005年时段粮食产量6年左右波动的变化。对两个尺度的周期性波动分析发现,河北省粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给河北省的粮食供需关系带来巨大的压力。研究的时空分析结果为保证粮食稳定生产具有重要的指导意义。     

滨海陆地生态系统净化功能与价值评估——以黄骅市为例

以生态系统对环境净化的贡献为出发点,将滨海陆地生态系统净化功能价值界定为净化污染物功能价值与大气调节功能价值的总和,选取释放O2、固定CO2、净化硫化物、净化氮氧化物、净化氟化物和滞尘6大生态功能为评价指标,建立滨海陆地生态系统净化价值评估模型,以黄骅市为研究区,运用市场价值法和影子价格法对黄骅市农田、园地、草地和湿地等9类生态系统的净化价值进行评估.结果表明,黄骅市滨海陆地生态系统净化环境价值较大,总价值约为163 454万元;单位面积土地各类净化功能价值由大到小依次为释放O2价值、固定CO2价值和净化污染物价值;从各生态系统类型的单位面积净化功能价值来看,农田、园地、草地和盐碱地的释放O2功能净化价值较高,约0.67元·m-2;盐田固定CO2功能的单位面积净化价值最低,为0.01元·m-2.     

基于产能的耕地资源保护级别评定方法研究——以河北省卢龙县为例

耕地保护的合理空间安排已成为新一轮土地利用总体规划研究的热点之一。论文以卢龙县为例构建了耕地保护级别评价指标体系,采用熵权法确定指标权重,应用加权综合评价法对卢龙县耕地资源保护级别进行了评价。将卢龙县耕地资源划分为三个保护级别：一级地主要分布于卢龙镇、燕河镇、石门镇等粮食主产区,该区土质较好,粮食产量高,投入水平较高,面积为19906.27hm²;二级地主要分布在潘庄镇、印庄乡、双望镇、刘田各庄乡,该区域各项指标中等,面积为15475.61hm²;三级地在各乡镇均有分布,面积为5500.33 hm²。评价结果表明,该种方法科学、合理,符合实际状况。耕地资源保护级别评定研究拓宽了基本农田保护区划定的思路,为土地利用分区在土地利用总体规划中的空间落实及土地用途管制提供了依据。     

稻田CH4的排放及其影响因素研究进展

本文简单介绍了稻田土壤CH4排放研究的进展情况.总结了稻田土壤中CH4的产生是在产甲烷细菌的作用下,通过两种反应完成的.甲烷产生与排放的主要因素包括土壤特性和农业管理措施(肥水措施、作物类型);并提出了今后我国稻田甲烷排放研究应加强的几个方面.