依靠科技进步 发展低碳农业

在全球携手应对气候变暖、减少温室气体排放的背景下,发展低碳经济是解决气候变化与经济发展矛盾的有效途径。通过描述气候变化、固碳减排对粮食安全、土壤碳汇、森林固碳、资源循环利用等影响和促进作用,深入分析发展低碳经济与可持续发展的关系,探讨如何在农业领域内开发高效循环生产体系,从而实现农业生产过程的固碳减排目的。由此,提出发展低碳农业是实现低碳经济的目标之一,它是一个复合技术体系,涉及了绿色农业、循环农业、生态文明、可持续发展理念。必须通过科学技术的突破,改造、提升低碳农业技术,改变农业现有的＂高能耗、高污染＂的生产状况,实现低碳生产、生活方式的转变。最后提出发展现代的低碳农业产业经济的对策和思考。     

生物黑炭输入对茶园土壤呼吸的影响

生物黑炭是化石燃料或生物质不完全燃烧产生的一种非纯净碳的混合物,施入土壤后能有效减少温室气体排放、改良土壤性状、促进植物生长,但生物黑炭施用对土壤碳排放的影响仍存在不确定性。茶园是我国南方地区主要土地利用类型之一,为明确生物黑炭输入对茶园土壤碳排放的影响,本文采用田间试验研究生物黑炭施用对茶园土壤呼吸的影响。试验设置生物黑炭施用量0 t·hm^-2（CK）、8 t·hm^-2、16 t·hm^-2、32 t·hm^-2和64 t·hm^-25个水平,采用LI-Cor8100开路式土壤碳通量测定系统对不同生物黑炭施用水平处理下茶园土壤呼吸速率进行长期定位观测。结果表明,茶园土壤呼吸速率的季节变化规律呈现单峰曲线特征,最高值出现在8月份,最低值出现在1月份;土壤呼吸速率与土壤10 cm温度呈极显著的指数相关关系,土壤10 cm温度能够解释各处理土壤呼吸月动态变化的67.79%-89.16%。生物黑炭输入提高了茶园土壤呼吸速率,各处理年平均土壤呼吸速率分别比CK提高10.75%、17.52%、35.78%和42.58%,并与CK差异达显著水平（p〈0.05）;生物黑炭输入降低了茶园土壤呼吸敏感性（Q10值）,各处理土壤呼吸Q10值分别比CK降低1.96%、3.14%、4.01%和10.76%。土壤呼吸温度敏感性的降低验证了生物黑炭具有热稳定性和生物学稳定性,是可以在茶园土壤中长期固存的惰性有机碳。     

GIS与大气环境模型的集成及其应用

分析了GIS与环境模型集成的松散集成、紧密集成、完全集成等3种模式,论述了GIS与大气环境模型集成的组件式方法与服务式方法,对比了5种集成方法的优缺点,认为组件式集成方法具有较大优势,是目前流行的集成方法,服务式集成是未来的趋势. 基于组件式集成方法,采用GIS二次开发组件ArcGIS Engine 9.3开发了大气污染扩散模拟与预测系统,该系统充分利用了GIS的空间分析与可视化功能,实现了大气环境模型与GIS的紧密集成,以福建省为例进行了大气污染扩散模拟,取得了较好的模拟效果.      

南方丘陵坡地茶园水土流失的环境效应

以安溪县感德镇坡耕地茶园为监控对象，小流域集水区为单元，分析茶园水土流失造成的环境问题。结果表明：在降雨的作用下，各养分元素存在不同程度的流失，小流域集水区水质偏酸性，71.2%的水质pH小于6；氨氮含量都在Ⅰ类标准，但总氮含量较高，均超出V类标准限值；悬浮物和降雨量存在正相关，相关系数为0.647，大到暴雨对悬浮物含量具有决定性作用，但悬浮物含量对降雨的响应具有滞后性。     

菌渣-发酵床废弃垫料堆肥中温室气体排放及与微生物的关系

堆肥是处理农业废弃物最适宜的技术之一,但堆肥产生的有害和温室气体排放导致环境污染问题.本研究以生猪养殖发酵床废弃垫料及菌渣为原料,利用强制通风静态堆肥技术研究垫料和菌渣不同配比及添加EM菌剂对堆肥过程温室气体排放和微生物区系的影响.结果表明,不同堆肥处理温室气体排放通量以堆肥前20 d较大,堆肥中后期降低;微生物总量和种类在不同堆肥处理间没有发生显著性变化;CO_2和N_2O排放速率与细菌、真菌和甲烷氧化菌间具有显著的正相关关系.整个堆肥期间,以菌渣为主料并添加EM菌剂的堆肥处理温室气体减排效果最佳,相对其他3个处理温室气体减排0.7%~10.2%.由此认为,以菌渣为主料和通过添加EM菌剂的堆肥方式可以作为降低菌渣-发酵床废弃垫料堆肥过程温室气体排放的策略.     

福建省农业生态系统服务价值变化研究

采用Costanza和谢高地等的研究方法估算1996-2006年福建省农业生态系统服务功能价值及其结构的时空变化.结果表明,1996-2006年福建省农业生态系统服务功能价值总体呈减-增-减趋势,在2000年达到最低值.不同服务功能组分中,森林、水域和农田对服务功能价值的贡献较大,占总价值的95.91%～96.18%;不同服务功能类型中,水源涵养功能的价值最高,占总价值的19.28%～19.55%,而食物生产功能的价值最低;不同空间结构上,南平、三明和龙岩地区的生态服务功能价值远高于其他地区.本研究为福建省农业可持续发展的政策制定与生态环境保护提供了参考.     

福建省丘陵区乡村高效生态农业发展思路与技术对策研究

结合福建红壤丘陵山区农业生产实际,提出发展富有区域特色高效生态农业总体思路与战略思考。阐明在新时期发展高效生态农业的重要性与必要性,分析红壤丘陵区发展高效生态农业的优势与短板,以红壤丘陵区高效生态农业发展模式与技术集成研究为切入点,提出发展高效生态农业的主要模式与技术对策,以期为红壤丘陵山区农业转型升级与增效提质提供借鉴与参考。     

运用关联度分析硒镧复合作用下巴西蘑菇氨基酸含量与砷含量的关系

通过采用混合培养料试验、日立8810型氨基酸自动分析仪和原子吸收法测定氨基酸含量和砷含量以及灰色系统理论分析关联度,研究了硒镧复合作用下巴西蘑菇子实体氨基酸含量和砷含量的变化和关系,为栽培砷含量低的巴西蘑菇提供科学依据.各硒镧复合处理的关联度排序为:B4>B1>B2>B0>B3.其中B4处理关联度最大,为0.835 1,B2最小,为0.726 9,说明硒镧浓度对巴西蘑菇子实体各氨基酸含量与砷含量有一定影响.各氨基酸含量与重金属砷含量关联度顺序为:丙氨酸>酪氨酸>胱氨酸>苯丙氨酸>赖氨酸>组氨酸>天门冬氨酸>异亮氨酸>苏氨酸>缬草氨酸>亮氨酸>甘氨酸>脯氨酸>精氨酸>丝氨酸>谷氨酸>甲硫氨酸.其中丙氨酸含量与砷含量关联度最大,为0.856 6,说明硒镧复合作用下巴西蘑菇子实体中丙氨酸含量与重金属砷含量的关系最为密切;关联度最小的是甲硫氨酸.     

生草栽培下果园土壤固碳潜力研究

果园是我国南方红壤丘陵区重要的土地利用类型之一,但目前丘陵区果园中存在一些不合理开发、传统粗放式的经营、水土保持技术缺乏等因素,导致水土流失严重,土壤退化严重。寻求合理的土壤管理措施,减少果园水土流失,增加红壤的碳汇功能一直是学术界和生产实践面临的重要问题。本研究以福建尤溪长期定位试验为研究平台,研究顺坡开垦＋清耕、梯台开垦＋清耕、梯台开垦＋套种平托花生Arachis pintoi这3种垦殖方式对红壤果园有机C含量的影响,并利用Jenny模型对不同处理的土壤有机碳动态进行模拟。结果表明,经过14年的垦殖,清耕模式导致土壤容重增大,而梯台生草处理土壤容重比开垦前降低了1.8%;生草栽培不但提高了果园土壤有机碳含量,且生草栽培处理的土壤有机碳储量比清耕处理提高了13.9%～34.7%,其与清耕处理间的差异达到显著性水平;本试验条件下果园土壤有机碳平衡值为16.607~25.608 g/kg,并以此估算得到生草栽培处理0~20 cm土层有机碳储量平衡值为54.801 t/hm2,其固碳潜力为24.6951 t/hm2,分别是顺坡清耕和梯台清耕处理的4.2倍和1.5倍。因此可以认为生草栽培有利于提高土壤的碳汇功能。     

福建省农业源甲烷排放估算及其特征分析

农业领域的稻田和畜禽养殖是温室气体甲烷（CH4）的重要排放源,估算省级农业源甲烷的排放量,并分析其排放特征,对进一步提出符合福建省实际情况、在技术经济上可行的减排措施有重要意义。本研究基于福建省农业活动水平数据,根据IPCC国家温室气体排放清单编制指南,估算了1991-2010年福建省农业源CH4排放量。结果表明：（1）1991-1995、1996-2000、2001-2005、2006-2010年间福建省农业源CH4年平均排放量分别为46.50×104、44.38×104、37.87×104、33.12×104 t,呈降低趋势。其中,稻田CH4排放的贡献较大,4个时期年平均排放量分别为31.11×104、29.49×104、22.16×104、18.80×104 t,占全省农业源CH4排放总量的56.76%~66.90%;而反刍动物肠道发酵和畜禽粪便管理的CH4排放量在20年间的变化不明显,分别为6.27×104~10.31×104 t和4.95×104~7.20×104 t。（2）2010年,福建省农业源CH4排放高值区主要分布在龙岩市、南平市和三明市,占全省农业源CH4排放总量的51%;稻田CH4排放的高值区主要分布在南平市、三明市和龙岩市,占全省稻田CH4排放总量的56%,应优先考虑削减这些地区的稻田CH4排放;畜禽CH4排放的高值区主要分布在龙岩市、漳州市和泉州市,占全省畜禽CH4排放总量的52%,应优先考虑削减这些地区的畜禽CH4排放。近20年福建省农业源CH4排放量呈下降趋势,主要是由于水稻播种面积的逐年减少,未来农业源 CH4排放下降速度可能会放慢,因此控制水稻 CH4排放的重点应放在灌溉管理、施肥管理、稻谷品种选择等方面;而控制畜禽 CH4排放的关键是优化畜牧业结构,大力推进规模养殖,使畜禽品种、饲养技术和畜禽排泄物处理设施得到改进,提升单位畜禽饲养量的畜产品产出量,进而减少温室气体排放。研究结果可为决策者有针对性地制定福建农业CH4排放控制政策和对策措施,降低农业源CH4排放量提供基础资料。