鸭稻共作方式对土壤肥力因素的影响

鸭稻共作是一种较为典型的稻田生态农业模式。鸭子不停地在稻田中日夜活动对土壤肥力会产生一定的影响。通过与常规栽培方式的对比试验研究发现，除土壤速效磷含量外，鸭稻共作稻田的土壤有机质、碱解氮、交换性钾的含量均分别比常规耕作稻田的有所增高，其中某些土壤养分含量在某些生育期存在显著差异。由此初步表明，鸭稻共作生态农业模式可以实现在水稻生产全过程中不使用任何化肥和农药，而基本上可达到保持土壤肥力，生产绿色食品的目的。     

我国稻鸭共作生态农业的发展现状与技术展望

综述了目前稻鸭共作技术在我国各地试验研究与示范应用的现状，提出了在今后研究与应用中需要探讨与完善的几个方面，包括：鸭子选用、防护与鸭病防治，水稻栽插方式及配套农机要求，施肥制度与病虫防治，以及稻田生态效应与高效种养模式。     

江苏典型稻虾及稻蟹共作系统中除草剂残留非靶向动态筛查及污染特征

为掌握江苏地区稻虾及稻蟹共作系统内除草剂残留情况,在2种系统内各选择3家典型养殖基地,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用技术(UPLC-Q-TOF MS),对整个养殖周期内虾、蟹和环境(稻田水体、底泥)样品除草剂残留进行动态非靶向筛查,同时,对检出频率高及检出浓度较高的除草剂进行定量分析,结合风险熵(RQ)和混合风险熵(MRQ)进行生态风险评估。结果表明,稻虾和稻蟹共作系统中分别检出12和11种除草剂,其中,灭草隆和氰草津在2种系统中均有检出。稻虾共作系统中主要残留除草剂为喹草酸[在虾、稻田水和稻田底泥样品中检出频率均较高,最高检出值分别为(12.1±0.17)μg·kg^-1、(22.5±2.47)μg·L^-1和(21.6±1.91)μg·kg^-1]、敌草隆[在3种样品中检出频率均较高,最高检出值分别为(11.5±1.10)μg·kg^-1、(16.7±1.65)μg·L^-1和19.7±0.97μg·kg^-1]、氰草津[在3种样品中检出频率均较...     

我国稻鸭共作生态农业的发展现状与技术展望

综述了目前稻鸭共作技术在我国各地试验研究与示范应用的现状,提出了在今后研究与应用中需要探讨与完善的几个方面,包括:鸭子选用、防护与鸭病防治,水稻栽插方式及配套农机要求,施肥制度与病虫防治,以及稻田生态效应与高效种养模式。     

一稻两鸭共作对稻田土壤养分动态的影响

鸭稻共作是有效减少化肥和农药施用的重要技术,对稻田土壤养分消耗具有一定的缓冲和调控作用。但在鸭稻共作有机生产模式中,外源性化肥投入的缺乏常常成为水稻高产的限制因素。为更好地解决有机种植中土壤养分供应的问题,对常规鸭稻共作进行了调整,建立了2种＂一稻两鸭＂共作生态农业模式。通过田间试验对常规稻作、常规鸭稻共作、一稻两鸭轮养及一稻两鸭套养4种种植模式下的土壤养分进行定位监测。结果表明：相对于常规稻作,3种鸭稻共作模式均能在一定程度上提高土壤全钾、全氮的含量,同时减小碱解氮的消耗。与比生产前期相比,生产结束后常规水稻种植模式下土壤有机质含量有所下降,而3种鸭稻共作模式下土壤有机质含量比生产前期均有不同程度的增加。4种种植模式下土壤全磷含量在生产结束后均有不同程度的下降,然而一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下土壤全磷含量的降低程度低于常规稻作。早稻生产结束后,一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下的土壤全磷含量比常规稻作分别高出13.53%和11.01%。与常规鸭稻共作模式相比,一稻两鸭轮养和套养模式增加了全氮以及全钾有机物的积累,同时减缓了碱解氮、速效磷、速效钾含量的下降。晚稻生产结束后,一稻两鸭套养模式下土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量分别比常规鸭稻共作模式高出3.7%,10.39%和7.59%。产量测定结果表明,早稻时期一稻两鸭套养模式下的水稻产量比常规鸭稻共作模式高12.90%,晚稻时期则比常规鸭稻共作高12.19%。一稻两鸭共作模式中,由于两批鸭子的存在,其排便和中耕作用几乎贯穿于水稻的整个生长发育过程,因此培肥效果与常规鸭稻共作相比有了进一步的提高,对系统内的养分循环利用起到了更好的促进作用。     

稻虾共作模式下秸秆还田对稻田氨挥发的影响

稻虾共作模式是我国长江中下游地区一种新兴的稻田复合种养生态模式。基于田间试验,采用通气法研究冬泡无秸秆还田、冬泡+秸秆还田和冬泡+秸秆还田+养虾处理对稻田氨挥发损失的影响,以期为评估稻虾共作模式稻田氮素损失提供数据支撑。结果表明,水稻季氨挥发量占当季施氮量的5.84%～6.49%,主要发生在水稻基肥期和分蘖肥期,且以分蘖肥期氨挥发损失占分蘖肥比例为最高;相对于冬泡秸秆不还田处理,冬泡+秸秆还田处理增加了基肥期氨挥发通量和氨挥发损失量,但在分蘖肥期和穗肥期的氨挥发损失量有降低趋势;在冬泡+秸秆还田基础上养殖克氏原螯虾,基肥期氨挥发损失量降低15.01%,但穗肥期氨挥发损失量增加29.09%,且差异均达到显著水平(P0.05),但氨挥发总损失量与冬泡+秸秆还田处理之间差异未达显著水平;氨挥发通量与田面水NH_4~+-N浓度、田面水pH均呈极显著正相关(P0.01)。可见,稻虾共作模式下秸秆还田虽然未降低氨挥发总量,但改变了不同施肥期氨挥发特点,这为优化稻虾共作模式下施肥方式和降低稻田氨挥发提供了数据支撑。     

免耕稻-鸭复合系统减少甲烷排放及其机理研究

以免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田为参照，研究了免耕稻-鸭复合系统中甲烷排放的日变化和季节变化以及稻-鸭复合系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响。结果表明：稻田甲烷排放通量日变化与日气温变化基本趋于一致。在水稻分蘖盛期和孕穗期，免耕养鸭稻田甲烷排放通量明显低于免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田，3者之间甲烷排放通量大小差异白天明显，夜间较小。在水稻分蘖盛期、孕穗期和齐穗期，免耕养鸭稻田水中溶解氧含量比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田提高38．4％～44．7％。由于鸭子的活动，免耕养鸭稻田的氧化还原电位分别比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田高11和18mV。而翻耕不养鸭稻田的还原物质总量分别是免耕养鸭稻田和免耕不养鸭稻田的4．17～12．34倍和3．26～7．02倍，其亚铁离子含量也明显高于后2者，表明翻耕使土壤还原程度增强，进而促进了稻田甲烷的排放。相关分析表明，免耕养鸭稻田氧化还原电位与还原物质总量、活性还原物质总量和亚铁离子含量呈极显著负相关，也与稻田甲烷排放通量呈负相关，但未达显著水平。     

Cd-Pb复合污染在土壤-水稻系统中生态效应的研究

采用盆栽试验研究了重金属复合污染物在土壤 -水稻系统中迁移、积累规律及生态效应。结果表明 :Cd、Pb复合污染使水稻株高比对照的下降了 5～ 7cm ,水稻减产 2 0 % ,2元素交互作用特别是 5元素复合作用影响了水稻的正常生长发育 ;不同处理中重金属在水稻籽实的分配比例依次为 5元素 >2元素 >单元素 ;Cd -Pb 2元素交互作用时 ,Pb元素的存在促进了水稻对Cd元素的吸收 ,而Cd元素却抑制了水稻对Pb元素的吸收 ;Cd比Pb元素易向地上部迁移 ,Pb元素大部分积累于水稻根部     

稻田生物多样性构建的生态效应

农业集约化生产方式加速了农业生态系统单一化的进程,导致系统平衡破坏,病、虫、草害频发。在以农业生态环境改善和修复为手段的农业可持续生产和发展的模式中,以农作物多样性的合理布局来提高农业生物多样性水平和控制病、虫、草害的实践,显示出其强大的生命力,即将不同物种的作物或同一作物的不同品种按一定的组合方式和栽种模式进行合理的间栽和套作,将病、虫、草害的发生控制在可以承受的范围内。构建水生动物、水生植物与水稻共存的稻作系统,利用物种多样性、遗传多样性控制有害生物,是农业可持续发展的重要途径。本文综述了国内外稻田物种多样性、遗传多样性利用模式的研究进展,论述了稻田物种多样性、遗传多样性对稻作生态系统的改善,特别是水稻病、虫、草的控制效果及作用机理。     

土壤铜铅锌复合污染对水稻的生态效应

采用４水平３因子正交试验设计，通过盆栽试验，用添加法研究了铜、铅、锌及其复合污染的红壤性水稻土对水稻生长、产量、品质的综合影响。结果表明，当土壤受铜、铅、锌单一污染时，三元素对水稻的危害作用依次为锌＞铜＞铅；当土壤中铜、铅、锌都存在时，三元素之间具有协同危害作用，其危害作用依次为铜－铅＞铅－锌＞铜－锌。为使生态环境中食物链不受污染，提出了铜、铅、锌复合污染情况下红壤性水稻土中铜、铅、锌的临界限值为５３、３０５和１６５ｍｇ／ｋｇ。     

土地生态系统定量评价初探

选取了基本代表土地生态系统质量优劣的土地侵蚀、土地污染、土壤肥力、土地干化-沙化、土地污染盐碱化等指标体系,采用模糊数学方法,对土地生态系统进行定量评价,并以石家庄市为例对评价方法及过程进行了验证。     

耕作改制对土壤肥力的影响

在长期定位监测的基础上,研究了耕作改制对土壤肥力的影响,结果表明,耕作改制后,肥料投入明显增加,养分平衡朝着有利于提高肥力的方向发展;因土、因作物进行配方施肥,并实行秸秆还田,则改制后土壤肥力能得到提高;合理耕作轮作,有利于解决地力矛盾和季节矛盾,实现高产、稳产、低成本。     

镉胁迫对豆科作物生理生态效应研究进展

镉(Cd)污染对豆科作物的生理生态可产生较大影响.低浓度的Cd胁迫对豆科作物的生物量与株高、根长的增长具有一定的刺激效应,但高浓度的Cd胁迫对豆科作物生长有抑制效应;Cd在豆科作物各器官的富集和分布,存在根>茎>叶>籽粒的规律;Cd胁迫可导致豆科作物的细胞亚微结构发生变化,并可使DNA发生变化,诱导细胞衰老;在超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等保护性酶的调节下,可以在一定程度上缓解Cd胁迫对豆科作物膜脂的过氧化伤害作用,但这种保护作用有一定限度.在总结国内外相关研究基础上,就Cd胁迫豆科作物的试验研究方法及其对豆科作物的生理生态效应进行了简要综述,并指出了存在的问题与发展前景.     

石油污染对土壤-植物系统的生态效应

伴随着石油的工业化生产和利用,石油污染已经成为一个严重的环境问题.本文从土壤、植物个体、植物群落与生态系统等层次对石油污染的生态效应进行了系统总结.含有多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、苯系物(Benzene、toluene、ethylbenzene和xylene,BTEX)等多种有毒物质的石油及其化工产品进入土壤-植物系统后会发生迁移.这不仅对土壤-植物系统的组成、结构、功能和服务产生影响,也会通过食物链危害人类健康.石油污染影响土壤水分状况、孔隙度等物理性质,土壤碳含量、养分含量等化学性质,以及土壤微生物群落组成和多样性、土壤酶活性等生物学性质.通常,石油污染会对大多数植物形成氧化胁迫,影响细胞膜透性,影响光合作用等生理活动,抑制植物生长,影响植物萌发、开花和结实.由于石油污染对植物个体的不同效应以及植物个体对石油污染的不同响应,石油污染对植物群落的影响存在3种基本模式,并最终导致植物群落生物量下降,物种多样性降低,植被盖度降低.进一步影响生态系统的生产力、稳定性和健康,最终危及生态系统的功能和服务.利用微生物、植物及其联合体菌根可以对石油污染物进行生物修复和降解,添加外源营养物质和通气等措施可以强化生物修复过程.应用植被指数和红边效应等遥感方法进行石油污染的生态效应监测具有较大的潜力.总之,如何把土壤-植物系统各水平上不同指标对石油污染物的响应与石油污染的生态效应联系起来,是目前石油污染生态效应研究的重点和难点之一.因此,亟需开展多尺度的系统研究,把室内控制实验、野外控制实验和野外调查有机地结合起来,构建多层次的石油污染标志物体系,全面认识石油污染对土壤-植物系统的生态效应,为石油污染的生态风险评价、治理和控制提供理论基础和实践指导.     

重庆都市圈可持续发展面临的主要生态环境问题与对策

对重庆都市圈生态环境问题进行了详细的分析;结合都市圈可持续发展和三峡水库安全运行的需求,提出了加大都市圈生态环境建设力度和绿地景观整治工程,优化产业结构与布局,扶持循环经济和生态环保产业发展,控制主城区规模、积极发展周边卫星城市,增加环保投入、加强重点环保基础设施建设、实施"净空"和"碧水"工程,建立都市圈生态环境信息管理系统和预警系统、实施都市圈生态系统管理等8条治理途径与措施。     

抗生素在地下水系统中的环境行为及生态效应研究进展

抗生素在环境中的残留已引起广泛关注。随着对地下水污染的报道日益增多,抗生素对地下水系统的潜在影响不容忽视。本文系统地阐述了地下水中抗生素的来源、污染水平及迁移转化规律,总结了抗生素对地下水微生物群落的影响以及抗生素诱导产生的抗性基因的潜在污染趋势。因地下水赋存隐蔽,一旦污染难以及时察觉,抗生素进入地下水系统后易长期残留。目前,针对抗生素及抗性基因在地下水系统中的环境行为及生态效应研究还十分有限,本文据此指出了当前形势下开展相关研究的必要性,并对今后的研究方向进行了展望。     

基于遥感和GIS的青藏铁路生态累积效应研究

采用遥感和GIS技术,通过生态系统功能偏离累积指数、景观格局干扰累积指数、植被退化指数、生态阻隔累积指数和区域生态累积效应指数研究青藏铁路建设和运营对沿线生态系统的累积影响.结果表明,铁路建设和运营对沿线0～1 km直接影响区的生态服务功能、景观格局、植被覆盖和生态流均造成一定的累积影响,但以景观格局和生态流受到的影响最大,且对拉萨至唐古拉段的影响大于唐古拉至格尔木段,主要表现为对农田、草地、河流湿地和荒漠生态系统的影响.从铁路沿线＞1～5和＞5～10 km范围的间接或协同累积影响来看,拉萨至唐古拉段明显高于唐古拉至格尔木段.铁路建设运营对＞1～5 km范围的农田、荒漠和河流湿地生态系统仍存在一定负面影响,且以农田生态系统受到的负面累积影响最大,主要表现为拉萨和格尔木城市扩张对农田生态系统的干扰和占用.