耕作和混合农业体系未来植物养分利用的前景和挑战

在不污染环境的情况下生产足量的健康食品对未来世界农业是一个严重挑战.瑞典"21世纪的食物"研究计划已经研究了可持续耕作体系的经济的、环境的以及社会的各个方面,本文列举了瑞典"21世纪的食物"研究计划以及其它相关的国际研究计划中注重改善养分利用效率的一些研究,特别是氮和磷.它表明有许多可持续性解决养分利用效率的方法,有些很复杂,但有些就很简单.政府政策包括津贴、研究和技术以及公众对耕作方式的认可,所有这些都与制定这些解决方法结合在一起.需要知识转让的参与式途径,这样科学家、政策决策者、农场主、顾问以及消费者们可以交流信息,一起构建可持续的耕作体系.     

SALSA--农业生产生态可持续性评估的模拟工具

农业生产系统的生态可持续性评估亟需一些有效工具.本文所描述的SALSA(可持续农业系统分析,Systems Analysis forSustainable Agriculture)是一种环境系统分析工具.它由各种物流模型构成,并运用生命周期评价法阐释模拟结果.SALSA的一个示范性应用案例就是3种不同的生猪养殖情景在各自能源投入以及对全球变暖、富营养化和酸化作用方面的环境影响的比较分析.其中综合了不含大豆粉的低蛋白食料、改良后的肥料管理技术、低氮损失的情景是全部影响分类研究中的最佳选择.SALSA模型的优势在于它捕捉不同管理选择的后果的能力,这些管理选择对一个农场的一些过程有某种影响.这也使得文中描述的复杂研究成为可能.     

南方典型水稻土镉(Cd)累积规律模拟

模拟分析稻田系统镉(Cd)迁移途径和土壤Cd累积趋势有助于风险决策的科学性和合理性.本文以湖南省攸县为研究区,在多环境介质采样的基础上,构建土壤重金属污染物累积(PAM)模型,预测区域稻田土壤Cd 累积趋势,结合Monte Carlo随机模拟方法评估不同修复措施的有效性和可持续性.结果表明在当前Cd输入模式下连续耕作5...     

感潮河网溢油归宿的数值模拟研究

基于拉格朗日油粒子模型、溢油风化模型以及三维水动力、泥沙和吸附质模型构建了溢油双层数学模型.模型不仅能够模拟油膜的运动轨迹、岸边吸附与冲刷、油品性质变化过程,而且通过耦合泥沙吸附及沉积动力学过程,能够更加客观地模拟溢油从水体向底泥环境的迁移过程,更全面地反映溢油在环境中的归宿.此外,本文以假设溢油事故为背景,模拟和分析了洪、枯季节条件下珠江广州段溢油事故对河网陆地边界、河网水质及底泥环境的影响.     

生长在常规和有机系统中的燕麦谷粒的酚类化合物研究

分析了生长在常规和有机系统中的燕麦谷物的avenanthramides(AVAs)、羟基苯乙烯基甲酸(HCAs)、异吐昔酸蔗糖酯(TASE)的浓度,以及某些农学参数.按照瑞典常规和有机农业耕作方法的标准,于1998～2000年种植了3个燕麦品种(即Freja,Sang和Matilda),2种氮肥水平,3个重复.总体来说,不同年份、不同品种以及不同氮肥施用量的籽粒的AVA含量有显著的差异,但是由于使用常规或者有机耕作系统所引起的籽粒AVA含量的差异不明显.2000年试验的样品籽粒的AVA含量稍高,尤其是对于Matilda品种,并且籽粒的AVA含量受到高氮肥施用量的负面影响.HCAs也显示出品种和年份的差异,但不受氮施肥量或耕作系统的影响.HCA含量,Matilda品种的最高,1999年显著偏低.TASE浓度只表现出年际间的差异,与1998年和2000年的相比,1999年的TASE含量大约高出100%.AVA和HCA含量与产量和籽粒的比重呈负相关,而与籽粒蛋白质含量呈正相关.相反,TASE含量与产量呈正相关.导致酚类化合物中特定参数的波动的原因仍旧未知,但似乎影响产量和(或比重)的因子也会影响到燕麦籽粒中AVAs,HCAs和TASE的含量.     

保护性耕作对玉米田土壤中除草剂残留的影响

保护性耕作能够显著提高土壤有机质,改善土壤质量,但是关于保护性耕作如何影响农药等污染物在土壤中残留的研究却较为匮乏,而土壤污染又与粮食安全息息相关.因此,选择7个实验地点,针对传统耕作与保护性耕作两种耕作方式下土壤中3种除草剂(乙草胺、阿特拉津和二甲四氯钠)残留特征进行了分析.结果表明,保护性耕作显著影响土壤的总有机碳含量、土壤含水率和土壤团聚体平均粒径等性质[使(2.1±0.1)%、(19.1±1.2)%和(82.2±3.0)μm分别增加至(2.9±0.3)%、(22.3±1.5)%和(97.2±4.2)μm].研究进一步发现,保护性耕作对不同除草剂在土壤中残留的影响存在差异性.例如,保护性耕作通过影响土壤总有机碳含量显著增加东丰试验田土壤中阿特拉津的含量[使(3.8±0.3)ng·g^-1增加至(17.7±3.0)ng·g^-1],通过影响土壤团聚体平均粒径显著降低德惠试验田土壤中乙草胺的含量[使(50.6±10.3)ng·g^-1降低至(9.2±2.5)ng·g^-1].然而,由于不同土壤性质对土壤中...     

长兴岛污水处理厂尾水外排影响数值模拟研究

针对长兴岛污水处理厂的远期规划,使用Delft-3D模型系统建立了长江口杭州湾大范围海域二维水动力、水质模型,采用边界贴体正交曲线网格,克服了计算区域边界的不规则性。应用模型对污水外排长江口的环境影响进行数值模拟分析。结果表明：模型能较好地模拟长江口及毗邻水域的水位、流场和污染物浓度的变化过程;长兴岛污水处理厂尾水排放对水质的影响非常小,无论是枯季还是洪季,排放口附近水域NH3-N和COD（Cr）的浓度增量都远低于0.1 mg/L;尾水排放对附近水域环境敏感目标（如青草沙水源地、九段沙湿地自然保护区）的影响十分有限。     

跨边界区域水资源冲突与协调模型与应用(Ⅰ)模型体系

针对水量短缺和水质污染引起的跨边界区域水资源冲突 ,运用大系统分解协调原理和博奕理论构建了跨边界区域水资源冲突与协调模型体系 .该模型体系通过在行政边界出境处设置控制断面 ,按生活、生产、生态用水分类预测了未来断面控制区域的用水量和水污染物排放量 ,在此基础上建立了断面非合作与合作模型对冲突中的竞争和合作行为进行模拟 ,并选用纳什法协调冲突 .模型确保了河道的最小生态用水需求 ,并通过关联预估法协调模型中的水量子系统和水质子系统 ,模型既可对断面水量进行优化调度 ,又可对断面水污染物排放进行总量控制 .     

农场协作以提高可持续发展力

本文表明农场主之间的联合经营体(partnership arrangements)可能是保障农场经济生存能力和提高效益的途径之一.本文讨论了三种不同协作类型的经验分析,并强调了与协作经营关联的环境改善.在第一个案例中,对牛奶场和种植农场的协作进行了分析,结果表明多样化的提高和轮作具有实质的潜在效益,当协作包括机械时,其潜在效益更高.第二个例子论及生猪育崽和精饲管理的外部综合条件.协作利润源于生物因子和技术因子两方面,诸如提高生长率和增加猪舍的利用率等.最后,本文对一组种植农场协作进行了评估,认为效益的增加主要得益于机械费用的减少和/或来自其它因素的收益,如轮作和管理、营销策略等的改善.     

澳门固体废物管理的经济价值评估——选择试验模型法和条件价值法的比较

以澳门固体废物管理为研究对象,比较研究了选择试验模型法和双边界二分式条件价值法在澳门环境物品经济价值评估中的应用.结果表明,应用选择试验模型法和双边界二分式条件价值法得出的澳门固体废物管理经济价值结果相差不大,但选择试验模型法比双边界二分式条件价值法能更充分地揭示出消费者的偏好信息.