洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显,0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg,全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg,全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg,全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg;林地土壤全氮含量最高,有机质含量最低,水田有机质、全钾及速效磷含量均最高,旱地水解氮含量最高,而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低;土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93,排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）;土壤养分要素的相关性分析结果表明,有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系,相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。     

三峡库首地区土壤养分状况与年际变化

三峡库区长期以来人地矛盾突出,蓄水和移民搬迁使土地资源进一步减少,过度开发引起的土壤肥力下降和生态退化问题日趋严重。通过布点调查和土壤取样,对秭归县水田坝乡区域不同海拔高度和农业土地利用管理方式土壤养分状况及其变化趋势进行分析。结果表明: 研究区域内山地农业已普遍采用梯田进行保护性耕作,海拔600~700 m区域主要开辟为脐橙园,700~900 m区域山地主要种植常规作物;研究区域土壤有明显粗骨化和沙质化特性,其肥力特征是蓄水力偏弱,持水保肥性较差,但通气和透水性好,易耕作;研究区域土壤有机质含量偏低,中高海拔区域土壤有机质、全氮含量相对较高,而低海拔区域土壤全磷、全钾含量较高;坡改梯有利于改善土壤肥力状况,提高土壤氮磷养分含量;根据2005~2010年研究结果,研究区域土壤肥力退化趋势仍未得到控制,同时因水土流失和化肥大量使用,该区域大多数土壤有机质含量、全氮、全磷和全钾含量呈降低趋势,而土壤速效养分含量有增高趋势     

复垦铜尾矿地不同植被恢复下的土壤养分特征——以铜陵市林冲尾矿地为例

以安徽省铜陵市林冲尾矿复垦地（Reclamated Copper mine tailings）为研究对象,按照尾矿库内部自然生长的3种优势植被（芒、矛叶荩草、野豌豆）进行土壤采样,测定土壤养分含量。分析不同优势植被下土壤养分含量特征及各养分之间的相关性,为尾矿地生态恢复的优势植被选择及土壤生物多样性的发展提供科学依据。结果表明：（1）3种优势植被下土壤有机质（180~286 g/kg）、全磷（0276~0438 g/kg）、全钾（160~207 g/kg）含量差异显著,全氮（414~467 g/kg）变化幅度不大。其中以芒草覆盖下的土壤有机质含量及全钾含量最高分别达到286和207 g/kg;全磷以矛叶荩草覆盖下含量最大达到0438 g/kg;野豌豆次之,芒草最小;全氮与全磷在不同植被覆盖下呈现的规律一致。（2）野豌豆覆盖下的土壤各养分含量之间的相关性较为密切,大体呈中度及以上正相关,差异不显著,芒草覆盖区有机质和全氮呈极显著正相关（r=099）,全磷与有机质以及全磷和全氮均呈显著不相关;矛叶荩草覆盖区有机质和全氮呈极显著正相关（r=097）,全磷与有机质、全氮以及全钾与全氮均呈显著负相关。（3）3类植被下全磷和全钾均呈现显著正相关,而且在对pH值和重金属Cu的降解能力上呈现野豌豆>矛叶荩草>芒     

江西省耕地土壤氮素空间变异特征及其影响因素

为定量探讨省域尺度下土壤氮素空间变异特征及其影响因素。以江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据,运用普通克里格、单因素方差分析与回归分析方法,对土壤氮素空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明：（1）江西省土壤全氮(TN)含量在026~375 g/kg之间,平均值为158 g/kg,变异系数为3101%;碱解氮(AN)含量值域范围为1160~39970 mg/kg,平均值为16431 mg/kg,变异系数为3460%;二者均呈中等程度的变异性。（2）经半方差分析,TN与AN的变程分别为31489和3030 km,TN的空间自相关范围大而AN较小。（3）在空间分布上,高值区主要分布在新余市、抚州市与景德镇市。（4）回归分析与单因素方差分析结果表明,地形因子、耕地利用方式、成土母质、土壤类型和秸秆还田方式对土壤氮素空间变异影响极显著(P<001)。秸秆还田方式对土壤TN与AN空间变异的独立解释能力最高,分别为271%与42%,是影响江西土壤氮素空间变异的主要因素。     

覆盖对南方红壤桔园生态系统的影响

连续４年观测了几种覆盖处理下红壤坡地桔园内气温、土温、土壤水分状况，土壤养分及土壤物理性状的差异，分析了造成这些差异的直接原因，提出地膜加草覆盖是南方红壤无灌溉条件坡地桔园最理想的覆盖方式之一。     

武汉市典型绿地植被类型对表层土壤入渗和持水性能的影响

合理的绿地植被建设和管理是提高城市蓄水能力和减少城市内涝的重要途径。该文以武汉市城区8种代表性绿地植被的表层土壤为研究对象,通过测定土壤理化性质和水力学特征参数,量化了不同类型绿地植被对表层土壤水分入渗和保持性能的影响,并揭示了土壤理化性质对其影响的机制。结果表明：不同植被类型表层土壤水分入渗性能和持水能力差异显著,天然香樟林、玉兰园、桂花园和牡丹园具有较好的入渗性能,表现为较高的饱和导水率（179.70~441.69 cm/d）,其次是人工草坪（31.53~126.60 cm/d）,而樱花园、梅花园和桃李园的入渗性能最差（22.40~57.99 cm/d）。天然香樟林土壤持水能力最强,表现为最高的田间持水量（0.315~0.336 cm³/cm³）和最大有效含水量（0.170~0.177 cm³/cm³）,其次是玉兰园、桂花园、牡丹园、梅花园和桃李园,持水量、有效含水量分别为:0.241~0.289 cm³/cm³,0.144~0.182 cm³/cm³,而樱花园和草坪的持水能力最弱（0.209~0.254 cm³/cm³,0.139~0.165cm³/cm³）。土壤饱和导水率与总孔隙度、非毛管孔隙度呈显著正相关关系,与容重呈显著负相关关系。而容重、总孔隙度、砂粒和粘粒含量是影响土壤水分特征的主要因素。可以通过乔灌木林下种植草本植物、减少人为践踏,以及适时翻耕等方式提高绿地土壤的入渗与保水能力,进而提高其降雨存蓄功能,减少城市内涝。     

黔中石漠化地区不同土地利用方式对土壤环境的影响

在贵州省普定县喀斯特石漠化地区通过调查分析,对3种土地不同利用方式（Ⅰ封山育林地、Ⅱ退耕还林地、Ⅲ农耕地）土壤物理性质、化学性质及土壤种子库进行了研究。结果表明利用方式的不同对土壤物理性质、化学性质及土壤种子库均产生了显著的影响。土壤容重、土壤毛管孔隙度随土壤扰动的加剧而下降,表现为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ;土壤总孔隙度与非毛管孔隙度呈现出随土壤扰动程度增加而增加的趋势,表现为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;不同层次之间容重的变异较小,土壤质地比较均一;Ⅱ土壤有机质低于类型Ⅲ和Ⅰ;Ⅰ初步形成了林地环境,林地土壤表现出良性转变。随土壤深度的增加,有机质、全氮、全磷、速效氮表现出减少的趋势,土壤扰动降低了土壤化学性质层次间变异。不同利用方式下土壤种子库物种组成变化不大,土壤中的种子集中分布在表层0～5 cm内,随土层的加深所含种子数量、物种数逐渐降低。不同利用类型的土壤种子数量在0～5 cm层次差异显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.021 897）,种子种类差异不显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.097 628）。土壤扰动促进种子向深层传播,退耕还林有利于土壤质量的恢复。     

基于Hydrus-1D模型的太湖流域农田系统水分渗漏和氮磷淋失特征分析

在土壤水分长期定位观测基础上,应用Hydrus-1D模型对太湖流域典型稻麦轮作农田土壤水分渗漏进行动态模拟,并结合深层土壤溶液取样及氮磷浓度测定,分析了当前耕作方式下农田水分渗漏和氮磷淋失特征。结果表明,土壤水渗漏与降雨、灌溉及前期土壤含水率有关;麦季深层渗漏量小但持续时间长,而稻季单次渗漏量大却持续时间短。模拟时段内铵态氮和可溶解性总磷的淋失主要发生在稻季,淋失量分别为2.62、0.49 kg/hm²,分别占稻麦轮作期总淋失量的96.0%、96.0%,而硝态氮淋失主要发生在麦季,淋失量为57.97 kg/hm²,占总淋失量的80.2%;无机氮淋失的主要形态为硝态氮,其淋失量占总淋失量的96.4%。综合看来,硝态氮应作为主要阻控对象,以减少农田面源污染对地下水及太湖水体的污染风险。此外,氮磷淋失在6、7月份即休耕期和水稻生长早期容易达到峰值,应得到重视。     

经济发达区不同土地利用方式下土壤中镉的含量特征——以江苏省昆山市为例

通过对江苏省昆山市高中低产水稻田、菜地、园地和抛荒地等土地利用类型98个土壤样点的检测分析，探讨了不同土地利用方式对土壤镉浓度含量的影响。研究结果表明，高中低产水稻田、菜地、园地土壤镉浓度都超过土壤背景值（0.110 mg/kg）。6种土地利用方式中，低产水稻田土壤的镉浓度最高，其次分别为中产水稻田、园地、菜地、高产水稻田和荒地。与土壤标准值（0.20 mg/kg）相比，中产水稻田有20%样点超标，低产水稻田、园地、菜地分别有18.75%、11.11%、9.09%样点超标，而高产水稻田和荒地没有超标样点。工业废物排放和磷肥的使用可能是影响不同土地利用类型下土壤镉浓度的重要原因，应该引起重视。     

保护性耕作下蚕豆生育期土壤有机碳、氮含量变化与分布特征

为研究西南紫色土丘陵区坡耕地长期保护性耕作下旱作蚕豆不同生育时期农田土壤有机碳、氮相关组分分布特征,进而优化保护性耕作措施、改善土壤肥力。试验采用传统耕作、垄作、传统耕作+秸秆半量覆盖、垄作+秸秆半量覆盖、传统耕作+秸秆全量覆盖、垄作+秸秆全量覆盖6个处理。结果表明:在不同处理下,土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、活性有机碳(AOC)、颗粒有机碳(POC)、水溶性氮(DN)的含量分布均表现出0～1010～20 cm土层,且随时间变化整体波动均不大。蚕豆生育期内,无秸秆覆盖条件下,垄作较平作提高了土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳的含量,但在秸秆覆盖条件下,垄作却降低了土壤总有机碳和颗粒有机碳的含量,且随着秸秆覆盖量的增加土壤颗粒有机碳和活性有机碳含量下降。同时,无论平作或垄作,秸秆覆盖较无秸秆覆盖均有利于土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳含量的提升。相关性分析表明,TOC与TN、DN、AOC之间呈显著正相关,TN与POC、DN、AOC之间呈显著正相关,POC仅表现出与DOC显著正相关,DOC与DN呈极显著正相关,DN则与AOC为极显著正相关关系。总之,单一垄作措施或秸秆覆盖能更有利于改善土壤碳、氮状况,且土壤有机碳、氮不同组分之间存在一定的耦合关系。     

空间异质性下农户水土保持耕作技术采用行为研究 ——基于黄土高原3省6县的实证

利用黄土高原山西、陕西和甘肃3省的1 237户农户的调查数据，分析了农户采用水土保持耕作技术的空间差异，运用Heckman样本选择模型，研究了3省农户水土保持耕作技术的采用行为及其影响因素的差异。结果表明：（1）农户所采用的水土保持耕作技术在3省之间存在明显的区域差异，山西省农户秸秆还田技术和深松耕技术采用率较高，陕西省农户对少免耕和沟垄种植技术采用率相对较高，甘肃省农户采用较多的技术分别为秸秆还田、残茬覆盖、地膜覆盖和深松耕技术。（2）家庭收入对3省农户水土保持耕作技术的采用和采用程度都有显著的正向影响；非农收入占比对3省农户水土保持耕作技术的采用有显著的正向影响；家庭养殖对3省农户水土保持耕作技术的采用程度有显著的负向影响。（3）降水量对3省农户水土保持耕作技术的采用有显著的负向影响；地块类型对山西和陕西两省农户水土保持耕作技术采用和采用程度有显著的负向影响，对甘肃省的农户影响不显著。（4）社会网络对3省农户水土保持耕作技术的采用程度有显著的正向影响；技术推广促进了农户水土保持耕作技术的采用；政府补贴对山西和甘肃两省的水土保持耕作技术的采用程度有显著的正向影响，对陕西省农户水土保持耕作技术的采用程度影响不显著。     

果园地面覆盖管理的生态经济效益分析

分析了果园地面覆盖管理的生态和经济效益，并对果园地面管理方式在果树产量、质量、营养、病虫害和土壤有机质、肥力、水分、侵蚀以及生态环境上的影响进行了赋分综合评价。评价的有利效应顺序是：有机物覆盖〉间作〉生草带状覆盖〉生草覆盖〉除草剂除草〉翻耕。据此，针对我国生态环境、人口、经济状况，提出了在山区的经济林果园内应推广应用秸杆地面覆盖技术，对于减少水土流失，提高果树产量具有显著的生态和经济效益。     

红壤坡地水土保持植物措施下柑橘林地水文生态效应

根据江西水土保持生态科技园2001～2008年不同处理措施柑橘林地径流小区的降雨产流产沙的定位观测资料及2010年土壤含水量测试数据,分析了坡面尺度水土保持植物措施下柑橘林地的产流产沙及土壤水分的特征,研究了狗牙根带状覆盖、狗牙根全园覆盖、果园清耕3种措施下的蓄水保土效应。结果表明：有草被覆盖的柑橘林小区的产流产沙量明显小于柑橘清耕小区,狗牙根带状覆盖小区减流减沙效果最好,减流率为98.21%,减沙率为99.84%。在大部分土层深度,草被带状覆盖下的土壤水分含量最高,均大于清耕措施,而全园覆盖由于植物蒸腾耗水量大水分含量反而低于带状覆盖。条带植草是防治柑橘林地水土流失的有效措施,具有明显的减流减沙效应和蓄积水分作用     

Participatory Development of No-tillage Systems without Herbicides for Family Farming: The Experience of the Center-South Region of Paraná

It is currently estimated that 40 million hectares worldwide are cultivated through no-tillage systems (Derpsh, 1998). Small family farms account for less than 50,000ha, half of them located in South America's Southern Cone (Wall, 1998). Many hypotheses have been offered to explain why so few small farmers have adapted to this method. The most simplistic ones relate this limited adoption to small farmers' traditionalism and to their rejection of innovation. Others point to the low technological development of animal-drawn equipment needed for this technology or the low educational level of family farmers.Results of work done in the Center-South of Paraná, Southern Brazil, by AS-PTA¹ in partnership with the region's Forum of Family Farmers Organizations, challenge these hypotheses and draw attention to the need for new approaches and processes of research and extension if the goal is to disseminate and implement appropriate no-tillage systems among family farmers. One requisite is to lower production costs of this method through elimination of herbicides and using green manure and cover crops that shift the crop-weed balance in favor of crops.     

More Productivity with Fewer External Inputs: Central American Case Studies of Agroecological Development and their Broader Implications

A study of the impact of two agroecological development programs in central America was conducted in 1994, five years and fifteen years after the programmes had ended. Yields of maize and beans being achieved by those farmers involved in each program were, on the average, more than seven times the yields being achieved at the time of program initiation. Increases in yields and incomes were achieved through the use of a large number of innovations, involving especially soil retention measures, purchased organic matter, intercropped green manure/cover crops, natural pest control, crop diversification and crop rotations. Use of chemical fertilizer was reduced, herbicides avoided almost entirely, and several substitutes for pesticides are now used. These technologies, plus more recent innovations such as microscale water harvesting and precision planting, should enable small farmers around the world to increase productivity enough that the world can avoid major hunger over the next 30 years, without increasing substantially, if at all, the world's use of chemical inputs.     

近20年江苏省气温和降水资源变化对稻麦生产的影响

利用数理统计及非线性回归模型等方法,探求江苏省近20 a气温和降水资源变化对稻麦生产的影响。结果表明:近20 a平均温度(Tavg)、最高温度(Tmax)和最低温度(Tmin)年增加趋势为0.050℃、0.056℃和0.061℃,降水量(Prec)变化不明显。在近年气候变暖下,冬小麦全生育期和营养生长期呈显著缩短趋势(p<0.05),分别年缩短0.41 d和0.70 d,而生殖生长期年显著延长0.32d(p<0.05)。冬小麦营养生长期和全生育期长短与该时段Tavg、Tmax和Tmin呈显著负相关(p<0.05)。水稻生育期长短变化不大,呈现整体向后推移趋势。2000s与1990s相比,冬小麦生育期缩短,而冬小麦和水稻播期均推迟,因此麦-稻换茬时间延长5 d,稻-麦换茬时间减少3 d。近20 a稻麦产量均呈增加趋势,稻麦周年产量每年极显著增加85.5 kg/hm²(p<0.01)。利用非线性模型分析表明,Tavg、Tmax和Tmin每增加1℃稻麦周年单产分别增产0.47%、0.10%和1.92%,主要是因为冬小麦产量增加幅度大于水稻减产幅度。为合理利用气候资源,可考虑推迟冬小麦播种,防止其冬前旺长。选育晚熟耐高温水稻品种,促进水稻生殖生长,提高产量。     

江苏太湖地区农业耕作制度变化及其对地表水土环境的影响

农业耕作制度变化及其环境效应是国内外广泛关注的学术前沿问题。近60 a来,江苏太湖地区农业耕作制度发生较大变化,主要表现在种植制度从偏重粮食生产转向粮经作物协调发展,用地作物增多而养地作物减少,作物品种经历了改进与优化过程,作物熟制经历了从“双三制”恢复到两熟制。施肥种类从有机肥为主转变为完全施用化肥,氮磷钾肥投入比例从长期严重失调发展到逐渐趋于协调。在总结近60 a来江苏太湖地区农业耕作制度变化特征的基础上,〖JP2〗分析了农业耕作制度变化对地表水土环境的影响,并提出了今后需要进一步关注的研究方向     

水葫芦资源化处置与综合利用研究评述

水葫芦（凤眼莲）是一种源自南美的浮水植物。由于人为引入,水葫芦已经遍布整个热带、亚热带地区,带来了诸如鱼类减产、影响捕鱼、堵塞航道等问题。水葫芦木质素、纤维素含量高,含水率大,因此处置处理困难;同时由于水葫芦种子存活时间长、繁殖速度快,所以水葫芦的控制至今仍是个难题。简要阐述了水葫芦的生物学特性及现有的控制方法;对水葫芦的化学组成研究进行了总结;将其资源化处置方式归纳为制备燃料（固体燃料、液体燃料及气体燃料）、饲料（干饲料、青贮饲料）和肥料（有机肥、绿肥）３种方式,在对各项技术分别评述的基础上进行了比较。提出制备沼气燃料和有机肥是水葫芦目前较有前景的利用方式。但对于农村地区的水葫芦处置来说,简易的堆肥和绿肥还田是更为合适的处置方式。     

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。