Farmland size,chemical fertilizers,and irrigation management effects on maize and wheat yield in Mexico

ABSTRACT

Farmland size is a key factor in debates over agricultural land use, food security, agrochemical pollution, and the future of smallholder systems. This paper examines relationships between farmland size, chemical fertilizers and irrigation management, and maize and wheat yield in Mexico. We used agricultural census data to estimate the mean farmland areas and crop yields of 5.5 million farms and nine million agricultural plots in 2,455 Mexican municipalities. We also derived indices of socio-environmental and management factors to examine relationships with yield. Using multiple regression models, we found that although mean farmland area positively relates to maize and wheat yield, the relationships depend critically on the management contexts of chemical fertilizers and irrigation, which vary widely across farm size gradients. Smallholder yield gaps were associated with deficits in irrigation, rather than chemical inputs. Findings highlight the growing need for expanded irrigation access and/or water management assistance for smaller farms.     

可循环利用污泥专用处置场建设的探讨

着重论述了国内外城市污水处理厂污泥的各种处置方法及处置现状，提出污泥土地利用是目前国内外污泥处理中的主体和重点发展的方式。根据上海市具体市情和污泥处置状况，提出在上海市建没污泥专用处置场，以解决污泥大量处置和最终用于土地利用的思路。比较详细地探讨了国外污泥专用处置场运行的现状，指出污泥专用处置场比污泥有效利用场能更大量地处置污泥且可循环反复处置，它占地面积小，在土地紧缺的上海更具利用优势。在此基础上，提出了适合上海市情的污泥专用处置场工艺流程设计、综合运行框架和具体的技术要求，以保证污泥能安全有效地处置利用，经过分析，指出在上海兴建污泥专用处置场处置污泥能获得较好的经济效益和环境效益。     

不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响

为探寻合理的土地利用方式,减轻重金属污染,以上海市崇明岛为研究对象,结合室内盆栽模拟试验,研究了不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响,以期为合理规划土地功能和提高土壤健康程度提供科学依据。试验结果表明,农田、生活用地等受人类活动影响较明显的地区,其土壤酶活性低于湿地、林地、河道旁等人为扰动较少且水分充足的地区;土壤脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性两两之间呈显著正相关(P<0.01),且土壤脲酶对Cd、Pb较敏感;土壤有机质与土壤酶活性呈显著正相关(P<0.05);Cd、Pb复合污染在低含量(Cd:0～1mg.kg-1;Pb:0～60mg.kg-1)时对土壤酶活性表现为促进作用,而高含量(Cd:0～20mg.kg-1;Pb:0～100mg.kg-1)时则表现为抑制作用。     

铺地榕对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应

磷矿废弃地的形成在破坏植被和景观的同时,还导致水土流失和水体富营养化等不良环境影响.本文通过控制实验研究了铺地榕Ficus tikoua对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应,以求在揭示植物对高磷条件生态响应的机理上,为磷矿弃地的生态恢复筛选适宜的先锋物种.结果显示,在磷处理质量浓度为0～360 mg·L~(-1)范围内,铺地榕的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素质量分数、可溶性糖和根系生长的相关参数随着磷处理质量浓度的增加而增加,其后则显示出逐渐减少的趋势.植物的光饱和曲线和二氧化碳饱和曲线显示,该物种的光饱和点和二氧化碳饱和点分别为800 μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 000 μmol·mol~(-1),表明该物种具有较强的光合性能,且是一种喜阳植物.该物种各器官对磷的吸收能力依次为根>茎>叶,实验中植物体的磷质量分数最高达到植物干物质量的1.13%左右.综合分析表明,铺地榕对土壤磷营养的适应范围较广,吸收固定能力强,是一种潜在的可用于磷矿废弃地治理的先锋物种.     

红壤丘陵区土地利用变化对土壤质量影响

以鄂南红壤丘陵典型区的三个村为代表 ,应用地理信息系统对 1981和 1998年两个时期的土地利用变化和土壤质量进行对比研究 ,分析了土地利用变化对土壤质量的影响。结果表明 :研究区土地利用结构总体上具有农业型特点 ,17a间水田减少了 2 1% ;其余的利用方式则有不同幅度的增加 ,居民地、水域、林地、园地和旱地增加了 4 2 .2 %、99.6 %、8%、5 6 .8%和 8%。土壤质量有从优劣两端向中等靠拢的趋势 ,17a后 、 、 和 等地面积分别减少 18.6 %、12 .2 %、2 9.6 %和 2 5 % ; 等地增幅达 5 1.9%。土地利用方式及管理措施是影响土壤质量演变方向和强度的关键因子 ,园地和林地的土壤质量大多得到明显改善 ,水田的Δ SQI多数呈下降的趋势 ,旱地的土壤质量变化比较复杂 ,与土地利用结构相关。依此 ,本文探讨了定向培育土壤质量的途径     

中国生态用地及生态系统服务价值变化研究

生态用地具有重要的生态系统服务功能,在维护生态平衡、保障国土生态安全、应对全球气候变化中具有特殊地位。论文在总结国内研究学者有关生态用地研究成果的基础上,从生态系统服务功能入手,界定了生态用地的概念,根据生态干扰度构建了生态用地分类体系,并将生态用地分类与土地利用分类进行衔接,对全国生态用地的生态系统服务价值进行了评估,分析其特征及规律。研究表明：1）广义的生态用地是指能发挥供给、调节、支持生态系统服务功能,以及对维持区域生态平衡和调节全球气候具有重要作用的土地类型;2）依据“生态干扰度”构建了生态用地分类体系,将生态用地分为3个一级地类、5个二级地类和31个三级地类;3）2012年全国生态用地的生态系统服务价值为280 483.80亿元,呈现“西高、中次、东低”空间格局。2009—2012年全国生态用地的生态系统服务价值整体呈下降趋势,变化幅度空间分布差异较大,呈现“中增、东西减”的格局特点;2009—2012年全国生态用地各项生态系统服务功能受到损失,呈下降趋势,生态系统稳定性不容乐观。     

污水土地处理磷污染物迁移转化模拟讨论分析

根据磷在土壤中的迁移转化机理，进行了以土柱试验为基础的“污水土地处理条件下磷的迁移转化模拟试验”，总结了污水中的磷在土壤中迁移转化的规律，提出了定量模拟这一规律的迁移转化联合模型。联合模型为研究磷在土壤中的运动提供了定量化依据，避免了已有研究中将迁移和转化割裂研究造成的误差，丰富并完善了不同形态磷的迁移转化模型。     

Flooding in Texas: Examination of Temporal Changes and Impacts of Tropical Cyclones

Annual maximum peak discharge measurements from 62 stations with a record of at least 70 years are used to assess extreme flooding in Texas at the regional scale. This work focuses on examination of the validity of the stationarity assumption and on the impact of tropical cyclones (TCs) on the upper tail of the flood peak distribution. We assess the validity of the stationarity assumption by testing the records for abrupt and gradual changes. The presence of abrupt changes in the first two moments of the flood peak distribution is assessed using the Lombard test. We use the Mann‐Kendall test to examine the presence of monotonic trends. Results indicate that violations of the stationarity assumption are most commonly caused by abrupt changes, which are often associated with river regulation. We fit the time series of stationary flood records with the generalized extreme value distribution to investigate whether TCs control the upper tail of the flood peak distribution. Our results indicate that TCs play a diminished role in shaping the upper tail of the flood peak distribution compared with areas of the eastern United States subject to frequent TCs.     

宁夏南部山区新修水平梯田耕地质量提升技术研究

本文针对宁南山区新修水平梯田水土流失和土壤肥力持续衰退的问题,从梯田培肥技术、耕作技术和管理措施3个方面研究总结了宁南山区新修水平梯田耕地质量提升关键技术,为提高宁南山区新修水平梯田生产力提供了技术保障.     

太子河河岸带土地利用类型与硅藻群落结构的关系

为了评价河岸带土地利用对河流硅藻群落的影响,于2012年5月对太子河河岸带4种主要土地利用类型(森林用地、森林耕作用地、耕地、城镇建设用地)下38个采样点的硅藻群落和水环境特征进行采样分析. 结果表明:森林用地的指示种为膨大桥弯藻(Cymbella turgida)、优美桥弯藻(C. delicatula)、弧形峨眉藻(Ceratoneis arcus)、Gomphonema trancatum等寡污指示种;耕地的指示种为颗粒直链藻(M. granulate)、库津小环藻(Cyclotella kuetzingiana)、线形菱形藻(N. linearis)、尖布纹藻(Gyrosigma acuminatum)等污染指示种. 聚类分析结果显示,相同土地利用类型区域内,硅藻群落结构特征较为相似. 典范对应分析显示,ρ(COD_Mn)、ρ(SS)(SS为悬浮物)和ρ(TDS)(TDS为总溶解固体)是影响硅藻群落结构特征的主要水环境因子. 不同土地利用类型区域内硅藻群落结构特征差异显著,其中,森林用地内硅藻生物指数(17.98)和硅藻属数量(17.33个)最高,Shannon-Wiener多样性指数(2.22)和Pielou均匀度指数(0.54)最低;耕地内Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数平均值最高,分别为3.37和0.82;城镇建设用地内物种丰富度(11.00)、硅藻生物指数(9.20)和硅藻平均密度(0.71×104 L-1)最低. 研究显示,不同土地利用类型通过对水环境因子的影响进而影响硅藻群落的变化,其中城镇建设用地面积所占比例较高的河流水环境质量和硅藻群落状况最差;太子河河岸带土地利用类型对河流硅藻群落结构影响显著,并表现出明显的空间异质性.