2000—2015年江汉平原农田生态系统NPP时空变化特征

基于MODIS数据和VPM（Vegetation Photosynthesis Model）模型估算2000—2015年江汉平原农田NPP,利用空间自相关和Sen趋势分析方法,分析16年间江汉平原农田NPP的时空变化特征及其影响因素。结果表明：（1）江汉平原农田年均NPP在2000—2005年呈上升趋势,2005—2009年呈波动性下降趋势,2009—2015年呈上升趋势;农田年NPP总量在2000—2015年整体上趋于平稳。（2）高中低产田面积占比分别为66.03%、27.04%和6.93%。2000—2015年NPP具有很强的空间聚集性且呈逐年增强趋势,并随空间距离增加聚集性减弱;江汉平原NPP主要呈高—高聚集和低—低聚集特征。（3）江汉平原农田NPP显著上升、无显著变化和显著下降区域面积分别占1.30%、69.50%和29.20%。     

基于氨挥发因子方法的中国农田氨排放量估算

农田是氨的主要排放源,估算农田的氨挥发量可以明确其潜在的生态环境风险,为制定农田氨减排策略提供科学依据.通过文献收集,建立了包含867对观测值的中国农田氨挥发数据库,然后以氮肥施用量为自变量,氮肥施用引起的氨排放量为因变量,计算得到体现农业区、作物类型、肥料类型、土壤pH差异的氨挥发因子,采用独立样本进行验证,发现计算得到的氨挥发因子可以无偏地、较为准确地估算中国农田的氨挥发.不同区域、作物和管理措施下的氨挥发因子有显著差异,整体上,由于南方地区年均温和年降雨量均高于北方,导致南方的氨挥发因子高于北方,而碱性土壤的氨挥发因子高于中性和酸性土壤;与单施化肥相比,多数情况下施用有机肥可降低氨挥发因子,使用缓释控释肥或抑制剂可显著降低氨挥发因子;以单施化肥为例,水稻种植的氨挥发因子为9.9%~37.0%,高于蔬菜（2.2%~13.0%）和其他作物（3.3%~8.0%）.2015年中国农田由无机氮肥使用引起的氨排放总量为3.21 Tg,95%置信区间为2.92~3.46 Tg,其中,粮食作物和蔬菜占比最高,分别为66%和20%,豆科作物占比最低（0.8%）.由于气候、土壤、作物类型的差异,氨挥发呈现明显的空间异质性,长江中下游区排放量最高,而青藏区排放量最低.     

中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价

土壤是农业生产过程中不可或缺的自然资源,掌握农田土壤重金属的空间分布特征及污染水平,对于农田生态系统安全及人类健康具有重要意义.基于2002年来中国各行政区农田土壤重金属实测数据,探讨了农田土壤Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、As和Hg等7种重金属的空间分布特征,并采用地累积指数法对污染状况展开评价.结果表明中国农田土壤重金属的空间分布特征差异较为明显,南方农田土壤重金属含量明显高于北方;平均值统计结果表明,湖南、云南、贵州、四川、福建、广西以及上海的农田土壤重金属含量较高;污染评价结果显示7种重金属的污染程度大小依次为CdHgPbCuZnAsCr,其中福建、广东、海南、浙江、湖南、陕西、甘肃、河南、重庆、山西、天津、内蒙古和安徽的富集程度较高.     

两种油菜不同铅富集能力差异机理

通过水培试验和大田试验研究了秦油1号（QY-1）和三月黄（SYH）2种油菜对Pb的吸收富集能力,并从叶片的亚细胞结构和抗氧化酶活性等角度探究二者对Pb的耐性和解毒机制.结果表明,在水培条件下,2种油菜的生长均未受到明显的抑制,随着Pb胁迫的增加,油菜吸收的Pb更倾向于分配在根部,减弱向地上部的转运.同时,在高Pb处理浓度（20mg/L）下,SYH的地上部和根部的Pb含量分别比QY-1提高了17.03%和77.07%.油菜叶片中Pb亚细胞区隔化研究结果表明,将Pb区隔在生物解毒组分（金属富集颗粒组分和热稳定蛋白组分）中是油菜富集Pb的重要耐性机制,其中SYH在该组分中Pb的分布显著高于QY-1.此外,抗氧化系统是这2种油菜应对Pb胁迫的重要解毒机制,Pb胁迫下SYH体内过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于QY-1,可更有效地应对Pb胁迫对其的毒害效应.大田试验表明,田间条件下2种油菜吸收的Pb更倾向于转运到地上,且SYH的富集系数、地上部和根部Pb含量均显著高于QY-1.综上,SYH具有更高的Pb富集能力,具有修复中轻度Pb污染土壤的应用潜力.     

全生物可降解地膜在早春糯玉米生产中的应用研究

通过地膜覆盖栽培试验、曝晒试验和填埋试验对5种全生物可降解地膜和1种普通PE地膜在玉米生产中的应用进行对比研究。结果表明:在玉米生育前期,J2、J3全生物可降解地膜覆盖保温效果较其他全生物降解地膜好,白膜保温效果比黑膜好。曝晒和栽培条件下,全生物可降解地膜降解特性表现一致。除J5地膜降解过快外,其余全生物可降解地膜的诱导期均在70 d以上,能充分满足作物生长发育的需要。在土壤中,全生物可降解地膜J2能快速降解。全生物可降解地膜覆盖对玉米生育无明显影响。地膜覆盖玉米产量均高于露地;降解地膜J3的玉米产量最高。权重分析结果表明,J3农田适应性最好,其次为J2,最差为J4。     

生物炭对华北农田土壤N2O通量及相关功能基因丰度的影响

为了探寻施用生物炭对农田土壤氧化亚氮(N_2O)的减排效果和机制,于2015年3月27日至6月5日,利用盆栽实验研究了施用生物炭(CK,C1:5%,C2:10%,C3:15%,C4:30%)(质量分数)对华北农田土壤N_2O通量、氨单加氧酶(amo A)、亚硝酸盐还原酶(nir S、nir K)以及氧化亚氮还原酶(nos Z)基因丰度的影响.结果表明:(1)施用低量生物炭(5%)能够促进N_2O排放,施用中、高量生物炭可以起到抑制N_2O排放的效果,且生物炭用量为15%时减排效果最佳.(2)实验初期,施用生物炭对土壤硝化反硝化基因丰度影响较大,AOA和nir S基因丰度与生物炭施用量呈极显著正相关关系,nir K基因丰度与生物炭施用量呈显著正相关关系,AOB和nos Z基因丰度与生物炭施用量呈显著负相关关系;实验末期,AOA丰度与生物炭施用量表现为显著负相关关系,AOB丰度与生物炭施用量表现为显著正相关关系.(3)实验初期,N_2O排放通量与AOA、nir S基因呈现极显著的负相关关系,说明在土壤含水量较高的条件下,N_2O的产生受AOA、nir S基因丰度控制调节;实验末期,N_2O排放通量与nos Z基因呈现极显著正相关关系,说明在土壤含水量较低的条件下,N_2O的产生受nos Z基因丰度控制调节.本研究结果表明施用生物炭能够增加硝化反硝化功能基因丰度,并降低N_2O的排放,为华北农田合理施用生物炭提供了一定的理论依据.     

元阳梯田

据传说,哈尼族的祖先从西藏高原来到云南南部边陲山区,初来乍到就遇到了一个大难题:周围的山谷根本不适宜种植。哈尼族人以顽强的民族精神与大自然博斗,用石块砌起围墙,围住新开垦的农田, 引来山泉灌溉,在水雾缭绕的梯田中种植稻谷。很快成为“适者生存”的杰出代表。2000 多年来,一代代勤劳的哈尼人生于斯长于斯,长年累月,挥汗如雨,把生命无私地奉献给     

农田土壤中辛基酚聚氧乙烯醚降解菌的分离

研究针对采自上海孙桥农业园区8个不同来源的农田表层土壤样品(旱田、水田、大棚中的不同作物土壤),以辛基酚聚氧乙烯醚(OPEOn)为唯一碳源培养,在好氧条件下,观察其生物降解情况,并初步分离得到了六株OPEOn降解菌株(1个真菌,5个细菌),它们能够不同程度地降解OPEOn,利用气相色谱仪(GC)对降解产物进行了表征和鉴别,分别从3个土壤样品中分离得到的菌株对OPEOn降解得最为彻底,为后续研究工作的深入奠定了生物学基础。     

氧化渠技术进展

本文介绍了氧化渠技术的发展过程,各种氧化渠的构造、特点和效果;对氧化渠的曝气装置和氧化渠的净化机理作了较详细的介绍;并例举了应用实例。     

太湖地区农氮素非点源污染及环境经济分析

通过计算１９８７￣１９８８年和１９９５￣１９９６年两个年段中氮素对太湖一使用功能的污染损失率以及农口氮素对入太湖总氮的贡献率，求得农田氮素造成的经济损失值。采用边际分析方法，分析农田氮素在１９８７￣１９９６年间的边际外部成本。用环境经济学的观点重新认识农业生产函数中氮肥成本的内涵，即把外部成本考虑在内，在此基础上求得该地区农业持续发展的农田合理施氮水平－－生态经济施氮量为３２７．８２￣３７１．６１