氨氧化过程中稻壳生物炭抑制酸性农田土壤N2O排放

为探明在土壤环境有利于氨氧化作用发生的条件下,稻壳生物炭对酸性农田土壤N₂O排放的影响,将生物炭分别按质量比0%（对照）、2%、5%和10%与土壤充分混匀,开展为期17d的室内静态土壤培养实验,研究土壤N₂O排放速率的日变化以及整个培养期间的N₂O累积排放量.同时,测定了培养终态土壤样品的pH值、NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N和溶解性有机碳（DOC）含量,分析稻壳生物炭对土壤N₂O排放影响的机理.结果表明,不同稻壳生物炭添加量均显著抑制了酸性农田土壤的N₂O排放（P<0.001）,且以5%和10%处理的抑制作用最明显;与对照处理相比,2%、5%和10%处理的N₂O累积排放量分别减少了87.68%、94.59%和96.90%.培养前后土壤pH值、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量的变化表明,稻壳生物炭显著促进了土壤的硝化作用,尤其是5%和10%处理.线性回归分析表明,土壤N₂O排放速率与NO₂^--N含量显著正相关（P<0.01）,且NO₂^--N含量对N₂O排放速率的解释程度为45%.由于稻壳生物炭促进了土壤的硝化作用,使NO₂^-更易转化为NO₃^-,减少了NO₂^-积累,进而减少了通过硝化菌反硝化作用途径产生的N₂O.培养结束时,5%和10%处理的DOC含量显著高于对照处理,但培养过程中,稻壳生物炭并未显著促进土壤有机碳矿化.     

中原油田周边农田重金属含量特征、来源解析与风险评估

以中原油田周边农田为研究对象,分析了360个土壤表层(0～20 cm)样品中As、Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr含量,基于地统计法研究了土壤重金属的空间分布规律,利用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法评价了农田土壤重金属污染的潜在生态风险程度,利用多元统计分析法解析了土壤中重金属的来源。结果表明:土壤重金属的空间分布具有显著特征,Zn、Cr含量平均值是河南省土壤背景值的1～2倍且存在积累效应,其余重金属含量均低于河南省背景值;所有元素的变异系数均小于1,属于轻微变异性,Kolmogorov-Smirnov检验结果均为显著(P0.05),呈非正态分布,该区域土壤受人类活动的轻微影响;土壤重金属存在潜在生态风险且总体处于轻微水平,Cd风险指数范围为18.1～69.6,存在轻微至强生态风险,轻微风险指数占96%,为该研究区域土壤的主要生态危害元素;土壤中Ni、Cr、Cd的含量存在一定的相关性,主要受成土母质及地质活动的影响,As、Cu、Pb等重金属元素受油田开发、农业生产和当地居民生活污染等人类活动的影响;研究区土壤重金属含量都处于清洁范畴,仅0.3%的检测结果超过风险筛选值(GB 15618—2018);受自然积累和人类活动影响,研究区的Cr、As、Cd存在一定的潜在生态风险,但土壤环境质量总体处于安全水平。     

风沙区农田防护林带生态规划设计研究

通过观测和研究 ,得出风沙区农田防护林带的走向与主风方向的交角 ,不能小于 45° ,主林带间距 15 0m——— 2 0 0m ,副林带间距 2 3 0m——— 70 0m ,林带结构以疏透结构为最好 ,主林带一般由主林木 5— 6行组成 ,副林带由 2— 3行组成 ,再在迎风面和背风面配置 1行— 2行灌木和针叶树     

三峡库区典型农田小流域水体汞的时空分布特征

以三峡库区典型农田小流域——重庆涪陵王家沟为对象,分别于2012年11月~2013年9月对流域内不同类型水体总汞(THg)和总甲基汞(TMeHg)含量进行为期1 a的监测,探讨汞在农田流域水体中的时空分布特征.结果表明,流域内水体THg、TMeHg浓度范围分别为1.12~64.04 ng·L-1、0(未检出)~4.24 ng·L-1,均值分别为(13.54±10.55)ng·L-1、(0.22±0.42)ng·L-1,各类型水体THg均以颗粒态为主,雨水和池塘水TMeHg以颗粒态为主,井水和沟渠水则相反.在空间分布上,THg表现为雨水最高,池塘次之,井水最低,W2井相较于其他井THg浓度最高,各沟渠点水体THg浓度差异不大;TMeHg表现为沟渠水最高,池塘次之,井水最低,井水TMeHg浓度下游大于上游,各沟渠点水体TMeHg浓度差异大,甲基化率为沟渠水>池塘水>井水>雨水.在时间变化上,各类型水体THg浓度均表现为冷季高于暖季,TMeHg浓度则因水体类型而异.综合分析发现雨水是流域内汞的重要来源;农田流域颗粒物的迁移是汞、甲基汞迁移的主要途径,地表径流是影响流域对水库汞负荷贡献量的重要因素.     

江汉平原冷浸田水稻种植适宜性综合评价

冷浸田是影响江汉平原农业生产及农作物高产的主要因素之一。本文根据江汉平原冷浸田的特点,采用"状态-压力-响应-行动"与"社会-经济-环境"相结合的综合研究方法,构建了江汉平原冷浸田水稻种植适宜性综合评价指标体系,共分为立地条件、土壤理化性质、土壤养分状况、社会经济效益4个一级指标和14个二级指标,并建立了相应的计算方法,同时采用层次分析法对江汉平原冷浸田水稻种植进行了适宜性评价与分区。结果表明:江汉平原共有冷浸田约9 640km2,最适宜级别占10.5%,适宜级别占41.1%,次适宜级别为31.2%,不适宜级别占17.2%。此外,对不适宜于水稻种植的冷浸田分析了其主要影响因素,并提出了相关的改造治理措施。     

爱尔兰马铃薯大饥荒的警示

1 9世纪40年代,由马铃薯病害引发的爱尔兰大饥荒,给爱尔兰民族留下了永远的精神创伤,这一灾难也给后世广大发展中国家在作物种植模式特别是关系国计民生的粮食种植上以深刻教训,由此警示后人不但要反思引发这一悲剧的社会制度根源,还要反思生态系统与自然环境对人类社会发展与进程的重大影响,因此以环境学的视角去重新审视全球背景下的"哥伦布大交换"(Colombian Exchange),马铃薯在爱尔兰悲与喜的历史也就具有了     

农田土壤生态系统功能修复研究——活性微生物肥料对改善农田土壤微生物区系的试验研究

土壤微生物种群是土壤生态系统的重要组成部分,土壤微生物种群的生物量是土壤生态系统安全的重要指标之一。农田由于长期施用化肥、农药,使土壤中的微生物特别是有益微生物大量减少,影响了农田土壤生态系统的正常功能,本试验研究选取三种富含活性微生物的有机肥作为试验对象,研究活性微生物有机肥与常规施肥处理下,农田土壤微生物区系的变化情况。     

黄土高原半干旱区土壤呼吸对土地利用变化的响应

明确土地利用方式变化条件下引起土壤呼吸差异性的因素,对预测黄土区退耕还草条件下土壤碳循环变化有重要意义。基于建立于1984 年的长期定位试验,于2011 年3 月至2012年12 月,利用Li-8100 系统(Li-COR,Lincoln,NE,USA)监测了退耕还草(苜蓿)处理和农田(冬小麦)土壤呼吸季节变化以及土壤表层(0~5 cm)温度和含水量,研究了土地利用变化下土壤呼吸变化特征及其与土壤温度、水分以及有机碳特性之间的关系。结果发现,退耕27 a 来(自1984年麦地转化为苜蓿地),土壤呼吸速率苜蓿地(3.55 μmol·m^-2·s^-1)达小麦地(1.36 μmol·m^-2·s^-1)的2.61 倍,累积呼吸量苜蓿地(981 g·m^-2)达小麦(357 g·m^-2)的2.75 倍。土壤呼吸温度敏感系数(Q₁₀)苜蓿地较小麦地2011 年提高24.5%,2012 年提高2.4%。苜蓿地SOC含量(10.5 g·kg^-1)较小麦地(6.5 g·kg^-1)提高61.5%,微生物量碳(204 mg·kg^-1)较小麦地(152 mg·kg^-1)提高34%,0~5 cm土壤水分含量同期高于小麦地,但二者土壤温度差异不显著。土壤水分、SOC、微生物量碳等是造成二者呼吸差异的因素。     

天津近郊农田土壤重金属含量特征及潜在生态风险评价

以天津近郊西青区主要农产品生产基地农田表层土壤(0~20cm)作为调查对象,分析了土壤中重金属As、Hg、Zn、Pb、Cu、Cr和Cd的含量,通过数据统计分析,各项重金属平均含量均低于土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准,但高于天津土壤背景值和全国土壤背景值,Cd、Cu、Hg在个别点位出现超标现象。多数点位土壤内梅罗综合污染指数处于清洁水平。潜在生态风险评价表明,各点位土壤重金属潜在生态风险指数(RI)范围值为12.96~104.49,均处于轻微生态风险水平。各村庄潜在生态风险指数由大到小排序依次为邓店上辛口边村小南河王台大南河当城大沙窝无公害基地水高庄第六埠,各调查区域潜在生态风险指数由大到小排序依次为李七庄街南河镇辛口镇。     

常规种植和有机种植农田灌溉水质量分析与评价——以长兴、昆山、溧阳、溧水为例

对常规种植的长兴、昆山和有机种植的溧阳、溧水农田灌溉水进行了采样监测,并参照农田灌溉水质标准（GB 5084—2005）和地表水环境质量标准（GB 3838—2002）,分别采用单项指数法（Pi）和综合指数法（P综）对常规种植和有机种植的7个农田灌溉区24个水质样品进行灌溉水质量的分析与评价。结果表明：灌溉区的水质总体良好,其中常规种植的长兴样点Pi中Zn元素严重超标,P综为9.529,属重度污染,昆山样点Pi为0.277,尚清洁;有机种植的溧阳、溧水（L1、L2、L3、L4）样点Pi处于安全等级,综合评价为清洁。相关分析显示,水质pH、EC25℃、化学物质和重金属元素之间呈正相关,且锌与铬、镉与砷有其同源性。