青海乐都县30a来农田表层土壤有机碳储量变化特征

青海省地处高寒区,近几十年来针对这一区域农田生态系统中土壤有机碳(SOC)库变化及其影响因素的研究较少.研究利用第二次土壤普查数据(1982 年),结合近期(2011 年)重复采集的田间土壤样品,以土壤类型为单元,对县域尺度(青海乐都县)农田表层(0~20 cm)SOC库的时空变化特征进行分析.结果表明:① 乐都县1982 年表层有机碳密度(SOCD)为3.8kg·m^-2,2011 年降低至2.8 kg·m^-2,30 a 间降幅达26%,且呈东北部和南部降低、西北地区增加的趋势;② 乐都县1982 年表层SOC储量1.8×10⁶ t,2011 年1.4×10⁶ t,30 a 间降幅达24%;③ 土壤类型中,草甸土、栗钙土和黑钙土表现为丢碳,速率分别为-137.3、-35.0、-91.0 g C·m^-2·a^-1,潮土和灰钙土表现为固碳,速率分别为9.7、7.3 g C·m^-2·a^-1,且30 a 来各土类SOCD变化率与1982 年SOCD呈负线性相关(y=0.35-0.13x).     

湖北省耕地非农化压力的时空演变格局

耕地非农化压力及其区域差异是建设用地指标区际配置的基础。湖北省社会经济发展与城镇化水平存在显著的区域差异,耕地非农化压力区际差异明显。通过对比人均建设用地指标的理论值与实际值之间的差异开展湖北省耕地非农化压力的时空格局研究,结合重心迁移模型,采用Arc GIS空间分析方法揭示了湖北省耕地非农化压力的时空演化路径。结果表明:(1)湖北省耕地非农化压力存在显著的区域差异,西部地区中恩施市的耕地非农化压力较大,其他城市耕地非农化压力较小且相对变化较小;东部地区的耕地非农化压力较大且相对变化较大;(2)2000~2011年,湖北省耕地非农化压力的重心总体向东北方向迁移,表明湖北省东部一些城市的耕地非农化压力相对西部一些城市的增长较大。(3)重心迁移距离为17.37 km,相对较小,表明湖北省耕地非农化压力于2000~2011年整体变化相对稳定。     

Farmland damage and its impact on the overlapped areas of cropland and coal resources in the eastern plains of China

The subsidence caused by coal mining in areas where cropland and coal resources overlap in the eastern plains of China with high ground water levels has caused large amounts of water to collect in cropland, significant damage to cropland, and a sharp contradiction between people and land distribution within this region. Systematic analysis and calculation were conducted on these areas by using GIS spatial overlay analysis technology, subsidence and occupied cropland estimation models, and crop yield reduction prediction model to reveal the overlapped characteristics and extent of farmland damage, as well as to evaluate the effects of farmland damage to grain yield, farmland landscape, agricultural population, and dynamical equilibrium of the total cultivated land. Results showed that the overlapped areas of cropland and coal resources on the eastern plains of China occupied an area covering 1.33 × 10⁵ km², which accounted for 31.93% of the total cropland area. In 2020, the accumulative total area of destroyed cropland reached 3.83 × 10³ km², thus reducing grain yield by 9.63 × 10⁸ kg, and increasing the number of landless farmers to 1.91 × 10⁶. Furthermore, the quality and production capacity of cultivated land decreased, farmland landscape patterns changed, land patterns and structures were adjusted, the dynamical equilibrium of the total cultivated land was difficult to guarantee, and social instability increased in coal mining subsidence areas. These findings provided a scientific basis for relevant government departments to enact countermeasures for the coordinative production of coal and grain.     

长江三角洲耕地数量变化趋势及总量动态平衡前景分析

论文利用长江三角洲地区近50年长序列耕地统计、近10多年土地利用调查数据及相关社会经济资料,重点从长江三角洲耕地数量变化的阶段性及与经济发展水平之间关系宏观分析的角度,探讨该区未来10～15年耕地变化趋势及实施区域耕地总量动态平衡的可能性。分析表明,长江三角洲耕地面积随人均GDP的增长呈良好的指数减少关系,人均GDP低于12000元/人,经济增长占用耕地的压力较大;人均GDP超过30000元/人时,这种压力将开始显著减缓。现阶段长江三角洲仍处于经济发展对耕地的压力较大的发展阶段,但已较1995年前明显减轻,估计至2004年前后,该区经济增长对耕地的压力将开始得到缓解。按现有的土地复垦整理补充耕地的投资力度,至2010年耕地面积仍将比1998年减少5.5×104hm₂左右,若加大复垦整理的投资力度至现状水平的2倍,则保持耕地数量不减少也是可能实现的。     

高原山地城市农田氮、磷表观平衡演变特征——以昆明市为例

氮、磷平衡是影响农田污染潜势和农业生产的主要因子.农田化肥过量施用导致的氮、磷大量流失已成为我国非点源污染的重要来源.本研究基于农田氮、磷表观平衡模型,以高原山地城市昆明市为例,评估了1980—2015年农田的氮、磷输入、输出与平衡演变特征.结果表明:①1980—2015年,昆明市农田氮平衡始终处于盈余的状态,盈余量以4070 t·a~(-1)的速度上升,而农田磷从1981年开始转变为盈余状态,盈余量以590 t·a~(-1)的速度上升,农田氮盈余量增长速度高于磷盈余量增长速度,未来农田氮污染潜势可能高于磷;②化肥和有机肥是昆明市农田氮、磷输入的主要来源,自1995年化肥取代有机肥成为氮输入的主要来源,自1983年起化肥成为农田磷的最大输入项;③氮、磷输出量均呈现逐年增长趋势,其中,氮输出量增长速度为3430 t·a~(-1),磷输出量增长速度为100 t·a~(-1),农田氮、磷输出量远低于输入量;④昆明市农田氮、磷平衡特征在不同海拔区域呈现显著异质性,1980—2015年海拔2400 m以下的农田氮、磷表观平衡情况变化最为明显,平均增长了12.48倍,2400 m农田变化次之,2400 m以下农田变化较小.     

某铅锌矿区农田重金属分布特征及其风险评价

为进一步探讨铅锌矿开采和冶炼地区农田重金属污染的分布特征和污染途径,以会泽县者海镇铅锌矿区周边农田土壤为研究对象,共布设496个采样点,测定表层土壤中重金属（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn）的含量.利用自然邻点法对表层土壤中重金属含量进行插值拟合,以空间三维模型研究该地区农田土壤重金属污染特征,运用单因子指数、综合污染指数和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,采用相关分析、主成分分析和聚类分析识别污染途径.结果表明：Cd、Hg、Pb、Cu和Zn的含量平均值（mg/kg）分别是云南省背景值的33.05、5.83、12.02、4.89和16.33倍;Cd、Hg、Pb、Zn含量空间分布表现为西北部浓度最高,且中部高于东西两侧,而Cu与此相反;单因子指数评价结果显示99.8%的土样达到Cd重度污染,其次是Cu（82.06%）、Zn（62.50%）;综合污染指数表明,研究区均处于重度污染程度,西北部尤为严重;综合生态风险评价表明,中部风险高两边低,Cd的贡献率最大占61%;相关分析结果显示,Zn、Cd、Pb、Hg之间呈显著正相关性（P < 0.01）,表明其污染途径相近;主成分分析和聚类分析表明,Cd、Hg、Pb、Zn污染途径主要与人类活动有关,Cu主要受自然因素影响,因此对该地区土壤重金属的修复和治理应综合考虑人为因素和自然因素的影响.     

基于长期试验资料对中国农田表土有机碳含量变化的估算

分析了文献报道的我国26个长期试验站点29个长期试验的农田土壤有机碳变化情况,并据此分析了近20年来我国农田土壤表层有机碳储量的可能变化范围。收集的长期试验涉及水稻土、红壤、黑土、棕壤、潮土等15种土壤类型。选择每一长期试验的不施肥对照(0类)、有机碳含量增长最慢或下降最快(I类)、增长最快或下降最慢(II类)、纯化肥NPK平衡施肥(III类)4种处理进行分析,分别代表极端耗竭、不合理施肥、增长潜力和常见施肥情景下的土壤有机碳含量(储量)变化。结果表明,对照土壤的有机碳含量变化速率平均为-0.06g·kg-1·a-1;I、II、III类处理情景下土壤有机碳含量变化率分别为-0.008g·kg-1·a-1、0.29g·kg-1·a-1和0.05g·kg-1·a-1。据此推算,在极端耗竭情景下,过去20年全国农田表土有机碳贮量减少419Tg;在I、II或III类处理情景下,农田表层土壤有机碳储量变化分别为下降99Tg、增加1.56Pg和增加208Tg。II类和III类处理情景的有机碳储量变化量差值表明,我国农田表层土壤具有较大的固碳潜力。     

农田排水对地表水环境影响的调查

中国是农业大国,以保障食品供应安全为前提的农耕生产,还未将生态环境保护纳入生产过程进行管理。为进一步了解农耕生产对地表水环境的影响,支撑未来生态环境管理需求,选取具有代表性的独立水田和旱田作为实验区块,在备耕期追加底肥,泡田时段和农作物生长期施加农药、化肥、除草剂、杀虫剂等各个农事环节前后时段,跟踪监测实验区块内积水、外排水、周边受纳水体在实验区块排水前后的水质变化情况,共设置27个监测点位,收集4 184个实验数据。实验显示:农田排水会污染地表水环境,污染具有冲击性,且与农药和化肥的施用时间、种类和数量密切相关,并随农田农药和化肥肥效衰减而逐渐降低直至消失。     

我国土地用途管制之耕地保护绩效的定量研究--以山东省为例

本文采用虚拟变量模型。以软件Eviews为分析工具。以农业大省山东省为例。首次对土地用途管制在耕地保护中的绩效进行了定量研究。结果表明，实施土地用途管制后。每1万元基本建设投资可节约占用耕地0．00195hm^2。1998-2002年。山东省共节约建设占用耕地80430．48hm^2。但GM(1，1)预测结果表明。到2010年，山东省耕地保护形势仍然非常严峻。据此文章提出了政策建议。     

耕地集约化利用研究进展评述

耕地集约化利用是人类作用下的一种耕地发展模式,对于国家粮食安全、农产品供给保障、生态安全和经济社会可持续发展等具有重要作用,开展耕地集约化利用研究具有重要的科学意义。论文基于文献回溯和综合概括的方法,从科学内涵、描述指标、时空格局探测、归因分析、环境效益评估等方面对国内外耕地集约化利用的研究进展进行系统总结和评述,并提出了未来耕地集约利用研究的重点方向。从现有的研究进展来看,耕地集约化利用研究呈现如下特点：1）集约化利用的科学内涵既涉及到社会经济层面,也涉及到自然地理层面,不同学者从不同学科角度逐渐丰富其内涵,但尚未形成广泛认可的、综合自然属性和社会经济属性的耕地集约化利用内涵;2）集约化利用的评价指标具有多样性,不同指标描述了不同的特性,实际应用需要根据研究目标和区域特点,对各类指标进行筛选,选取具有典型代表性的单一或多指标;3）集约化利用时空格局及其变化的研究方法多样,统计方法和空间技术法是现有的主流方法,两种方法各有优势和不足,两者的结合是未来重要的发展方向;4）影响耕地集约化利用的因素具有复杂性和动态性,由于区域差异和尺度效应,尚不存在统一的主导因素;5）耕地集约化利用具有多功能和多效应,目前研究多关注于集约利用的粮食产出功能,对生态环境效应分析较为薄弱。未来研究需要注重社会经济科学和自然科学等多科学、多方法的交叉,重点加强耕地集约化利用的研究范式、时空格局探测技术、综合效应评估等方面的研究,实现耕地“可持续集约化利用”的最终目标。