中国农田生态系统土壤碳库的饱和水平及其固碳潜力

在利用反硝化-分解(DNDC)模型估算中国分县农田土壤碳库及其变化量的基础上,分析中国分省农田土壤碳库的饱和水平,估算各省市自治区农田土壤的固碳潜力,比较旱田与水田固碳能力的差异。结果表明:笔者所得到的中国农田土壤碳库的饱和水平可代表在1990年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下农田土壤经过耕种后所能达到的碳含量的平衡值,为农田选择土地利用方式、耕作栽培措施和施肥方式以固定更多的碳素提供依据。在分布上,中国农田土壤碳库的饱和水平以华北地区较低,以华北地区为中心向外呈辐射状递增。在1990年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下,中国农田土壤的固碳潜力为-0.969 Pg。从单位面积的固碳潜力看,以西藏自治区最高,黑龙江省最低;从分布看,从南向北有逐渐递减的趋势。中国水田比旱田有更大的固碳能力。     

Quantity and activity of ammonia-oxidizing archaea and bacteria and their contribution to ammonia oxidation in farmland soil of Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

Ammonia oxidation, the first and rate-limiting step of nitrification, is mainly performed by ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB). However, the activities of AOA and AOB in soil and their relative contribution to ammonia oxidation are unclear, and whether there is a significant correlation between the quantity of AOA and AOB and the ammonia oxidation rate is also controversial. In this study, quantitative PCR combined with acetylene (C2H2) and 1-octyne inhibition methods were used to determine the quantity and activity of AOA and AOB in wheat, highland barley, and oilseed rape soils in Nyingchi, Lhatse, Sangzhuzi, and Sangri counties on the Qinghai-Tibet Plateau. The results showed that the quantity of AOB ((2.34 ± 0.84) ×105 - (2.65 ± 1.07) ×106 copies g-1 dry soil) was significantly higher than that of AOA ((0.20 ± 0.10) ×104 - (4.02 ± 0.39) ×104 copies g-1 dry soil) in all the soil samples. Soil pH was the key factor affecting the quantity of AOB, and the total phosphorus and ammonium nitrogen in soil were the key factors affecting the quantity of AOA. The rates of ammonia oxidation in the farmland soils of Lhatse (2.42 ± 0.73 mg kg-1 d-1) and Sangzhuzi (3.24 ± 1.15 mg kg-1 d-1) were significantly higher than those in the soils of Nyingchi (1.17 ± 0.43 mg kg-1 d-1) and Sangri counties (0.88 ± 0.57 mg kg-1 d-1). The rates of ammonia oxidation in the farmland soils of Lhatse and Sangzhuzi were dominated by AOB, while those in the farmland soils of Nyingchi and Sangri counties were dominated by AOA. For crops, the ammonia oxidation rates of wheat and oilseed rape soils in all four regions were significantly higher than those of highland barley soil, whereas the activity of AOA and AOB was not influenced by crops. The ratio of nitrogen to phosphorus was the key factor influencing AOA activity, whereas soil pH and total carbon were the main factors influencing AOB activity. Additionally, the quantities of AOA and AOB were not significantly correlated with the total ammonia oxidation rates and AOA and AOB activity. Overall, our study suggests that both AOA and AOB play important roles in ammonia oxidation in farmland soils of the Qinghai-Tibet Plateau. Moreover, it is unreliable to predict the activity of AOA and AOB and their relative contribution to ammonia oxidation directly based on their number of amoA genes, and the activity of AOA and AOB should be directly and accurately measured. These results are important for understanding ammonia nitrogen removal processes, slowing nitrate loss, and reducing the emission of the greenhouse gas nitrous oxide in the farmland ecosystem of the Qinghai-Tibet Plateau. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

基于集对分析法的农田土壤环境质量评价

集对分析是一种新的不确定性分析方法,其联系度概念具有鲜明的辨证性、完整性,使其成为处理不确定性问题的有效方法。农田土壤环境质量受多种因素影响,具有较强的不确定性,因此拟引入集对分析理论,以江汉平原后湖农场为研究对象,应用单因子指数法和集对分析法对其农田土壤环境质量进行综合评价。结果表明,研究区9种单要素污染程度依次为Cd＞Zn＞As＞Cu＞DDT＞Hg＞Cr＞Pb＞HCH,Cd为主要污染元素,8个地块已受到Cd的轻度污染,土壤中的农药残留主要成分为滴滴涕;集对分析结果显示8745%的农田是安全的,1255%的农田处于轻污染状态。整体而言,江汉平原农田土壤环境质量属清洁和安全范围,符合发展现代农业的要求。集对分析法为农田土壤环境质量评价提供了一种新的思路。     

农户兼业阶段性分化探析

当前农户兼业的阶段性分化其本质是农户之间兼业进程的不统一,进而导致了严重的农村社会分化问题。本文利用江苏省苏北地区农户调研数据分析了当前农户兼业阶段性分化的现状及其带来的社会后果,利用似不相关双变量Probit模型分析了农户兼业阶段性分化的原因,得出了阻碍农户兼业发展的主要制约因素。结果显示,家庭人力资本稀缺是农户实现兼业生产的主要制约因素,农户无法进行非农工作主要是受到家庭人口规模小、老龄化严重的限制,这一部分农户家庭生活水平低,面临严重的"贫困陷阱"。政府直接干预土地流转使部分农户被动退出了农业生产,形式上实现了农户兼业进程的统一,但损害了农户的土地权益,造成农村土地产权不稳定,降低了农户自发性退农倾向,妨碍了土地市场的进一步发展,因此实质上对农户兼业进程起到了阻碍作用。此外,由于土地承包经营证书对承包经营权权能、地块四至等信息界定不清晰,对农户兼业进程的发展没有刺激作用。综合以上结论可知,土地产权以及农户家庭人力资本是导致当前农户阶段性分化的主要原因。政府不应对农村土地市场进行直接干预,而应通过完善农村社保体系、扶持农户非农就业、加快新一轮土地确权发证工作以促进土地市场与农户兼业进程的发展,在市场机制为主、政府调控为辅的环境下合理实现土地的集中与农业规模经营。     

政府干预农地流转:农户收入及资源配置效率

本文基于江苏省苏北地区灌云县和金湖县的农户调研,采用内生性处理回归模型考察政府干预下土地流转对不同类型农户收入的影响,并从农户土地和劳动力资源配置效率的角度解释农户收入变化的根源。研究结果表明,政府干预下土地流转对不同类型农户收入的影响效应有很大差异,农户土地转入后收入增加了161.2%,转出户收入并未显著增加;从农户资源配置角度考察,发现农户转入土地后农业生产效率显著提高,转出土地后农业生产率降低;农户土地转出后非农工作时间和工作报酬并未显著增加,表明转出户并未提高非农劳动力资源配置效率。同时,本文比较政府主导和农户自发两种类型农地流转对农户收入和资源配置效率的影响差异。结果发现,相对于自发土地流转的农户,政府主导下农户转入更大面积土地,并显著提高了单位面积土地生产效率和家庭收入水平;而政府干预土地转出不利于农户土地和劳动力资源配置效率及收入水平的提高。基于以上分析,本文认为政府干预降低了土地流转交易费用,有利于转入户扩大土地面积,实现规模经济效益,进而增加转入户收入;然而,政府干预下转出户资源配置面临较大约束,配置效率和收入都未能实现最大化。因此,政府在完善农地流转服务政策的同时,应当尊重农户土地流转意愿,使得农户土地流转符合家庭资源配置收入最大化目标。同时,要通过非农就业培训、发展非农经济,吸纳更多劳动力转移到非农业领域,进一步促进农村土地流转和规模经营,优化农村土地和劳动力资源配置效率,持续增加农民收入。     

不同类型农户农地投入的影响因素

农户作为农业生产投入的微观主体,其农地投入行为对农业和农村经济发展影响重大.本文以湖北省江汉平原和鄂北岗地6个县(市、区)的473个农户抽样调查数据,构建逐步回归模型,分析不同类型的农户农地投入行为的影响因素.结果表明:①近年来,农户耕地的投入水平处于上升趋势,国家实施的惠农政策取得了积极成效;②相对于消费型农户而言,利润型农户的总投入水平较离;③目前农户农地投入主要是流动资本投入,固定资本投入较少,农业污染较为严重,农业机械化水平有较大的提升空间;④农户农业生产目标决定其农地投入行为:消费型农户与市场联系不太紧密,依据家庭消费需求进行生产投入决策;利润型农户与市场联系非常紧密,追求利润最大化,按照市场行情进行生产投入决策.⑤不同类型农户农地投入的影响因素存在差异:家庭特征和家庭资源禀赋是影响消费型农户农地投入的主要因素;农业生产要素市场、农产品市场和农业政策是影响利润型农户农地投入的主要因素.     

市场失灵、非市场价值与农地非农化过度性损失

农地资源不仅具有经济生产功能,还具有大气调节、涵养水源、保持土壤成分、休闲娱乐等多种生态功能,而在非农化过程中这些功能在市场中没有以价格的形式体现出来,没有包含在农地的现实价值中。因而,有必要对农地的非市场功能进行详尽的分类及价值估算。同时,将由于市场失灵而没能包含到农地总价值中的生态环境等非市场价值纳入到成本效益决策中,来减少市场失灵所造成的农地非农化的效率损失。通过对农地非市场功能的具体分类及量化,测算我国不同经济区域因市场失灵导致的农地非农化过度损失,结果显示,代表东、中、西部地区的江苏、湖北和甘肃省的农地非农化过度损失Ⅰ分别为31.58%、38.13%和43.85%,这为我国农地非农化的行为调控及相应公共政策措施的制订和实施提供了理论依据。     

涝渍地暗管排水示范工程建设有关问题研究

结合中日专项技术合作四湖项目的具体实践,指出了暗管工程规划中排水调查的内容和重点,就如何评判暗管排水的必要性和确定暗管设计排水量进行了探讨,分析了暗管排水与规划单元排灌系统的关系。排水调查是农田基本建设实施过程中不可缺少的一个环节,就涝渍地治理改造而言,调查的重点是要弄清排水不良的原因和取得解决问题的基础资料。为了制定符合实际的农田排水规划实施方案,可从土壤类型、土壤承载力、降雨后地表积水状况、土壤透水性和地下水位等对规划单元内的农田是否需要暗管排水作出判断。对水田而言,在田面水排除后,领先暗管要排除地表残留水和过剩的土壤重力水,据此决定暗管设计排水量。对于旱田,渗入土壤中以重力水存在的过乘水需要通过暗管排除,据此决定暗管设计排水量。暗管工程适于江河中下游地势低洼、排水不良的农田,当明排不能有效地降低地下水位满足作物生长时,有必要采取暗管排水。     

农田生态补偿方式的选择及市场运作——基于武汉市383户农户问卷的实证研究

选择交易成本低、具有操作性的补偿方式,实现农田生态产品的市场运作,是农田生态补偿制度实施的关键。利用问卷调查资料,分析了武汉市农户对不同农田生态补偿方式的认知、选择以及其影响因素,在此基础上指出了政府补偿方式在农田生态补偿领域的缺陷及引进市场方式的建议。研究表明:(1)武汉市农户对农田生态补偿的认知程度较低,仅有10.71%的受访农户听说过生态补偿、生态危机等概念;(2)49.02%农户对现行的现金补偿方式不太满意,认为补偿金额太低,94.65%的受访者更倾向于接受更高额度的现金补偿方式;(3)农户对现金、实物、技术(智力)、政策等农田生态补偿方式的选择偏好受其性别、年龄、家庭人口、家庭年收入、家庭中需抚养人口数和文化程度的显著影响。研究提出构建农田生态补偿的交易平台、完善生态环境物品数量化的体系设计和管理模式的多样化是推进农田生态补偿的市场化运作的关键。     

农田面源污染团队式治理方法初探

我国农田面源污染的环境经济治理方式还不健全,急需适应我国农业特征的面源污染治理手段。现阶段环境税费政策通过对农业投入的控制,容易影响农户农业生产的积极性,而且还存在一定的技术难度和设备成本约束。团队式治理方法是一种更直接的面源污染监管手段,通过将农户组成团队,比管理单个农户节约成本;通过一定的奖惩措施激励农户主动调整污染排放水平;给定的合约条件约束了农户在重复博弈下的"搭便车"行为,保证了团队的存续。