Progress of the scientific expedition and research on farmland ecosystem and food security in Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

介绍第二次青藏高原综合科学考察研究任务三生态系统与生态安全专题三“农田生态系统与粮食安全”科学考察背景、总体思路、研究内容、研究目标和取得的阶段性进展.该专题针对青藏高原地区农业生产中逐渐出现的局部农田生态系统结构失稳、功能失衡、地力衰退、作物品质下降、农残渐增等问题,在区域尺度上,从耕地肥力和土壤生物、农田植被、农业生产经营管理、作物产量品质和利用、农业气象条件等方面开展科学考察研究,在青藏高原农田生态系统相关生态环境参数的时空特征、分布规律与作物开发利用等考察研究方面取得阶段性重要进展,可为青藏高原农业生态系统可持续经营管理和粮食安全提供数据及科技支撑.(图1参90)     

Population dynamics of farmland ladybug resources and dominant species in Nyingchi,Tibet, China北大核心CSCD

捕食性瓢虫是重要的天敌昆虫,有利于害虫的生物防治.为查清西藏林芝地区农田瓢虫资源与种群现状,明确优势种类及种群动态和规律,对林芝不同生态区域的青稞、小麦、油菜3种作物农田开展瓢虫资源调查研究,同时选取固定样地定期进行种群动态分析.结果显示:林芝地区农田瓢虫分为2个亚科4个族10个属,共13种,其中11种为捕食性瓢虫.主要优势瓢虫种类为横斑瓢虫、多异瓢虫、二星瓢虫.其中横斑瓢虫在全部调查样地中均有分布,在农田中总体优势度指数、相对多度为最高.3种优势瓢虫在不同作物中种群动态变化规律存在差异,其中横斑瓢虫虫口密度长期高于其余优势瓢虫,且与蚜虫密度曲线有较为明显的重合现象.横斑瓢虫种群密度峰值主要集中在6月中旬至7月上旬,但在不同作物农田中具体峰值时期存在差异.可见,林芝地区农田不同种类瓢虫之间有较大数量差异,在不同生态区域与作物环境下具有不同的种群特征,但是优势瓢虫种类与种群规律较为明确,可用于农田蚜虫生物防治;结果可为保护当地重要昆虫资源及开展生物防治提供基础数据支撑.(图4表6参23)     

我国农地规模经营适宜性评价及分类研究

农地规模经营是农业现代化发展的必经之路,是解决当前“三农”问题的重要途径之一.根据影响农地规模经营的因素建立了农地规模经营适宜性评价指标体系,运用熵值法对我国31个省级行政区的农地规模经营适宜性进行了分析,将我国各地区按照不同的农地规模经营发展条件分为五类,并以评价结果为依据确定各类别的发展条件优劣,为探索农地规模经营发展路径、制定差别化的发展政策等研究和应用提供理论参考.     

黄淮平原农田土壤中多环芳烃的分布、风险及来源

对227个黄淮平原农田表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了调查,并对其致癌风险和来源等进行了分析.结果表明,有15种PAHs被普遍检出,各单体检出率在23.3%~100%之间(苊烯未检出).土壤中PAHs总量(∑PAHs15)为33.44~1246μg/kg,平均值为152.4±166.2μg/kg,且以4环及4环以上PAHs为主,其中16.7%的样品中PAHs含量达到了污染水平(>200μg/kg),与国内外其他地区相比,黄淮平原农田土壤中PAHs含量处于相对较低水平.黄淮平原农田土壤7种致癌性PAHs毒性当量浓度(TEQBap)占总毒性当量浓度的98.27%,其中苯并(a)芘(Bap)潜在致癌风险最大.同分异构体比值法和主成分分析结果表明黄淮平原农田土壤中PAHs的主要来源是汽油、柴油高温燃烧、以及煤和秸秆燃烧.相关性分析表明有机质含量与∑PAHs15及PAHs单体含量具有显著相关性,表明有机质是影响PAHs在土壤中含量、空间分布及归趋的一个重要因素.     

基于选择试验模型的基本农田非市场价值评估——以浙江省德清县为例

非市场价值是基本农田价值的重要组成部分。对基本农田价值的全面认识与科学评估,有助于基本农田保护经济补偿机制的建立。针对目前中国耕地和基本农田非市场价值研究中尚未引入选择试验模型的现状,论文尝试将选择试验模型引入基本农田非市场价值评估研究,并以浙江省德清县为例展开实证分析。在问卷调查的基础上,首先分析城乡居民对于基本农田保护的认知差异;然后运用选择试验模型分析城乡居民对于基本农田非市场价值的认知偏好及其可能的异质性来源;最后评估并比较城乡居民对于基本农田非市场价值的支付意愿,得出德清县基本农田的非市场价值。研究得到如下主要结论:①城乡居民对基本农田非市场价值的认知偏好存在差异,其认知偏好受年龄、教育程度、家庭人口数、收入、行为和态度变量的影响;②城镇居民的支付意愿普遍高于农村居民,城镇居民平均年支付意愿为143.04元/户,农村居民平均年支付意愿为27.47元/户,城乡居民的收入差异显著影响其支付意愿;③Mixed Logit模型能够揭示不同个体之间存在的选择偏好的异质性及其可能来源,且模型拟合程度更高,解释力优于MNL模型,但是,在应用MNL模型和Mixed Logit模型评估属性的支付意愿时,估计结果存在差异;④计算结果表明,2009年德清县基本农田非市场价值为2.58×10⁸元,单位面积非市场价值为1.27×10⁴元/hm²,占基本农田总价值的54.17%。     

农地转入规模扩大有助于农民农业增收吗?——基于中国中部5省农户调查的实证研究

在全国农地流转、规模经营的呼声越来越高的背景下,农地流转政策的推行是否起到应有的效果有待检验和反思。论文基于来自我国中部5省925个转入户的调查数据,从3组模型全面考察了农地转入规模与农户农业收入之间的关系。实证研究表明：1）农地转入规模与农业收入呈正向关系,但农地转入规模的经济收益率仅为2.9%。2）农地转入规模对农业收入的作用在不同区域、流转方式、农户类型之间有明显差异：安徽、湖北和湖南较之河南、江西的规模经济收益率更高,农户自发流转下的规模经济收益率高于集体主导方式,农地转入规模对纯农户农业收入的影响要大于对兼业农户。3）农户平均收入水平随着转入规模增加呈现出先增加后降低的“倒U型”趋势,农地转入规模等级越大,其经济收益率却越低。因此,目前我们亟待解决的是加强农地流转对农户收入影响的系统机制研究,寻找制约流转规模效益的因子,降低农户大规模流转时的风险和损失,而不是盲目扩大流转面积。     

区域农田畜禽承载量预测模型构建与应用:以赤峰市为例

为对区域现有生猪养殖数量的合理性进行评价及对生猪养殖承载量进行预测,从畜禽养殖-耕地-作物系统出发,基于农田养分平衡理论及有机和无机肥合理配施方法,构建区域农田畜禽承载量预测模型。以赤峰市为例,设定有机和无机肥配施比例为5∶5,并保持现有农田N或P2O5养分盈余量不变,分别基于N和P2O5养分盈余量不变实地应用该模型。结果表明,基于N时可新增生猪养殖数量43.6万头,承载量为630.8万头;基于P2O5时可新增生猪养殖数量369.3万头,承载量为1 041.3万头。位于西拉木伦河南岸的松山区、翁牛特旗、喀喇沁旗、宁城县和敖汉旗是可新增生猪养殖的主要区域。从环境压力角度考虑,推荐基于N的预测值作为计算赤峰市可新增生猪养殖量和承载量的依据。     

1985-2010年南京市耕地变化轨迹及驱动力分析

随着经济的快速发展,城市化程度加剧,南京市的土地利用发生了巨大变化.基于1985-2010年覆盖南京市的Landsat MSS/TM卫星影像,利用最大似然法获取南京市历年土地利用数据,将其归纳为耕地和非耕地2类.基于分类结果,提取并归纳了恒定耕地、恒定非耕地、转变为耕地、转变为非耕地和短暂性耕地5种耕地类型的变化趋势,借助景观水平上的斑块占景观面积的比例以及散布与并列指数来分析5种耕地类型变化趋势的景观格局时空动态,以说明耕地扩张和遗弃的时空轨迹.结果表明：（1） 1985-2010年,耕地面积减少40.42％;（2）恒定耕地面积在方位3所占比例最大,为56.89％,转变为非耕地主要分布在方位1、6和8,揭示了城市扩张的主要方向;（3）恒定耕地类型主要分布于六合区,面积为895.92 km2,转变为非耕地主要分布于江宁区;（4）恒定非耕地集中于市中心附近,而恒定耕地则远离市中心分布;（5）恒定耕地仍占主导地位,转变为非耕地具有较高破碎度.短暂性耕地面积不稳定,较易发生土地撂荒乃至土地退化;（6）人口与产业重心转移、经济发展、政策和城市扩张是显著影响耕地空间格局的关键因素.     

不同退耕年限条件下菜子湖湿地土壤理化性质变化

退耕还湖是我国长江中下游地区湿地生态恢复的重要举措.土壤理化性质指标是评价湿地生态恢复状况的重要组成部分.选取菜子湖区不同退耕年限(2、5、8、10和20 a)湿地为研究对象,通过与相邻仍耕作油菜地和原始湿地土壤理化性质的比较,揭示了退耕还湖后湿地土壤生态特征变化规律.结果表明,随着退耕年限的增加,不同土壤理化性质指标变化趋势存在差异;土壤有机质含量逐年增加;土壤全氮和碱解氮含量在退耕5 a时显著升高,而后期变化平缓;土壤全磷和有效磷含量均呈先降低后升高趋势;土壤黏粒含量逐渐增加;土壤容重呈先升高后降低趋势;土壤含水量不断增加;土壤pH值缓慢降低.退耕2 a湿地土壤生态特征仍与油菜地相似,退耕2 a后土壤生态特征开始向原始湿地方向演化.退耕20 a期间湿地表层土壤理化性质变化强烈,而亚表层变化相对平缓.回归分析表明,除土壤pH和氮素含量的回归曲线拟合不显著外,退耕湿地表层土壤黏粒含量、容重、含水量、有机质含量、全磷含量和有效磷含量恢复到原始湿地水平所需时间分别为19、23、31、26、27和22 a,快于亚表层土壤的20、31、51、40、30和23 a.     

中国耕地非农化对经济增长贡献的地区差异分析

现阶段中国耕地非农化对经济增长贡献存在地区差异,掌握差异的主要来源和变化趋势有利于耕地非农化指标的高效调配,促进地区经济增长的协调发展。利用1989~2001年我国东、中、西部建设用地占用耕地面积和国内生产总值的分省数据,测算了以建设用地占用耕地面积和GDP增量为对象的基尼系数、加权变异系数以及泰尔指数等指标,并对泰尔指数进行因素分解得到差异的主要来源和变化趋势。结果表明：三类地区内部省际差异是总体差异的主要来源,其中东部内部差异对总体差异贡献增大、中部减小、西部有先增大后减小趋势。鉴于此,从促进资源的高效利用和保护地区间公平发展环境的角度出发,耕地非农化指标调控的重点在于三类地区各自内部省份之间的调剂。