中国生态农业学报(中英文)

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2021年第29卷第10期

栏目

农业生态系统及其调控
作物栽培与生理生态
农业生态经济与生态农业

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农业生态系统及其调控

根系分泌物介导植物抗逆性研究进展与展望

毛梦雪, 朱峰

2021, 29(10): 1649-1657. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210328

摘要(724) HTML (212) PDF(269)

摘要:
根系分泌物是由植物根系主动或被动分泌的多种生物化学物质, 在介导植物根际微环境间的物质交换、能量传递和信息交流中具有重要作用, 是植物响应外界胁迫的重要途径。生物和非生物胁迫会改变根系分泌物的组成和数量, 使植物根系分泌物中的防御性化合物含量增加。植物运用不同的根系分泌物模式抵御生物和非生物胁迫, 包括释放有毒物质直接防御、释放挥发性物质吸引天敌以及与微生物互作抵御生物胁迫; 释放具有渗透调节功能及抗氧化能力的根系分泌物以及协同激素信号抵抗非生物胁迫。此外, 根系分泌物的流动局部地提高了许多常见代谢物的浓度, 不仅可以改变土壤的理化性质及微生物活性, 还会影响土壤-植物界面的许多生理生化过程, 直接或间接地提高植物抗逆性。本文综述了生物与非生物胁迫对植物根系分泌物组成和数量的影响, 总结了根系分泌物介导植物防御生物与非生物胁迫的方式, 并对未来的研究方向进行了展望, 旨在为更深层次地研究植物在逆境胁迫下的适应性机制提供参考。

江苏省农牧系统氮素流动特征及环境效应评价

余乐, 焦阳湄, 丁尚, 朱治强, 赵洪伟

2021, 29(10): 1658-1667. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210172

摘要(252) HTML (142) PDF(67)

摘要:
针对农牧业快速发展过程中氮素大量投入引起的一系列问题, 本文以江苏省为研究对象, 探讨1998—2018年农牧系统氮素流动特征及其环境效应, 以期为区域氮素资源管理提供科学参考。研究基于食物链养分流动模型(NUtrient flows in Food chains, Environment and Resources use, NUFER), 结合统计年鉴数据、调研数据和文献数据, 定量分析江苏省农牧系统氮素账户平衡、各系统氮素利用效率、氮素循环利用和损失情况, 并基于结构方程模型探讨农牧系统中经济-资源-环境间的关系。1998—2018年, 江苏省作物子系统在系统氮素总输入逐步减少的情况下实现了产品携出氮素的较大增长, 作物主副产品氮素携出量由8.31×10⁵ t增至1.20×10⁶ t, 氮素损失总量也在不断降低。对于畜禽子系统, 氮素输入主要包括外源饲料和本地饲料输入, 其中外源饲料是子系统的主要氮素来源; 且本地饲料氮素供给比例在逐年上升, 从1998年的29.32%增长至2018年的44.77%。1998—2018年, 农牧系统氮素利用率由21.39%增至35.00%, 呈上升趋势, 本地饲料、秸秆还田和粪尿还田氮素量逐年上升, 氮素资源循环利用总量由2.54×10⁵ t增至3.00×10⁵ t。从氮素排放损失来看, 20多年来环境排放部分呈下降趋势, 其主要损失途径包括土壤氮素盈余、气体排放损失、水体排放损失和粪污残余损失。结构方程模型核算结果表明江苏省农牧系统的发展过程中, 经济发展和资源减量推动了产品产量和系统效率的提高。总的来说, 受区域发展水平和政策引导, 1998—2018年江苏省农牧体系发展较快, 规模不断扩大, 资源利用相对高效, 环境排放逐渐减少; 但农牧子系统之间的发展不平衡, 农牧结合体系规模相对较小等问题仍值得关注。因此, 今后江苏省农牧业的发展应注重作物子系统和畜牧子系统的耦合, 适度扩大生产规模, 以促进本地农牧业更好发展。

新疆荒漠植被的时空分布变化及其驱动因素

崔灿, 郭英, 沈彦俊

2021, 29(10): 1668-1678. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210121

摘要(255) HTML (224) PDF(61)

摘要:
荒漠植被是干旱半干旱生态系统重要的组成部分, 在维护生态系统平衡方面发挥着重要的作用。及时准确地监测新疆荒漠植被的时空分布变化, 对资源可持续利用及生态恢复具有重要应用价值。本研究基于AVHRR-NDVI和MOD13A2-NDVI数据集计算了新疆1989—2017年植被覆盖度, 通过对植被覆盖度划分阈值提取计算了荒漠植被的分布及面积, 并分析了其时空变化特征。通过土地利用转移矩阵计算新疆荒漠植被与非荒漠植被、裸地类型的转化情况。利用相关系数分析法定量分析了乌伦古河、叶尔羌河及阿克苏河3个典型流域影响荒漠植被演变的驱动因素。结果表明: 1989—2017年, 新疆荒漠植被总面积呈显著增加趋势, 线性增长率为3.09万hm²∙a⁻¹。低覆盖度荒漠植被面积呈显著增加趋势, 线性增长率为3.22万hm²∙a⁻¹; 高覆盖度荒漠植被面积基本不变。植被转化中, 高、低荒漠植被间转化面积50.85万hm², 非荒漠植被类型转变为荒漠植被341.24万hm², 荒漠植被转变为非荒漠植被类型191.25万hm²。通过对典型流域的研究分析得出降水是影响荒漠植被演变最主要的因素, 其次是径流量和政策因素, 气温对于荒漠植被的影响存在区域性差异。

作物栽培与生理生态

高温高湿区增密减氮对杂交稻‘内6优107’产量形成和氮肥利用率的影响

蒋鹏, 徐富贤, 张林, 周兴兵, 朱永川, 郭晓艺, 刘茂, 陈琳, 张容, 熊洪

2021, 29(10): 1679-1691. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210288

摘要(318) HTML (149) PDF(47)

摘要:
探明高温高湿稻区增密减氮对杂交稻产量形成和氮肥利用率的影响, 可为高温高湿稻区氮肥优化管理和合理密植提供依据。本研究以杂交稻‘内6优107’为材料, 于2018—2019年在典型的高温高湿稻区四川省泸州市进行大田试验。试验设6个密度与施氮量组合, 分别为低密高氮(习惯移栽密度16.5 万穴∙hm⁻², 施氮量为180 kg∙hm⁻², LDN_ck)、低密减氮15% (LDN_−15%)、低密减氮30% (LDN_−30%)、增密减氮15% (增密27%, HDN_−15%)、增密减氮30% (HDN_−30%)和低密不施氮(LDN₀)。结果表明: 不同密肥组合对杂交稻产量影响显著(P<0.01)。与LDN_ck相比, HDN_−15%和HDN_−30%杂交稻产量分别增加4.3%~4.9%和2.3%~3.6%, 其优势主要表现在每穗粒数、结实率、花前干物质转运量、花前干物质转运效率、花前干物质转运对产量的贡献率和收获指数上。LDN_−15%和LDN_−30%杂交稻产量较LDN_ck分别降低2.3%~2.5%和4.8%~5.0%, 较低的有效穗、干物质、花后干物质积累及花后干物质积累对产量的贡献率是其减产的主要原因。HDN_−15%和HDN_−30%杂交稻花后氮素积累量、成熟期氮素吸收量低于LDN_ck处理, 但其花前氮素转运量、花前氮素转运效率、花前氮素转运贡献率、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数均高于LDN_ck处理, 因而HDN_−15%和HDN_−30%处理每生产100 kg稻谷需氮量分别减少6.8%~8.4%和9.0%~9.9%。与LDN_ck处理相比, HDN_−15%和HDN_−30%杂交稻氮肥农学利用率分别增加36.7%~37.4%和55.5%~60.4%、氮肥偏生产力增加22.8%~23.5%和46.3%~48.2%、氮肥吸收利用率增加5.6%~12.0%和17.0%~20.0%。可见, 在高温高湿稻区杂交稻生产上宜采用栽插密度为21.0万穴∙hm⁻²和施氮量为126~153 kg∙hm⁻²的组合。

施肥模式对青稞田土壤潜在固氮速率和自生固氮微生物群落结构的影响

马瑞萍, 戴相林, 刘国一, 谢永春, 高小丽, 高雪

2021, 29(10): 1692-1703. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210148

摘要(201) HTML (76) PDF(57)

摘要:
自生固氮是陆地生态系统氮素的重要来源。本研究以位于西藏拉萨的肥料长期定位试验站为平台, 选取不施肥(CK)、单施化肥(F)、单施羊粪(M)、化肥配施羊粪(FM)和化肥配施秸秆(FS)5个处理, 于青稞收获期采集土样, 采用¹⁵N同位素标记、定量PCR和高通量测序技术, 分析不同施肥模式下土壤理化性质、固氮微生物丰度、群落结构和潜在固氮速率的变化规律, 以期为西藏高原青稞田制定科学合理的施肥策略, 保障西藏高原农业绿色发展提供科学依据。结果表明: 1)相比于CK和F处理, M、FM和FS处理可显著(P<0.05)提高土壤有机碳和全氮含量。FM处理下土壤铵态氮含量最高, 且显著高于其他施肥处理(P<0.05), 而M处理下土壤有机碳、全氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量最高, 且显著高于其他施肥处理(P<0.05)。2)不同施肥处理下青稞田土壤潜在固氮速率为2.63~4.07 μg∙kg⁻¹∙d⁻¹。施肥会降低土壤潜在固氮速率, 增施有机肥(羊粪或秸秆)则加剧了抑制效应, 但羊粪的抑制效应小于秸秆, 土壤铵态氮含量是影响土壤潜在固氮速率的主要因子。3) M或FM处理可显著(P<0.05)提高nifH基因丰度, 而F或FS处理则相反, 土壤全氮含量是影响nifH基因丰度的关键因子。4)不同施肥模式显著改变了固氮微生物群落结构, 其群落结构相似性大致可以分为3类, 分别为CK、M以及施用化肥处理(F、FM和FS), 有效磷、pH和C/N是调控固氮微生物群落结构的关键因子。综上所述, 单施羊粪(M)处理是提高青稞田土壤肥力、增加固氮微生物丰度, 减少固氮速率下降幅度的最佳施肥模式。

山西省春玉米机械粒收质量及其影响因素分析

阎晓光, 李洪, 董红芬, 李爱军, 王国梁, 周楠, 胡滢, 杜艳伟

2021, 29(10): 1704-1711. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210151

摘要(252) HTML (91) PDF(38)

摘要:
开展玉米机械粒收质量及其影响因素研究, 对推动山西省玉米机械粒收发展, 提升玉米产业核心竞争力有重要意义。本文以5个前期试验筛选的适宜机械粒收品种为材料, 设置6个收获时期, 在同一地块采用同一台机械与同一位农机手操作收获, 研究不同收获期对机械粒收质量与产量的影响。研究表明, 籽粒含水率随着收获时期的延迟降低; 籽粒破碎率与机收落粒率随着收获时期延迟前期快速降低后期趋于稳定略有升高; 杂质率随着收获时期的延迟逐步降低最后趋于稳定; 落穗损失率随着收获时期的延迟升高。10月15日收获比9月24日收获平均增产11.9%。高的籽粒破碎率是限制山西省春玉米机械粒收的主要因素。籽粒含水率与破碎率模型为y=0.03x²−1.224x+16.78 (R²=0.802^**)。当籽粒含水率为20.4%时, 籽粒破碎率最低。籽粒含水率在15.6%~25.2%区间收获, 破碎率能够达到≤5%的国家标准。在山西省春玉米区选择适宜机械粒收品种, 收获时间推迟到10月15日, 可达到理想粒收质量并增产。‘长单511’ ‘迪卡159’和‘长单716’在粒收质量与产量方面均表现优秀, 可作为山西省春玉米区机械粒收品种推广应用。

直灌咸水与施氮磷对滨海重盐碱地柽柳生长及养分分布的影响

邱发根, 杨莉琳, 刘敏, 朱向梅, 陈淑伶

2021, 29(10): 1712-1721. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210209

摘要(142) HTML (45) PDF(31)

摘要:
柽柳是滨海重盐碱地改良与景观绿化和固碳(C)的重要树种, 春季灌溉咸水被认为是快速缓解柽柳干旱与盐胁迫的有效措施。针对滨海重盐碱地土壤缺氮(N)、贫磷(P)、干旱与盐胁迫的突出问题, 以促进柽柳固碳排盐、快速生长、改良盐碱地为目标, 围绕利用当地咸水资源缓解春季干旱与返盐双重危害的核心问题开展研究。在华北低平原区的滨海重盐碱地布设了为期4年的咸水灌溉与施肥的2因素定位试验。试验设不灌水和灌溉地下咸水(盐分为8.02~9.34 g·L⁻¹, W)条件下的不施肥(CK、WCK), 单施氮(N、WN)和施氮磷(NP、WNP)共6个处理。研究结果表明: 柽柳的生长与蘖枝萌发主要发生在春—夏季, 长高、增粗与分蘖同期但不同步, 株高的生长速率呈斜坡状下降, 分蘖速率呈先升后降的趋势, 6月达最高峰; 柽柳基茎增粗的速率先快后慢。首次灌溉咸水极显著地降低柽柳植株含水率、植株鲜重与叶干重, 但不影响茎干重; 连续3年灌溉咸水抑制柽柳长高与增粗, 降低茎杆与叶片的N含量, 但叶片P含量平均提高11.8%, 柽柳的分蘖率显著提高。灌溉咸水条件下施氮磷肥(WNP)能减缓春—夏季(5—6月)柽柳长高与增粗速率的下降, 加速蘖枝萌发, 提高叶片N、K含量, 促进Ca²⁺和Mg²⁺由茎杆向叶片转移, 改变Ca²⁺、Mg²⁺离子在茎叶的分布。灌溉咸水条件下WNP处理可通过加速分蘖、促进养分吸收和盐基离子运输来缓解连续灌咸水抑制柽柳生长的负面影响。研究结果可为重盐碱地柽柳的合理灌溉咸水和科学施肥提供依据。

纳米零价铁(nZVI)对蚯蚓-微生物-土壤生态系统的毒性效应研究

刘嫦娥, 岳敏慧, 谭辉林, 张悦, 张维兰, 肖艳兰, 潘瑛, 段昌群

2021, 29(10): 1722-1732. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210156

摘要(254) HTML (150) PDF(32)

摘要:
为解决土壤重金属污染问题，纳米零价铁(nZVI)被广泛应用且备受关注, 而nZVI对土壤无脊椎动物、土壤质量、微生物群落等的潜在影响缺乏系统的研究。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida) [蚯蚓密度为0、10条∙kg⁻¹(土)]为研究对象, 探讨不同浓度nZVI (nZVI土壤质量为0、0.05%、0.25%和0.50%) 暴露15 d、30 d和45 d后，蚯蚓-微生物-土壤生态系统的响应, 为评价nZVI的环境安全性提供参考。结果表明, 暴露45 d后, nZVI对蚯蚓存活率和生物量无显著影响, 0.50% nZVI处理的蚯蚓存活率和体内MDA含量与15 d相比分别降低27.66%和0.86 nmol∙g⁻¹; 而蚯蚓生物量和CAT活性分别增加1.20倍和2.62倍。门或属水平下, nZVI对土壤微生物相对丰度、多样性指数和丰度指数无显著影响; 与无添加nZVI处理相比，蚯蚓介导下 0.50% nZVI处理土壤中大团聚体(>250 μm)所占比例、团聚体平均重量直径和速效磷含量分别显著升高15.69%、12.59%和21.20%。蚯蚓介导下nZVI处理中土壤大团聚体所占比例、团聚体平均重量直径显著高于无蚯蚓投加的nZVI处理, 可见, nZVI胁迫下蚯蚓活动极显著提高土壤团聚体结构的稳定性(P<0.01)。本研究发现长期暴露nZVI对土壤微生物群落特征无显著影响, 但可以促进蚯蚓的生长, 从而进一步提高了土壤营养元素的生物有效性, 为nZVI应用于污染修复与治理的环境安全性评估提供了科学依据。

农业生态经济与生态农业

中国生态农场发展空间与对策建议

高尚宾, 宋成军, 徐志宇, 孙仁华, 薛颖昊, 胡潇方, 乔玉辉

2021, 29(10): 1733-1741. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210241

摘要(412) HTML (57) PDF(95)

摘要:
生态农场是发达国家农业环境政策的主要实施对象, 是我国生态农业建设的基本单位, 成为农业绿色发展的有效抓手。本文依托跨时7年的生态农场调查数据, 结合农业农村部5年的生态农业基地建设经验, 得出了我国4个区域和3类生态农场的经济参数, 进一步依据我国新型农业经营主体发展规划, 按照3%~5%生态化转型比例, 评估了生态农场在区域和全国尺度的发展空间, 分析了生态农场促进农业绿色发展的产业价值, 从战略层面提出我国近期生态农场建设的最新要求和政策建议。结果显示: 1)从区域看, 华南地区生态农场投入产出效率最高, 东北地区生态农场投入产出效率最低; 从类型看, 种养结合单体产投比和利润率最高, 养殖型和种植型单体产投比、利润率较小。2)到2022年, 国内生态农场将达到3万~5万家, 生态农场区域规模排序为: 华北地区>长江中下游地区>东北地区>华南地区, 可有效带动市场投资和提供就业机会。3)近期应在“长三角”地区和部分重点区域, 率先建成一批具有全国示范引领作用的生态农场, 逐步向全国推广生态农场评价工作, 优化生态农场补偿政策, 打造生态农场大数据系统, 培育生态农场产业化平台, 创设生态农场产业投融资机制。

都市休闲农业适度规模经营实现路径研究

李玉峰, 李善伟, 徐璞

2021, 29(10): 1742-1751. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210339

摘要(163) HTML (67) PDF(41)

摘要:
限于大都市的资源与政策限制, 为实现都市休闲农业主体规模经营意愿, 寻求休闲农业主体如何在现有资源约束下适度扩大规模, 有效促进都市休闲农业可持续发展, 本文基于上海市87家休闲农业主体问卷数据, 构建Logistic-ISM模型, 以休闲农业主体农地规模意愿为测度目标, 研究影响意愿的显著性因素及各因素间的逻辑层次关系。结果表明: 适度扩大规模取决于3个层次因素的影响。1)深层根源因素中, 受到政府建设用地支持的休闲农业主体扩大农地规模意愿更强烈。2)中层间接因素中, 农业资源特色性、园区规划科学性、创新经营能力、经营产业结构对休闲农业主体扩大农地规模意愿具有显著的正向影响; 而农业生产生态性强, 则会减弱其扩大农地规模的意愿。3)表层直接因素中, 文化功能型的休闲农业主体愿意扩大农地规模, 而休闲功能型的经营主体倾向降低农地规模。为促进都市休闲农业适度规模经营, 政府应引入国企发挥示范效应, 盘活乡村存量的土地资源, 释放资源价值。同时, 休闲农业应为都市核心功能提供战略空间, 充分考虑休闲农业主体异质性, 深挖乡村文化底蕴, 促进从承担农产品保障供应功能向承担多元复合功能转变, 凸显农业农村的经济价值、生态价值、美学价值。

农户采纳稻虾共作模式意愿的影响因素及其异质性

胡乃娟, 王羽涛, 陈倩, 朱利群

2021, 29(10): 1752-1761. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210281

摘要(228) HTML (88) PDF(52)

摘要:
近年来, 水稻-小龙虾共作(稻虾共作)作为一种生态农业模式受到大力推广, 农户作为直接生产决策者, 厘清其采纳意愿及影响机理, 对稻虾共作模式的科学推广和可持续发展具有重要意义。本研究基于江苏省5市603个农户的调查数据, 采用计划行为理论和有序Logistic模型, 探讨农户稻虾共作模式采纳意愿的影响因素和异质性。结果表明: 1)样本中有56.88%的农户愿意采纳稻虾共作模式, 且收益预期是关键影响因素; 2)行为态度、主观规范和知觉行为控制均显著影响农户稻虾共作模式的采纳意愿; 3)不同限定条件下, 农户稻虾共作模式采纳意愿的影响因素具有异质性, 具体来说, 基础设施完备和兼业化对高预期收益农户采纳意愿的影响更强, 给予补贴、受邻里效应影响越小的农户采纳意愿越强, 同时, 受邻里影响小的农户对技术培训及学习容易程度要求越高, 给予补贴和提高农技部门指导效果可以提高基础设施不完备地区农户的采纳意愿, 邻里效应和兼业化对技术学习难易有负向影响, 而收益预期、环境预期能激励农户采纳生态农业模式。据此, 提出政府部门应加强技术培训力度和指导效果、完善基础设施、加快经营主体培育、探索差异化激励政策等政策建议。

中国农业碳排放效率测度、空间溢出与影响因素

吴昊玥, 黄瀚蛟, 何宇, 陈文宽

2021, 29(10): 1762-1773. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210204

摘要(556) HTML (294) PDF(147)

摘要:
准确测度农业碳排放效率并分析关键影响因素, 可为加快实现农业减排增效提供理论参考。已有研究未将碳排放与其他要素的共同作用进行分离, 研究实质为碳排放约束下的农业生产效率, 而非农业碳排放效率。为完善既有测算思路, 本文在农业全要素框架下搭建碳排放效率的理论模型, 基于GB-US-SBM模型测算2000—2019年间中国30省(市、自治区)的农业碳排放松弛量, 根据碳排放松弛量与实际值计算农业碳排放效率。在此基础上, 从产业、要素、环境3个方面出发, 采用空间杜宾模型探讨农业碳排放效率的影响因素与溢出效应。结果表明: 研究期内中国农业碳排放效率均值为0.778, 具有较大减排潜力。省级层面上, 仅内蒙古和青海两地的农业碳排放效率达1.000, 其余地区均存在不同规模的减排空间; 根据总量与效率的双重特征, 将30省(市、自治区)分为高排高效区、低排高效区、高排低效区和低排低效区。中国农业碳排放效率全局Moran’s I显著大于0 (P<0.01), 说明效率整体存在空间自相关性。空间杜宾模型结果显示, 农业碳排放效率具有显著的正向溢出效应, 表明邻近地区间的效率呈良性互动的演进特征。就直接效应而言, 本省的农业产业结构、农业投资强度、财政支农力度和受灾程度对本省农业碳排放效率存在负向影响, 有效灌溉率和城镇化率则表现为正向作用。从溢出效应来看, 邻近地区的受灾程度将负向影响本省农业碳排放效率, 而城镇化率则呈积极影响。研究结果可为我国分区域、分类别推进低碳农业发展提供理论依据。

中国种植业碳补偿率区域差异、动态演进及收敛性分析

伍国勇, 陈莹, 孙小钧

2021, 29(10): 1774-1785. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210225

摘要(439) HTML (153) PDF(106)

摘要:
农业碳排放阻碍绿色农业转型, 探索种植业碳补偿率区域差异、动态演进及收敛性, 可为低碳农业良性发展提供有益指导。本文同时考虑碳源和碳汇, 测算2002—2018年中国31省、市、自治区种植业碳补偿率, 采用Dagum基尼系数分解法考察地区差异, 采用非参数估计中的核密度估计动态演进过程, 借助σ收敛、绝对β收敛及条件β收敛检视收敛性特征。结果表明: 1)种植业碳补偿率整体相对差异扩大趋势明显。东部地区相对差异扩大, 中部地区和西部地区变化较小; 东—西部、东—中部地区之间增加, 中—西部地区之间减小; 地区间差距是造成种植业碳补偿率差异的主要原因。2)中国种植业碳补偿率整体呈逐年增大的变动态势, 碳补偿率高值省份有所增多, 省域种植业碳补偿率差异有先减后增的趋势。东部各省种植业碳补偿率在逐渐上升, 绝对差距有所减少, 从两极分化演变为单极化; 中部各省种植业碳补偿率在逐渐上升, 绝对差距有所减小; 西部各省种植业碳补偿率变化较为稳定。3)全国及东、西部地区的种植业碳补偿率不存在σ收敛, 而中部地区不甚明显; 全国、东、中及西部地区绝对和条件β收敛均显著。本文的结论强调, 中国种植业碳补偿率的区域异质性凸显, 其时序变化趋势总体上升; 省域间的“追赶效应”显现, 地区间碳补偿率增长的趋同态势明显。因此, 合理制定区域农业绿色发展策略, 积极发挥区域减排潜力是提高种植业碳补偿率的关键。

生态价值视角下中国省域粮食绿色全要素生产率时空特征分析

周应恒, 杨宗之

2021, 29(10): 1786-1799. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210106

摘要(235) HTML (33) PDF(53)

摘要:
绿色发展是我国未来粮食安全生产的重要内容, 衡量绿色生产率是探索粮食绿色增产方式的有效途径。本文在考虑粮食种植生态价值(ESV)的基础上, 运用全局要素生产率指数(GML)和超效率数据包络模型(SBM)从静态和动态两个角度切入, 测算1997—2019年中国粮食绿色全要素生产率和投入产出冗余率, 并采用空间探索性数据分析(ESDA)对粮食绿色全要素生产率的全局和局部空间特征进行研究。结果表明: 1)研究期内粮食种植生态价值降低0.39%, 由1997年的6471.57亿元下降到2019年的6446.16亿元, 损失25.41亿元, 其中东北、中部、西南地区有所提升, 而东部地区、西北地区有所下降; 2)粮食绿色全要素生产率年均增长0.60%, 由1997年的0.9754上升到2019年的1.0990, 主要由技术进步驱动(1.0308), 而技术效率(0.9973)的带动作用较弱; 3)粮食绿色全要素生产率相对有效省(市)占比从1997年的9.68%提升至2019年的67.74%, 在时空上呈现以东部为主, 并逐期向东北-中部-西北发展的格局; 4)粮食绿色全要素生产率相对无效省(市)效率损失的主要原因为第一产业从业人员、农膜使用量和碳排放量存在冗余; 5)粮食绿色全要素生产率呈现出向中部、西南部高效率区集聚的空间特征, 并且集聚程度在不断增强。基于此, 提倡要充分认识粮食生产活动的正负外部性, 严格管控农地非粮、非农化现象, 并促进先进农业技术推广及粮食绿色全要素生产率提升。

共享社会经济路径下汉江流域产水和水质净化服务时空演变

陈泽怡, 余珮珩, 陈奕云, 江颂, 白少云, 顾世祥

2021, 29(10): 1800-1814. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.210160

摘要(208) HTML (150) PDF(42)

摘要:
面向流域治理与区域可持续发展, 提出一种耦合共享社会经济路径(SSPs)与土地利用模拟(FLUS)模型的流域生态系统服务综合评估框架, 以汉江流域为例, 开展不同社会发展情景下的未来土地利用模拟, 利用InVEST模型评估土地利用变化的水生态系统服务效应, 揭示流域水源涵养与水质净化服务对社会发展决策的响应及时空演变规律。研究结果表明: 1)2035年各SSPs情景下汉江流域的产水深度较2015年均大幅提高, 产水深度增加的地区多集中于汉江流域东南、中部及西部部分建设用地增加的区域; 2)由于人类活动频繁, 城市快速扩张, SSPs情景下产水深度增加的地区多集中于汉江流域东南、中部及西部部分建设用地增加的区域; 3) 2035年各SSPs情景下的流域氮磷元素负荷量较2015年均有所减少, 部分氮磷元素负荷量增加的地区主要集中于流域东南及西部; 4)汉江流域的社会经济活动以及农业活动是造成水环境污染的主要原因。研究结果可服务于汉江流域国土空间规划编制及可持续的水资源资产管理工作, 支撑汉江生态经济带建设, 推动长江流域水生态环境改善。