中国生态农业学报

水稻籽粒灌浆的发育遗传与分子生态特性研究

林文雄, 李忠, 陈军, 张志兴, 陈婷

林文雄, 李忠, 陈军, 张志兴, 陈婷本文从发育遗传生理和分子生态学角度, 综述了近年来国内外研究水稻籽粒灌浆的现状与存在的问题。提出了水稻籽粒发育与物质充实涉及信号传递与多基因调控及其与环境互作的分子生态学过程。强、弱势粒由于基因时空表达模式和功能蛋白作用方式的不同, 导致不同粒位胚乳细胞发育程序、籽粒灌浆速率和干物质重的明显差异。已有研究结果表明, 强势粒发育灌浆早、充实快, 具有明显的遗传稳定性; 而弱势粒发育灌浆起步晚, 充实度较差, 易受环境调控。通过分子遗传改良和分子生态调节是改善弱势粒胚乳细胞健康顺利发育, 实时启动灌浆充实, 提高结实率和千粒重, 最终实现高产的两条有效途径, 已成为世界各国优先研究的领域。本文认为籽粒灌浆为何存在一个滞育期(stagnant phase), 强弱势粒在这一发育阶段基因表达和功能作用为何存在差异是值得深入研究和回答的科学问题。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1237-1242.

磷锌肥配施对冬小麦籽粒锌生物有效性的影响

买文选, 田霄鸿, 陆欣春, 杨习文

买文选, 田霄鸿, 陆欣春, 杨习文为查明磷锌肥配施对小麦籽粒锌生物有效性的影响, 本研究选用锌效率不同的4种冬小麦基因型, 从P-Zn-植酸关系出发, 进行了田间试验。结果表明, 锌肥的施用在不同程度上降低了小麦籽粒的磷含量、磷锌比、植酸含量以及[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比, 降低幅度分别为0.5%、1.85%、2.7%及6.2%, 提高了小麦籽粒的锌生物有效性。相对于锌肥, 磷肥对小麦籽粒植酸含量及[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比的影响更大: ①总体上提高了小麦籽粒中的植酸含量及[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比, 降低了小麦籽粒锌生物有效性, 以施用100 kg·hm^-2磷肥时为例, 植酸含量及[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比与不施磷肥相比分别提高13.4%和25.94%; ②植酸含量及[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比随着磷肥用量的增加呈单峰曲线变化, 并分别在100 kg·hm^-2和150 kg·hm^-2用量下达到5.02 mg·g^-1和11.56的峰值, 而过量施用磷肥会降低小麦籽粒中植酸的合成和累积; ③[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比在适量施磷(100 kg·hm^-2)条件下与少量(50 kg·hm^-2)施磷相比几乎没有变化, 但明显低于高量施磷(150 kg·hm^-2)。总之, 通过合理的磷肥调控, 辅以锌肥的施用, 相对降低小麦籽粒的[植酸]/[Zn²⁺]摩尔比可能是提高小麦籽粒锌生物有效性的关键。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1243-1249.

不同施氮条件对烤烟打顶前后代谢及物质积累的影响

耿素祥, 王树会, 刘卫群

耿素祥, 王树会, 刘卫群采用大田试验研究了不同施氮条件对烤烟打顶前后碳氮代谢、苯丙烷类代谢关键酶活性及其相关物质积累的影响。结果表明: 不施氮下(N0), 打顶前烟叶碳氮代谢关键酶活性较低, 而苯丙氨酸解氨酶活性却较高, 这使得光合固定的碳优先向蔗糖、淀粉、多酚类积累; 单施化肥下(N1), 烟叶碳氮代谢关键酶活性高于N0处理, 但氮代谢强度大, 烟叶固定的碳较早地向烟碱积累, 色素含量高; 加施饼肥下(N2), 烟叶碳氮代谢关键酶活性高, 但代谢协调, 淀粉积累推迟, 色素含量较高, 而多酚类、烟碱积累量均处于N0与N1处理之间。烟株打顶后, 烟叶在短期内各关键酶活性都增强, 但其改变程度不一致, 烟叶内含物重新分配, 游离氨、色素含量递减, 而烟碱含量逐渐积累, N2处理烟碱含量最高。这说明施氮条件影响烟株碳氮代谢的协调程度, 影响烟叶物质积累的流向。因此, 通过控制施氮条件可以改变烟叶的代谢流向以至改变烟叶的质量风格特征。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1250-1254.

微生物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响

滕桂香, 邱慧珍, 张春红, 张文明, 刘星, 何秀成, 胡娟

滕桂香, 邱慧珍, 张春红, 张文明, 刘星, 何秀成, 胡娟针对甘肃陇东烤烟生产中存在的品质较差以及病毒病严重等问题, 于2008年通过田间试验研究微生物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响。试验结果表明: (1)苗床期施用微生物有机肥有助于培育壮苗, 成苗速度快, 叶片数提前达到移栽标准, 最大叶干重和地上部干重分别比对照增加41.9%和90.1%; 总根长、比根长和根尖数分别比对照增加151.5%、25.8%和286.0%, 根系干重增加1倍; 苗床土中可培养微生物活菌数增加, 放线菌数比对照多194.7%。(2)大田移栽时再次穴施微生物有机肥极大地提高了烤烟的产量和经济效益, 改善了烟叶的品质。微生物有机肥处理的产量和产值分别比对照增加23.2%和46.5%, 中上等烟比例增加16%, 纯收入增加12 363 元·hm^-2; 烟叶的钾、总氮、烟碱、蛋白质和糖含量以及施木克值等主要品质指标接近优质烤烟的适宜值, 中下部叶的钾含量达到3%以上。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1255-1260.

施肥对青岛市设施蔬菜产量、净产值及土壤环境的影响

高峻岭, 宋朝玉, 王玉军, 唐继伟, 孙兆法, 张淑霞, 李祥云, 何金明

高峻岭, 宋朝玉, 王玉军, 唐继伟, 孙兆法, 张淑霞, 李祥云, 何金明为进一步提高设施蔬菜的施肥效率, 减少肥料成本和对环境的污染, 对青岛市设施蔬菜施肥状况及其对产量、净产值和土壤环境的影响进行了研究。结果表明, 设施黄瓜和番茄氮、磷、钾肥施用均明显过量。黄瓜N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 841.5 kg·hm^-2、864.0 kg·hm^-2和1 978.7 kg·hm^-2, 番茄N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 436.7 kg·hm^-2、833.6 kg·hm^-2和1 643.7 kg·hm^-2。施肥中有机/无机肥料养分比例较为合理, 重视了有机肥的施用。年度施用N、P₂O₅、K₂O量及其总量对年度蔬菜产量、净产值有明显影响, 存在着线性方程关系。随着年度施氮量的增加, 土壤NO₃^--N含量明显增加, 31.4%的农户设施蔬菜田土壤NO₃^--N含量居高和较高水平。土壤速效磷含量随年度施磷量的增加而增加, 74.3%的农户设施蔬菜田土壤速效磷为高水平。68.6%的农户设施蔬菜田土壤为酸性和微酸性, 有向酸性发展的趋势。生产中应适量减少氮、磷和钾肥投入, 推广测土配方施肥、水肥一体化、秸秆生物处理等技术, 促进青岛市设施蔬菜生产的可持续发展。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1261-1267.

施肥对小麦旗叶光合特性的影响研究

李玲, 王会肖, 张玉铭, 蔡燕, 刘丽芳

李玲, 王会肖, 张玉铭, 蔡燕, 刘丽芳用LI-6400观测氮磷钾用量对小麦旗叶光合特性日变化的影响, 试验设4个处理, 分别为高氮低磷高钾(N4P2K2)、无氮无磷高钾(N1P1K2)、无氮高磷无钾(N1P3K1)和高氮高磷无钾(N4P3K1), 试验结果表明: N4P2K2处理对小麦旗叶光合作用有利; 而由于N4P3K1处理缺少钾元素且氮磷过量, 小麦旗叶光合速率(P_n)较低; N1P1K2和N1P3K1处理下光合作用较弱。对同种处理下不同时期小麦旗叶光合速率日变化的比较, N1P3K1处理在3个生育时期的旗叶光合速率差别较大, N4P2K2与N1P1K2处理在各生育期光合作用的差别表现居中, N4P3K1处理各时期的旗叶光合速率差别最小。N1P1K2处理小麦成熟期的光合速率仍然保持较高水平, 钾肥在小麦成熟期影响较大。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1268-1271.

不同氮源对三倍体毛白杨落叶分解的影响

宋曰钦, 翟明普, 贾黎明, 代红杰

宋曰钦, 翟明普, 贾黎明, 代红杰为探索加快毛白杨落叶分解的途径, 采取室内培养的方法研究了添加铵态氮、硝态氮及混合氮对三倍体毛白杨落叶分解速度和主要营养元素释放的影响。结果表明, 添加氮源对三倍体毛白杨落叶分解有一定的促进作用, 不同氮源之间差异显著。140 d后, 施加铵态氮、混合氮和硝态氮的落叶分解率分别为46.0%、30.0%和28.8%, 而对照为27.4%, 处理间差异显著; Olson指数方程拟合结果表明，施加铵态氮、混合氮和硝态氮后落叶分解50%和95%所需时间分别为175 d、316 d、301 d和781 d、1 238 d、1 627 d，比对照分别缩短49.7%、9.2%、13.5%和52.0%、23.9%、14.1%。同时, 添加氮源后对落叶中N、P、K元素的释放影响有所不同, 其中对K元素的释放基本没有产生影响, 随着分解的进行, 不同处理落叶中K元素浓度逐渐降低。但添加氮源对N、P元素的释放产生了显著影响, 与对照相比, 添加氮源缩短了N、P释放的富集时间, 降低了富集的幅度；N、P的富集时间均从对照的21 d缩短到处理的7 d; N的富集幅度从对照为初始浓度的1.94倍降低到处理为初始浓度的1.32~1.56倍, P的富集幅度从对照为初始浓度的2.98倍降低到处理为初始浓度的1.70~2.26倍。因此添加氮源加快了落叶的分解速度，促进了落叶中N、P的释放, 有利于加快养分循环, 提高立地生产力。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1272-1276.

云南曲靖土壤因素对烤烟风格和品质的影响

许自成, 杜娟, 解燕, 徐清泉, 刘加红, 夏琛, 项波卡

许自成, 杜娟, 解燕, 徐清泉, 刘加红, 夏琛, 项波卡选取云南曲靖烟区973份烤烟样本及其栽培地点的土壤样品, 研究了不同类型清香型烤烟的特征及土壤因素对烤烟清香型风格的影响。结果表明: 1)清香型特征明显的烤烟香气质较好, 香气量尚足, 杂气较轻, 余味尚舒适, 刺激性较弱, 浓度、劲头相对较小, 成团性、甜度、柔和性均高于清香型特征有和清香型特征弱的烤烟; 2)不同土壤类型烤烟清香型特征存在显著差异, 以红壤所对应的烤烟清香型特征最为突出, 其速效磷、速效钾含量相对较高, 清香型特征明显的烤烟样本比例达到76.33%; 3)清香型特征明显的烤烟所对应的植烟土壤pH适宜, 有机质、全氮、碱解氮含量相对较低, 而全磷、全钾、速效钾和有效铁含量显著高于清香型特征弱的烤烟所对应的植烟土壤; 4)对烤烟清香型风格与土壤因素进行灰色关联分析表明, 土壤全磷、全氮、有效铁、有效镁、速效钾、碱解氮含量对烤烟清香型风格的影响较大。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1277-1282.

添加秸秆碳源对土壤微生物生物量和原生动物丰富度的影响

张四海, 曹志平, 胡婵娟

张四海, 曹志平, 胡婵娟为了研究引入秸秆碳源对根结线虫(Meloidogyne spp.)病害严重土壤中微生物生物量和原生动物的影响, 以番茄为供试作物, 设置4个梯度的小麦秸秆添加量[CK(0 g·kg^-1), 1N(2.08 g·kg^-1)、2N(4.16 g·kg^-1)和4N(8.32 g·kg^-1)], 研究不同种植时间(6个月和4个月)下土壤微生物生物量碳、氮和原生动物丰度的变化。研究结果表明: 添加秸秆对微生物生物量碳、氮和原生动物丰富度有明显促进作用, 添加的秸秆量越多, 这种促进作用越明显。不同秸秆添加量处理中, 微生物生物量碳、氮和原生动物丰度为: 4N>2N>1N>CK。秸秆对原生动物的群落结构也有显著影响, 在各处理中, 鞭毛虫和肉足虫占有绝大比例, 分别占总丰度的29.44%和66.19%, 纤毛虫仅占4.37%。在相同添加秸秆量条件下, 土壤原生动物丰度随种植时间的延长而提高, 而微生物生物量碳、氮量随种植时间的延长而降低。而在种植时间相同条件下, 随着秸秆量的增加土壤微生物生物量碳、氮量和微生物生物量碳氮比和原生动物总丰度相应增加。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1283-1288.

不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响

舒秀丽, 赵柳, 孙学振, 平华, 潘立刚, 王晶

舒秀丽, 赵柳, 孙学振, 平华, 潘立刚, 王晶以北京地区连作西洋参为研究对象, 通过3种土壤改良剂(熟石灰、EM菌剂、沼液)随机区组试验对其土壤理化性状、酶活性、根际微生物区系及产量进行了系统研究。结果表明: 低浓度熟石灰、中浓度EM菌剂及高浓度沼液处理最有利于提高西洋参产量; 施加熟石灰处理后, 土壤微生物主要类群数量显著减少, 土壤pH显著升高, 并对土壤脲酶活性有明显抑制作用; 施加沼液和EM菌剂处理后, 土壤有效微生物菌群显著增加(P<0.05), 土壤有机质和营养物质含量也显著增加(P<0.05), 并对土壤脲酶和多酚氧化酶活性有一定的促进作用。相关性分析发现, 土壤微生物主要类群的数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性均有一定的相关性, 其中, 土壤细菌数量与蔗糖酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.895^**和0.808^**), 土壤真菌和放线菌数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.932^**、0.769^**、0.840^**和0.837^**、0.891^**、0.797^**)。另外, 土壤细菌数量与有机质含量呈极显著正相关(r=0.863^**)。表明连作西洋参根际微生物区系及土壤酶活性与土壤理化性状之间紧密联系, 通过施加不同土壤改良剂, 可以为耐连作种植西洋参提供适宜的土壤环境。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1289-1294.

耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)通量的影响

汪婧, 蔡立群, 张仁陟, 王友玲, 董稳军

汪婧, 蔡立群, 张仁陟, 王友玲, 董稳军通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的不同耕作措施试验, 利用CO₂分析仪、静态箱-气相色谱法对双序列轮作次序下春小麦地、豌豆地生育期内CO₂、CH₄和N₂O通量进行了测定。试验结果表明: 4种耕作措施下春小麦地和豌豆地在生育期内均表现为CO₂源、N₂O源和CH₄汇的功能。传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田下, 春小麦生育期内平均土壤CO₂通量(μmol·m^-2·s^-1)分别为0.203 6、0.221 2、0.241 8、0.224 9, CH₄通量(mg·m^-2·h^-1)分别为-0.041 6、-0.078 0、-0.081 8、-0.053 7, N₂O通量(mg·m^-2·h^-1)分别为0.089 1、0.069 2、0.046 1、0.065 6; 豌豆生育期内平均土壤CO₂通量(μmol·m^-2·s^-1)分别为0.273 6、0.261 6、0.218 1、0.236 0, CH₄通量(mg·m^-2·h^-1)分别为-0.055 0、-0.073 7、-0.066 2、-0.054 5, N₂O通量(mg·m^-2·h^-1)分别为0.123 4、0.084 7、0.080 6、0.035 0。少免耕及小麦秸秆覆盖有利于减少土壤CO₂排放通量, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖及传统耕作结合秸秆还田均能不同程度地增加CH₄吸收通量、减少N₂O排放通量。综合来看, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田3种保护性耕作措施有助于减少土壤温室气体的排放量。春小麦地CO₂通量随着土壤温度、土壤含水量的逐渐升高而增大; CH₄吸收通量随着土壤含水量的逐渐升高而增大, 而随着土壤温度的逐渐升高而减小。豌豆地CO₂通量的变化与土壤含水量存在极显著正相关关系; 而春小麦地N₂O通量则与平均土壤温度呈显著正相关, 豌豆地则为极显著正相关。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1295-1300.

作物连作与自然恢复下黑土密度组分中碳、氮分布特征

尤孟阳, 韩晓增, 李海波, 芦思佳, 梁尧

尤孟阳, 韩晓增, 李海波, 芦思佳, 梁尧本文以海伦农田生态系统国家野外科学观测站长期定位试验的黑土为研究对象, 通过对不同作物连作(玉米、大豆、小麦)和自然恢复(草地、裸地)下土壤及其密度分组中有机碳、氮含量的测定, 比较分析了土壤总有机碳、全氮以及密度组分碳、氮分布的变化特征。结果表明不同作物连作下土壤总有机碳的含量差异不显著。0~10 cm和10~20 cm土层农田土壤游离态轻组有机碳含量具有显著差异(P<0.05)。大豆连作的农田土壤游离态轻组有机碳主要分布在0~10 cm土层, 而小麦连作的土壤游离态轻组有机碳主要分布在10~20 cm土层。不同作物连作下土壤闭蓄态轻组有机碳含量差异不显著。不同组分中氮素具有与碳相似的分布特征。游离态轻组与闭蓄态轻组C/N比值之间呈显著负相关(P<0.05)。草地与农田、裸地相比显著提高了土壤总有机碳和全氮的含量。草地土壤游离态轻组、闭蓄态轻组和重组有机碳含量显著高于农田和裸地。作物连作和自然恢复导致土壤碳、氮的重新分配, 改变了土壤碳、氮的赋存特征。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1301-1306.

单作与间作的棵间蒸发量差异及其主要影响因子

柴强, 于爱忠, 陈桂平, 黄鹏

柴强, 于爱忠, 陈桂平, 黄鹏在甘肃河西走廊区, 通过大田试验, 研究了不同供水水平下小麦间作玉米与单作小麦、单作玉米的耗水量和棵间蒸发量差异, 探讨了影响作物棵间蒸发量的关键因子。结果表明, 小麦间作玉米的耗水量较单作小麦、单作玉米耗水量的平均值增加了41.44%~47.15%; 间作全生育期的总棵间蒸发量显著大于单作, 但间作的日均棵间蒸发量显著低于单作玉米、高于单作小麦; 间作的棵间蒸发量占总耗水量的比重显著低于单作玉米, 说明间作可提高农田水分利用的有效性。随灌水水平的提高，间作总耗水量显著增加，单作相邻灌水处理间的差异不显著；灌水水平对单作玉米、间作棵间蒸发量的影响不显著，说明间作耗水量增加主要是由蒸腾作用造成的。作物的日均棵间蒸发量与0~30 cm的土壤含水量、0~25 cm的土壤温度、全生育期的平均叶面积指数均呈显著正相关关系。单作玉米日均棵间蒸发量较大的主要原因是0~30 cm的土壤含水量、0~25 cm的土壤温度均相对较高。小麦间作玉米可提高作物的土地利用率, 其水分利用效率较单作平均提高25%以上。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1307-1312.

油菜不同地表覆盖栽培方式产量与效益的比较研究

张东昱, 赵东霞, 闫志利, 牛俊义, 范宏伟, 张艳明, 俞兴芳

张东昱, 赵东霞, 闫志利, 牛俊义, 范宏伟, 张艳明, 俞兴芳西部地区是我国油菜的主产区, 干旱是该地区油菜高产的主要制约因子。为寻求适宜西北沿山干旱区自然气候条件下油菜抗旱栽培技术, 选膜侧沟播、半膜覆盖平播、全膜覆盖平播、麦秸覆盖平播和全膜覆盖沟播5种地表覆盖栽培方式, 与常规露地平播种植方法进行了植株形态、产量和效益比较。结果表明: 不同地表覆盖栽培方式对油菜株高、茎粗、主花序长度、单株分枝数量、角果数等性状产生较大影响。除麦秸覆盖平播外, 全膜覆盖平播、全膜覆盖沟播、膜侧沟播和半膜覆盖平播均能显著提高油菜的株高、茎粗和主花序长度; 全膜覆盖平播和全膜覆盖沟播可有效地促进油菜植株的一次分枝, 而半膜覆盖平播、膜侧沟播和麦秸覆盖平播无明显作用; 地表覆盖处理抑制了油菜的二次分枝。全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播和半膜覆盖平播均促进了油菜单株角果数的增多, 而膜侧沟播、麦草覆盖平播、半膜覆盖平播提高了油菜角粒数, 全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播、麦秸覆盖平播降低了油菜千粒重。采用全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播栽培油菜, 产量分别达2 111.25 kg·hm^-2、2 017.95 kg·hm^-2和1 934.70 kg·hm^-2, 比常规露地平播增产52.16 %、45.44 %和39.44 %; 纯经济效益分别达1 985.85元·hm^-2、1 868.55元·hm^-2和1 495.20元·hm^-2, 比常规露地平播高2.22倍、2.03倍和1.43倍。半膜覆盖平播、麦秸覆盖平播产量及效益均显著低于常规露地平播。因此, 我国西北沿山旱作区采用全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播等3种栽培方式种植油菜, 可获得较高的产量和较为理想的经济收入, 应在生产上大力推广应用。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1313-1318.

短期连续光照下水培生菜品质指标变化及其关联性分析

周晚来, 刘文科, 闻婧, 杨其长

周晚来, 刘文科, 闻婧, 杨其长以温室自然光照下水培20 d的生菜为试验材料, 研究其在72 h连续光照下叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性糖及Vc含量的变化规律及其关联性。结果表明: 在72 h的连续光照下, 生菜叶片和叶柄中的硝酸盐含量大幅度降低, 但在不同光照时期降低速度各不相同, 叶片和叶柄中的硝酸盐含量分别在连续光照24 h和48 h后趋向于稳定; 而可溶性糖和Vc含量以近似恒定的速度快速提高, 其增速在72 h后并未表现出变缓趋势。可溶性糖在叶片和叶柄中的分布无显著差异, 但叶片中的Vc含量显著高于叶柄。无论是在叶片还是叶柄中, 硝酸盐含量与可溶性糖及Vc含量均呈极显著负相关。短期连续光照可实现生菜低硝酸盐与高可溶性糖及Vc的统一, 显著提高了生菜的综合品质。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1319-1323.

不同滴灌水量对干旱荒漠区酿酒葡萄光合及产量的影响

李昭楠, 李唯, 刘继亮, 牛瑞雪, 秦彧

李昭楠, 李唯, 刘继亮, 牛瑞雪, 秦彧在甘肃河西走廊干旱荒漠区研究了覆膜与不覆膜条件下不同滴灌水量对酿酒葡萄生长、光合特征及产量的影响。结果表明: 在不同滴灌水量下, 葡萄新梢长、二次新梢长和主蔓基部直径均随滴灌水量的增加而增大, 且覆膜处理下, 滴灌水量低于不覆膜处理时, 上述3项指标等于或略大于不覆膜处理, 说明覆膜有利于葡萄生长。不同滴灌水量下, 葡萄净光合速率和蒸腾速率、气孔导度的日变化规律相近, 均总体呈下降趋势, 而胞间CO₂浓度呈降低?升高趋势; 滴灌水量为240 mm和300 mm覆膜处理(T1和T2)的光合指标值低于灌水量为360 mm和420 mm的覆膜处理(T3和T4)和滴灌水量为360 mm的不覆膜CK处理。T1处理的水分利用效率高于T2、T3、T4和CK处理。回归分析表明, 不同滴灌水量下, 葡萄的胞间CO₂浓度与土壤水分相关性最高, 气孔导度次之, 净光合速率和蒸腾速率较低。对不同处理下葡萄产量和品质的研究结果表明, 覆膜各处理的葡萄产量高于不覆膜的CK处理, 且含糖量以不覆膜的CK处理最高, 灌水量最低(240 mm)的覆膜T1处理次之。T1处理是实现葡萄高品质、产量和水分利用效率的最优组合。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1324-1329.

不同水分处理对烟草叶片高光谱及红边特征的影响

贾方方, 马新明, 李春明, 蔺世召, 李燕强

贾方方, 马新明, 李春明, 蔺世召, 李燕强采用ASD Fieldspec HH光谱仪, 测定了不同水分处理下两个烟草品种叶片的光谱特性, 分析其红边特征参数的变化规律及其与烟叶生理指标的相关性。结果表明: 不同水分处理之间的烟草叶片光谱反射率差异明显, 但两个品种的变化规律一致。烟草伸根期和旺长期, 近红外光区的光谱反射率随土壤水分的增加而升高, 成熟期则呈相反趋势, 且光谱反射率在旺长期达到最高值。不同水分处理下烟草叶片一阶微分光谱趋势总体一致, 但红边一阶导数光谱差异显著。红边位置随土壤水分减少向长波方向移动, 发生“红移”现象。红边幅值和红边面积在伸根期和旺长期均随土壤含水量的增加而发生“红移”现象, 成熟期则发生“蓝移”现象。烟草叶片的红边位置同其生理指标的相关性要优于其他参数, 同叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量、叶片鲜重、叶片干重、叶面积和叶片含水率均呈极显著相关关系; 红边幅值和红边面积与叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和叶片含水率之间均呈极显著性正相关, 红边面积同叶片干重呈极显著性负相关关系。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1330-1335.

垄沟集雨对紫花苜蓿草地土壤水分、容重和孔隙度的影响

寇江涛, 师尚礼, 王琦, 尹国丽

寇江涛, 师尚礼, 王琦, 尹国丽在旱作条件下, 将垄沟集雨措施应用于紫花苜蓿种植, 研究沟垄宽比和覆膜方式对2年龄紫花苜蓿草地土壤水分状况、土壤容重及孔隙度的影响。结果表明: 全越冬期, 膜垄和土垄处理0~120 cm土壤水分平均散失量分别低于CK(平作)28.43 mm和13.61 mm。膜垄处理整个集雨期的蓄墒增加率为59.03%~99.27%, 产流效率为53.43%~91.72%; 2009年集雨前期(4月上旬~6月上旬)土垄处理的蓄墒增加率、产流效率分别为1.92%~2.74%和1.71%~2.55%, 2009年集雨中后期(6月中旬~9月下旬)土垄处理的蓄墒增加率、产流效率较集雨前期显著升高, 分别为8.85%~36.77%和8.01%~35.82%; 膜垄和土垄处理的蓄墒增加率、产流效率均随垄面宽度增加而显著增加, 且膜垄的蓄墒增加率、产流效率显著高于土垄处理。垄沟集雨种植能够显著降低0~40 cm土壤层容重, 且0~20 cm土壤层容重降幅表现为膜垄大于土垄。垄沟集雨种植也能够显著增加0~40 cm土壤层孔隙度, 且0~20 cm土壤层孔隙度增幅表现为膜垄大于土垄。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1336-1342.

微咸水对冬小麦萌发及苗期生长发育的影响

师长海, 李玉欣, 翟红梅, 杨静, 李东晓, 董宝娣, 乔匀周, 刘孟雨

师长海, 李玉欣, 翟红梅, 杨静, 李东晓, 董宝娣, 乔匀周, 刘孟雨华北地区冬春干旱日益频繁, 而环渤海区微咸水资源丰富。探讨微咸水在冬小麦造墒或冬灌中应用的可行性, 对充分利用该区域的微咸水资源具有重要意义。本研究以华北地区不同生态型冬小麦品种(水旱兼用型“石家庄8号”、旱作型“晋麦47”和抗盐型“小偃81”)为试验材料, 采用盆栽方式, 分析了微咸水对冬小麦萌发和苗期生长发育及水分利用效率的影响。结果表明: 微咸水对“石家庄8号”和“小偃81”的萌发无影响, 使“晋麦47”的发芽势和发芽率显著降低, 而3个品种冬小麦的胚芽鲜重对微咸水处理无响应。微咸水处理抑制冬小麦根系的生长, 而促进了地上部的生长, 使“石家庄8号”、“小偃81”和“晋麦47”的根冠比分别降低51.6%、32.3%和36.8%, 使叶绿素含量分别提高38.5%、26.0%和12.9%。微咸水促进冬小麦的地上部生长, 提高冬小麦的水分利用效率, 但是对冬小麦苗期的根系生长有抑制作用。微咸水处理提高3个品种冬小麦的水分利用效率, 主要是由于降低了冬小麦的单株耗水量。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1343-1347.

克拉玛依人工碳汇林区景观地球化学特征与规律

丁玉华, 王让会, 宁虎森

丁玉华, 王让会, 宁虎森以克拉玛依人工碳汇林区的土壤可溶性盐分离子、地下水矿化度和植被为研究对象, 综合运用描述性统计和相关性分析等方法, 研究其景观地球化学特征, 旨在通过对克拉玛依人工碳汇林区的景观地球化学特征的研究, 为这一地区盐渍化土壤改良和沙漠化防治提供理论依据。结果表明: 克拉玛依人工碳汇林区土壤Cl^-、SO₄^2-、Ca²⁺在0~80 cm范围内变异系数较大, 80~100 cm范围内, 土壤总盐和各离子变异系数相对较小; 盐分表聚现象严重; 该地区盐土类型主要是硫酸盐型, 其中SO₄^2-和Na⁺+K⁺为土壤可溶性盐的主要成分。研究区地下水呈弱碱性, 除HCO₃^-外, 其他离子和矿化度表现出较强的变异性; 地下水的化学类型主要为Cl·SO₄-Na, 矿化度和Cl^-、SO₄^2-、Na⁺+K⁺相关系数较为显著。种植人工碳汇林后, 除土壤HCO₃^-含量有轻微上升外, 其他离子均有所下降, 其中SO₄^2-含量的降低趋势最为明显。俄罗斯杨林分土壤含盐量随种植年限的增长明显降低, 种植后的土壤盐渍化状况有明显改善。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1348-1353.

滨海盐荒地不同高度台田地下水动态变化与脱盐效果

董晓霞, 王学君, 刘兆辉, 孙泽强, 郑东峰

董晓霞, 王学君, 刘兆辉, 孙泽强, 郑东峰为给大面积滨海盐渍荒地农业开发利用提供高效的技术支撑, 在黄河三角洲滨海盐渍荒地上, 设计135 cm、145 cm和175 cm高度台田处理, 以未做台田处理的盐荒地为对照, 定位监测挖深沟修台田后2年的地下水埋深与矿化度的变化动态, 以及连续种植5年后台田土体含盐量的变化。研究表明: 连续2年3种高度台田均能有效增加地下水的埋深, 盐渍荒地地下水埋深变化为0.65~2.10 m, 3种高度台田地下水埋深变化为2.20~3.63 m。3种高度台田的地下水矿化度同盐渍荒地相比均呈现升高趋势, 表明台田土体盐分通过灌溉和降雨作用淋洗进入地下水中。修建台田前荒地0~30 cm土壤含盐量为4.90~7.33 g·kg^-1, 台田引黄灌溉洗盐后土壤含盐量降低到1.37 g·kg^-1以下, 土壤脱盐率为81.31%~89.05%。连续种植5年后, 不同高度台田0~120 cm土体盐分含量均低于盐荒地, 尤其0~30 cm和30~60 cm土层的盐分含量与盐荒地相比降低显著; 其中135 cm和145 cm台田各土层盐分含量均小于1.62 g·kg^-1。因此, “台田?深沟”模式是改良滨海重度盐渍土的一种有效工程措施, 考虑到开发成本和台田有效面积比, 台田高度可优先选择145 cm。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1354-1358.

外来入侵植物黄顶菊残体的恢复再生能力和在土壤中的分解特性

宋思文, 沈佐锐, 倪汉文, 马铭烨, 李志芳

宋思文, 沈佐锐, 倪汉文, 马铭烨, 李志芳在华北平原, 外来入侵植物黄顶菊[Flaveria bidents (L.) Kuntze]是一种农田和生态环境中的恶性杂草, 使用除草剂清除势必威胁到农业生产尤其是蔬菜生产的安全性。本课题研究了黄顶菊的不同部位离体茎段和残留部分的恢复再生能力; 并采用土壤培养试验, 研究了含氮量为12.2 g·kg^-1的黄顶菊烘干残体和含氮量为23.3 g·kg^-1的白三叶草残体在土壤中的分解过程及矿质氮的供应能力, 探讨人工拨除的黄顶菊作为绿肥的可能性。试验表明, 黄顶菊不同部位离体茎段的再生能力达10%~80%, 不同大小的残留部分再生能力达70%~100%。因而人工除草后必须将拔除的黄项菊残体带出田间以防其再生。在整个60 d的土壤培养期间, 黄顶菊和白三叶草残体均表现为施入土壤的前10 d内表观CO₂-C日释放量最大, 以后趋于平稳; 但黄顶菊残体处理土壤的CO₂-C日释放量一直低于白三叶草。黄顶菊残体处理的土壤微生物量氮高于白三叶草残体处理及土壤对照; 微生物量碳则为黄顶菊残体处理低于白三叶草残体处理, 且与土壤对照相近。在培养的前20 d, 黄顶菊残体分解过程中显著固定了土壤矿质氮素, 培养40 d后的表现为矿质氮释放。黄顶菊残体具有提高土壤氮素营养和微生物量, 增肥土壤的作用, 人工拨除的黄顶菊经灭活处理后可以作为绿肥施入田间。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1359-1364.

紫茎泽兰和黄顶菊入侵对土壤微生物群落结构和旱稻生长的影响

李会娜, 刘万学, 万方浩

李会娜, 刘万学, 万方浩为比较入侵植物与本地植物对土壤微生态影响的差异, 探索外来植物入侵的土壤微生物学机制, 本研究通过同质园试验, 比较分析了2种入侵菊科植物(紫茎泽兰、黄顶菊)和2种本地植物(马唐、猪毛菜)对土壤肥力和微生物群落的影响, 并通过盆栽反馈试验验证入侵植物改变后的土壤微生物对本地植物旱稻生长的反馈作用。同质园试验结果表明: 2种入侵植物和2种本地植物分别对土壤微生态产生了不同的影响, 尤其是紫茎泽兰显著提高了土壤有效氮、有效磷和有效钾含量，紫茎泽兰根际土壤中有效氮含量为39.80 mg·kg^-1，有效磷含量为48.52 mg·kg^-1。磷脂脂肪酸指纹图谱结果表明, 2种入侵植物与2种本地植物相比, 较显著增加了土壤中放线菌数量, 而紫茎泽兰比其他3种植物显著增加了细菌和真菌数量。盆栽结果表明: 黄顶菊生长过的土壤灭菌后比灭菌前旱稻株高增加113%, 紫茎泽兰也使旱稻的株高增加17%。由以上结果可知, 紫茎泽兰和黄顶菊可能通过改变入侵地土壤的微环境, 形成利于其自身生长扩散的微生态环境从而实现其成功入侵。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1365-1371.

苹果树根际促生细菌种群分析

国辉, 毛志泉, 宋振, 张本峰, 仇念全, 刘训理

国辉, 毛志泉, 宋振, 张本峰, 仇念全, 刘训理利用选择性培养基, 对多年生苹果树根际与连作幼树根际促生细菌进行了分离和测数, 并采用BOX-PCR技术进行聚类分析。结果表明: 多年生苹果树根际细菌总量及固氮细菌、解磷细菌、硅酸盐细菌、拮抗细菌4类根际促生细菌的数量均高于连作幼树根际。在多年生苹果树根际, 硅酸盐细菌的数量最大, 解磷细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小; 在连作幼树根际, 解磷细菌的数量最大, 硅酸盐细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小。从两种土壤中获得的促生细菌分离株的BOX-PCR图谱最大的相异百分数都在1.25以上, 说明这些细菌分离株的遗传进化距离比较接近。在细菌BOX-PCR图谱相异百分数为0.25的水平上, 多年生苹果树根际促生细菌分为79个聚类群, 其中固氮细菌18个聚类群, 解磷细菌29个聚类群, 硅酸盐细菌19个聚类群, 拮抗细菌18个聚类群; 连作幼树根际促生细菌分为46个聚类群, 其中固氮细菌15个聚类群, 解磷细菌19个聚类群, 硅酸盐细菌8个聚类群, 拮抗细菌9个聚类群。多年生苹果树4类根际促生细菌的多样性、丰富度和均匀度指数均高于连作幼树根际, 而优势度指数低于连作幼树根际。与连作幼树相比, 多年生苹果树根际促生细菌具有丰富的种属多样性。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1372-1378.

蚕豆生长及土壤酶活性对低分子量聚乙烯的响应

曹小卫, 陶宗娅, 罗学刚, 韩清华, 陈丽萍

曹小卫, 陶宗娅, 罗学刚, 韩清华, 陈丽萍研究与推广环保型可降解地膜, 是解决当前农田白色污染的重要途径。与普通地膜比较, 可降解地膜降解时间短, 残留物以分子量较低的线性低密度聚乙烯(LLDPE)为主。研究低分子量聚乙烯对作物生长及土壤性质的影响, 对可降解地膜的推广具有重要意义。本研究模拟自然条件, 以添加低分子量聚乙烯(LMWPE)的壤土盆栽种植蚕豆, 并设定不同的LMWPE添加量, 研究全生育期蚕豆的株高、复叶数、结荚数及土壤中脲酶、过氧化物酶、蔗糖酶活性对LMWPE的响应。结果显示: 与不添加LMWPE且种植蚕豆的处理(CK₁)比较, 全生育期中添加LMWPE(分别按覆盖地膜1年、10年、50年、100年折算的添加量)且种植蚕豆处理的蚕豆株高、复叶数及土壤脲酶活性、过氧化物酶活性显著高于CK₁, 且随着LMWPE添加量增加, 土壤酶活性及蚕豆株高和复叶数增幅越显著, 但各处理土壤蔗糖酶活性及蚕豆结荚数差异不显著。蚕豆根系的形成和生长对3种土壤酶活性具有显著影响。3种土壤酶活性与株高、复叶数显著相关, 但与结荚数无显著的相关性。本研究结果表明, 土壤中添加LMWPE对蚕豆生长及3种土壤酶活性有激活作用, 以添加量为2.80 g·kg^-1处理的影响最为明显。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1379-1385.

环境材料对Pb、Cd污染土壤玉米生长及土壤改良效果的影响

彭丽成, 黄占斌, 石宇, 孙华杰, 沈忱, 陈威, 张小明

彭丽成, 黄占斌, 石宇, 孙华杰, 沈忱, 陈威, 张小明为探索环境材料对种植于Pb、Cd污染土壤中的玉米生长、品质的影响, 以及对Pb、Cd重金属污染土壤的改良效应, 本文采用温室盆栽方法, 研究了不同环境材料[腐殖质类材料(HA)、高分子材料(SAP)、煤基复合材料(FM)及粉质矿物材料(FS)]及其复合处理对Pb-Cd复合污染土壤中玉米(Zea mays L.)生长、品质及根系土壤环境的影响。结果表明, 添加环境材料组合F22(FM+SAP)、F23(FS+SAP)及F32(HA+SAP+FS)能促进苗期玉米生长, 长势好于对照; 所有环境材料处理中玉米地上部粗灰分含量都低于对照, 添加单一环境材料对玉米地上部粗淀粉含量的提高效果高于对照、优于组合; 处理FM、F33(SAP+FM+FS)及F4(HA+SAP+FM+FS)对土壤中Pb固定效果显著, 抑制土壤中Pb向玉米体内迁移; 单一处理FM、FS及组合F33(SAP+FM+FS)对土壤重金属Cd固化效果明显, 抑制土壤中Cd向玉米体内迁移。环境材料的添加在一定程度上有助于土壤基本理化性质的改善, 促进土壤改良, 同时环境材料对阻止土壤重金属向植物体迁移有一定作用。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1386-1392.

氟对水稻生长及铝?氟交互对水稻吸氟规律的影响研究

李洋洋, 刘金华, 王鸿斌, 姜亦梅, 赵兰坡

李洋洋, 刘金华, 王鸿斌, 姜亦梅, 赵兰坡通过盆栽试验研究水稻对氟的吸收规律及硫酸铝存在对水稻吸氟量的影响。结果表明: 单施氟处理下, 施氟量与水稻植株含氟量间存在极显著正相关关系, 说明水稻对氟存在奢侈吸收。随着水稻的生长, 其对氟的吸收达到平衡, 吸氟量逐渐减少, 植株体内氟含量呈下降趋势。各施氟水平下, 水稻植株的生长无明显差异, 但分蘖数却随施氟量的增加呈极显著降低趋势。铝?氟交互条件下, 水稻植株各部位的含氟量顺序为稻壳>米>根>茎叶, 这可能与植物的吸氟部位和氟的吸收形态有关。植株体内氟含量随生长时间的延长也呈下降趋势, 施硫酸铝处理会在此基础上进一步降低水稻植株各部位的含氟量, 但同一处理在不同时间取样, 降氟效果有较大差别。氟、铝处于何种比例和作用时间才能达到理想的降氟效果还有待于进一步研究。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1393-1398.

Cu对猪粪堆肥过程中堆料性质和氧化还原类酶活性的影响

张卫娟, 谷洁, 刘强, 高华, 郭星亮

张卫娟, 谷洁, 刘强, 高华, 郭星亮以猪粪和秸秆为主要试验材料, 添加不同浓度重金属Cu, 采取发酵罐处理方法, 在好氧高温条件下研究了重金属Cu对猪粪堆肥过程中多酚氧化酶、脱氢酶活性的变化, 以及堆腐过程堆体温度、堆料pH、胡敏酸E4/E6值变化的影响。结果表明: 不添加外源重金属Cu的CK处理在降温期堆温高于Cu含量为100 mg·kg^-1、500 mg·kg^-1的堆料; CK堆料pH最低点为5.94, E4/E6平均值为3.88。Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料pH最高点为8.85, E4/E6平均值为3.68。Cu含量为100 mg·kg^-1的堆料升温快, 高温期持续时间长, 最高温度高于CK和Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料, 能有效杀灭病原微生物, 达到无害化处理要求; 堆料pH控制在7~8之间, E4/E6大多情况低于CK和Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料, 多酚氧化酶平均活性、脱氢酶平均活性均最高, 但在脱氢酶活性测定中表现出“抗性酶活性现象”。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1399-1404.

不同晾房晾制期间温湿度差异及对白肋烟品质的影响

王德宝, 史宏志, 杨兴有, 周开绪, 赵晓丹, 王瑞云, 靳冬梅

王德宝, 史宏志, 杨兴有, 周开绪, 赵晓丹, 王瑞云, 靳冬梅采用5种晾房(黑膜晾房、红瓦晾房、美式晾房、涂泥晾房、钢架晾房)于四川省达州市研究了白肋烟晾制期间的温湿度差异及对晾制后烟叶品质的影响。结果表明, 不同晾房对温度和相对湿度的调节能力有显著差异。晾房内平均温度表现为美式晾房>钢架晾房>红瓦晾房>黑膜晾房>涂泥晾房, 平均昼夜温差表现为钢架晾房>黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>红瓦晾房, 各晾房的温度控制能力表现为涂泥晾房<黑膜晾房<钢架晾房<美式晾房<红瓦晾房, 从温度方面分析, 钢架晾房和红瓦晾房较好, 黑膜晾房和涂泥晾房较差。晾房内平均相对湿度排序为黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>红瓦晾房>钢架晾房, 与室外湿差表现为黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>钢架晾房>红瓦晾房, 从相对湿度方面分析, 钢架晾房和红瓦晾房的排湿效果佳, 黑膜晾房和涂泥晾房的效果较差。不同晾房晾制对晾制后烟叶外观影响不大, 各晾房晾制的烟叶外观品质符合优质白肋烟的要求。不同晾房晾制对烟叶的化学成分有不同程度的影响, 除涂泥晾房糖含量偏高外, 各晾房处理的烟叶化学成分含量基本符合优质白肋烟的品质要求。从不同晾房的建造成本、实用性、保温排湿效果和对化学成分的影响综合分析, 钢架晾房最适合当地调制优质白肋烟的要求。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1405-1411.

水库低温水的生态影响及工程对策研究

张士杰, 刘昌明, 谭红武, 李国强

张士杰, 刘昌明, 谭红武, 李国强大型水库低温水下泄对农业生态和水生生态产生较大不利影响, 国内在高坝大库设计中多采用叠梁门表层取水结构来获取满足农作物的灌溉水温和鱼类生活史需求水温, 其运用的下泄水温调节效果多采用立面二维或垂向一维水温模型进行模拟。文中利用MIKE3软件建立研究水库的三维水温数学模型, 精确模拟水库采用叠梁门分层取水和单层进水口两种取水方案下的水库水温结构及下泄水温。预测结果表明叠梁门分层取水方案能有效地提高水库泄水温度, 3~9月出现的水库低温水温度比单层进水口提高2~4 ℃, 并在5月份就能达到鱼类产卵要求的18.4 ℃。叠梁门分层取水结构能够有效地提高水库泄水温度, 最大程度减缓水库低温水下泄的生态影响, 实现生态环境保护和经济效益的较好协调, 叠梁门结构比较适合作为国内生态友好型大型水库工程建设的生态修复和保护措施。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1412-1416.

生态脆弱区宜耕未利用土地开发适宜性评价——以山西省大同市为例

类淑霞, 郝晋珉, 王丽敏

类淑霞, 郝晋珉, 王丽敏大同市地处我国西北部, 土地生态环境较为脆弱, 同时又是我国主要的煤炭生产基地, 人类活动对生态环境影响较大。为了合理确定大同市未利用土地开发为耕地的适宜性, 进而确定开发的空间和时序, 本文首先采用模糊综合评价法对大同市进行生态脆弱性分区, 分区结果为大同市南郊区、阳高县、左云县、天镇县属于生态环境重度脆弱区, 浑源县属于中度脆弱区, 广灵县属于轻度脆弱区, 新荣区、大同县和灵丘县属于微度脆弱区。在生态脆弱性分区基础上, 结合大同市生态环境现状以及农用地分等规程, 对宜耕未利用土地进行开发适宜性评价。结果表明: 大同市宜耕未利用土地总面积468 692.59 hm², 占未利用土地总面积的84.09%; 其中有205 165.81 hm²位于生态微度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的43.77%; 52 392.84 hm²位于轻度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的11.18%; 中度和重度脆弱区内宜耕后备土地资源面积为69 427.45 hm²和 141 706.49 hm², 分别占宜耕后备土地资源总量的14.81%和30.23%。微度脆弱区内的非常适宜级别的用地可以作为未利用土地开发为耕地的首选区域; 微度脆弱区内的较适宜级别的土地可以作为开发的备选用地; 对于中度和重度脆弱区内的非常适宜耕作的未利用土地, 在可能情况下尽量不作为第一开发时序用地。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1417-1423.

基于“源”、“汇”过程的农业非点源污染模型构建及应用

李强坤, 胡亚伟, 孙娟, 李怀恩

李强坤, 胡亚伟, 孙娟, 李怀恩根据农业非点源污染产移特点, 将农业非点源污染模型分为田间产污的“源”模块以及模拟污染物在排水沟渠中运移的“汇”模块, 其中“源”模块又包括农田灌溉(降水)排水子模块及农田灌溉(降水)排水中污染物浓度计算子模块。应用DRAINMOD模型模拟田间尺度的灌溉(降水)排水, 同时将农田的施肥和灌溉过程“合成”作为田间污染物浓度的脉冲输入, 以逆高斯分布作为综合作用函数, 建立农田尺度的灌溉排水污染物浓度估算模型, 二者结合构成农业非点源污染田间产污模块; 应用一维水动力学基本方程和非保守性污染物迁移方程, 建立农业非点源污染物沟渠“汇”模块。并以黄河上游青铜峡灌区为例进行了示例应用, 依据典型田块以及排水沟渠农业非点源污染监测试验资料, 结合灌区作物种植结构, 计算了2008年5~9月青铜峡灌区输出污染负荷, 结果为盐分470 099 t、总磷98.17 t、总氮3 593 t、硝态氮2 122 t、氨态氮426 t。通过示例验证, 表明所建模型具有较好的模拟效果, 可进一步推广应用。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1424-1430.

基于SWAT模型的湘江流域土地利用变化情景的径流模拟研究

罗巧, 王克林, 王勤学

罗巧, 王克林, 王勤学土地利用变化对径流产生重要影响, 显著影响到流域生态的可持续发展。本文应用流域分布式水文模型SWAT, 对湘江流域内5个水文站点(湘潭、株洲、衡山、衡阳、归阳)的月径流进行了模拟。选取1998~2002年作为模型校准期, 以Nash-Sutcliffe效率系数(NSI)和决定系数(R²)为评价指标, 率定出7个模型敏感参数, 并用2003~2007年的月径流进行模型验证。研究表明, 除归阳站点外, 其余4个站点月径流模拟的R²和NSI都高于0.82, 有的甚至达到0.92, 说明模拟效果较好。在此基础上, 以《湖南省土地利用总体规划(2006-2020)》为依据, 设置了3种土地利用情景模式, 以研究不同土地利用方式对径流的影响程度。结果显示, 土地利用变化对水文过程影响比较显著, 情景1中, 随着165.40 km²的耕地转为林地以及793.91 km²的耕地转为草地, 径流深模拟输出减小1.28 mm; 情景2中, 随着8 173.96 km²的林地转为耕地以及337.56 km²的耕地转为建设用地, 径流深模拟输出增加15.61 mm; 情景3中, 随着500.02 km²的未利用地转为耕地, 径流深模拟输出增加1.16 mm。因此, 增加林地和草地面积将减少径流, 而耕地和建设用地的增加导致径流的增加。在对湘江流域进行土地利用规划时需要综合考虑水文效应和经济效益, 充分认识人类活动对水资源的影响。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1431-1436.

基于农户视角的农户灌溉区域差异及原因分析——以三工河流域为例

肖艳秋, 张新焕, 杨德刚

肖艳秋, 张新焕, 杨德刚基于问卷调查, 运用数量统计和最小二乘估计, 分析新疆三工河流域不同区域农户灌溉差异, 并探讨差异性的原因。研究结果显示: (1)三工河流域从上游到下游节水滴灌面积比例和水价依次递增, 上、中、下游滴灌比例分别为3%、10%、28%, 水价为<0.075元·m^-3、0.069~0.075元·m^-3、0.13~0.35元·m^-3; 灌水量和农户水费负担依次减少, 灌水量为18 510 m³·hm^-2、12 810 m³·hm^-2、9 075 m³·hm^-2, 水费负担为18%、14%、12%; 种植结构由传统作物主导向经济作物主导发展, 种植结构趋于合理。(2)自然因素是导致农户灌溉差异的根源, 不同区域水资源多寡、土壤保水性、地块大小与破碎度的差异, 导致农户节水意识、节水设施选择意愿及政府调控措施的不同。(3)政府一方面通过调整水价增加农户灌溉压力, 减少农户用水量; 一方面通过提高渠系质量和激励农户采用节水设施提高水资源利用效益, 提升作物的灌水需求曲线。实证结果显示: 水价每上涨0.01元·m^-3, 灌水量就会减少484 m³·hm^-2; 采用滴灌技术, 灌水量减少1 617 m³·hm^-2; 改善渠系质量使土渠向水泥渠、板板渠发展, 灌水量减少736 m³·hm^-2。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1437-1443.

闽北地区低碳农业效益综合评价体系的构建与应用

骆旭添, 吴则焰, 陈婷, 林文雄

骆旭添, 吴则焰, 陈婷, 林文雄低碳农业是当前农业发展领域的研究热点与前沿, 但目前关于低碳农业效益综合评价研究鲜有报道。本文以位于闽北地区的福建省南平市炉下镇为研究对象, 探讨构建低碳农业效益综合评价体系的意义, 采用层次分析法(AHP)、特尔斐法(Delphi)和模糊综合评价(FCE)相结合的方法对闽北地区低碳农业效益进行综合评价, 以期实现对低碳农业效益由定性描述到定量评价的转变。通过筛选评价指标、确定指标权重、计算评价指标值, 形成了一个具有3个层次、20个具体指标的低碳农业效益综合评价体系。对炉下镇低碳农业效益进行了实证评价应用, 结果显示: 该地区低碳农业发展取得了良好的综合效益, 低碳农业效益综合评价值为0.723 9, 生态效益、社会效益和经济效益的指标值分别为0.698 2、0.592 3和0.472 0。应用结果表明, 该体系适应于闽北地区低碳农业效益综合评价, 对低碳农业发展具有重要指导意义。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1444-1447.

基于DEA时间窗分析的广东省农业生产效率评价

秦钟, 章家恩, 骆世明, 张锦

秦钟, 章家恩, 骆世明, 张锦农业生产效率是农业综合生产能力的主要组成部分。广东现已进入现代农业建设全面推进阶段，农业生产效率的相关研究备受关注。本文应用基于数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)的时间窗分析方法, 对广东省21个地市在1994~2007年间农业投入产出的效率进行了测算, 并从横向(同一地区不同时间窗)和纵向(同一时间窗不同地区)两个方面对各地市农业发展的相对效率和动态趋势进行了对比分析和评价。结果表明, 广东省农业发展的平均效率和稳定性存在较为明显的区域差距, 珠三角地区农业投入产出的绩效相对最优, 东西两翼农业生产的整体效率水平低于珠三角, 但却处于较为稳定的发展状态。农业发展效率较差且随时间波动较大的地区主要集中在山区5个地市, 其中清远的效率较其他地区低, 韶关农业发展的波动性相对最为明显。研究结果可为深入了解农业投入产出绩效的整体情况和发展趋势提供参考, 同时为相关管理部门制定有利于提高农业发展效率的政策措施等提供科学论据。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1448-1454.

作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构——以农业生态学作为新农学的核心理论科目

王松良

王松良现代农学学科的形成源于欧洲工业革命主导的实验科学归纳论思维, 取得农业产量巨增的同时, 却破坏了农业可持续性赖以维持的自然基础。随着农业可持续发展战略目标的日益清晰, 农学学科及其教育体系的重构也日益迫切。联姻生态学, 建立以“农业生态学”为核心科目的新农学理论体系, 并据此调整和拓宽“作物栽培学”、“耕作学”、“作物遗传育种学”等农学分支学科的研究领域; 建立以“农业生态系统管理”为核心的新农学应用体系, 以融合现代生物工程、生态工程、信息工程和材料工程技术; 也意味着我国“古代”演绎论和西方“近代”归纳论携手为实现“现代”可持续农业(低碳农业)提供一条可行的途径。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1455-1460.

中国绿色农业指标体系建设指导原则和构架

张正斌, 王大生, 徐萍

张正斌, 王大生, 徐萍本文论述了食品安全法的落实要建立在农产品质量安全法基础上, 而农产品质量安全法的实施要建立在绿色农业(食品)安全法基础上。绿色农业应该成为未来现代农业发展的主流方向, 绿色食品应该成为替代无公害食品和有机食品的主流食品。随着绿色农业(食品)国际联盟的建立, 加快中国绿色农业和绿色食品的国际化发展成为当前和未来中国农业发展的重要任务。本文提出了加快中国绿色农业指标体系建设的指导原则和构架, 为绿色农业(食品)基地的建设和评估提供理论依据, 进一步提出了绿色农业(食品)标准体系制定的指导原则和构架, 为各部门和各专业人员制定食品安全标准提供建设性指导意见, 以加快我国食品安全标准的制定。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1461-1467.

黑土农田土壤有机碳演变研究进展

高崇升, 王建国

高崇升, 王建国在我国, 由于国家粮食安全的需要, 关注黑土、研究黑土的人越来越多, 尤其是黑土可持续利用及其与环境的关系已成为当今研究的热点问题。黑土研究领域中最活跃的部分是黑土农田土壤有机质(碳)的研究。基于此, 本文依据有关文献资料, 简述了我国黑土的分布、黑土开垦历史、农田土壤有机碳的演变及其在农业上的贡献, 系统分析了国内外农田土壤碳研究的方法及其进展, 指出了开展我国黑土农田土壤碳演变及其预测研究的现实意义及其潜在价值, 建议未来应侧重黑土农田土壤有机碳的变化与调控方面的研究, 即在黑土农田土壤有机碳的定向培育技术、指标体系和量化表征评估方法、预测模型等方面有所突破, 最终形成黑土农田土壤有机碳保护和利用的理论和方法。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1468-1474.

微咸水喷灌对作物影响的研究进展

孙泽强, 董晓霞, 王学君, 郑东峰, 刘兆辉

孙泽强, 董晓霞, 王学君, 郑东峰, 刘兆辉微咸水喷灌条件下, 作物同时受到土壤盐分和喷灌水盐分的双重影响。大部分作物通过叶片吸收盐分的速率与盐分浓度和喷水历时基本上呈线性函数关系; 同时, 喷灌过程中不仅要监测灌溉水的电导率, 而且与其他水源混合时也要监测离子组成, 尽量降低Mg²⁺、Cl^-和Na⁺的含量。喷灌频率的增加比喷水历时的增加更能增加作物盐分的吸收, 并加重对作物的损伤。微咸水喷灌后短时间的淡水冲洗可以减少作物叶片对盐分的吸收。微咸水喷灌显著降低成熟植被的生物量和作物累积耗水量, 造成作物一定程度的减产, 而且具有累积效应; 但作物产量和叶片汁液离子浓度没有明显的相关关系。今后, 应重点研究以下5个方面的问题: (1)微咸水喷灌下作物的耐盐性评价指标, 建立相应的评价体系; (2)选育耐微咸水喷灌的品种, 尤其是用于草场恢复重建、城市绿化、盐渍土改良等耐盐牧草、草坪草的选育; (3)制定与微咸水喷灌相适应的灌溉制度, 研究微咸水喷灌条件下作物叶片上和土壤中盐分的淋洗对微咸水喷灌具有重要的作用; (4)微咸水喷灌对作物影响的区域性和时效性, 应建立微咸水喷灌对作物产量影响的区域性评价和研究长期微咸水喷灌对作物的影响; (5)微咸水喷灌对土壤盐分积累及分布的影响。中国生态农业学报. 2011 19(6): 1475-1479.

不同化感物质对入侵植物五爪金龙保护酶系统的影响

孙延杰, 庄东红, 杜红, 徐效华, 马瑞君

孙延杰, 庄东红, 杜红, 徐效华, 马瑞君中国生态农业学报. 2011 19(6): 1480-1482.

优马归甲对水稻高温下结实率降低的减轻效应

吴晨阳, 马国辉, 付义川, 罗海伟, 田小海

吴晨阳, 马国辉, 付义川, 罗海伟, 田小海中国生态农业学报. 2011 19(6): 1483-1485.