中国生态农业学报

农业文化遗产保护: 生态农业发展的新契机*

李文华, 刘某承, 闵庆文

李文华, 刘某承, 闵庆文农业发展在通过科学技术进步和土地集约化利用取得巨大成绩的同时, 也造成了生态与环境问题的日益加剧。与之对应的是一些传统地区的传统农耕方式在适应气候变化、供给生态系统服务、保护环境、提供多种产品等方面具有独特的优势。人类逐渐认识到保护这些传统的农业技术以及重要的生物资源和独具特色的农业景观的重要性。经过近30年的实践和发展, 中国生态农业发展进入瓶颈期。而农业文化遗产的保护, 不仅为现代高效生态农业的发展保留了杰出的农业景观, 维持了可恢复的生态系统, 传承了高价值的传统知识和文化活动, 同时也保存了具有全球重要意义的农业生物多样性, 为现代高效生态农业的多功能发展提供了物质基础和技术支撑。最后本文从生产功能、生态功能及文化功能角度对生态农业多功能发展进行了初步探讨。中国生态农业学报. 2012 20(6): 663-667.

中国GIAHS保护试点: 价值、问题与对策*

闵庆文, 何露, 孙业红, 张丹, 袁正, 徐远涛, 白艳莹

闵庆文, 何露, 孙业红, 张丹, 袁正, 徐远涛, 白艳莹中国农业文明历史悠久, 留存了丰富的农业文化遗产。它们不仅体现了中国的传统哲学思想, 同时也对全球可持续农业产生积极影响, 并成为现代生态农业发展的基础。2002年, 联合国粮农组织(FAO)发起了全球重要农业文化遗产(GIAHS)保护项目, 旨在对全球重要的、受到威胁的传统农业文化与技术遗产进行保护。目前我国已有4个GIAHS保护试点, 即浙江青田稻鱼共生系统、云南哈尼稻作梯田系统、江西万年稻作文化系统和贵州从江县侗乡稻鱼鸭系统, 2个候选试点, 即云南普洱古茶园和茶文化及内蒙古敖汉旱作农业系统。本文基于FAO对GIAHS项目价值标准的解释, 系统梳理了这6个试点的概况、价值、面临的威胁以及保护建议等, 以期为我国农业文化遗产的保护提供指导依据。GIAHS的价值主要包括生态价值、经济价值、社会和文化价值、科研与示范价值等。目前农业文化遗产面临的主要威胁包括比较效益降低、适龄劳动力大量外流、现代观念的冲击和多重价值认识不足等。文章还提出了对GIAHS试点保护的建议, 主要为引入动态保护途径, 增加农民收入; 加强宣传力度, 建立科学的保护理念; 完善制度建设, 形成可持续的保护机制; 调动农民的积极性, 建立多方尤其是社区参与机制以及建立农业文化品牌, 形成动态的保护机制等。中国生态农业学报. 2012 20(6): 668-673.

从传统农业到低碳农业*-- 国外相关政策分析及启示

刘星辰, 杨振山

刘星辰, 杨振山改革开放30年后, 我国经历了从传统农业向高耗能、高排放、高产出生产方式的转变, 虽然取得了粮食增产、农民收入增长等重大成就, 但这种农业模式给自然环境和农业的可持续带来的巨大挑战, 在自然生态环境和资源利用等方面面临增长的瓶颈。总结和分析世界上主要发达国家促进低碳农业发展的相关政策, 具体包括: 通过具体目标控制温室气体排放; 加强对肥料和废料的管理和使用, 规范农业生产环节; 实施能源税, 鼓励新能源应用; 加强技术研究, 保护以及进行生态环境综合治理; 实施农业补贴, 通过经济手段达到促进政策的有效性; 鼓励公众和私营部门参与低碳农业实践; 在农业生产中, 通过碳评估对农业能源消耗和污染进行有效的监督和控制; 对有机食品进行严格的标准控制等。阐述了目前发达国家的主要政策性工具, 及其主要目的和作用。为应对全球气候变化的环境, 探索新型农业发展模式和增长方式, 从政策创新上为实现农业低能耗、低排放和低污染发展提供借鉴。中国生态农业学报. 2012 20(6): 674-680.

驱动因素视角的我国农业旅游发展模式与策略研究*

王灵恩, 何露, 成升魁, 闵庆文

王灵恩, 何露, 成升魁, 闵庆文近年来, 农业旅游在我国各地悄然兴起, 逐渐成为农业经营的新形态和旅游发展的生力军。农业旅游的发展对丰富农业产业形态、增加农民收入、促进农村产业结构优化升级、拓展旅游产业领域具有重要意义。本文评述了国内外农业旅游发展与研究现状, 从市场需求、城市化和农村经济结构转型等角度分析了我国农业旅游发展背景, 总结了我国农业旅游发展的驱动力类型: 区位交通驱动、城市带动、旅游地拉动、自身垄断资源驱动等, 基于驱动类型提出了我国农业旅游的对应开发策略: 区位交通驱动型—— 产品开发特色化策略、城市带动型—— 主题深入化发展策略、旅游地拉动型—— 联动化发展策略、资源驱动型—— 品牌化发展策略、综合驱动型—— 优先发展, 以期对我国农业旅游的健康、可持续发展具有借鉴和指导意义。中国生态农业学报. 2012 20(6): 681-687.

中国农业文化遗产保护的思考与建议*

赵立军, 徐旺生, 孙业红, 闵庆文, 何露

赵立军, 徐旺生, 孙业红, 闵庆文, 何露随着经济全球化和工业化的深入发展, 农业的多功能性日益凸显。农业除提供食品、纤维等商品产出的经济功能外, 还具有与农村环境、农村农业景观、农村生存与就业、食品质量卫生、国家粮食安全保障、农村农业文化以及动物福利等非商品产出相关的环境和社会功能。农业文化遗产的形成与农业的多功能性密不可分。农业文化遗产概念的提出为农业多功能保护、促进农业可持续发展等提供了机遇和挑战。目前, 国际社会对于农业文化遗产的重视程度不断提高。我国农业文化遗产数量众多, 但随着现代化和工业化的发展, 农业文化遗产面临各种威胁, 我国对农业文化遗产的保护和可持续利用也给予了广泛关注。本文分析了农业文化遗产的概念和我国农业文化遗产的保护和发展现状, 探讨了我国农业文化遗产的价值和意义, 主要包括传统动植物品种的保护与利用价值、传统农艺的保护与利用价值、传统中兽医技术的保护与利用价值、传统农业民俗的保护与利用价值和传统农业景观的保护与利用价值等。同时基于这些价值分析提出了我国农业文化遗产保护的政策选择与建议。中国生态农业学报. 2012 20(6): 688-692.

世界葡萄园文化遗产的地理分布特征及其成因分析

梁勇, 闵庆文, 成升魁

梁勇, 闵庆文, 成升魁葡萄园文化遗产是《世界遗产名录》中数量最多的一类农业文化遗产。基于《世界遗产名录》中葡萄园文化遗产的有关信息, 对世界葡萄园文化遗产的地理分布特征及其成因进行研究。结果表明: 葡萄园文化遗产的入选时间跨度较小, 其数量随着时间的变化呈阶段性递增趋势, 2000—2005年是葡萄园文化景观入选《世界遗产名录》最为集中的阶段; 葡萄园文化遗产的空间分布呈组团状, 但分布不均衡, 主要以欧洲国家居多; 葡萄园文化遗产的地理分布受生态因子、国家经济发展水平和对遗产的重视与保护程度、世界遗产评选的政策导向和行动等因素的影响。中国传统生态农业模式类型多样, 潜在的文化价值巨大, 借助“全球重要农业文化遗产”保护项目的平台, 我国应该在全国范围内加快开展农业文化遗产的普查与价值挖掘工作, 促进农业文化遗产地的生物?文化多样性的保护和经济社会的可持续发展, 为申报世界遗产做好必要的准备工作。中国生态农业学报. 2012 20(6): 693-697.

哈尼梯田传统农业发展现状及其存在的问题

白艳莹, 伦飞, 曹智, 何露, 刘星辰, 刘某承

白艳莹, 伦飞, 曹智, 何露, 刘星辰, 刘某承云南红河哈尼稻作梯田系统是全球重要农业文化遗产保护试点之一。随着现代农业和旅游业的大力发展, 哈尼梯田系统的保护受到诸多威胁, 尤其是在农业生产方面。本文以位于云南红河哈尼稻作梯田系统核心区域的红河县甲寅乡原生态保存最好的作夫村和受现代信息影响较大的咪田村为例, 基于实地考察和入户问卷调查方式, 对该地区的农业种植模式、管理情况等进行了分析和比较。结果显示: (1)作夫村和咪田村的水田种植面积约占一半, 作夫村以种植传统水稻为主, 咪田村以种植杂交水稻为主。(2)两个村化肥的使用强度属中等偏下水平, 这与当地独特的生态环境和独特的冲肥管理有一定的关系; 约30%的农户施用有机肥, 作物秸秆还田强度较小。(3)作夫村和咪田村农药使用量在正常农业活动范围之内; 除草剂的施用差别较大, 这与其种植结构有一定的关系, 传统种植模式下多样性的生物结构有抑制杂草生长的功能。同时, 作夫村劳动力相对充足, 人工除草也减少了对除草剂的依赖。哈尼梯田地区存在劳动力流失、传统水稻种植面积减少、化肥农药用量增加等问题, 需要引起当地管理者的重视, 采取有效措施, 促进哈尼梯田的保护和当地农业的可持续发展。中国生态农业学报. 2012 20(6): 698-702.

传统地区稻田生态补偿标准的确定-- 以云南哈尼梯田为例

刘某承, 伦飞, 张灿强, 李文华

刘某承, 伦飞, 张灿强, 李文华生态补偿标准的确定是生态补偿机制构建的关键问题之一。本文基于农户的受偿意愿以及政府对补偿资金的投入产出分析构建了稻田生态补偿标准的测算框架。其次, 以云南哈尼梯田稻鱼共作的稻田系统为例, 计算了哈尼梯田地区农户放弃一定程度化肥、农药施用的受偿意愿, 并评估了不同化肥、农药限制施用条件下稻田所能供给的生态系统价值, 最后基于政策有效性目标构建了哈尼梯田地区稻田生态补偿的动态标准。结果表明: 在化肥、农药施用的不同限制条件下, 农户的受偿意愿与限制标准呈显著正相关关系, 接受政府直接补贴形式的补偿意愿为每年3 727~8 732 元·hm^-2, 接受市场调控下稻米价格上涨的幅度为1.25~2.45 元·kg^-1。因此, 以稻田养鱼减半化肥用量并不施用农药为例, 初始时稻米价格未能提高, 政府需要补偿农户7 462元·hm^-2, 但生态环境收益仅为7 447元·hm^-2; 当稻米价格提高1元·kg^-1时, 政府只需要补偿农户7 112元·hm^-2, 此时政府的投入盈余335元·hm^-2。中国生态农业学报. 2012 20(6): 703-709.

农业文化遗产地的旅游社会文化影响测量及调控研究-- 以广西桂林龙脊平安寨为例

唐晓云, 闵庆文, 何露

唐晓云, 闵庆文, 何露论文以稻作梯田农业文化遗产地—— 广西龙脊平安寨为个案, 采用田野调查、调查问卷和统计分析方法, 通过测算案例地居民对社会文化变化的态度值, 探讨了农业文化遗产地类型旅游地居民对旅游开发引起的社会文化变化的感知及其对旅游发展的影响。结果表明, 旅游开发使农业文化遗产地的社会文化发生较大变化, 且总体上呈正向发展。不同特征居民对社会文化的态度存在差异, 但总体上对变化持积极态度。家庭收入、旅游移民、社会治安、建筑服饰等文化因素的变化将直接影响居民对当地未来旅游发展的态度。只要能正确引导、调控和疏导其变化方向, 旅游地社会文化变化的负面影响可以减少乃至消除, 并促进旅游地更好的发展。论文还针对遗产旅游地的社会文化负面影响, 提出了针对各级政府管理部门及专业机构、旅游企业及投资商、旅游者和当地居民的社会文化影响调控建议。中国生态农业学报. 2012 20(6): 710-716.

模拟鸭稻共作系统中鸭子机械刺激对水稻形态建成的影响

黄兆祥, 章家恩, 梁开明, 全国明, 赵本良

黄兆祥, 章家恩, 梁开明, 全国明, 赵本良鸭稻共作是在中国传统稻田养鸭基础上创新发展起来的, 目前在中国、日本以及东南亚一些国家被大力推广应用的一种水稻生态生产方式。为研究鸭子活动对水稻生长与形态建成的影响, 本文通过室内模拟试验, 研究了鸭子在稻田中活动而形成的机械刺激对水稻生长性状的影响效应。结果表明, 不同强度的机械触摸刺激能够抑制水稻植株的伸长生长, 降低其高度, 至收获期株高降幅为8~10 cm; 并且改变了水稻茎秆不同节间长度的分布, 其中对水稻基部第2节茎节长度的影响最为明显。机械触摸刺激处理能够增加水稻茎秆的粗度, 且随刺激处理强度的增加茎秆粗度增大, 处理40 d后茎秆粗度增加0.17 cm。一定时间的机械刺激处理可以促进水稻植株的分蘖。机械刺激处理明显降低了水稻地上部生物量, 处理40 d后降幅达19.6%; 适度的机械刺激使水稻根冠比增加。同时, 机械刺激可增加水稻的穗长和结实率, 降低每穗空粒数, 与对照相比, 水稻穗长增加达8.88%, 结实率增加3.79%, 每穗空粒数最大降幅为36.12%。这些研究结果可进一步证实机械刺激能够改变植物生长性状的科学问题, 也可为鸭稻共作生产技术的改进与合理利用提供科学依据。中国生态农业学报. 2012 20(6): 717-722.

浮萍对福州平原稻田CH₄和N₂O排放的影响分析

马永跃, 仝川, 王维奇, 曾从盛

马永跃, 仝川, 王维奇, 曾从盛浮萍是稻田中常见的漂浮在水面的水生植物, 具有固氮作用。但是, 浮萍对稻田温室气体排放的影响尚不明确。以位于湿润亚热带的福州平原稻田为研究对象, 探讨浮萍对该区域稻田CH₄和N₂O排放的影响, 为科学评价、准确编制我国水稻田温室气体排放清单提供基础数据。研究结果表明, 观测期内, 有萍小区和无萍小区CH₄排放范围分别为0.19~26.50 mg·m^-2·h^-1和1.02~28.02 mg?m?^-2·h^-1, 平均值分别为9.28 mg?m^-2·h^-1和11.66 mg?m^-2·h^-1, 有萍小区CH₄排放低于无萍小区(P<0.01), 有萍小区CH₄排放高峰比无萍小区约提前1周, 高峰期后排放迅速降低; 有萍小区和无萍小区N₂O排放范围分别为?50.11~201.82 μg?m^-2·h^-1和?28.93~54.42 μg?m^-2·h^-1, 平均值分别为40.29 μg?m^-2·h^-1和11.93 μg?m^-2·h^-1, 有萍小区N₂O排放高于无萍小区(P<0.05)。稻田排干后, N₂O排放迅速上升, 2个小区N2O排放呈现出相似的规律。有萍小区和无萍小区的CH₄与N₂O排放的影响因子有所不同。综合考虑CH4和N₂O两种温室气体, CH₄仍是稻田温室效应产生的主要贡献者, 浮萍可降低位于沿海区域的福州平原稻田综合温室效应的17.3 %。中国生态农业学报. 2012 20(6): 723-727.

东北典型稻区不同种植模式下稻田氮素径流损失特征研究

陈淑峰, 孟凡乔, 吴文良, 王坤

陈淑峰, 孟凡乔, 吴文良, 王坤为了降低东北稻区稻田氮素径流损失, 选择东北典型水稻种植区盘锦市, 开展了不同栽培模式下水稻生长季田间氮素径流监测试验, 试验设5个处理: 对照(CK)、常规模式(TR)、稻蟹共生(CR)、有机水稻(OR)和减量施肥(RR), 利用集水池收集各处理的地表径流, 并测定径流的硝态氮、铵态氮、总氮含量, 计算氮素流失量。研究结果显示: 稻田地表径流损失的铵态氮远高于硝态氮; 稻蟹共生和常规模式处理田间排水铵态氮的损失量相差不大, 减量施肥处理比常规模式处理低26%, 有机水稻处理比常规模式低73%。稻蟹共生处理比常规模式处理排水中硝态氮的排放量少23%, 减量施肥处理比常规模式处理减少34%, 有机水稻处理比常规模式处理低67%。稻蟹共生和常规模式处理排水总氮排放量无显著差异, 分别为6.15 kg?hm²和5.89 kg?hm²; 减量施肥处理显著低于常规模式处理, 总氮排放量为4.76 kg?hm², 比常规模式处理低19%; 有机水稻处理在各水稻模式中总氮排放量最低, 仅为1.93 kg?hm², 并且显著低于常规模式处理, 比常规模式处理低67%。中国生态农业学报. 2012 20(6): 728-733.

稻田病虫害生态防控模式及其在西南地区的应用

刘某承, 白艳莹, 曹智, 徐远涛

刘某承, 白艳莹, 曹智, 徐远涛近年来, 由于受气候、种植制度、栽培方式、生态环境和品种多样化等因素的综合影响, 水稻病虫害危害程度加重, 防控压力增大; 同时, 由于当前我国农村劳动力的匮乏以及文化水平的限制, 病虫害防治过分依赖化学药剂, 造成环境污染, 威胁食品安全。基于此, 通过对传统优秀农业植保技术的挖掘、提高以及现代科学技术的发展、应用, 一些以农业、物理和生物防治为关键技术的生态综合防控模式正被广泛应用并进行示范推广, 逐渐显现出病虫害防治和减少农药施用的优势。本文总结并梳理了当前西南稻作区主要的稻田病虫害生态防控模式及其应用成效, 结果发现: 杂糯间作的品种多样性防控模式可有效控制稻瘟病, 但增加了劳动量; 稻鸭共作的生物多样性防控模式可有效控制纹枯病、稻飞虱、叶蝉、福寿螺和杂草, 但对技术水平和市场条件要求较高。此外, 对昆虫性信息素、生物农药、植物性驱虫剂和天敌保护利用技术等生物防控技术的优缺点进行了总结和分析。中国生态农业学报. 2012 20(6): 734-738.

无机氮与蔬菜废弃物耦合对土壤氮矿化的影响

胡国平, 曹靖, 杨海兴, 魏红霞

胡国平, 曹靖, 杨海兴, 魏红霞为探明有机废弃物添加量与不同无机氮水平耦合对土壤氮矿化的影响, 设计了3个甘蓝废弃叶添加量[B1: 200 g·kg^-1(土), B2: 400 g·kg^-1(土), B3: 550 g·kg^-1(土)]和4个无机氮水平[N0: 0 mg·kg^-1(土), N1: 25 mg·kg^-1(土), N2: 50 mg·kg^-1(土), N3: 100 mg·kg^-1(土)]交互的控制培养试验(25 ℃, 65%的田间持水量)。试验结果显示: 各氮处理下土壤净累积氮矿化量是空白对照的4~5倍, N1水平下土壤净累积氮矿化量显著高于其他氮水平。各甘蓝废弃叶添加量处理下土壤净累积氮矿化量是空白对照的3~5倍, 且B2添加量下土壤净累积氮矿化量显著高于B1和B3。统计分析表明, 氮处理和甘蓝废弃叶添加量之间的交互效应不显著(P=0.275), 甘蓝废弃叶的添加是影响氮矿化的主要因素(Eta2=0.16), 而供氮水平为次要因素(Eta2=0.07)。B1添加量下, 培养前期(0~20 d)土壤净累积矿化量逐渐升高, 后期保持稳定水平; 但B2和B3添加量下, 培养前期(30 d)土壤呈现矿化、固持、再矿化现象, 后期土壤净累积矿化量逐渐升高。氮矿化速率结果说明, 甘蓝废弃叶添加后氮素矿化主要发生在培养前30 d。对培养期间土壤净累积氮矿化量随时间变化做一级动力方程模拟, 拟合效果良好(R²=0.62~0.89)。中国生态农业学报. 2012 20(6): 739-745.

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性和微生物量的影响

邵丽, 谷洁, 张社奇, 高华, 秦清军

邵丽, 谷洁, 张社奇, 高华, 秦清军在温室盆栽条件下, 采用Biolog微平板法和氯仿熏蒸浸提法, 研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化。结果表明: 生物复混肥处理的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均最高; 施用生物复混肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率, 尤其是多酚化合物类和糖类; 不同处理土壤微生物碳源利用特征有一定差异, 生物复混肥在第1主成分上的得分值为正值, 其他各处理在第1主成分上的得分值基本上为负值, 起分异作用的主要碳源是糖类和羧酸类。在玉米生长期间各处理土壤微生物量大致呈先升高后逐渐平稳的趋势, 且土壤微生物量碳、氮、磷的含量均以生物复混肥处理最高, 最高值分别为333.21 mg?kg^-1、53.02 mg?kg^-1和22.20 mg?kg^-1。研究表明, 生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落丰富度和功能多样性, 显著增加土壤微生物量碳、氮、磷的含量, 有利于维持良好的土壤微生态环境。中国生态农业学报. 2012 20(6): 746-751.

渭北旱塬红富士苹果不同时期叶片营养诊断

马海洋, 张金水, 林文, 陈黎岭, 同延安

马海洋, 张金水, 林文, 陈黎岭, 同延安为推动渭北旱塬苹果合理施肥, 通过测定红富士苹果不同时期叶片养分含量, 并运用Beaufils、Jones和Elwali&Gascho提出的3种DRIS指数计算法对红富士苹果营养状况进行诊断。结果表明, 从6月到8月红富士苹果叶片各养分元素含量变化存在差异, 高产果树(单株产量>25 kg)叶片N含量呈先降低后升高趋势, P含量逐渐降低; 低产果树(单株产量≤25 kg)叶片N含量一直降低, P含量变化则与高产叶片N相同。其他元素在两种果树中的变化趋势一致, K和Zn含量降低, Ca和Mg含量升高, Cu、Fe和Mn呈先升高后降低趋势。不同时期根据DRIS标准程序确定的重要诊断参数不同; 与Elwali&Gascho 提出的DRIS诊断指数计算法相比, 采用Beaufils和Jones的方法得出的各元素诊断指数不但与其含量相关性高, 且需肥顺序差异不大, Beaufils方法得出高产果树6月到8月最缺乏的元素为K、Fe、Ca+Mg, Jones方法为K、Ca、Ca+Mg, 低产果树均为K、Fe、N。综上, 本研究建议针对不同时期进行红富士苹果叶片营养状况评价。中国生态农业学报. 2012 20(6): 752-756.

湖南张家界典型植烟土壤地球化学特征研究

刘琼峰, 李明德, 吴海勇, 吴小丹, 彭德元

刘琼峰, 李明德, 吴海勇, 吴小丹, 彭德元为了研究张家界山地植烟区域土壤的成土环境及地球化学元素的丰缺状况和迁移富集规律, 为烟区优质特色烟叶的生产和布局提供科学依据, 本文采集23个长期耕种的典型植烟土壤剖面样品, 测定分析了25种地球化学元素(氧化物)的含量, 并对土壤的风化发育状况和元素(氧化物)的迁移富集特征进行了研究。结果表明, 张家界烟区主要成土母质如石灰岩、板页岩、紫色砂页岩风化物均受到了较强的风化作用, 化学风化指数(CIA)介于73.19~88.03之间, 总体上土壤具有Ca、Na贫乏而Fe、Al相对富集的化学组成特征。其中紫色砂页岩风化物发育形成的紫色土的风化作用较强, 土壤的淋溶作用较强; 石灰岩风化物发育形成的土壤富铝化程度较低。黄壤、水稻土、紫色土中地球化学元素多数表现出一定的富集特征, 大量有益营养元素的富集对于提高烟叶产量具有重要作用。土壤剖面淋溶层中元素(氧化物)P、B、Se、Mn、Zn、Cu、Ni、Y、Sc、La、Fe²O³、SiO²的含量均高于中国或世界土壤元素(氧化物)中值(均值), 而N、S、Cl、Mo、Co、Sr、Br、I、CaO、MgO、K²O、Na²O、Al²O³的含量偏低, 其中元素(氧化物)N、P、S、Mo、Se、Mn、Zn、Br、I、CaO、MgO在土壤剖面中的含量变化较大。通过对元素(氧化物)富集系数的聚类分析, 将元素(氧化物)分为3类: 呈较强富集特征的元素N、P、S、Se; 呈较强迁移特征的元素(氧化物)Br、I、Mn、CaO; 变化较稳定的其他元素。微量元素B、Zn、Cu和稀土元素Y、Sc、La含量较丰富且变化相对稳定, 表明除了常量元素N、P、S以外, 微量元素Se、B、Zn、Cu和稀土元素Y、Sc、La可能是影响张家界烟区烤烟品质的重要特征元素。中国生态农业学报. 2012 20(6): 757-766.

增强UV-B辐射对两个烤烟品种主要化学成分的影响

何承刚, 杨志新, 邵建平, 綦世飞, 周冀衡, 苏菲

何承刚, 杨志新, 邵建平, 綦世飞, 周冀衡, 苏菲以云南两个烤烟主栽品种“云烟87”和“红花大金元”为试验材料, 模拟昆明地区24.65%和39.53%的臭氧衰减时增强的UV-B辐射(分别为T1 5.30 kJ?m^-?2?d^-?1和T2 8.50 kJ?m^-?2?d^-?1), 研究了大田条件下增强UV-B辐射对两个烤烟品种烟叶常规化学成分、质体色素和酚类含量的影响, 为揭示UV-B辐射对烤烟化学质量特征的影响机理提供理论依据。结果表明: 两种UV-B辐射明显降低了两个烤烟品种的水溶性糖和邻苯二酚含量, 同时造成两个烤烟品种全氮、全钾、游离氨基酸、质体色素和类黄酮明显增加。增强UV-B辐射对两个烤烟品种烟碱含量的影响不同, 增强UV-B辐射使“云烟87”的烟碱含量增加, 使“红花大金元”烟碱含量降低。水溶性糖和总氮含量变化对UV-B辐射的响应说明“云烟87”品种对UV-B辐射更敏感。中国生态农业学报. 2012 20(6): 767-771.

转基因抗矮花叶病玉米及其亲本生理特性的对比研究

燕平梅, 赵文婧, 单树花, 宋敏丽, 孙毅

燕平梅, 赵文婧, 单树花, 宋敏丽, 孙毅为了探明转基因玉米的生理特性, 本文研究了转基因抗矮花叶病玉米和亲本玉米(非转基因玉米)的发芽能力及苗期第1真叶的叶绿素含量和淀粉酶、蛋白酶、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及3种保护酶同工酶的酶谱。转基因玉米与非转基因玉米的发芽能力差异不显著, 叶绿素a和叶绿素a+b含量显著高于非转基因玉米。转基因玉米淀粉酶活性和蛋白酶活性显著高于非转基因玉米。转基因玉米与非转基因玉米胚芽中POD、CAT和SOD酶活力均无显著性差异, 转基因玉米第1真叶中3种保护酶活性显著高于非转基因玉米。转基因玉米和非转基因玉米胚芽中检测到POD的3种同工酶POD-1、POD-3和POD-4, 非转基因玉米第1真叶中检测到4种同工酶POD-1、POD-2、POD-3和POD-4; 转基因玉米第1真叶还含有POD-5。转基因玉米和非转基因玉米胚芽和第1真叶中都有4种CAT同工酶CAT-1、CAT-2、CAT-3和CAT-4。转基因玉米和非转基因玉米胚芽中的SOD共有两种同工酶, 分别为SOD-1和SOD-2; 转基因玉米和非转基因玉米第1真叶中共检测到7种SOD同工酶, 分别为SOD-1、SOD-2、SOD-3、SOD-4、SOD-5、SOD-6和SOD-7。综上所述, 转基因抗矮花叶病玉米发芽能力及胚芽中保护酶活性与非转基因玉米无显著差异, 转基因玉米第1真叶中3种保护酶活性显著高于非转基因玉米。中国生态农业学报. 2012 20(6): 772-776.

利用高光谱微分指数反演油茶炭疽病病情指数的研究

伍南, 刘君昂, 周国英, 闫瑞坤

伍南, 刘君昂, 周国英, 闫瑞坤通过实地调查油茶炭疽病病情指数, 并使用美国ASD公司生产的手持式野外光谱辐射仪测定相应的油茶冠层光谱反射率, 然后将光谱数据进行一阶微分与滑动平均滤波相结合的预处理, 经相关分析, 选取与病情指数极显著相关的微分指数, 采用单变量线性和非线性回归方法, 选取部分样本建立油茶炭疽病病情指数的反演模型, 并利用其余样本对模型进行精度检验。结果表明, 随着病情指数的增大, 油茶冠层光谱的一阶微分值在可见光区域的反射峰和吸收谷逐渐消失, 红边斜率逐渐减小; 病情指数与冠层光谱一阶微分值在480~513 nm、526~569 nm、583~607 nm和669~727 nm 4个波段达到极显著相关; 以SDr′为自变量的对数模型反演病情指数的精度最高, 其计算出的预测值与实测值之间的相关系数r和均方根误差分别为0.869和0.067, 预测精度较高。该研究结果表明利用高光谱微分指数反演油茶炭疽病病情指数是可行的, 并为油茶林的健康评价提供了新的方法。中国生态农业学报. 2012 20(6): 777-781.

基于Credal网络的农作物单产预测模型研究

瞿英, 杨明欣, 孙丽英

瞿英, 杨明欣, 孙丽英现存农作物单产预测方法往往是在历史数据完备的前提下进行精确数值预测, 未能真实体现农作物单产系统的不确作定性, 而且无法对既成现实进行诊断分析。在决策需求仅仅要求产量等级水平的假设下, 本文把不确定性信息处理方法Credal网络模型引入到农作物单产预测系统, 通过分析农作物单产系统各影响因素之间的关系, 提出类要素和影响因子的概念, 构建了进行农作物单产预测的通用Credal网络模型。把农作物单产量的等级水平状态作为概率事件, 通过Credal网络前向推理功能预测其状态发生的概率, 把高概率事件发生的等级状态作为其单产预测等级, 实现了在已知部分事实发生情况下的知识推理。此外, 利用Credal网络的后向推理功能, 实现对农作物低产事实下的诊断分析, 找出影响低产的关键类要素和影响因子。最后结合算例, 采用基于扩展关系模型的近似推理算法阐述了利用该模型对农作物单产进行预测和诊断的应用过程, 推理结果合理, 表明该方法是可行的, 且具有可释性, 为农业生产科学决策提供了方法指导。中国生态农业学报. 2012 20(6): 782-787.

辽西北玉米干旱脆弱性评价模型构建与区划研究

阎莉, 张继权, 王春乙, 严登华, 刘兴朋, 佟志军

阎莉, 张继权, 王春乙, 严登华, 刘兴朋, 佟志军本文基于IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change )报告中对气候变化背景下脆弱性的定义, 从暴露程度、敏感性、自身恢复能力和环境适应能力4个方面建立了干旱灾害脆弱性评价模型。以辽西北地区的玉米干旱灾害作为研究对象, 根据干旱灾害脆弱评价模型选取了气象因子、玉米生理因子以及经济社会因子等17项指标, 运用熵权法、加权综合评价法计算得到了辽西北地区玉米干旱脆弱性指数。为了验证和检验模型的适用性, 选取了辽西北1999年、2000年、2001年和2006年4个典型干旱年份, 将玉米干旱脆弱性指数划分为5个等级, 借助GIS技术绘制了玉米干旱脆弱性区划图。结果表明: 辽西北玉米干旱脆弱性强的区域主要集中在西部地区的阜新、朝阳、葫芦岛一带。重度以上脆弱性区域范围比例表现为2006年>1999年>2001年>2000年的规律; 其中, 2006年脆弱性最强, 影响面积最广, 造成的损失也最严重, 与实际灾情变化规律一致。分析2006年的玉米干旱脆弱性, 多数区域是由玉米生长季的降水异常引起的。通过对4个典型干旱年份的玉米干旱脆弱性指数与玉米减产率进行回归分析, 发现二者之间基本吻合, 通过了α=0.05的显著性F检验, 说明利用该模型对玉米干旱脆弱性的评价与区划是合理的, 可以用来评价和预测玉米干旱脆弱性、干旱灾害风险以及因干旱造成的玉米产量损失。研究结果可为当地农业干旱灾害风险评估和预警提供依据。中国生态农业学报. 2012 20(6): 788-794.

基于CROPWAT-DSSAT关中地区冬小麦需水规律及灌溉制度研究

王文佳, 冯浩

王文佳, 冯浩明确关中地区作物需水规律可为合理制定灌溉制度提供理论前提, 从而为合理开发和高效利用农业水资源提供帮助。该文基于CROPWAT-DSSAT模型模拟分析了关中地区近30年来冬小麦生长季期间的有效降水量、作物需水量等季节变化特征, 并模拟不同降水年型不同灌溉制度下作物产量的变化趋势, 分析了多次灌水对产量及经济效益的影响, 以确定不同降水年型下的最优灌溉方案。结果表明: 关中地区冬小麦生长季期间有效降水量不足其需水量的50%, 不同降水年型的季节特征有所不同, 总体表现为越冬及返青拔节期缺水较为严重。冬小麦生长期间, 越冬水、返青水、拔节水及灌浆水4水中以返青水最为关键, 其次为拔节水, 灌浆水对产量的贡献作用最小; 丰水年、平水年、枯水年冬小麦最佳灌溉定额分别为75 mm、125 mm及150 mm; 枯水年需在越冬期、返青期和拔节期分别灌水25 mm、75 mm和50 mm, 此时冬小麦产量和经济收益均最高; 平水年需在越冬期、返青期、拔节期分别灌水50 mm、50 mm和25 mm, 此时冬小麦产量最高, 越冬水灌溉量减半后经济效益最高; 丰水年则需在越冬期、返青期和拔节期均灌溉25 mm为宜, 此时冬小麦产量和经济效益均最高。中国生态农业学报. 2012 20(6): 795-802.

省域水资源可持续利用效率分析

苏时鹏, 黄森慰, 孙小霞, 林文雄

苏时鹏, 黄森慰, 孙小霞, 林文雄我国正面临着严峻的水资源短缺、水质恶化和水生态退化问题, 高效、可持续地利用水资源至关重要。为了通过省域之间的相互比较来提高我国省域水资源可持续利用效率, 本文从水资源可持续利用的基本要求出发, 以国土面积和Ⅲ类以下水资源量为投入变量, 以地区生产总值和人口数量为产出变量, 应用DEA(BCC)-Tobit两步法测算了中国26个省域水资源可持续利用相对效率, 分析了影响省域水资源可持续利用效率的关键因素。结果表明, 规模偏大与不合理用水导致我国省域水资源的可持续利用效率总体较低, 综合效率均值为0.303, 纯技术效率均值为0.592, 规模效率均值为0.513。水资源可持续利用效率的省际差异很大, 综合效率值的变异系数达1.010, 效率提升的潜力很大。第一产业增加值占地区生产总值的比重、单位国土面积环保投资额和耕地占国土面积比重是影响省域水资源可持续利用效率的3个关键因素, 影响系数依次为?0.015 7、0.014 2和0.004 9。综合分析可知, 在充分保护和持续利用耕地的基础上推进工业化、城镇化和农业现代化, 调整经济发展结构, 加大环保投资有利于提高省域水资源可持续利用效率。中国生态农业学报. 2012 20(6): 803-809.

水蕨的农田生境调查和人工繁育探索

黄碧光, 陈庆山, 林文雄

黄碧光, 陈庆山, 林文雄中国生态农业学报. 2012 20(6): 810-812.