中国生态农业学报

我国农业/农村生态景观管护对策探讨*

宇振荣, 张茜, 肖禾, 刘文平

宇振荣, 张茜, 肖禾, 刘文平农业/农村生态环境综合整治已成为我国目前农业/农村可持续发展的重要任务。农业/农村生态景观建设和管护是生态环境管护的重要内容, 也是休闲农业发展、乡村经济发展和文化复兴的基础。本文通过对比分析国内外农业/农村生态环境管护内容、制度以及研究实践, 在农业/农村生态环境管护内容下, 从生态景观角度, 重点讨论了我国农业/农村生态景观管护在认识、工程技术和制度上存在的主要问题: 对未来农业/农村的多功能性认识和研究有待提高、生态景观化工程技术有待开发、工程技术精细化和集成化有待提高、农业/农业生态景观管护制度有待完善。在此基础上, 文章还提出了我国生态景观管护对策, 包括: (1)拓宽和提升我国农业/农村的多功能性, 如恢复农业景观生态服务功能、保护农业景观生物多样性、加强灾害适宜性管理及提高水土安全、加强乡村生态景观建设和促进休闲农业和乡村旅游发展等; (2)加强以农户或村集体为主体的管护制度建设; (3)加强部门协同机制和技术集成研究和示范。目前亟需提高公众和管理者对农业/农村生态景观管护的认识, 培育良好的管护能力, 开展农业/农村生态环境和景观管护工程技术研发、技术集成示范以及适合我国国情的管护制度研究探索。中国生态农业学报. 2012 20(7): 813-818.

生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持*

刘云慧, 张鑫, 张旭珠, 段美春

刘云慧, 张鑫, 张旭珠, 段美春现代集约化的农业生产极大地改变农业景观生物多样性状况及生态系统服务功能, 进而影响到农业可持续发展。大量研究显示, 农业生态系统中物种多样性维持、害虫控制、传花授粉等生态系统服务功能受到景观结构的影响, 仅仅改变集约化的生产方式, 并不足以促进生物多样性的恢复及生态系统服务的维持, 尚需考虑景观结构的调整和管理。从不同尺度上优化景观要素的空间配置和景观管理方式、建设生态农业景观成为促进农业景观生态系统服务功能维持、保护生物多样性和农业可持续发展的重要措施, 具体包括: 1)在区域和景观尺度上合理规划和配置种植区域和非种植区域以确保生态安全与稳定性; 2)在地块间尺度保护、建设和管理甲虫带、野花带等生态设施, 为农业生产提供必要生态系统服务; 3)在地块内尺度通过多样化的种植和优化管理措施以获取农业生产和自然保护之间的平衡; 4)整合景观规划设计与生态循环工程以促进农业景观资源的高效利用。中国生态农业学报. 2012 20(7): 819-824.

以病虫害控制为中心的农业生态景观建设

段美春, 刘云慧, 张鑫, 曾为刚, 宇振荣

段美春, 刘云慧, 张鑫, 曾为刚, 宇振荣化学农药控制农田病虫害面临诸如农药残留、环境污染等问题, 而生物农药及生物防治存在着药效缓慢、成本高、防治对象单一等不足, 目前缺乏综合、效果明显、环境友好的农田病虫害控制手段。景观生态学研究显示, 致病菌、害虫及其天敌种群受到大尺度上景观格局的影响, 从而为病虫害控制提供了一条新的途径: 通过合理规划农业生态景观格局, 在景观尺度上合理安排种植结构和农事活动, 从而控制农田病虫害。本文从景观、田块、耕种管理措施3个层次上论述通过农业生态景观建设控制农业病虫害。景观上: 应提高半自然生境的面积比例; 丰富半自然生境类型和农田生境作物类型; 同时注意景观结构异质性的营建; 关注景观连接度, 使其保持在既有利于天敌昆虫的迁移、又能较好地阻止病虫害传播的水平上; 同时还应提升半自然生境斑块的质量。田块上: 通过保留原有的农田边界和新建农田植被缓冲带来控制相邻农田中的病虫害; 农田缓冲带的建设要与原有的半自然生境及农田边界构成一个整体, 建设过程中主要关注植被的搭配, 后期要特别注意杂草、割草、施肥、喷药等管理措施。耕种管理措施上: 通过景观层次上合理安排间套混作控制农田中的病虫害, 同时注重与农林间作, 稻田养鱼养鸭等技术体系和休耕、深耕、保护性耕作、有机肥施用等技术措施相结合。最后以哈尼梯田为例, 说明整合以上3个层次可构建综合控制病虫害的农业生态景观。中国生态农业学报. 2012 20(7): 825-831.

美国市民农园生态植被景观营建及其启示

李良涛, LorraineWeller, 陶渊渊, 宇振荣

李良涛, LorraineWeller, 陶渊渊, 宇振荣美国市民农园是一个值得借鉴的兼具生产、生态和生活等多功能的植被景观模式, 本研究针对市民农园的生态服务功能, 依据市民农园结构模式及经营群体的不同, 随机选取了洛杉矶市14个市民农园, 采用样地调查、半结构式访谈等方法, 基于植被物种功能组合和乡土植物组成, 定量化研究了城市植被物种多样性及其分布格局对种植者族裔背景及营建模式等影响因素的响应, 进而评析对我国城市绿地建设和休闲农业的启示。本研究共计调查到439种植物, 分属90科, 242属, 分析结果显示: 市民农园是城市生态系统中重要的物种库, 能维护较为丰富的乡土植物资源; 其植物功能以食用植物为主, 观赏植物、药用植物次之, 这在保护族裔传统文化、区域乡土文化具有重要价值; 其植被景观结构和功能受到族裔背景及营建模式等不同程度影响。研究证明, 市民农园作为生态多样性和文化多样性的交汇景观, 是实现城镇绿色基础建设和休闲农业发展的重要营建模式。以此为经验, 我国在进行绿地规划和生态植被建设时要考虑不同利益相关者, 尤其是关注外来者的生活习俗和选择偏好; 同时也要注意监测外来物种, 以防造成物种入侵, 这对于建设文化强国背景下开展城镇生态植被建设和发展休闲农业具有启示意义。中国生态农业学报. 2012 20(7): 832-837.

市民参与型的乡村景观保护-- 以日本海上森林国营里山公园建设为例

张玉钧, 张英云

张玉钧, 张英云在日本乡村景观也被称为里山。近年来, 普通市民逐渐成为各种里山保护活动的主角。里山保护运动促进了里山的有效管理。本文以日本海上森林国营里山公园建设为例, 论述了市民参与在乡村景观保护中的重要作用。爱知世博会时, 市民发现海上森林是里山, 为保护里山生态系统, 日本环保组织和当地市民团体通过努力在世博会会场保留海上森林的里山原貌, 会后使它成为纪念世博会的国营公园, 并最终获得成功；国营公园倡导会为更好地保护里山, 从反对世博会运动转向认可世博会, 并制定了将海上森林建成国营里山公园的总体规划。本文提出为了保护里山, 里山保护运动要在市民志愿者、行政主体与当地居民之间形成高效的协商协作机制。日本的做法对我国的乡村景观建设具有一定的借鉴意义。一方面, 环保组织在保护乡村景观中的作用不容忽视; 另一方面, 政府应尽快出台乡村景观保护的法律法规, 社会应引导大众逐步形成对传统乡村景观的保护意识和观念, 并参与到乡村景观的建设和保护中。中国生态农业学报. 2012 20(7): 838-841.

秸秆还田方式和氮肥类型对黄淮海平原夏玉米土壤呼吸的影响

李玮, 张佳宝, 张丛志

李玮, 张佳宝, 张丛志为了研究黄淮海平原不同秸秆还田方式和施氮类型对夏玉米农田生态系统土壤呼吸的影响, 于2010年6-10月, 采用LI-COR-6400-09土壤气室连接红外线气体分析仪(IRGA)对玉米农田行间掩埋秸秆区的土壤呼吸作用进行了连续测定。结果表明, 常规施肥下, 玉米生育期内秸秆行间掩埋处理(ISFR)的平均土壤呼吸速率显著高于秸秆移除(NSFR)和秸秆覆盖(SFR)处理(P<0.05)。秸秆行间掩埋配合施用化学氮肥处理中, 配施50.4 kg(N)·hm^-2处理(ISF3)的平均土壤呼吸速率为(178.85±46.60) mg(C)·m^-2·h^-1, 显著高于配施33.6 kg(N)·hm^-2处理(ISF2)的(124.11±23.18) mg(C)·m^-2·h^-1(P<0.05)。秸秆行间掩埋配合施用鸡粪处理中, 鸡粪施用量为33.6 kg(N)·hm^-2(ISOM2)处理的平均土壤呼吸速率为(208.08±31.54) mg(C)·m^-2·h^-1, 施用16.8 kg(N)·hm^-2(ISOM1)和50.4 kg(N)·hm^-2(ISOM3)处理的为(135.07±21.97) mg(C)·m 2·h 1、(171.43±43.31) mg(C)·m^-2·h^-1, 相比ISOM2处理, ISOM1和ISOM3处理的平均土壤呼吸速率降低了35.09%和17.61%。ISOM2处理玉米季CO₂排放累积量为499.39 g(C)·m^-2, 显著高于ISF2处理的297.86 g(C)·m^-2。秸秆行间掩埋配合施用化学氮肥对土壤呼吸速率的影响小于配合施用鸡粪的影响, 配合施用16%总氮的鸡粪, 即33.6 kg(N)·hm^-2时C/N比最适宜土壤微生物的代谢活动。中国生态农业学报. 2012 20(7): 842-849.

不同有机物料对黑土及其复合胶体比表面积和电荷性质的影响

李建明, 吴景贵

李建明, 吴景贵通过盆栽试验研究了施用动物粪便、动物残体、草本残体、木本残体4种不同有机物料对黑土胶体及黑土阳离子交换量(CEC)的影响。结果表明: 不同来源有机物料对黑土胶体及黑土CEC的影响存在差异。与CK相比, 动物粪便处理下黑土胶体比表面降低7.33%, 而动物残体处理下提高了59.58%, 木本残体提高了57.46%, 草本残体提高了100.18%。pH<6时, 各处理土壤胶体表面可变电荷量(Q_表面)的曲线大致相似; 在pH>6时, 各有机处理土壤胶体样的表面电荷(Q_样)均高于CK, 并且动物粪便与木本残体的Q表面曲线相似且数值较高, CK与动物残体Q_表面的曲线大致相同且数值较低。在pH为8~10时, 各处理Q样由大到小依次为: 动物粪便>木本残体>动物残体>草本残体>CK, 动物粪便土壤胶体参比的表面电荷(Q_参)与动物残体Q参的曲线大致相同并且数值较高, CK与草本残体Q_参曲线相似且数值较低。不同来源有机物料对黑土CEC的影响也有所不同, 动物粪便、动物残体、木本残体显著提高黑土CEC, 而草本残体作用不明显。中国生态农业学报. 2012 20(7): 850-854.

滇池流域不同土地利用方式土壤磷解吸研究

郑莲琴, 和树庄

郑莲琴, 和树庄滇池富营养化严重, 非点源磷污染对滇池有重要影响。溶解态磷一旦冲入湖中容易被水生植物利用, 所以土壤中溶解态磷的输出值得专门研究。本文选取滇池流域不同土地利用类型的17样点, 测定了样点土壤中全磷、速效磷、溶解性总磷和溶解性磷酸盐的含量, 并进行了静态土壤磷解吸试验, 以了解土壤磷的析出特征。结果表明, 滇池流域土壤全磷含量为0.137~2.935 mg·kg^-1(不包括磷矿区的上蒜林地和上蒜坝平地), 速效磷含量在0.311~96.238 mg·kg^-1之间, 不同土地利用方式下土壤全磷、速效磷含量均依次为湖滨废弃大棚>大棚>坝平地>坡地>林地; 土壤溶解性总磷含量为0.66~9.52 mg·kg^-1, 不同土地利用方式的土壤溶解性总磷含量为湖滨废弃大棚>大棚>坡地>坝平地>林地；土壤溶解性磷酸盐含量较低。相关分析表明, 土壤溶解性全磷含量与土壤全磷含量存在明显的正线性关系, 溶解性磷酸盐含量与溶解性总磷含量线性正相关。溶解性磷酸盐在溶解性总磷中占20%~95%, 说明溶解性磷酸盐是溶解性总磷的重要组成部分。结果表明, 滇池流域土壤磷的溶出水平由土壤全磷含量所决定, 而大量施肥不利于湖泊富营养化控制。研究结果还表明, 磷的静态溶出过程在0.5~1 h能达到平衡, 说明在地下水或地表径流的输移过程中有足够多时间达到溶解平衡, 析出最大量。中国生态农业学报. 2012 20(7): 855-860.

温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响

赵长盛, 胡承孝, 孙学成, 黄魏

赵长盛, 胡承孝, 孙学成, 黄魏为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律, 拟定菜地土壤合理的氮肥施用量, 本文以华中地区两种典型菜地土壤-- 黄棕壤和潮土为研究对象, 利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明, 黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高; 硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高, 而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高, 而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小; 硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加, 25%含水量时随温度的升高先增加后降低; 氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35 ℃时高达34.9 mg·kg^-1; 潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25 ℃时最高, 为63.9 mg·kg^-1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加, 硝化速率随含水量的增加而降低, 矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现, 25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点, 潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现, 黄棕壤模拟效果好于潮土。中国生态农业学报. 2012 20(7): 861-866.

轮耕对渭北旱塬春玉米田土壤理化性状和产量的影响

李娟, 李军, 尚金霞, 贾志宽

李娟, 李军, 尚金霞, 贾志宽为了揭示不同轮耕处理对渭北旱塬春玉米田土壤理化性状及春玉米产量的影响, 于2008-2010年在陕西合阳设置了免耕深松免耕(NT/ST/NT)、深松翻耕深松(ST/CT/ST)、翻耕免耕翻耕(CT/NT/CT)、免耕免耕免耕(NT/NT/NT)、深松深松深松(ST/ST/ST)和翻耕翻耕翻耕(CT/CT/CT)6种轮耕模式, 测定和分析了各轮耕处理下土壤容重、土壤养分与玉米产量差异。结果表明: (1)各轮耕处理降低了土壤容重, 提高了土壤孔隙度, 增加了田间持水量, 且以NT/ST/NT处理效果最佳; 与对照CT/CT/CT相比, NT/ST/NT处理0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重分别降低11.43%和9.79%, 土壤孔隙度分别增加11.05%和9.87%。(2)NT/ST/NT处理对耕层0~20 cm土层土壤有机质和全氮含量影响显著(P<0.05), 0~60 cm土层土壤有机质平均含量最高(10.36 g·kg^-1), 土壤全氮含量平均值比试验开始前和对照CT/CT/CT分别提高10.65%和4.31%; 各耕作处理对0~20 cm土层土壤全氮和碱解氮含量影响较大, 而对20~40 cm土层土壤有效磷和速效钾含量影响较大, 保护性轮耕处理对土壤培肥效应显著(P<0.05)高于传统翻耕处理。(3)NT/ST/NT、ST/CT/ST、CT/NT/CT、NT/NT/NT和ST/ST/ST处理产量比对照CT/CT/CT处理分别增产22.42%、16.33%、3.77%、9.91%和14.18%(P<0.05), 以NT/ST/NT处理春玉米增产率最高。中国生态农业学报. 2012 20(7): 867-873.

4种典型土壤上玉米产量潜力的实现程度及其因素分析

侯鹏, 陈新平, 崔振岭, 李世清, 王伟, 叶优良, 陈远学, 张福锁

侯鹏, 陈新平, 崔振岭, 李世清, 王伟, 叶优良, 陈远学, 张福锁土壤条件是否或在多大程度上限制了我国玉米产量潜力的实现是亟需回答的科学问题。本文选择我国4个玉米主产区的典型土壤(黑龙江黑土、陕西黑垆土、河南潮土和四川紫色土)进行了实证研究。结果表明: 不同土壤条件下玉米产量潜力的实现程度不同, 黑龙江852农场、陕西长武、河南温县与四川简阳4个试验点在设定的高产栽培管理条件下获得的产量分别为10.7 t·hm^-2、14.1 t·hm^-2、9.2 t·hm^-2与6.7 t·hm ^-2, 分别实现了当年光温水条件下该栽培体系产量潜力的92%、104%、84%与78%。相关分析表明, 土壤容重与产量潜力实现程度呈显著负相关, 根干重密度与产量潜力实现程度呈显著正相关。土壤物理(容重)与肥力(有机质含量)条件对玉米根系的生长和产量潜力的实现有显著影响。对土壤容重和有机质含量分析表明, 黑龙江852农场黑土土壤容重适中, 土壤有机质含量高, 耕层有机质为69.3 g·kg^-1, 陕西长武黑垆土土壤容重最小, 耕层容重为1.15 g·cm^-3, 土壤质地为壤质土, 两地的土壤条件有利于根系生长, 玉米根量较大, 0~40 cm横向分布广泛, 有利于产量潜力的实现, 分别实现92%和104%产量潜力; 河南温县潮土10 cm以下土壤容重大, 尤其10~20 cm的犁底层容重最大为1.53 g·cm^-3, 土壤有机质含量较低, 四川简阳紫色土土壤有机质含量较低, 整个土体容重较高, 并且土壤黏重, 两地的土壤性状不利于根系生长, 分别实现了产量潜力的84%和78%。因此, 应根据各主产区的土壤状况进行针对性的土壤改良与培肥, 为实现玉米产量潜力与大面积均衡增产奠定基础。中国生态农业学报. 2012 20(7): 874-881.

风云二号静止气象卫星数据估算土壤表面水分方法研究

张霄羽, 王娇

张霄羽, 王娇考虑到土壤水分会影响地表温度随太阳辐射变化的幅度, 本文提出利用多时相热红外波段和可见光波段数据反演地表水分的算法, 并利用第一代静止气象卫星-- 风云二号数据估算了2010年9月30日和10月20日西北地区范围的土壤表面水分, 并与先进机械辐射扫描计(advanced mechanically scanned radiometer: AMSR)土壤水分产品进行比较验证。结果表明: 该算法估算的土壤表面水分与AMSR土壤水分产品相关性为0.52, 两者的均方根误差在0.025 g·cm ^-3以内, 最大误差不超过0.07 g·cm^-3。同时, 利用该算法生成西北地区土壤表面水分空间分布图, 与同期降水资料相比较, 两者空间分布较为一致。此外, 该算法可获得5 km×5 km空间尺度的土壤表面水分, 提高了土壤水分遥感估算的空间分辨率。中国生态农业学报. 2012 20(7): 882-887.

冬小麦不同生育阶段水分利用对保水剂与氮肥的响应

杨永辉, 武继承, 吴普特, 黄占斌, 何方, 杨先明

杨永辉, 武继承, 吴普特, 黄占斌, 何方, 杨先明为探明保水剂和氮肥及其配施后对冬小麦不同生育阶段水分利用的作用机理, 通过大田试验, 以不施保水剂和氮肥为对照, 研究了保水剂(60 kg·hm^-2)与氮肥[0、225 kg(N)·hm^-2、450 kg(N)·hm^-2]单施及其配施后对冬小麦不同生育阶段的土壤水分、干物质积累及水分利用的作用特征。结果表明: 保水剂和氮肥的施用均提高了土壤剖面各层次的含水量及冬小麦干物质积累量、产量和水分利用效率。各处理中以单施450 kg(N)·hm^-2氮肥、单施保水剂及保水剂与450 kg(N)·hm^-2氮肥配施处理土壤含水量较高。不施保水剂时, 随施氮量的增加, 冬小麦地上部干物质积累量显著提高。施用保水剂时, 氮肥用量过高, 干物质积累有所降低。拔节-收获期, 保水剂与225 kg(N)·hm^-2氮肥配施处理冬小麦干物质积累量均较高, 且到生育后期效果更明显。在播种-拔节期和孕穗-灌浆期, 随氮肥用量的增加水分利用效率提高, 且保水剂与氮肥配施处理增加幅度更大。而灌浆-收获期, 高氮[450 kg(N)·hm^-2]和保水剂与225 kg(N)·hm^-2氮肥配施处理的水分利用效率提高幅度最大, 分别较对照增加53.8%和57.8%。而最终产量与水分生产效率以60 kg·hm^-2保水剂与225 kg(N)·hm^-2氮肥配施处理最高。说明氮肥用量适宜时, 施用保水剂冬小麦产量和水分利用效率的提高幅度更大。中国生态农业学报. 2012 20(7): 888-894.

高CO₂浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响

于显枫, 张绪成

于显枫, 张绪成 CO₂和光能是植物光合作用的动力和底物, 它们的变化必然引起植物光合特性和生长的变化。研究大气CO₂浓度和光强变化对植物光合生理的影响, 有利于认识作物对全球生态变化的生理响应机制。试验以高大气CO₂浓度和遮荫为处理手段, 通过测定小麦(Triticum aestivum)旗叶的光合气体交换参数、光强光合速率响应曲线和产量构成因子, 分析光强光能利用效率之间的关系, 研究高大气CO₂浓度(760 μmol·mol^-1)和遮荫对小麦叶片光合特性及产量构成因子的影响。结果表明, 高大气CO₂浓度下, 小麦叶片的净光合速率(Pn)增加; 同时最大净光合速率(P_nmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)显著升高; 遮荫处理使小麦叶片的P_nmax、LSP、LCP降低。正常光照下大气CO₂浓度升高使小麦叶片呼吸速率(R_d)显著下降, 遮荫后大气CO₂浓度升高对Rd无显著影响。大气CO₂浓度升高能显著提高小麦叶片表观量子效率(AQY), 而遮荫对AQY的影响因大气CO₂浓度而异, 高大气CO₂浓度下遮荫使AQY显著提高, 正常大气CO₂浓度下遮荫则使AQY明显下降。高大气CO₂浓度下遮荫使小麦株高、穗长增加, 而穗粒数、单株穗粒重、千粒重减小。受光合特性的变化和光强限制, 高大气CO₂浓度下遮荫使小麦叶片呼吸增强, 导致P_n下降, 不利于干物质积累和籽粒产量的形成。中国生态农业学报. 2012 20(7): 895-900.

光强对福建马蓝光合特性的影响

宁书菊, 张英娇, 林建勇, 魏道智
宁书菊, 张英娇, 林建勇, 魏道智以药用植物福建马蓝(Strobilanthes cusia)为材料, 研究不同光强对福建马蓝光合特性的影响。结果表明, 不同光强(100%自然光照、30%自然光照、6%自然光照)处理下, 马蓝叶片的光合速率日变化均呈双峰型曲线。3 种光强处理中, 以30%自然光强下光合速率最高。与自然光照相比, 遮荫条件下(30%自然光照、6%自然光照)马蓝具有较高的初始荧光(Fm)、PSⅡ的光化学活性(Fv/Fo)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、光化学量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和较低的非光化学淬灭系数(qN); 遮荫条件下, 马蓝是通过提高叶片叶绿素a/b含量, 降低光补偿点, 提高光系统中光反应中心光化学活性, 增强系统的光能转换效率来提高光合速率, 以弥补弱光条件下光能的不足。试验发现遮荫条件下, 光合速率和气孔导度相关度较低, 非气孔因素应是遮阴影响马蓝光合的主要因子, 同时发现遮荫使得马蓝气孔对于光照强度响应的敏感度显著增加。光强对马蓝叶片药效学成分靛蓝、靛玉红中靛蓝含量影响不显著, 100%自然光处理的靛玉红含量大于两个遮荫处理。福建马蓝适宜于30%自然光照条件下的间作套种或林下栽培, 对其生长有利。中国生态农业学报. 2012 20(7): 901-908.

福建超级稻品种茎秆结构特征及其与抗倒性和产量的关系

杨惠杰, 房贤涛, 何花榕, 谢祖钦
杨惠杰, 房贤涛, 何花榕, 谢祖钦为探讨超级稻品种的茎秆结构特征及其与抗倒伏性和产量因子的关系, 以期为选育抗倒伏的水稻品种及高产栽培提供参考依据, 选用福建省育成的经农业部认定的4个超级稻品种("Ⅱ优明86"、"Ⅱ优航1号"、"特优航1号"和"Ⅱ优航2号")及对照品种"汕优63"为材料, 按常规方法进行田间试验, 在成熟期每品种各选取有代表性的20个茎蘖, 测定基部伸长节间的抗折力、各节间至穗顶的长度及鲜重、节间长度、粗度和秆壁厚度, 并进行室内考种。结果表明, 除"Ⅱ优明86"的倒1节间极显著短于对照外, 超级稻品种各节间多数不同程度比对照长; 各节间粗度多数与对照差异不明显; 在节间壁厚方面, 除"Ⅱ优明86"倒1节间极显著厚于对照外, 其他多数低于对照; 超级稻品种各节间的倒伏指数均大于对照, 且多数达极显著水平, 但倒伏指数均小于200, 表明均具有较强的抗倒能力; 茎秆基部3个伸长节间的抗折力与相应节间壁厚呈极显著正相关, 各节间的倒伏指数与相应节间壁厚呈显著或极显著负相关, 而与株高、节间长、节间粗度关系不显著, 显示供试品种的抗倒伏性能主要取决于节间秆壁的厚度; 穗长与节间壁厚呈显著正相关, 增加基部伸长节间壁厚有利于孕育大穗。在超级稻品种培育过程中, 可寻找植株矮化以外的抗倒因素, 培育茎秆壁厚实的品种, 以增强品种的抗倒伏能力。中国生态农业学报. 2012 20(7): 909-913.

不同根型苜蓿根颈变化特征分析

南丽丽, 师尚礼, 郭全恩, 田丰, 范俊俊
南丽丽, 师尚礼, 郭全恩, 田丰, 范俊俊在甘肃省3个不同生态区(天水半湿润区、兰州半干旱区和武威干旱区), 应用Marquez-Ortiz法和Johnson法对根茎型"清水"苜蓿(Medicago sativa L. cv. "Qingshui")、根蘖型野生黄花苜蓿(native M. falcata material)和"甘农2号"杂花苜蓿(M. varia Martin. cv. "Gannong No.2")及直根型"陇东"苜蓿(M. sativa L. cv. "Longdong")生长前3年的根颈特性进行了连续研究。结果表明, 在3个生态区, 不同根型苜蓿根颈特性差异显著, 其中根茎型"清水"苜蓿根颈直径和分枝直径均较细, 根颈入土深度较深, 根颈分枝数较多; 根蘖型野生黄花苜蓿和"甘农2号"杂花苜蓿的根颈直径和分枝直径均较粗, 根颈入土深度相对较浅, 根颈分枝数与根茎型"清水"苜蓿差异不显著; 直根型"陇东"苜蓿的各项指标介于根茎型与根蘖型苜蓿之间, 与根蘖型苜蓿更接近。根茎型、根蘖型苜蓿的水平伸展特性在不同生态区和不同土壤质地生长当年和生长第2年均未表现, 生长第3年根茎/根蘖性状在3个生态区均得到表达, 但根茎率/根蘖率不同。根茎率在天水半湿润区最高, 武威干旱区最低; 根蘖率在武威干旱区和兰州半干旱区较高, 天水半湿润区较低, 且根茎率/根蘖率随生育时期的延长呈增加趋势。结荚期根茎型"清水"苜蓿在天水半湿润区根茎率为76.7%, 兰州半干旱区、武威干旱区分别为43.5%和39.0%。根蘖型黄花苜蓿和"甘农2号"杂花苜蓿的根蘖率在兰州半干旱区为61.2%和50.6%, 在武威干旱区为58.7%和54.7%, 在天水半湿润区为44.5%和36.3%。中国生态农业学报. 2012 20(7): 914-920.

假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱的生物活性及代谢酶活性的影响

林江, 符悦冠, 黄武仁, 韩冬银, 张方平, 贲庆贺
林江, 符悦冠, 黄武仁, 韩冬银, 张方平, 贲庆贺为研究假蒟对螺旋粉虱的作用效果及对体内酶活力的影响, 在实验室采用叶片浸渍法测定了不同浓度的假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱成虫、若虫和蛹的生物活性, 并用生化方法测定了成虫体内几种代谢酶的活性变化。结果显示, 假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱具有良好的生物活性, 且随着处理时间的延长, 活性增强, 其活性大小为成虫若虫蛹。处理168 h时, 假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱若虫的LC50值(0.932 mg·mL^-1)仅为处理24 h 时LC50值(2.207 mg·mL^-1)的42.23%。处理72 h时, 假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱成虫和若虫的LC50值(0.430 mg·mL^-1和1.303 mg·mL^-1)分别为蛹(1.894 mg·mL^-1)的22.70%和68.79%。经假蒟石油醚萃取物处理24 h后, 螺旋粉虱成虫体内的乙酰胆碱酯酶(AchE)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)等代谢酶均受到一定程度的抑制。10 mg·mL ^-1的假蒟石油醚萃取物对3种酶的抑制率分别为82.53%、82.79%、52.26%, 但低浓度的假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱成虫CarE、GSTs两种酶的活性反而有诱导现象, 其中对GSTs诱导效应较为明显。由此表明, 假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱有明显的毒杀作用。中国生态农业学报. 2012 20(7): 921-926.

转基因抗虫棉对赤子爱胜蚓生长、生殖及SOD活性的影响

冷春龙, 俞元春, 吴电明, 舒洪岚, 刘标
冷春龙, 俞元春, 吴电明, 舒洪岚, 刘标转基因抗虫棉给人类带来经济效益的同时, 也存在生物安全性问题。蚯蚓通过影响土壤的物理和生物性质使土壤肥力发生变化。目前国内外针对转基因抗虫棉对蚯蚓的影响研究十分有限, 本研究通过室内喂养试验研究了转基因抗虫棉对赤子爱胜蚓生长、生殖及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。试验设置5个处理: 100 g牛粪+500 g土壤(CK)、50 g转基因抗虫棉叶+550 g土壤(50T)、100 g转基因抗虫棉叶+500 g土壤(100T)、50 g非转基因抗虫棉叶+550 g土壤(50NT)、100 g非转基因抗虫棉叶+500 g土壤(100NT)。结果表明, 喂养同等剂量转基因抗虫棉叶与非转基因抗虫棉叶的蚯蚓体重变化趋势基本一致, 总体来说喂养100 g棉叶(100T和100NT处理)的蚯蚓体重高于喂养50 g棉叶(50T和50NT处理)和喂养牛粪(CK)的蚯蚓。在培养试验结束时, 喂养100 g转基因抗虫棉叶(100T处理)蚯蚓体重下降为前一次测定时的23.8%。喂养同等剂量的转基因抗虫棉叶和非转基因抗虫棉叶的蚯蚓茧数和新产生的小蚓数无显著差异(在0 27和0 57之间变化), 但喂养100 g转基因抗虫棉叶(100T处理)的小蚓数低于其他处理。在大多数培养时间内, 同等剂量转基因抗虫棉叶处理对蚯蚓体内SOD活性的影响与非转基因抗虫棉叶处理差异不显著, 但是在试验结束时(201 d), 喂养50 g棉叶(50T和50NT处理)的蚯蚓体内SOD活性显著高于喂养100 g棉叶(100T和100NT处理)的蚯蚓。中国生态农业学报. 2012 20(7): 927-931.

柑橘黄龙病植株内生菌PLFAs多态性研究

郑雪芳, 刘波, 孙大光, 朱育菁, 段永平, 夏育陆, 阮传清, 肖荣凤
郑雪芳, 刘波, 孙大光, 朱育菁, 段永平, 夏育陆, 阮传清, 肖荣凤采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法, 分析柑橘黄龙病株不同部位及健康状态叶片内生菌群落结构。结果表明, 从柑橘黄龙病植株叶片共检测到42种PLFAs, 其中完全分布的生物标记有9种, 不完全标记有33种。对PLFAs进行聚类分析表明, 柑橘黄龙病株不同部位叶片内生菌PLFAs可以分为2大类群, 类群I特点为脂肪酸生物标记均为不完全分布, 类群Ⅱ的特点为脂肪酸生物标记在被检测的柑橘黄龙病植株的大部分叶片中均有分布。柑橘黄龙病株不同部位及健康状态叶片内生菌PLFAs组成及含量存在差异。总体来看, 不同朝向中, 东面叶片内生菌PLFAs含量最大; 不同高度中, 下部叶片内生菌PLFAs含量最大; 不同健康状态中, 带有黄龙病原叶片内生菌PLFAs含量比健康植株叶片更大。此外, 不同朝向中, 南面叶片真菌/细菌值最大, 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的比值(G⁺/G^- )较大; 不同高度叶片中, 真菌/细菌值差异不明显, G⁺/G^- 值差异明显, 上部最大, 下部次之, 中部最小; 不同健康状态中, 健康叶片的真菌/细菌值高于黄龙病株叶片。对柑橘黄龙病株不同部位及健康状态叶片内生菌多样性研究表明, 不同朝向和不同健康状态的叶片内生菌种群多样性指数差异显著, 不同高度的叶片内生菌种群多样性指数差异不显著。主成分分析表明, 主成分1和主成分2基本上能把柑橘黄龙病株不同朝向叶片内生菌种群区分开来。对柑橘黄龙病株不同部位及健康状态叶片进行聚类, 结果表明带有黄龙病原的叶片聚为一类, 不带黄龙病原的健康叶片分聚为两类, 其中, 不同朝向的叶片分聚在不同的亚类群中, 表明柑橘黄龙病株内生菌PLFAs分布与叶片健康状态和叶片朝向均有紧密关系, 与叶片健康状态关系更为密切。中国生态农业学报. 2012 20(7): 932-944.

基于能流的生态农户分析与设计方法研究-- 以川北丘陵区一肉狗养殖户为例

税伟, 李碧军, 白剑平
税伟, 李碧军, 白剑平为了探索基于能流理论的生态农户分析与规划设计方法, 以四川北部丘陵区一个肉狗养殖户为研究案例, 运用能流理论与分析方法, 对该农户的生态系统能流进行诊断分析, 进而对两种基于肉狗养殖的新生态农户模式设计方案进行系统结构分析、组分模拟与综合效益的评价与比较。结果显示: 原生态农户是一个有机型系统, 但能量转化率很低, 仅为0.62%; 能量输出能力较差, 种植子系统与养殖子系统的能量产投比分别为3.93和0.32; 能量循环指数也较低, 为0.70, 低于国内20世纪70年代末的水平。该系统应适当增加有机能的投入以改善系统的能流状况。两种基于肉狗养殖的新生态农户设计模式的系统自我维持能力会增强, 能量转化效率明显提升, 模式一为1.02%, 模式二为1.13%; 能量循环指数也明显提高, 分别为0.83和0.84; 种植子系统和养殖子系统能量产投比明显提升, 分别为4.80、0.48和4.93、0.46。新设计生态农户模式的综合效益均高于原生态农户。模式一的综合效益高于模式二, 最终形成了比较严谨的生态农户设计方案。研究发现, 基于能流理论对原农户生态系统进行诊断与分析, 并结合多种新生态农户设计模式的能流模拟与综合效益比较, 为生态农户的系统分析与优化设计提供了一种好方法与解决方案, 为提高农户生态系统的能量输出能力和综合效益的最优化提供了现实的参考依据。中国生态农业学报. 2012 20(7): 945-955.

长三角平原水网区城郊循环农业圈层模式研究

耿晨光, 段婧婧, 王灿, 章明奎, 施加春, 李汛, 段增强
耿晨光, 段婧婧, 王灿, 章明奎, 施加春, 李汛, 段增强依据循环理念和长三角平原水网地区自身特点, 以协调农业生产、环境保育和社会发展关系, 促进城郊农业的和谐发展为目标, 建立了长三角平原水网区循环农业圈层发展模式。在系统调查分析和圈层建设基础上, 对该模式进行了集成熟化, 探索并突出了圈层搭建的主要技术环节和应用参数。本模式为以城乡为中心构建同心圆的圈层循环农业发展模式, 包括城乡结合部为第1圈层的旱稻模式, 以蚕桑、苗木、经济林等多年生农林产业及水产畜牧业为主的第2圈层的"种养加"模式, 以及以优质高产粮油、蔬菜生产基地为主的第3圈层规模农业模式。研究显示, 该模式中的循环生产链结具有良好农业生产应用前景, 利用园林地稻田湿地系统接纳生活污水技术, 预计长三角地区每年30多亿t农村生活污水将得以接纳, 可极大地缓解地区水体环境负荷。该模式组装集成畜禽粪便分散式土地处理、农业秸秆基质化、蚯蚓堆肥等技术要点, 具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。该模式运行良好, 具有重要的理论和实践推广意义。中国生态农业学报. 2012 20(7): 956-962.

中国生态农业学报

我国农业/农村生态景观管护对策探讨*

生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持*

以病虫害控制为中心的农业生态景观建设

美国市民农园生态植被景观营建及其启示

市民参与型的乡村景观保护-- 以日本海上森林国营里山公园建设为例

秸秆还田方式和氮肥类型对黄淮海平原夏玉米土壤呼吸的影响

不同有机物料对黑土及其复合胶体比表面积和电荷性质的影响

滇池流域不同土地利用方式土壤磷解吸研究

温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响

轮耕对渭北旱塬春玉米田土壤理化性状和产量的影响

4种典型土壤上玉米产量潜力的实现程度及其因素分析

风云二号静止气象卫星数据估算土壤表面水分方法研究

冬小麦不同生育阶段水分利用对保水剂与氮肥的响应

高CO2浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响

光强对福建马蓝光合特性的影响

福建超级稻品种茎秆结构特征及其与抗倒性和产量的关系

不同根型苜蓿根颈变化特征分析

假蒟石油醚萃取物对螺旋粉虱的生物活性及代谢酶活性的影响

转基因抗虫棉对赤子爱胜蚓生长、生殖及SOD活性的影响

柑橘黄龙病植株内生菌PLFAs多态性研究

基于能流的生态农户分析与设计方法研究-- 以川北丘陵区一肉狗养殖户为例

长三角平原水网区城郊循环农业圈层模式研究

高CO₂浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响