中国生态农业学报

土壤冻融作用对植物生理生态影响研究进展

杜子银, 蔡延江, 王小丹, 鄢燕, 鲁旭阳, 刘淑珍

杜子银, 蔡延江, 王小丹, 鄢燕, 鲁旭阳, 刘淑珍土壤冻融作用是季节性冻土区和多年冻土区常见的自然现象, 主要是指由于土壤温度变化而出现的反复冻结解冻过程。冻融作用不仅影响土壤的理化和生物学性质, 而且还会改变植物的生理生态过程, 从而可能对冻土广泛分布的高纬度和高海拔地区植被生态系统生产力产生重要影响。本文重点论述了土壤冻融对植物地上和地下部分生理生态过程的影响效应以及全球变化背景下高寒植被生态系统对不同冻融格局的响应特征, 总结了不同气候环境条件及生境胁迫下植物光合作用、生物量和生产力、根系生长及其对水分和温度胁迫响应等的生理生态表现, 同时对当前土壤冻融与植物生理生态领域研究存在的不足进行了阐释, 提出全球变化背景下频繁的土壤冻融作用将强烈改变植被生态格局和功能, 并指出这种改变在高寒生态系统中表现将更为显著。中国生态农业学报. 2014 22(1): 1-9.

3种蔬菜种植模式下土壤氮素平衡的比较研究

郭瑞华, 杨玉宝, 李季

郭瑞华, 杨玉宝, 李季氮素利用效率用于反映当季作物从肥料中同化的氮量, 这在农业生产实践中至关重要。不合理的氮肥施用将导致土壤板结、地下水污染以及作物品质下降等一系列问题, 因此近年来备受关注。本文以中国农业大学曲周试验站日光温室有机蔬菜生产长期定位试验为基础, 借鉴前人对于氮素平衡的研究方法, 即氮盈余=氮输入(肥料氮+移栽苗带入氮+灌水带入氮) 氮输出(收获物带出氮), 研究2011年春季有机、无公害和常规3种温室茄子种植模式下土壤氮素表观平衡的盈余变化。结果表明: 有机、无公害、常规3种种植模式下, 土壤耕层0~20 cm土壤全氮含量差异极显著, 其中有机生产模式最高, 为2.6 g·kg^-1, 无公害生产模式为1.7 g·kg^-1, 常规生产模式最低, 为1.3 g·kg^-1; 3种种植模式下氮素的总输入分别为1 150 kg·hm^-2、1 182 kg·hm 2、1 433 kg·hm^-2, 总输出分别为178 kg·hm^-2、135 kg·hm^-2、116 kg·hm^-2, 茄子单季产量分别为93 458 kg·hm^-2、93 320 kg·hm^-2、90 209 kg·hm^-2, 最终氮素盈余量分别为971 kg·hm^-2、1 046 kg·hm^-2、1 317 kg·hm^-2。有机种植模式与无公害和常规种植模式相比, 茄子单季产量分别提高0.1%和3.6%, 氮素盈余分别降低7.2%、26.3%。综上, 有机种植模式对耕层土壤的氮素累积贡献最大, 且较无公害和常规种植模式相对高产。有机模式土壤氮盈余较少, 表现出较高的氮素利用效率。本研究结果可为选择高产、健康的种植模式提供参考依据。中国生态农业学报. 2014 22(1): 10-15.

不同土地利用和施肥方式下黑土碳平衡的研究

李海波, 韩晓增

李海波, 韩晓增本研究进行了东北黑土不同土地利用(草地GL、裸地BL)与农田施肥管理方式(无肥NF、化肥NPK及化肥+有机肥处理NPKOM)下草本植物与作物净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)以及土壤碳排放的估算, 目的是揭示自然与农田生态系统及经过土壤大气界面的碳收支平衡。土壤生长季碳排放总量(R_gs)、全年碳排放总量(R_ann)以及全年微生物异养呼吸总量(R_m)以如下顺序递减: NPKOM>GL>NPK>NF>BL, 5个处理之间存在显著差异(P<0.05), 但是草地与农田化肥+有机肥处理之间差异不显著(P>0.05)。净初级生产力表现: GL>NPKOM>NPK>NF>BL, 5个处理之间存在显著差异(P<0.05)。草地总生物量及固碳量显著高于农田各处理(P<0.05), 草地NPP总量与农田各处理相比增加32%~96%。化肥+有机肥处理和化肥处理NPP总量比无肥处理高46%和49%。草地与农田的NEP均为正值, 表明草地与农田在生态系统尺度上均是大气CO₂的"汇"。对大气土壤界面碳平衡的分析表明, 当前管理方式下, 草地土壤是大气碳库的净汇, 而裸地和农田土壤是净源。农田不同施肥处理土壤有机碳含量呈下降趋势, 但增加有机肥的投入可增强土壤的固碳容量, 达到新的碳平衡。中国生态农业学报. 2014 22(1): 16-21.

单宁酸对不同pH茶园土壤中活性铝形态分布的影响

苏有健, 廖万有, 王烨军, 张永利, 罗毅, 胡善国

苏有健, 廖万有, 王烨军, 张永利, 罗毅, 胡善国采集云南省普洱市和江西省南昌县两地典型的茶园土壤, 通过添加HCl和Ca(OH)2调节土壤pH, 研究不同pH(3.0、3.5、4.0、4.5)茶园土壤添加0.4 mmol·kg^-1、2.0 mmol·kg^-1、4.0 mmol·kg^-1、8.0 mmol·kg^-1、12.0 mmol·kg^-1单宁酸后, 活性铝形态交换态铝(Al³⁺)、单聚体羟基铝[Al(OH)²⁺、Al(OH)₂⁺]、酸溶无机铝[Al(OH)₃⁰]和腐殖酸铝[Al-HA]的分布特征。结果表明: 单宁酸添加量为0~0.4 mmol·kg^-1和0~2.0 mmol·kg^-1时, 江西南昌和云南普洱茶园土壤中交换态铝随土壤pH的增加呈明显下降趋势, 而羟基态铝、酸溶无机铝和腐殖酸铝呈逐渐上升趋势; 当单宁酸浓度增至2.0 mmol·kg^-1以上时, 随土壤pH的增加, 单宁酸对活性铝释放的抑制作用增强, 各形态活性铝含量都较低, 且不同pH处理土壤间的差异不显著。0~20 cm土层土壤与20~40 cm土层土壤变化规律大致相似, 总体上看, 下层土壤活性铝总量高于上层。云南普洱茶园土壤活性铝总量明显高于江西南昌的茶园土壤。相关分析表明, 0~20 cm土层土壤中, pH与羟基态铝、腐殖酸铝、土壤酸碱缓冲容量(pHBC)呈正相关(r=0.796, P<0.01; r=0.960, P<0.01; r=0.852, P<0.01); pHBC与交换态铝、羟基态铝呈负相关(r= 0.904, P<0.01; r= 0.645, P<0.05), 而与腐殖酸铝呈正相关(r=0.795, P<0.01)。同时, 单宁酸加入浓度为0~0.4 mmol·kg^-1时, 土壤pH明显上升, 之后随着单宁酸加入浓度的增加土壤pH持续下降, 土壤pH(Y_pH)与单宁浓度(CDN)在此阶段基本符合方程: Y_pH= 0.04CDN+3.82 (R²=0.95, P<0.01)的线性变化趋势, 在单宁酸浓度达到8.0~12.0 mmol·kg^-1时, 土壤pH基本不再变化。中国生态农业学报. 2014 22(1): 22-30.

不同播量与行距对小麦产量与辐射截获利用的影响

武兰芳, 欧阳竹

武兰芳, 欧阳竹在田间试验条件下, 设置了3个播种量(6 kg·667m^-2、9 kg·667m^-2和12 kg·667m^-2)和3个种植行距(20 cm、25 cm和30 cm)共9个处理。通过测定小麦群体生长动态、辐射截获量和籽粒产量, 研究分析不同行距和播种量对小麦产量形成和辐射利用效率的影响。结果表明: 群体总茎数和叶面积指数表现为随播种量增大而增加；在相同播种量下, 尽管20 cm行距的小麦分蘖数最高, 但其有效成穗数却最低; 叶面积指数与群体总茎数变化动态一致, 而叶日积却表现为随行距和播量加大而增加。在相同播种量下, 籽粒产量和辐射利用效率均随着种植行距增加呈递增趋势变化, 在3个播种量下表现趋势一致。行距由20 cm增加到25 cm和30 cm, 籽粒产量平均增加81.62 g·m^-2和162.53 g·m^-2, 截获辐射利用效率平均增加0.18%和0.35%。产量和截获辐射利用率在行距间的差异均达到极显著水平, 而播种量之间没有表现出显著差异, 播种量和行距之间也没有明显互作效应。由此说明: 调整行距对产量的影响作用大于调整播种量对产量的影响作用。因此, 在水肥条件较好的黄淮海平原区小麦生产中, 把传统种植行距15~20 cm调整为25~30 cm, 播种量在常规播种量的基础上适量增加, 可以提高小麦单产与辐射资源利用潜力。中国生态农业学报. 2014 22(1): 31-36.

土壤含水率监测位置对温室滴灌番茄耗水量估算的影响

赵伟霞, 李久生, 王珍, 栗岩峰, 张志云

赵伟霞, 李久生, 王珍, 栗岩峰, 张志云土壤水分传感器埋设位置的选择是局部灌溉条件下获得作物根区代表性土壤含水率数据, 从而制定滴灌灌溉制度的关键。本文以日光温室滴灌番茄为对象, 研究滴灌线源土壤湿润体内含水率分布状况, 通过对比距滴灌带不同位置处土壤含水率监测结果估算番茄耗水量的差异, 探讨土壤含水率监测的合理位置。结果表明, 番茄生育期内14~25 mm的灌水定额主要用于增加0~40 cm土层的土壤含水率, 湿润体内日平均土壤含水率分布在75%~100%田间持水率。作物生育期内连续多次滴灌条件下, 沿滴灌带单个灌水器形成的湿润土体会充分叠加, 形成近似均匀的土壤含水率带状分布, 且作物生育期内沿深度方向0~40 cm土层土壤含水率均值无显著性差异, 距滴灌带不同水平距离的土壤含水率随时间的变化趋势具有同步特点, 无明显的滞后性。以集中80%总根量的土壤深度作为滴灌番茄水分渗漏下界面时, 14~25 mm的灌水定额会导致深层渗漏, 且深层渗漏量表现出一定的空间变异性。番茄生育期内深层渗漏量约占灌水量的13%。距滴灌带不同位置处的番茄耗水量除在番茄苗期和开花座果期有较大差异外, 其余生育阶段的差异均在10%以内。对温室滴灌番茄来说, 滴灌高频少量的灌溉特征有利于维持作物根系层适宜的土壤水分状态, 监测1个含水率剖面即可满足估算作物耗水量的要求。中国生态农业学报. 2014 22(1): 37-43.

紫色土区坡耕地植物篱模式综合生态效益评价

蒲玉琳, 谢德体, 倪九派, 魏朝富

蒲玉琳, 谢德体, 倪九派, 魏朝富科学评价植物篱模式提高坡耕地生态效益是进一步评价其生态经济社会综合效益的基础, 可促进优化植物篱模式在山丘区的推广与应用。针对已有文献对植物篱模式生态效益评价存在评价指标片面等问题, 选择植物篱模式下水土与农业面源污染物流失、土壤抗侵蚀力与土地生产力4方面指标, 应用层次分析法与熵权法相结合计算评价指标权重, 多因素综合评价法对西南紫色土区坡耕地紫穗槐、香根草、紫花苜蓿与蓑草4种植物篱模式进行综合生态效益评价。结果表明, 植物篱模式的综合生态效益和不同类型生态效益较常规横坡农作模式明显提高, 其中综合生态效益指数(A)、保持水土效益指数(B₁)、控制农业面源污染效益指数(B₂)、土壤抗侵蚀力效益指数(B₃)、土地生产力效益指数(B₄)分别增加206.4%~301.9%、228.6%~278.4%、212.6%~346.6%、93.7%~126.0%、23.6%~35.8%。植物篱模式不同类型生态效益指数大小顺序为B₂(1.165)> B₁(0.962)>B₄(0.495)>B₃(0.332)。不同植物篱模式提高坡耕地综合生态效益的效应表现为20 坡地紫穗槐模式>香根草, 13 坡地紫花苜蓿>蓑草。20 坡耕地植物篱模式综合生态效益指数平均增加幅度(295.0%)大于13 坡地植物篱模式(211.0%)。说明在西南紫色丘陵区的坡耕地, 尤其是20 以上坡耕地推广与实施灌木类植物篱可大幅提高其综合生态效益。中国生态农业学报. 2014 22(1): 44-51.

黄瓜叶片物理性状对黄瓜抗蚜性的影响

任佳, 周福才, 陈学好, 胡其靖, 杨爱民, 周建华, 邵久之, 钱媛媛

任佳, 周福才, 陈学好, 胡其靖, 杨爱民, 周建华, 邵久之, 钱媛媛为了研究黄瓜叶片表面物理性状在抗蚜性方面的作用, 以黄瓜蚜虫(瓜蚜)为研究对象, 在室内和田间研究了蚜虫在13个黄瓜品种上的存活率、繁殖率, 以及种群趋势指数, 探讨了黄瓜叶片茸毛密度、叶片维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状与蚜虫种群趋势指数的相关关系。结果表明: 取食不同品种黄瓜的若蚜存活率及单头蚜虫的产仔量存在显著差异(P<0.05)。其中, 蚜虫在抗虫黄瓜品种'阿信'上的存活率最低(40.16%), 在感虫品种'pepino'上的存活率最高(55.86%); 在不同的黄瓜品种上蚜虫的产仔量存在明显差异, 其中在感虫黄瓜品种上蚜虫的单头产仔量均在60头以上, 而在抗性品种'EP6392'上单头产仔量仅为48.25头。不同抗性黄瓜品种叶片的茸毛密度、维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状存在明显差异, 其中感虫品种'四川寸金'的茸毛密度(372.63 根·cm^{-2)是高抗品种'阿信'(190.50 根·cm^{-2)的1.96倍, 高抗品种'阿信'叶片维管束埋深最深(0.5 mm), 明显大于高感品种'秀燕'(0.38 mm)和'pepino'(0.40 mm), 高抗品种'阿信'叶片表面蜡质含量(4.56 mg·g^{-2)是感虫品种'仪黄'(1.19 mg·g^{-2)的3.8倍。叶片茸毛密度、维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状与黄瓜上蚜虫种群趋势指数的相关性分析发现, 叶片茸毛密度与瓜蚜种群趋势指数存在显著正相关关系, 其回归方程为: Y=8.312 1x+10.700 0 (r=0.819 8, P=0.000 6); 而叶片维管束埋深和表面蜡质含量分别与瓜蚜种群趋势指数呈显著负相关, 其回归方程分别为: Y= 0.004 2x+0.557 1 (r=0.682 9, P=0.010 1)、Y= 0.181 0x+8.286 8 (r=0.752 7, P=0.003 0)。种群趋势指数(Y)和叶片茸毛密度(X₁)、维管束埋深(X₂)及表面蜡质含量(X₃)3个因素的多元逐步回归方程为: Y=38.624 6+0.043 1X₁ 39.165 3X₂ 1.044 3X₃　(r²=0.830 7), 通径系数分别为P_茸毛密度→ Y=0.414 2, P_{维管束埋深}→Y=0.166 0, P_蜡质含量→Y=0.206 7, 表明在叶片的这些物理性状中, 维管束埋深对黄瓜抗蚜性的影响最大, 是黄瓜品种抗蚜性的重要因素之一。中国生态农业学报. 2014 22(1): 52-57.}}}}

福寿螺对水体环境与水体微生物的影响

潘冬丽, 张家辉, 龙俊, 章家恩, 赵本良, 罗明珠

潘冬丽, 张家辉, 龙俊, 章家恩, 赵本良, 罗明珠福寿螺为首批入侵中国的16种危害最大的外来物种之一, 它适应性强、食性广泛、繁殖速度快, 近年来对稻田等水体生态系统造成了较大危害。本研究通过室内养殖试验, 探讨了福寿螺对水体环境, 以及福寿螺养殖液对水体放线菌和酵母菌的影响效应。结果发现, 与对照处理相比, 养殖福寿螺的水体呈弱酸性, 水体的浊度、总氮、总磷等含量随着养殖时间的延长而增大。同时, 福寿螺养殖液使水体中总细菌的数量显著增加, 对酵母菌的生长有促进效应, 但不同密度福寿螺的养殖液对酵母菌和放线菌的生长均无显著差异。本研究表明, 福寿螺入侵可能会导致水体富营养化和水质恶化等环境问题。这些研究结果可为福寿螺入侵的生态危害及风险评价提供参考依据。中国生态农业学报. 2014 22(1): 58-62.

拟南芥DA1-Related Protein 2基因参与调控植物对盐胁迫的响应

杨磊, 赵红桃, 王志娟, 李霞

杨磊, 赵红桃, 王志娟, 李霞土壤盐渍化是目前农业生产面临的主要问题之一, 同时种子萌发转绿作为植物幼苗形态建成的基础对盐胁迫最为敏感。本研究以Col-0、Ler野生型拟南芥和osr1短根突变体拟南芥为试验材料, 通过图位克隆方法得到调控根生长的DAR2(DA1-Related Protein 2)基因。本研究利用RT-PCR方法, 发现生长10 d的Col-0幼苗在200 mmol·L^-1氯化钠条件下处理6 h和12 h, DAR2基因受盐胁迫诱导; 200 mmol·L^-1氯化钠处理后, 组织化学染色结果显示, 萌发1 d的根尖韧皮部和3 d的叶片pDAR2::GUS的表达上升, 进一步表明DAR2基因受到盐胁迫的诱导。统计不同MS培养基[0(CK)、100 mmol·L^-1氯化钠、150 mmol·L 1氯化钠、200 mmol·L^-1氯化钠、150 mmol·L^-1氯化钾、200 mmol·L^-1甘露醇]上Col-0和dar2-3的萌发率和转绿率发现: 随着氯化钠浓度的逐渐增大, 突变体无论萌发还是转绿时间明显比野生型晚。在150 mmol·L^-1氯化钾和200 mmol·L^-1甘露醇培养条件下, 萌发和转绿的时间也比野生型要晚。这些结果表明突变体在萌发和转绿期对盐胁迫的敏感性比野生型明显增强, 进一步证明了突变体对盐胁迫的敏感性并不是对离子的特异响应。这些研究结果为深入了解逆境胁迫下植物早期生长发育的可塑性调控机制奠定了基础, 同时也为通过生物技术改良作物抗逆性提供了理论依据。中国生态农业学报. 2014 22(1): 63-71.

北方新型温室循环农业模式种植效益与发展对策研究*--以徐水县"菜/果菌"连体温室模式为例

周颖, 邱建军, 尹昌斌, 李贵春, 祖君鸣, 杜艳芹, 雷冬侠

周颖, 邱建军, 尹昌斌, 李贵春, 祖君鸣, 杜艳芹, 雷冬侠本文开展了"菜/果菌"循环农业模式的经济效益及发展对策研究, 目的是摸清菇房蔬菜温室连体温室大棚生产全过程的成本投入及经济效益情况, 定量比较连体温室与普通温室大棚种植模式生产效益, 并提出建设性的对策和建议。研究采用规范分析与实证分析相结合的方法: 通过实地调研和农户访谈, 了解菇房温室连体大棚的设计结构及栽培措施, 分析产业链条结构及模式基本特征; 通过跟踪监测与问卷调查, 比较分析连体温室与普通温室种植模式的成本投入与经济效益。结果表明: 基于连体温室大棚的"菜/果菌"循环农业模式比普通温室大棚经济效益高; 以单一种植茄子、青椒、西红柿和丝瓜4种蔬菜的生产模式效益做比较, 连体温室大棚的年均净收益分别是传统大棚净收益的6.3倍、3.5倍、2.3倍和1.1倍, 较大幅度提高了劳动生产率; 基于连体温室设计的种植模式是值得在我国北方推广的一种新型模式。中国生态农业学报. 2014 22(1): 72-79.

库尔勒香梨叶片全钾含量高光谱估算模型研究

柴仲平, 陈波浪, 蒋平安, 盛建东, 李珊珊, 刘茂, 孟亚宾

柴仲平, 陈波浪, 蒋平安, 盛建东, 李珊珊, 刘茂, 孟亚宾为实现库尔勒香梨养分状况的无损、实时、快速监测, 利用便携式光谱仪(SVC HR-768)测定不同钾肥施用量的20年树龄库尔勒香梨叶片光谱反射率, 并结合叶片全钾含量的室内分析, 对叶片全钾含量与原始光谱、一阶导数光谱、高光谱参数之间相关性进行分析。结果表明: 在425 nm处原始光谱与叶片全钾含量构建的线性模型, 调整决定系数R²值达到0.913; 在630 nm处一阶微分光谱与全钾含量构建的线性模型, 调整决定系数R2值为0.986。叶片全钾含量与高光谱特征变量中绿峰位置变量(Rg)和红谷位置变量(Ro)的相关性极显著, 由此构建的线性模型调整决定系数R² 值均达到0.96以上。通过模型检验, 确定基于630 nm的光谱一阶微分(X₆₃₀)模型Y=1 136.835X₆₃₀+50.709为库尔勒香梨叶片全钾含量(Y)的最优估测模型。中国生态农业学报. 2014 22(1): 80-86.

基于红边参数的水浇地与旱地春小麦各生育期叶绿素最佳估测模型比较研究

靳彦华, 熊黑钢, 张芳, 王莉峰

靳彦华, 熊黑钢, 张芳, 王莉峰通过分析水浇地与不同类型旱地春小麦红边参数变化规律, 利用与春小麦叶绿素含量相关性最好的红边位置, 分别建立水浇地与旱地春小麦叶绿素含量最佳估测模型。结果表明: 春小麦的红边位置表现出水浇地>阴坡旱地>半阴/阳坡旱地>阳坡旱地的特点。起身期到扬花期, 各地类春小麦红边位置均偏向长波方向, 扬花至乳熟期, 又偏向短波。水浇地与阴坡旱地春小麦的红边在起身期和乳熟期存在"单峰"现象, 而在其他各期均为"双峰"; 半阴/阳坡旱地在抽穗和扬花期"双峰"明显, 在起身、拔节和乳熟期表现出"单峰"现象; 阳坡地在各生育期均为"单峰"现象。整个生育期, 水浇地春小麦的红边面积最大, 阳坡地的最小。起身期至乳熟期, 水浇地与旱地春小麦叶绿素含量线性模型的拟合R²和检验R²均大于0.81, RMSE均小于1.70, 说明可以利用红边位置预测各地春小麦叶绿素含量。中国生态农业学报. 2014 22(1): 87-92.

AquaCrop模型在西北胡麻生物量及产量模拟中的应用和验证

李玥, 牛俊义, 郭丽琢, 高珍妮, 孙小花

李玥, 牛俊义, 郭丽琢, 高珍妮, 孙小花为了预测水分和养分对胡麻籽粒产量、生物量与水分生产率的影响, 使用FAO研发的水分驱动作物模型AquaCrop对胡麻在不同灌溉与氮磷水平下的生长情况进行模拟和验证。试验分别于2011年、2012年在甘肃省榆中县良种场进行, 试验设置4个灌溉水平, 3个氮水平, 3个磷水平。模型性能的评价采用模型效率(E)、决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)等统计指标。分析结果表明: AquaCrop模型校正的籽粒产量和生物量在不同灌溉与氮磷水平处理下的预测误差统计值为: 0.97<E<0.99, 0.11<RMSE<0.33, 0.11 t·hm^-2< MAE<0.42 t·hm^-2, 与2012年的试验观察数据(0.96<E<0.99, 0.11<RMSE<0.42, 0.11 t·hm^-2<MAE<0.39 t·hm^-2)基本一致; 同时, 群体覆盖(CC)与生物量的模拟结果与测定值也非常拟合。AquaCrop模型在充分灌溉处理下预测胡麻产量, 比非充分灌溉处理下具更高的准确性。因而, 水分驱动模型AquaCrop在西北胡麻区不同的灌溉与田间管理措施下有较高的模拟精确性, 具有广阔的应用前景和价值。中国生态农业学报. 2014 22(1): 93-103.

基于遗传投影寻踪模型的黑河中游地区农业节水潜力综合评价

赵西宁, 王玉宝, 马学明

赵西宁, 王玉宝, 马学明农业节水潜力综合评价是进行节水规划的重要依据。目前, 区域农业节水潜力的定量研究和综合评价研究仍存在不足。为此, 本研究以地处西北内陆的黑河中游地区为研究单元, 以流域统计资料和野外参与式农户调查资料为基础, 借鉴层次分析方法原理, 考虑区域社会经济发展水平、水文水资源状况、农业水资源开发利用、农业节水水平和生态环境对区域农业节水潜力的影响, 建立了区域农业节水潜力综合评价指标体系。并针对各个单项评价指标的不相容问题, 提出基于实码加速遗传投影寻踪的区域农业节水潜力综合评价模型, 利用最佳投影方向判断各指标对综合评价目标的贡献大小和方向, 通过投影指标值大小对黑河中游地区各区县(甘州区、民乐县、临泽县、高台县和山丹县)农业节水潜力实现水平进行评价。结果表明: 水利投资占GDP比例、渠道防渗面积比和管道输水面积比等指标对区域农业节水潜力的影响较大, 而人均粮食产量、人均水资源拥有量、供水量模数等指标影响较小; 2005年, 甘州区、民乐县、临泽县、高台县和山丹县的投影值Z(i)=(1.366 5, 1.170 4, 1.239 1, 1.259 6, 1.158 6), 故甘州区、高台县和临泽县农业节水技术水平较高, 山丹县和民乐县农业节水技术水平较低, 节水技术应用潜力空间较大。研究结果可为区域节水农业技术持续发展提供科学依据和决策支持。中国生态农业学报. 2014 22(1): 104-110.

面源污染减排增汇措施下的农业生态经济系统耦合状态分析--以三峡库区忠县为例

肖新成, 谢德体, 倪九派

肖新成, 谢德体, 倪九派三峡库区是国家生态环境建设重点治理区, 实现农业经济发展和控制农业面源污染是该区域当前面临的两大难题。为明确库区面源污染减排增汇政策与措施下的农业生态经济系统耦合态势, 以三峡库区典型面源污染治理区的忠县为例, 利用生态农业发展和面源污染治理相关方面的数据, 构建结构方程模型, 考察三峡库区忠县农业面源污染减排增汇政策与措施背景下的农业资源利用、农业发展与农业生态经济耦合系统中各要素的相互关系与作用路径。通过设定面源污染减排增汇政策与措施、农业资源利用、农业发展、耦合状态的4个潜变量及其所对应的观测变量, 根据对研究区农业生态经济系统耦合关系的感性认识, 提出了6个基本假设, 在此基础上设计农业生态经济系统耦合关系模型。实证结果表明: 农业面源污染减排增汇措施与农业资源利用之间具有相互影响的关系, 其路径系数为0.79, 说明政府的农业面源污染减排增汇措施促进了农业资源的合理利用; 农业面源污染减排增汇措施与农业发展之间具有相互影响的关系, 其路径系数为0.80, 说明面源污染的减排措施与政策对农业发展具有较强的激励作用; 农业发展与农业资源利用具有相互影响的关系, 其路径系数为0.77, 说明农业经济的发展建立在农业资源合理利用的基础上; 农业面源污染减排增汇措施对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用, 路径系数为0.85, 说明研究区面源污染减排措施对耦合态势具有明显改善作用; 农业资源利用和农业发展对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用且作用较大, 其路径系数分别为0.91和0.89, 说明农业产业与农业资源系统的耦合符合其本质的运行规律发展。综合考虑上述潜变量之间的结构关系, 发现农业面源污染减排增汇下的农业资源与农业经济发展成为影响系统耦合的关键, 这是理解系统耦合的一个有效视角。中国生态农业学报. 2014 22(1): 111-119.

计数模型在池塘养殖游憩服务价值评估中的应用

范晓赟, 杨正勇, 唐克勇, 张新铮, 杨怀宇

范晓赟, 杨正勇, 唐克勇, 张新铮, 杨怀宇随着社会经济的快速发展, 休闲渔业正在逐渐成为渔业产业经济发展的新方向。近十年来, 上海地区加大了对休闲渔业的投入, 使得该地区池塘养殖系统更加具有游憩服务价值。目前对池塘养殖游憩资源价值的研究相对较少, 对相应的评估方法及其在池塘养殖游憩价值评估中的适用性也需进一步探讨。由于对评估方法研究的滞后, 池塘养殖系统中的游憩服务价值往往得不到科学揭示。基于对青浦、嘉定、奉贤3区的实证调查结果, 本文以上海市为例, 使用计数模型的个人旅游成本法估算这3个地区的池塘养殖游憩价值, 进而将泊松模型和负二项模型进行对比研究, 并将本文得到的青浦地区池塘养殖游憩价值结果与前期研究成果进行比较, 探讨两种模型在池塘养殖评价中的有效性及个人旅游成本(ITCM)与区域旅游成本(ZTCM)两种方法在此类评估中的稳定性。研究发现: ①不同模型对池塘养殖游憩价值的评估结果存在差异, 总体来看负二项模型优于泊松模型。②个人旅游成本法与区域旅游成本法估计结果比值为4.98︰1, 分别以两种方法估算值作为养殖池塘系统游憩价值的上限值和下限值比较合适。③基于计数模型的个人旅行成本法评估青浦、嘉定和奉贤地区的池塘养殖游憩服务价值分别约为20 863.34 元·hm^-2·a ^-1、57 997.03元·hm^-2·a ^-1和522.73元·hm^-2·a ^-1。建议有关各方重新认识池塘养殖休憩价值, 继续加大休闲渔业支持力度, 保护该地区的池塘养殖生态系统, 以促进旅游及池塘养殖产业的可持续发展, 提高渔民收入水平。中国生态农业学报. 2014 22(1): 120-126.