中国生态农业学报

施肥方式对春玉米||蔬菜条带间作边行效应的影响

高杰云, 马兆伟, 李想, 陈清

高杰云, 马兆伟, 李想, 陈清粮菜条带间作系统中作物的种间相互作用主要集中在条带的边行区域, 加强粮菜条带间作系统的中间行与边行区域的作物地上部、地下部生长差异的研究, 对深化条带间作的认识及构建可持续的条带间作系统具有重要的意义。通过在粮菜条带间作体系的蔬菜条带中设置单施化肥和有机无机配施两种施肥方式, 对春玉米||(矮生菜豆秋白菜)的条带间作系统中边行、次边行和中间行的作物产量、干物质累积和分配、根层土壤速效氮、磷、钾养分含量以及根系空间分布的测定, 研究了粮菜条带间作系统中作物生长的边行竞争效应及施肥方式对边行效应的影响。结果表明: 单施化肥和有机无机配施方式下, 边行春玉米的产量、地上部干物质量均显著高于中间行, 产量分别比中间行提高58.7%、40.8%; 边行蔬菜植株的生长均受到抑制。两种施肥条件下边行、次边行矮生菜豆的生长均受到抑制, 其中单施化肥下的边行、次边行矮生菜豆的产量显著低于中间行, 分别比中间行降低49.7%和45.6%。春玉米吐丝期时, 边行春玉米的根系下扎深度比中间行深, 且呈现偏向蔬菜条带一侧的“偏态”生长。有机无机配施菜田春玉米条带边行区域表层土壤的根长密度、根系质量密度比单施化肥分别提高104.3%、77.5%, 边行矮生菜豆根长密度显著降低, 且有机无机配施的边行矮生菜豆根系生长受到的抑制最为严重。结合春玉米和蔬菜作物的地上部生长情况分析可以发现, 蔬菜条带的有机无机配施加剧了边行春玉米植株与边行蔬菜的竞争程度。边行春玉米的养分吸收优势使得边行区域根区土壤的速效氮、磷、钾养分含量显著降低。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1491-1501.

栽培模式及施肥对玉米和大豆根际土壤磷素有效性的影响

毛璐, 宋春, 徐敏, 雍太文, 王小春, 杨文钰

毛璐, 宋春, 徐敏, 雍太文, 王小春, 杨文钰栽培模式及施肥管理对作物吸收利用土壤磷素的影响较大, 本研究为探明玉米/大豆套作系统作物根系交互作用下根际土壤无机磷组分动态变化特征, 利用盆栽试验测定了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)和大豆单作(SS)3种栽培模式以及不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)和施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下玉米和大豆地上部生物量及吸磷量和根际与非根际土壤速效磷、无机磷组分含量, 以期为优化玉米/大豆套作系统磷素管理提供理论依据。研究结果表明同一施肥水平下, 套作玉米的籽粒产量显著高于单作玉米; 施磷显著提高了单作玉米籽粒产量, 而对套作玉米籽粒产量影响不大。无论施肥与否, 套作大豆秸秆及籽粒产量均高于单作大豆。所有施肥处理均表现为套作模式下单株作物地上部磷积累量显著高于单作模式。玉米成熟期, CK、NK处理下套作玉米根际土壤速效磷含量分别比单作玉米高54.2%和71.8%; 大豆始花期, NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量比单作大豆高19.8%。大豆成熟期, NK、NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量分别比单作大豆高23.8%和108.0%。无论是单作还是套作模式, 玉米根际土壤Al-P含量在3个施肥处理下均低于非根际土壤。CK和NK处理下单作玉米根际土壤Al-P含量分别是套作玉米的1.19倍和1.22倍; NPK处理下单作玉米根际土壤Fe-P含量是套作玉米的1.21倍。在CK、NK和NPK施肥处理下, 单作大豆根际土Al-P含量分别是套作大豆1.12倍、1.30倍和1.25倍, 单作大豆非根际土Al-P含量分别是套作大豆的1.22倍、1.30倍和1.06倍。CK、NK处理下单作大豆根际土壤Fe-P含量分别是套作大豆的1.47倍和1.12倍。研究得出结论, 低磷条件下, 与单作相比, 玉米/大豆套作更有利于作物对土壤Al-P、Fe-P的活化吸收。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1502-1510.

水氮耦合对红小豆根系生理生态及产量的影响

李鑫, 张永清, 王大勇, 罗海婧, 刘丽琴, 王姣

李鑫, 张永清, 王大勇, 罗海婧, 刘丽琴, 王姣采用盆栽称重全生育期控水法研究了不同水分(干旱胁迫与正常灌水)和施氮(纯氮用量分别为0 g·kg^-1、0.1 g·kg^-1、0.3 g·kg^-1)组合处理对红小豆根系生理生态指标及产量的影响, 为红小豆在黄土高原高产优质栽培提供理论依据。结果表明: 1)在干旱胁迫条件下, 红小豆苗期株高、茎粗、地上部干重、总根长、根表面积、根系体积、根系平均直径、最大根长、根系干重、壮苗指数、根系可溶性蛋白质含量, 开花结荚期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及成熟期豆荚横径、单荚重、单荚粒数、百粒重均随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势, 除根表面积和荚横径外, 0.1 g·kg^-1施氮处理各指标均显著高于其他处理; 根系SOD和POD活性随施氮量的增加而增加, 0.3 g·kg^-1施氮处理与其他处理间差异显著; 根系可溶性糖含量随施氮量的增加呈先降低后升高的趋势, 0.1 g·kg^-1施氮处理显著低于其他处理; 但根系MDA含量、豆荚荚长和单株荚数对氮素并不敏感。在正常灌水条件下, 最大根长随施氮量的增加而降低; 根系SOD、POD活性和气孔导度随施氮量的增加而增加, 且0.3 g·kg^-1施氮处理显著高于其他处理; 根系MDA含量和可溶性糖含量随施氮量的增加呈先降低后升高的趋势, 0.1 g·kg^-1施氮处理显著低于其他施氮处理; 单株荚数对氮素不敏感外, 其余各豆荚性状和产量指标均随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势, 且除荚横径外, 0.1 g·kg^-1施氮处理各豆荚性状和产量指标显著高于其他处理。2)在相同施氮条件下, 随着灌水量的增加, 除根系SOD和POD活性、根系可溶性糖和可溶性蛋白质含量降低, 根系MDA含量、荚横径和单株荚数对水分不敏感, 其余各指标均呈增加趋势, 且除茎粗、地上部干重、根系平均直径、根系可溶性蛋白质含量、荚长和单荚粒数外, 不同水分处理间差异均达显著水平。3)无论水分条件如何, 0.1 g·kg^-1的施氮处理下红小豆产量最高, 与其他施氮处理相比, 在干旱胁迫和正常灌水条件下的增产幅度分别为95.2%~118.3%和63.8%~137.1%; 在施氮量一定的情况下, 正常灌水处理比干旱胁迫处理增产84.5%~198.7%。研究表明, 合理的水氮管理有利于红小豆植株的生长发育和产量形成, 红小豆在旱薄胁迫并存的山西黄土高原丘陵区更适合在低水中肥条件(土壤含水量保持在田间持水量的35%~45%, 施纯氮量为0.1 g·kg^-1)下种植。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1511-1519.

长期不同施氮处理玉米根茬的田间分解特性

蔡苗, 陈竹君, 师倩云, 周建斌

蔡苗, 陈竹君, 师倩云, 周建斌以7年氮肥定位试验地玉米根茬为研究对象, 通过把玉米根茬按2%比例与15 cm和45 cm土层深度的土壤混合后田间埋袋的方法, 研究长期不同施氮量处理[分别为0 kg(N)hm^-2、120 kg(N)hm^-2和240 kg(N)hm^-2]的玉米根茬(分别用R₀、R₁₂₀、R₂₄₀表示), 在陕西省长武黑垆土中埋藏分解1 a后对土壤碳、氮组分的影响及根茬有机碳的分解特性。与未添加玉米根茬的对照土壤相比, 玉米根茬加入能够显著增加各层土壤的微生物量碳、可溶性有机碳和矿质态氮含量, 3种施氮量处理间差异不显著。随着分解时间延长, 土壤可溶性有机物中结构相对复杂的芳香类化合物比例逐渐增加。分解1 a后, R₀、R₁₂₀和R₂₄₀根茬的有机碳残留率在15 cm土层中分别为44.4%、35.3%和34.9%, 在45 cm土层中分别为53.3%、44.3%和42.5%。R₀根茬的碳残留率显著高于R₁₂₀和R₂₄₀; 玉米根茬在15 cm土层的碳分解率和分解速率常数显著高于45 cm土层。采用一级动力学方程拟合玉米根茬碳残留率变化结果显示, R₀、R₁₂₀和R₂₄₀根茬有机碳分解95%所需要的时间在45 cm土层比15 cm土层分别长3.2 a、2.3 a和1.9 a。氮肥施用量影响玉米根茬在土壤中的分解特性, 在评价农田氮肥施用与土壤固碳时, 应考虑不同氮肥用量下残茬养分组成及其在土壤中分解的差异。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1520-1528.

减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作农田N₂O排放的影响

唐艺玲, 管奥湄, 周贤玉, 赖叶宁, 王建武

唐艺玲, 管奥湄, 周贤玉, 赖叶宁, 王建武通过3季大田试验, 采用静态箱气相色谱法对比研究了两种施氮水平[300 kg(N)hm^-2, N0; 360 kg(N)hm^-2, N1]和3种种植模式[甜玉米∶大豆按2行∶3行(S2B3)和2行∶4行(S2B4)行数比间作, 甜玉米单作(SS)]对华南地区甜玉米连作农田N₂O排放情况的影响。结果表明, 相比常规施氮, 减量施氮显著降低了土壤N₂O的全球增温潜势(GWPN₂O, kghm^-2), 其中S2B4-N0的减排效果最好, 其3季的土壤GWPN₂O依次比S2B4-N1减少66.31%、84.08%和51.31%。种植模式对GWPN₂O没有显著影响; 间作和减量施氮均显著降低了单位产量的GWPN₂O(即N2O排放强度, GHGIN₂O, kgt^-1), 其中S2B4-N0的减幅最大, 其3季平均的GHGIN₂O分别比SS-N0和S2B4-N1降低71.60%和71.21%; 减量施氮不会影响作物产量且间作系统的土地当量比(LER)均大于1。因此, 减量施氮下的甜玉米||大豆间作不仅能保证作物产量, 提高土地利用率, 而且能降低土壤N₂O的排放, 其中减量施氮水平下的甜玉米||大豆2行∶4行间作模式(S2B4-N0)的效益最佳。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1529-1535.

典型菜地土壤剖面N₂O、CH₄与CO₂分布特征研究

贾俊香, 熊正琴

贾俊香, 熊正琴为探究菜地土壤剖面N₂O、CH₄与CO₂时空分布特征, 利用地下气体原位采集系统与气相色谱法, 周年动态监测3种典型菜地, 即休闲裸地、轮作地Ⅰ(芹菜空心菜小白菜苋菜)以及轮作地Ⅱ(菜心芹菜空心菜大青菜) 7 cm、15 cm、30 cm与50 cm土层N₂O、CH₄与CO₂浓度变化。结果表明, 0~50 cm土层范围内, N₂O、CH₄与CO₂ 3种气体浓度周年变异性较大, 变幅分别为0.63~1 657.0 μL(N₂O)L^-1、0.8~72.5 μL(CH₄)L^-1和0.41~ 36.6 mL(CO₂)L^-1。轮作地Ⅰ与轮作地Ⅱ的N₂O平均浓度随土壤深度增加而增加, 休闲裸地则呈现先增加(0~30 cm)后降低(30~50 cm)的变化趋势。两种轮作菜地4个土层N₂O平均浓度均显著高于休闲裸地, 二者氮肥施用量不同并未造成相同土层间N₂O平均浓度的显著差异。3种菜地CH₄与CO₂平均浓度均呈现50 cm>30 cm> 15 cm>7 cm的梯度特征。轮作地Ⅰ与轮作地Ⅱ0~15 cm土层CH₄平均浓度均大于休闲裸地, 而在15~50 cm土层则分别大于和小于休闲裸地。CO₂浓度呈现明显的季节性变化, 除轮作地Ⅰ50 cm土层外, 两种轮作菜地其他土层CO₂平均浓度均小于休闲裸地对应土层。可见, 蔬菜地高氮肥施用、多频次耕作等复杂管理使得N₂O、CH₄与CO₂表现出较大的时空变异特征, 其中氮肥施用对N₂O的影响大于CH₄与CO₂, CH₄受施肥与耕作的影响均较小, CO₂显著受土壤温度与耕作措施的影响, 在此基础上需进一步探究N₂O、CH₄与CO₂ 的其他影响因素。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1536-1543.

水稻分蘖期沼液施灌对农田水体氮素的影响

王子臣, 管永祥, 盛婧, 梁永红, 吴昊, 陈留根, 郑建初

王子臣, 管永祥, 盛婧, 梁永红, 吴昊, 陈留根, 郑建初沼液作为农牧生产废弃物能源化的副产物, 是农业面源污染物的重要来源, 又是水环境保护亟待解决的薄弱环节。为研究农田安全消纳沼液技术, 本文通过设置BS10(一次性基施沼液1 000 t.hm^-2)、300%BS (沼液300%常规施N替代, 分蘖期施灌沼液635.29 t.hm^-2)、200%BS(沼液200%常规施N替代, 分蘖期施灌沼液423.53 t.hm^-2)、100%BS(沼液100%常规施N替代, 分蘖期施灌沼液211.76 t.hm^-2)、CF(常规施肥)、CK(不施肥)等处理, 监测了稻麦两熟制农田稻季分蘖期田面水及不同深度下渗水水体氮素动态变化情况。结果表明: 水稻分蘖期沼液施灌明显增加了田面水总氮和铵态氮浓度, 且随沼液施灌量的增加而增大。各沼液施灌处理田面水中氮素含量以铵态氮为主, 浓度随着时间推移明显降低。与施灌后1 d比较, 各处理总氮浓度在施灌后3 d下降达46.67%~73.26%, 铵态氮浓度下降达47.52%~67.60%, 其中, BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理26.59%、26.43%、24.38%、10.25%, 铵态氮下降速率分别高出CF处理14.73%、17.29%、20.08%、6.47%; 施灌后7 d总氮浓度下降69.15%~86.43%, 铵态氮浓度下降75.25%~83.73%, 其中, BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理13.16%、12.27%、11.60%、5.96%, 铵态氮下降速率分别高出CF处理6.05%、6.21%、8.48%、3.55%。因此认为沼液施灌后的前3 d是稻田消解沼液的关键时期, 也是通过控制灌排水减少径流氮损失的关键时期。与常规施肥处理比较, BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理对40 cm处下渗水总氮和铵态氮含量的影响不明显, 但增加了60 cm处下渗水总氮和铵态氮浓度, 施灌后7 d, BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理60 cm处下渗水总氮含量分别高出CF处理0.37 mg.L^-1、0.67 mg.L^-1、0.13 mg.L^-1、0.23 mg.L^-1。BS10、200%BS处理60 cm处下渗水铵态氮含量分别高出CF处理0.02 mg.L^-1、0.36 mg.L^-1。施灌3 d后100%BS处理对田面水影响最小, 对不同深度下渗水的影响也较低。40 cm处下渗水和60 cm处下渗水总氮浓度各处理重复值之间变化幅度较大, 方差分析显示在0.05水平下无显著性差异。结合水稻安全生产, 建议分蘖期沼液施灌应控制在211.76 t.hm^-2范围内。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1544-1551.

水稻旱育壮秧的根际生态学特性分析

张志兴, 林芸青, 戴沛良, 李洲, 李忠, 林文雄

张志兴, 林芸青, 戴沛良, 李洲, 李忠, 林文雄旱育秧是水稻高产栽培中的关键技术之一, 具有省水、省种、省工、省肥、增产、早熟等特点。本研究采用大田试验, 通过比较旱育秧与水育秧根际土壤生态因子及细菌群落多样性的变化, 并结合地上部秧苗的形态特征, 探讨旱育壮秧形成的根际生态学特性。研究结果表明, 旱育方式下秧苗株高较水育秧苗矮32.31%, 但植株地上部干重、根长、根干重、根冠比、白根数分别提高3.02%、21.99%、18.93%、15.10%、200.00%。根际土壤生态因子监测表明, 旱育秧土壤含水量为15%~17%; 与水育秧相比, 土壤pH降低7.94%, 电导率提高244.62%, 温度上升2~3 ℃。旱育秧根际土壤中的磷酸单酯酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分别比水育秧高166.66%、518.85%、131.98%、102.70%、84.36%, 但硝酸盐还原酶活性却下降72.95%, 这有利于土壤物能转化, 提高土壤养分的有效性, 表现为土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、有效磷含量分别比水育秧高89.27%、320.11%、56.95%、50.85%、184.75%。细菌16S rDNA测序表明旱育秧苗根际土壤细菌Chao1指数和香农指数显著高于水育秧。菌群分析发现, 旱育栽培下变形菌门α-变形菌纲和γ-变形菌纲, 拟杆菌门, 绿弯菌门, 硝化螺旋菌门, 酸杆菌门, 芽单胞菌门, 浮霉菌门和放线菌门比例上升, 而厚壁菌门, 变形菌门β-变形菌纲的比例下降。对土壤细菌优势群落的功能分析发现, 旱育秧能够显著促进根际与土壤养分转化密切相关的硝化细菌、固氮菌、氨氧化菌、光合细菌、解磷菌、解钾菌的繁殖。同时, 旱育秧根际土壤中与根系生长密切相关的根际促生菌的数量也显著提高。可见, 旱育秧栽培方式通过控制土壤中水分的含量, 调控秧苗根际土壤pH、电导率和温度, 改善土壤生态环境, 增强了根际土壤中与营养转化循环相关的优势菌群的数量比例, 进而有利于健壮秧苗的形成。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1552-1561.

施氮对茶园土壤氟和茶树新梢氟含量的影响

张永利, 王烨军, 廖万有, 苏有健, 宋莉, 罗毅, 孙力

张永利, 王烨军, 廖万有, 苏有健, 宋莉, 罗毅, 孙力通过田间试验研究了不施肥(CK)、施氮360 kghm^-2(T1)、施氮720 kghm^-2(T2)处理下茶园土壤无机氮、pH、各形态氟含量的动态变化和春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量, 探讨茶园施氮对土壤和茶树新梢氟含量的影响。结果表明: 1)茶园施氮后短期内(20~30 d)土壤水溶态氟含量显著降低, 土壤交换态氟和铁锰结合态氟含量降低; 长期(45~50 d)土壤水溶态氟含量的降低作用减弱, 土壤交换态氟和铁锰结合态的含量增加; 在试验结束时(164 d), 与CK处理相比, T1处理0~20 cm土壤各形态氟含量降低, T2处理0~20 cm土壤各形态氟含量增加。2)0~20 cm茶园土壤水溶态氟、铁锰结合态氟与NH₄⁺-N分别呈极显著负、正相关(P<0.01), 20~40 cm土壤水溶态氟、交换态氟与NO₃^-N分别呈极显著正、负相关(P<0.01)。土壤pH与土壤水溶态氟含量极显著负相关(P<0.01), 与其他3种形态氟含量相关性不显著。土壤铁锰结合态氟与交换态氟、有机结合态氟呈显著、极显著正相关, 但与土壤水溶态氟均无显著相关性。3)春茶前后施氮可以降低春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量, 但未达显著水平。T1处理新梢氟含量的降低值为夏茶(25.15~27.95 mgkg^-1)>秋茶(21.06~24.31 mgkg^-1)>春茶(18.58~21.03 mgkg^-1), T2处理的降低值为秋茶(18.64~22.34 mgkg^-1)>夏茶(7.79~14.14 mgkg^-1)>春茶(3.52~7.30 mgkg^-1)。春、夏、秋茶树新梢氟含量主要受0~20 cm土壤无机氮和20~40 cm土壤pH的影响。因此推测施氮通过影响茶树根系氟的吸收和氟在叶片中的累积过程调控茶树新梢氟含量, 该研究成果为合理利用施氮技术降低茶园土壤和茶树新梢氟含量提供了理论依据。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1562-1570.

半干旱区农田生态系统通量贡献区分析

董军, 党慧慧, 孔凡亮, 岳宁, 王刚, 郭映, 魏国孝

董军, 党慧慧, 孔凡亮, 岳宁, 王刚, 郭映, 魏国孝通量贡献区是指对湍流交换过程有贡献的有效源(汇)区域, 它与生态系统和大气间的通量交换密切相关。在实际观测中复杂的下垫面增加了通量观测的难度和不确定性, 对通量贡献区评价能有效解决通量空间代表性的问题。为了研究半干旱区农田生态系统在完整的作物生育期通量贡献区的变化特点, 该文根据位于黄土高原丘陵沟壑区的兰州大学半干旱区农业生态系统试验站的通量观测塔2014年12个月连续的玉米农田通量观测资料, 应用Schmid的FSAM模型对半干旱区玉米农田的通量贡献区进行了分析。结果表明: 本研究区的主风向是90°~180°(东南方向), 次主风方向是270°~360°(西北方向); 在主风向上, 迎风方向非生长季的通量信息最远点大于生长季, 而在垂直于迎风方向上则相反; 生长季内迎风向通量信息最远距离呈现出先减小后变大的趋势, 其中在抽雄期最小, 垂直于迎风方向最大宽度变化无明显规律。大气稳定条件下通量贡献区面积比不稳定条件下大, 且大气稳定条件下90%的通量信息来源于迎风向8~92 m, 垂直于迎风向35~35 m; 不稳定条件下则分别为7~83 m和25~25 m。白天90%的通量源区分布在离观测塔9~86 m, 夜晚源区分布在离观测塔10~100 m, 垂直于迎风向由白天的21~21 m增加到夜晚的35~35 m。由FSAM模型测得的通量贡献区可以较准确地反映农田生态系统的通量信息。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1571-1579.

基于排水沟的宁夏银北灌区农田退水污染演变研究

杨丽慧, 王少丽, 阮本清, 管孝艳

杨丽慧, 王少丽, 阮本清, 管孝艳 2000年以来宁夏引黄灌区引水量不断下降, 为探究引水量下降对农田退水污染的影响, 以银北灌区为研究对象, 选择灌区两条典型排水沟——银新沟和第五排水沟, 揭示其退水量与污染来源年内分布规律, 基于水文统计分析方法探讨灌溉期水质氨氮和总磷的演变及其污染负荷年际变化特征, 分析引水量下降对灌区农田退水污染的影响。结果表明: 排水沟流量过程与引水过程具有很好的一致性, 且农田退水污染主要发生在灌溉期; 引水量减少以来, 银新沟和第五排水沟退水量显著下降, 灌溉期水质有所改善, 与2004年以前相比, 银新沟农田氨氮、总磷污染负荷消减率分别为35.3%和41.7%, 第五排水沟相应为71.2%和63.7%。两沟农田污染负荷与退水量间存在较为显著的正相关。分析得出控制灌区引水量, 实施农业节水对防治农田退水污染具有积极作用。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1580-1587.

南方稻农气候变化适应行为影响因素分析——基于苏皖两省364户稻农的调查数据

吴婷婷

吴婷婷气候变化使农业生产条件发生了重大改变, 不仅威胁粮食安全, 而且导致农户收入风险增加。因此, 探讨户主特征、家庭特征、社会资本等因素对农户气候变化适应行为的影响, 了解农户适应行为的决策机制, 对政府科学制定农业应对气候变化政策具有重要的参考价值。本研究以江苏和安徽两省水稻主产区为研究区域, 通过当面访谈方式, 获取364个农户调查问卷数据。采用泊松回归方法, 使用STATA统计分析软件, 分析气候变化背景下农户种植行为的适应机制及其影响因素。结果表明, 农户最可能采用的气候变化适应措施是采用优良品种, 其次是转向非农就业、修缮灌溉沟渠、改变灌溉频率、调整插播时间、购买农业保险、采用保护性耕作技术、多样化种植、调整施肥施药行为和改种其他作物。农户采用气候变化适应性措施的项数介于0~8之间, 平均为4.49项。没有采用任何气候变化适应措施的首要原因是适应成本较高, 其次是不知道如何适应, 最后是劳动力数量有限。模型结果显示, 户主性别、受教育年限、家庭规模、收入结构、种植规模、社会资本、气象信息和农技服务等因素对农户适应气候变化行为具有显著影响。为提高农户适应气候变化的能力, 宜从政府政策和农户自身两方面着手。前者需要政府从农业补贴、农业保险、农村基础设施建设、耕地流转、粮食收购价格、农业科技服务体系等方面给予政策引导, 后者需要农户自身加强包括社会网络、社会信任和社会规范方面的建设, 从根本上提升应对自然风险的能力。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1588-1596.

基于GIS/RS的衡阳盆地农村水资源系统脆弱性动态演变研究

邹君, 杨琴

邹君, 杨琴为研究衡阳盆地农村水资源系统脆弱性动态演变问题, 采用GIS/RS方法, 以衡阳盆地为研究对象, 构建由多年平均降水量、干旱指数(7—9月)、坡度指数、土壤蓄水能力指数、植被覆盖指数、土地利用指数、水源可获得性指数和人类活动指数8个指标组成的评价指标体系, 对1990—2010年衡阳盆地农村水资源系统脆弱性进行定量评价, 构建模型对其脆弱性指数的时空演变特征进行分析。结果表明: 1)衡阳盆地农村水资源系统脆弱性近20年内整体呈现“中高周低, 北强南弱”空间分布之势。2)研究期内, 脆弱性整体有所增强, 空间分异明显, 脆弱性增强区域呈条带状南北展布, 脆弱性减弱区域则呈团聚状分布在东西两翼。从各时段的变化来看, 脆弱性变化大体呈“首尾增长、中间下降”的规律。3)从全时段脆弱性指数变化来看, 衡山、衡阳和衡东3县农村水资源脆弱性增强明显, 耒阳和祁东2县(市)则以脆弱性减弱为主, 常宁和衡南2县(市)各种变化类型相对均衡。4)脆弱性指数变化的空间分异特征大致可以分为4种类型: 波动变化型, 先减弱、后强势增长型, 先增强、后强势减弱型和先强势减弱、后恢复性增长型。5)从不同时间变化趋势来看, 脆弱性以波动变化为主要类型, 其次是未变化类型, 单调增加、单调减少两种变化类型非常少。可见, 近20年来, 衡阳盆地水资源脆弱性强度整体有所增强, 脆弱性指数具有明显的时空分异特征。加强水资源系统的科学管理成为有关部门的紧迫任务。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1597-1604.

基于供给生态服务价值的云南土地资源承载力评估方法研究

陈芳淼, 田亦陈, 袁超, 张蜜, 张飞飞, 尹锴

陈芳淼, 田亦陈, 袁超, 张蜜, 张飞飞, 尹锴以往土地资源承载力的评估方法研究多倾向于综合研究, 而关注某种承载力的评估则少有研究。本研究构建的土地资源承载力评估方法仅侧重于土地资源的供给生态服务价值, 以卫星遥感影像为基础数据源, 进行土地覆盖分类, 并参考Costanza的生态系统服务价值计算方法, 利用面积加权方法计算特定研究区域内的生态系统服务价值。利用统计年鉴人口数据, 结合年食物消费价值总量需求对生态服务价值进行量化, 最终建立了基于供给生态服务价值的土地资源承载力评估参数及标准。并以云南省为例进行了土地资源承载力评估, 以期扩展和补充土地资源承载力的评估方法。根据研究区特点及研究需要, 将土地覆盖/利用类型分为6种类型: 农田、林地、草地、湿地、人工表面和未利用地。在收集覆盖云南省全境的2010年Landsat TM遥感影像及研究区地形图数据等的基础上, 基于分类软件eCognition 8.7, 应用面向对象的土地利用自动分类方法, 得到云南省6大土地覆盖类型的整体分布情况。结果表明, 本研究构建的土地资源评估方法能够对生态服务价值进行有效量化, 综合考虑土地资源供给服务价值和区域人口食物消费, 2010年云南省北部的迪庆、怒江和丽江, 以及南部人口稀少地区西双版纳、普洱的土地资源状况较为乐观, 而其他地区由于开发历史悠久、人口众多等原因, 土地资源供给服务价值量相对人口更显不足。本文所构建的基于供给生态服务价值的土地资源承载力评估方法是对承载力相关评估方法的拓展和有益尝试, 可为省域区域土地资源承载力评估及可持续发展规划提供科学依据。中国生态农业学报. 2015 23(12): 1605-1613.