中国生态农业学报

稻麦秸秆全量还田的产量与环境效应及其调控

王德建, 常志州, 王灿, 张刚, 张斯梅

王德建, 常志州, 王灿, 张刚, 张斯梅秸秆还田是一项土壤培肥、实现农业可持续发展的重要措施, 但稻秆还田经济效益低、增产效应不显著以及一些环境负效应, 影响了该措施的推广。本文结合本课题组研究工作, 综述了国内外近期的相关研究进展, 就稻麦秸秆全量还田的产量效应、秸秆腐解特性与环境效应及其调控进行了分析。研究表明, 秸秆还田能提高土壤肥力, 增加稻麦产量, 且增产效应随还田时间延长而增加; 稻季麦秸/油菜秸的腐解率在50%~66%, 其N、P、K养分释放率分别为42%~58%、55%~68%和92%~98%; 秸秆还田能显著提高农田碳固定、减少径流损失, 但也增加了稻田甲烷排放、氨挥发以及渗漏的养分损失。提高秸秆还田效益的调控措施有: 增加稻麦前期氮肥施用比例, 适当减少总的氮肥、磷肥用量, 大幅减少钾肥用量; 秸秆尽量在麦季还田、稻季采用湿润灌溉可减少甲烷排放。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1073-1082.

外来入侵植物小子虉草研究进展与展望

徐高峰, 申时才, 张付斗, 张云, 毛佳, 金桂梅

徐高峰, 申时才, 张付斗, 张云, 毛佳, 金桂梅入侵植物小子虉草(Phalaris minor Retz.)对入侵地冬春农作物, 尤其是麦类作物危害严重, 是世界公认的麦田恶性杂草。近年来, 小子虉草在云南省大面积暴发危害, 且种群不断扩张, 严重威胁农田生态系统和粮食生产安全。然而, 我国目前除作者前期开展了初步研究外, 尚少见其他研究报道, 给其预警与防控带来较大困难。本文根据国外近年来的研究进展和作者前期研究结果, 首先综述目前小子虉草在世界的空间分布, 从种间竞争、化感作用等方面分析其对农作物的危害原因; 并从小子虉草的生物学特性、种群遗传特性、生态适应性以及入侵环境的可侵入性4个方面, 综述分析其种群入侵扩张的成因, 同时介绍了国外关于该入侵物种的防除方法。最后结合我国小子虉草的发生危害特点, 提出今后的研究建议。本文通过介绍小子虉草的生物学与生态学特性和种群的入侵扩张机制, 对该物种的早期预警、限制传播以及入侵生态系统的恢复与管理均具有重要的指导意义, 也为相关决策者掌握了解小子虉草和制定安全有效的防控策略提供参考。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1083-1092.

化学调控和施磷对玉米/花生间作磷吸收利用和间作优势的影响

焦念元, 汪江涛, 张均, 付国占, 李友军

焦念元, 汪江涛, 张均, 付国占, 李友军为了研究化学调控和磷肥对玉米/花生间作体系磷营养的调控效应, 于2012—2013年在河南科技大学农场进行田间试验, 试验设单作玉米、单作花生、玉米/花生间作和玉米/花生间作+化学调控4种种植方式, 分别施磷[180 kg(P₂O₅)·hm^–2]和不施磷共8个处理, 研究了间作玉米和间作花生不同器官磷含量、磷积累分配的特点, 分析了化学调控和施磷对间作体系磷间作优势的影响。结果表明: 间作显著提高了玉米籽粒磷含量、茎和籽粒磷积累量, 促进了磷向籽粒分配; 明显降低了花生各器官磷含量、磷积累量, 不利于磷向果仁分配; 与单作玉米和单作花生相比, 间作提高了玉米/花生间作体系磷吸收量, 磷吸收间作优势为15.99~19.54 kg(P)·hm^–2。在玉米小口期喷施化学调控剂提高了间作玉米籽粒磷含量, 降低了茎、叶和籽粒的磷积累量, 提高了磷向籽粒分配比例; 提高了间作花生果仁磷含量和茎、叶和果仁磷积累量, 促进了磷向果仁分配。化学调控间作玉米施磷肥显著增加了间作玉米和花生各器官的磷含量以及磷积累量, 提高了磷向玉米籽粒和花生果仁分配比例, 促进了间作体系对磷的吸收; 磷吸收间作优势为19.50~22.00 kg(P)·hm^–2, 比不施磷提高16.51%~57.51%, 达到显著差异水平。这表明玉米/花生间作具有明显磷间作优势, 化学调控间作玉米再施磷有利于间作体系磷吸收量增加, 显著提高磷间作优势。因此, 生产上可以采用化学调控同时施磷肥来进一步提高磷间作优势。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1093-1101.

不同轮耕方式对渭北旱塬麦玉轮作田土壤物理性状与产量的影响

陈宁宁, 李军, 吕薇, 王淑兰

陈宁宁, 李军, 吕薇, 王淑兰为研究不同轮作模式对渭北旱作冬小麦春玉米一年1熟轮作田土壤物理性状和产量的影响, 于2007—2014年在陕西省合阳县冬小麦春玉米轮作田连续7年实施了保护性耕作定位试验, 测定和分析了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续免耕、连续深松和连续翻耕6种轮耕模式下麦田0~60 cm土层物理性状、0~200 cm土层土壤湿度和小麦产量的变化。结果表明: 1)不同轮耕模式0~40 cm土层土壤容重、孔隙度和田间持水量差异显著, 其中以免耕/深松效果最显著; 0~60 cm土层免耕/深松轮耕处理平均田间持水量较连续翻耕处理提高12.9%; 2)轮耕对土壤团聚体特性影响明显, 免耕/深松>0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)最高, 结构体破碎率和不稳定团粒指数(E_LT)最低, 水稳性均重直径(WMWD)最高, 水稳性和力稳性团聚体分形维数(D)均最低; 3)小麦生育期间免耕/深松处理0~200 cm土层土壤蓄水量和小麦产量较连续翻耕分别增加17.7 mm和9.5%。综合可知, 轮耕有利于耕层土壤物理结构改善, 免耕/深松更有利于耕层土壤大团聚体形成和土壤结构稳定, 利于土壤蓄水保墒和作物增产, 为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的轮耕模式。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1102-1111.

膜下微润带埋深对温室番茄土壤水盐运移的影响

张子卓, 牛文全, 许建, 张珂萌

张子卓, 牛文全, 许建, 张珂萌为探讨微润灌溉对温室轻度盐碱地番茄土壤水盐的影响, 通过设置3种不同埋深(10 cm、15 cm、20 cm), 探究了不同微润带埋设深度下, 膜内(番茄种植行)、膜间(番茄行间)土壤含水量和含盐量的变化特征。结果表明, 膜内、膜间土壤水盐的变化规律在不同埋深下保持一致, 膜内土壤水分随时间推移先增大后减小, 盐分随时间推移逐渐减小; 膜间土壤水分、盐分均随时间推移逐渐增大。膜间土壤含水量始终小于膜内, 随着土层深度增加, 膜内、膜间土壤含水量差距减小; 表层土壤膜内、膜间土壤含水量差距最大, 50~60 cm土层膜间与膜内土壤含水量基本趋于一致。微润带埋深大时, 土壤含水量较高, 开花结果期, 20 cm、15 cm、10 cm埋深的土壤含水量分别为23.31%、24.46%及22.42%; 且微润带埋深为10 cm时, 膜内、膜间土壤含水量差值小于埋深为15 cm和20 cm。膜内土壤含盐量始终小于膜间, 微润带埋深越小, 膜内、膜间土壤含盐量差异也越小; 全生育期内, 膜内0~40 cm土层处于脱盐状态, 脱盐率随深度增加逐渐降低, 离微润带越近, 脱盐效果越明显; 40~60 cm土层土壤含水量少, 盐分含量也较小, 为轻微积盐状态。10~20 cm土层水分含量最大、盐分含量最小、脱盐率最高。膜间0~60 cm土层始终处于积盐状态, 积盐率随深度增加逐渐降低, 0~20 cm土层积盐率最高。开花结果期, 20 cm、15 cm和10 cm埋深下, 膜内10~20 cm土层平均最大脱盐率分别为24.66%、32.28%和14.71%, 15 cm埋深下脱盐率最高; 苗期和结果末期15 cm埋深处理脱盐率也达最高, 平均最大脱盐率分别为27.42%、24.67%。研究结果充分说明微润带埋深对不同土层深度的洗盐效果具有显著影响。综合来看, 微润带埋深15 cm时土层平均脱盐率和土壤平均含水率均最高, 分别达到26.05%和25.1%, 为番茄生长创造了一个良好的水盐环境, 最有利于番茄生长发育, 为最佳埋深。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1112-1121.

绿洲灌区固定道耕作对土壤盐分动态的影响

吕晓东, 马忠明

吕晓东, 马忠明解决节水灌溉与控制土壤次生盐渍化的矛盾, 对干旱内陆绿洲灌区农田节水、防止土壤次生盐渍化和保证绿洲农业稳定持续发展具有重要意义。本研究以传统翻耕(CT)、垄作沟灌(FRB)、固定道保护性耕作(PRB)和固定道平作(ZT)4种耕作方式为研究对象, 研究了固定道耕作模式下的土壤盐分特征。结果表明: 与播前相比, 收获后FRB处理0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm土层土壤含盐量分别提高83.3%、77.2%、47.6%和84.0%, PRB处理分别提高62.6%、46.3%、28.2%和103.6%。ZT和CT处理0~200 cm土壤含盐量呈“脱盐”和“聚盐”交替变化趋势, 0~60 cm各土层土壤含盐量随灌水显著降低, 而60~200 cm各土层土壤含盐量随灌水显著增加。0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层是PRB和FRB处理土壤盐分的主要累积区, ZT和CT处理土壤含盐量随灌水最终积累在100~160 cm土层。从头水后至收获各个时期, PRB处理0~200 cm各土层土壤含盐量均高于FRB处理, 且差异显著。ZT处理0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm土层土壤含盐量均显著高于CT处理。垄床不同位置土壤盐分运动水平方向上均呈“垄边向垄中”迁移特点, 但PRB处理迁移能力强于FRB处理。垂直方向上, FRB处理在土壤60~80 cm处形成积盐峰, 而PRB处理在土壤40~60 cm处形成积盐峰。随灌溉水分入渗再分布后FRB处理土壤盐分向垄沟中部和垄床表层迁移, PRB处理土壤盐分在垄床40~60 cm土层处形成一个积盐层。结果说明, 垄作方式能显著增加土壤剖面盐分累积。随着垄作年限增加, 盐分向垄床中部积累的能力和含量均增强, 由此垄作种植应考虑适时漫灌以达到淋洗土壤盐分的目的。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1122-1130.

猪粪农田施用下的水稻生产生命周期碳排放

杨娟, 王昌全, 蔡艳, 白根川, 游来勇, 易云亮, 黄帆, 李喜喜

杨娟, 王昌全, 蔡艳, 白根川, 游来勇, 易云亮, 黄帆, 李喜喜规模化养殖的畜禽废弃物替代化学氮肥施入农田, 可一定程度上减少化肥生产及使用造成的环境污染, 但废弃物施入农田后产生的碳排放已成为农业生态系统面临的重要问题。研究畜禽废弃物农田施用的环境影响, 对于探索农田对畜禽废弃物的承载能力具有重要意义。本文采用生命周期评价方法, 探讨了猪粪部分替代化学氮肥投入农田的条件下, 单位产量水稻生产生命周期的碳排放情况。整个生命周期分为原料开采、农资生产、农田种植3个阶段。结果表明, 在1 t水稻生产的生命周期中, 常规化肥、猪粪50%替代化肥N、猪粪100%替代化肥N的总碳排放分别为1.760 t(CO₂-eq)·t^-1、1.997 t(CO₂-eq)·t^-1和2.550 t(CO₂-eq)·t^-1, 猪粪50%替代化肥N、猪粪100%替代化肥N处理分别比单施化肥处理增产15.87%、9.14%, 碳排放高13.63%、44.89%。3种施肥方式碳排放在原料开采阶段分别为0.145 t(CO₂-eq)·t^-1、0.085 t(CO₂-eq)·t^-1、0.047 t(CO₂-eq)·t^-1, 农资生产阶段分别为0.032 t(CO₂-eq)·t^-1、0.014 t(CO₂-eq)·t^-1、0 t(CO₂-eq)·t^-1, 农田种植阶段分别为1.583 t(CO₂-eq)·t^-1、1.898 t(CO₂-eq)·t^-1、2.503 t(CO₂-eq)·t^-1。其中农田种植阶段是碳排放的主要阶段。相较常规单施化肥处理, 猪粪50%、100%替代化肥N处理碳排放在原料开采阶段分别减少41.37%、61.58%, 农资生产阶段分别减少56.25%、100.00%, 而农田种植阶段分别增加20.25%、58.23%。猪粪部分替代化肥N进行农田施用, 可部分减少原料开采阶段、农资生产阶段的碳排放, 但显著增加了农田种植阶段的碳排放, 从而总体上增加了水稻生产生命周期的碳排放, 应探索改进其施用方式以减少其环境影响。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1131-1141.

涝渍胁迫下夏玉米的灌浆特征及其动态模拟

余卫东, 冯利平, 盛绍学, 石磊, 李德

余卫东, 冯利平, 盛绍学, 石磊, 李德为研究拔节期和抽雄期涝渍胁迫对黄淮地区夏玉米生长及灌浆过程的影响, 在田间条件下以玉米品种‘浚单20’为试验材料, 分别设置拔节期淹水3 d(JF3)、淹水5 d(JF5)、渍水5 d(JW5)、渍水7 d(JW7)和渍水10 d(JW10), 抽雄期淹水3 d(TF3)、淹水5 d(TF5)、渍水5 d(TW5)、渍水7 d(TW7)和渍水10 d(TW10), 共10个处理。其中淹水处理为田间积水深度5 cm; 渍水处理为田间无积水, 但土壤含水量在田间持水量的90%以上。对照小区的土壤含水量保持在田间持水量的70%~80%。通过Logistic方程分别拟合了淹水和渍水条件下玉米籽粒灌浆持续时间、灌浆速率、理论千粒重等灌浆特征。结果表明, 拔节期和抽雄期涝渍胁迫减少了灌浆期总天数, 且主要表现为粒重快速增长期和缓增期天数减少。淹水3~5 d灌浆天数缩短0.2~18.9 d, 渍水5~10 d灌浆天数缩短2.2~7.6 d。淹水3 d平均灌浆速率(V_a)增加8.2%~9.9%, 淹水5 d Va下降10.8%~20.9%。各渍水处理下的平均灌浆速率降低0.4%~5.2%, 且下降幅度随渍水天数增加而增加。淹水3 d的理论最大千粒重(W₀)和实测千粒重(W_a)比对照增加, 而淹水5 d及各渍水处理的W₀和W_a均低于对照, 实测值与模拟值表现出一致的增减趋势。模拟值与实测值结果对比分析显示, Logistic方程可能高估涝渍胁迫对千粒重的影响。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1142-1149.

长期施肥对红壤双季稻冬闲田春季杂草群落的影响

董春华, 曾希柏, 文石林, 高菊生

董春华, 曾希柏, 文石林, 高菊生利用始于1982年的红壤双季稻田长期施肥定位试验, 于2012年采用田间调查法研究了在无机肥(化肥NPK)与有机肥(M)氮磷钾养分等量条件下, 长期施用有机肥、无机化肥和有机肥无机肥配施模式下红壤双季稻冬闲田春季杂草生物量及群落密度和群落多样性的变化。结果表明: 有机肥无机肥配施改变了优势杂草种类, 增加了杂草总密度和总生物量。化肥氮钾配施有机肥(NKM)处理的杂草种类数量最多, 化肥氮磷配施有机肥(NPM)处理的最少。施肥处理中, M处理的杂草群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数均最高, 分别为1.118 6、0.732 3和0.629 7; 其杂草总密度最低, 为297.0株0.25m^-2。NPK处理的杂草总生物量最低, 为58.0 g0.25m^-2。NPM处理的杂草群落多样性指数值、均匀度及优势度指数值均显著低于其他处理; 其杂草总密度和杂草总生物量均最高, 分别为539.7 株0.25m^-2和109.5 g0.25m^-2; 其优势杂草日本看麦娘的密度为428.0株0.25m^-2, 相对密度为79.31%, 明显高于其他处理优势杂草的密度和相对密度。春季杂草总干物质量与土壤碱解氮正相关(相关系数为0.703), 与土壤pH负相关(相关系数为0.697), 相关性不显著; 与土壤有效磷显著正相关(相关系数为0.758*)。长期不同施肥模式下红壤稻田磷素是导致田间春季杂草群落特征变化的主要因素, 通过改变土壤有效磷和碱解氮含量及土壤pH, 能有效调控红壤双季稻冬闲田春季杂草生物量及群落密度和生物多样性。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1150-1157.

甘薯产量、品质及农艺性状的基因型与环境效应研究

卢会翔, 唐道彬, 吴正丹, 罗凯, 韩叙, 敬夫, 罗玉龙, 张晓勇, 张凯, 王季春

卢会翔, 唐道彬, 吴正丹, 罗凯, 韩叙, 敬夫, 罗玉龙, 张晓勇, 张凯, 王季春选育具有优质淀粉或花青素性状的甘薯新品种是甘薯育种的重要目标。本研究利用5个白肉(薯肉颜色为白色或淡黄色)甘薯品种(系)和5个紫肉(薯肉颜色为紫色)甘薯品种(系)的自然变异, 于2012年和2013年对重庆市6个地点2年间甘薯淀粉和花青素等性状测定结果进行方差分析、变异分析和相关性分析, 以期对甘薯产量、品质和农艺性状的自然变异规律和环境影响因素进行探索。结果表明, 基因型效应和环境效应下甘薯产量性状(鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量)和品质性状(干率、淀粉含量、花青素含量)差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01)。供试的所有甘薯品种(系)淀粉含量的基因型效应>环境效应>年份效应, 白肉甘薯产量性状的环境效应>基因型效应>年份效应, 紫肉甘薯产量性状的环境效应、年份效应大于基因型效应。重庆中海拔地区(万州区或酉阳县)甘薯产量相对较高, 低海拔地区(合川区、北碚区)甘薯薯块熟食性较好, 并且薯块熟食适口性评分低海拔地区>中海拔地区>高海拔地区(黔江区或巫溪县)。甘薯农艺性状(茎粗、最长蔓长、基部分枝数)和产量性状平均变异系数较大(CV=0.30, 0.28), 品质性状(干率、淀粉含量、薯块熟食适口性评分)平均变异系数较小(CV=0.11), 但花青素含量平均变异系数较大(CV=0.28)。相关性分析显示, 甘薯鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量之间均呈极显著正相关(r≥0.700); 淀粉产量、薯干产量均与淀粉含量呈极显著正相关(r≥0.363)。白肉甘薯茎粗与最长蔓长呈极显著正相关(r=0.439), 与淀粉含量呈极显著负相关(r=0.433), 与淀粉产量呈显著负相关(r=0.318)。紫肉甘薯商品薯率与基部分枝数、淀粉产量、薯干产量均呈显著正相关(r=0.345, 0.368, 0.357), 基部分枝数与最长蔓长呈显著负相关(r=0.397)。白肉甘薯和紫肉甘薯在产量、品质及农艺性状的影响因子上存在不同, 在品种选育时应针对不同甘薯类型和育种目标采取不同选育方案。本研究可为筛选有利于甘薯品质性状形成的环境因子、促进育种手段和栽培技术的改进、加快甘薯品质改良提供理论依据。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1158-1168.

GGE双标图的信息比校正原理与应用*——以长江流域棉花品种生态区划分为例

许乃银, 李健

许乃银, 李健 GGE双标图方法在农作物品种区域试验中被广泛地应用于品种评价、环境评价和品种生态区划分的统计分析和图形直观展示, 但GGE双标图分析只能局限于前两个主成分, 不能根据信息比准则恰当地取舍主成分数, 因而无法保证对数据的最优拟合效果。本研究以长江流域国家棉花区域试验数据为例, 选择信息比IR≥ 1的主成分对GGE双标图模型进行校正, 通过试验环境主成分得分的欧氏距离矩阵的聚类分析, 校正通过双标图分析的品种生态区划分方案。结果表明, GGE双标图恰当拟合试验数据的比例仅为28.6%, 在68.6%的试验中拟合不足, 并在2.9%的试验中拟合过度。信息比校正的GGE(IR-GGE)模型总体拟合度提高了8.7%, 而在GGE双标图拟合不足或拟合过度的试验中校正了12.2%的失拟度。GGE双标图模型的离优度系数为15.9%, 对区域试验的总体模拟效果较好, 仍可以展示基因型与环境互作的基本模式; 但IR-GGE模型的拟合度更高, 分析结果也更可靠。GGE双标图模型和IR-GGE模型对棉花品种生态区划分的总体架构相似, 都将南襄盆地和四川盆地棉区划分为特定生态区, 但在长江中下游棉区的划分细节上存在较大差异。IR-GGE模型的生态区划分方案与地理区域和生态特征更加吻合, 实用性更强。本研究为GGE双标图的信息比校正研究和应用提供了范例, 是对GGE双标图应用的重要补充, 在基于GGE双标图的农作物品种区域试验数据分析和利用等方面具有重要的理论意义和应用价值。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1169-1177.

转Cry1Ab/Ac基因水稻对稻田底栖动物群落的影响

桂芳艳, 刘雨芳, 莫书银, 孙丽川, 孙远东, 刘文海, 戈峰

桂芳艳, 刘雨芳, 莫书银, 孙丽川, 孙远东, 刘文海, 戈峰转Bt基因抗虫水稻的成功研发, 为有效控制鳞翅目害虫对水稻的危害提供了一条最为有效、经济的途径。稻田底栖动物群落是转Bt基因抗虫水稻的重要非靶标生物。为了解转Bt基因水稻对稻田底栖动物群落的安全性, 以转Cry1Ab/Ac基因抗虫水稻‘华恢1号’(简写为HH1)为材料, 以其非转基因亲本‘明恢63’(简写为MH63)为对照, 以稻田底栖动物群落为指示生物, 运用群落学方法, 通过连续2年在江西南昌的大田试验, 研究了转Cry1Ab/Ac基因抗虫水稻对稻田底栖动物群落的影响。结果显示: 2012年在HH1与MH63的稻田中分别采集到底栖动物22种与25种, 其中两生境中相同物种19种, 两群落物种组成相似度为0.808 5, 有7种优势种, 优势种相似度为0.833 3。2013年在HH1与MH63稻田中分别采集到底栖动物26种与28种, 两类稻田相同底栖动物22种, 两群落物种组成相似度为0.814 8, 有6种优势种, 优势种相似度为1.000 0。2012年与2013年群落总体分析与时间动态分析均显示, 两类稻田中底栖动物的物种丰富度、个体数量、多样性指数、均匀性指数及优势集中性指数变化趋势相似, 且均无显著差异。结果表明: 连续种植2年转Cry1Ab/Ac基因水稻HH1对南昌稻田底栖动物群落无明显的负作用。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1178-1184.

几种杀虫剂胁迫对黄瓜幼苗抗氧化酶活性和相关生理指标的影响

王宏民, 李亚芳, 张仙红, 李赫, 赵建华

王宏民, 李亚芳, 张仙红, 李赫, 赵建华明确杀虫剂多次施用后对黄瓜幼苗抗氧化酶活性和相关生理指标的影响, 对指导黄瓜(Cucumis sativus L.)合理用药具有重要作用。本研究以室内盆栽的黄瓜幼苗为试材, 研究了几种常用化学杀虫剂吡虫啉、啶虫脒、溴氰菊酯及生物杀虫剂玫烟色棒束孢对黄瓜幼苗抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)及丙二醛MDA、脯氨酸和蛋白质含量的影响。结果表明：不同杀虫剂对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及相关生理指标的影响不同。当供试3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗2 d时, 其体内SOD、POD、CAT活性与对照无显著差异; 当胁迫时间延长到4 d时, 溴氰菊酯和啶虫脒处理的黄瓜幼苗体内3种抗氧化酶活均明显升高且与对照差异显著; 当胁迫时间延长到6 d时, 3种化学杀虫剂均造成黄瓜幼苗体内SOD、POD活性升高且与对照差异显著, 其中溴氰菊酯影响较吡虫啉和啶虫咪严重; 胁迫8~10 d后, 各处理黄瓜幼苗体内3种抗氧化酶活性均开始下降或恢复正常。同时, 3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗4~8 d时, MDA和脯氨酸含量升高并与对照差异显著; 胁迫10 d时, 啶虫咪和溴氰菊酯胁迫的黄瓜幼苗MDA含量仍显著高于对照, 而脯氨酸含量开始下降并趋于正常。此外, 3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗2~8 d时均造成其蛋白质含量的降低, 而生物杀虫剂玫烟色棒束孢胁迫对黄瓜幼苗SOD、POD、CAT活性及MDA、脯氨酸和蛋白质含量均没有显著影响。可见生物杀虫剂玫烟色棒束孢较3种化学杀虫剂对黄瓜幼苗安全, 黄瓜幼苗受化学杀虫剂胁迫后需要一个过程才能修复杀虫剂对其自身造成的伤害。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1185-1190.

基于改进模糊综合评价模型的矿区土地损毁程度评价

王世东, 刘毅

王世东, 刘毅土地损毁程度评价是土地复垦适宜性评价及制定复垦措施的重要依据。针对经典模糊综合评价方法中确定指标权重主观性较强的问题, 将模糊意见集中决策引入指标赋权法(G1法), 建立基于改进G1法的模糊综合评价模型, 并将改进的评价模型应用到山西省富康源煤矿土地损毁程度评价中。根据土地损毁类型, 研究区划分为两大类(塌陷地和压占地)共5个评价单元, 构建研究区土地损毁程度评价指标体系, 使用改进G1法确定各评价指标的权重, 对研究区5个评价单元进行损毁程度评价。结果表明, 5个评价单元的土地损毁程度分别为: 中度、轻度、轻度、重度、中度, 运用该评价模型得到的评价结果与其他方法基本一致, 结合实地调研情况, 表现了较高的可靠性。与经典模糊综合评价模型相比, 改进后的模型强调权重确定的科学性, 克服了经典模型在指标数量较多时权重分配不合理的缺点。因此, 该模型可应用于矿区土地损毁程度评价工作中, 在矿区土地复垦、生态环境恢复治理、确定赔偿责任范围等方面有较好的应用价值。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1191-1198.

基于遥感的华北平原农作物时空分布变化特征分析

王红营, 潘学鹏, 罗建美, 罗仲朋, 常春平, 沈彦俊

王红营, 潘学鹏, 罗建美, 罗仲朋, 常春平, 沈彦俊作物种植面积的多年时空变化是进行农业结构调整和优化的基础, 也是开展农业减灾、地下水保护的重要依据。为了解华北平原主要作物近年来种植面积的时空变化过程, 本文基于2000—2013年的MODIS NDVI数据和TM/ETM遥感数据提取当地主要作物的种植面积, 并分析了华北平原主要作物近年来的时空变化特征。结果表明: ①基于MODIS NDVI数据和TM/ETM遥感数据提取当地主要作物的种植面积, 提取精度较高, 结果可靠; ②冬小麦夏玉米主要分布于太行山前平原、山东省和河南省的引黄河灌区, 单季玉米在河北平原北部分布最广, 水稻集中分布于天津、河北唐山地区和黄河沿岸, 蔬菜主要分布在城市郊区, 林果分散分布于几个产果区和京津周边地区, 棉花主要集中于华北平原中部地区。③华北平原粮食作物(小麦、玉米和水稻)种植面积明显下降, 经济作物(林果和蔬菜)则显著增加, 其中林果、蔬菜和水稻的面积变化率较大, 分别为56.45%、35.76%和23.16%, 蔬菜和水稻的位置转移明显。④景观格局AWMPFD和SHEI指数值表明, 河北平原以南的冬小麦夏玉米种植规模化程度提高, 豫北地区冬小麦夏玉米种植面积增加, 豫北以北地区由于各类经济作物种植面积增加, 区域作物种植多样化指数增加。该结果可为农业种植结构调整、资源合理利用提供参考。中国生态农业学报. 2015 23(9): 1199-1209.

种植方式及施氮量对水稻灌浆初期氮代谢关键酶活性和产量性状的影响

汪和廷, 董慧, 齐龙昌, 李学松, 王腾, 宋贺, 陈松, 董召荣, 章秀福

汪和廷, 董慧, 齐龙昌, 李学松, 王腾, 宋贺, 陈松, 董召荣, 章秀福中国生态农业学报. 2015 23(9): 1210-1214.