中国生态农业学报

我国生态农业历史中利用植物辅助效应的实践

周晴, 孙中宇, 杨龙, 温美丽

周晴, 孙中宇, 杨龙, 温美丽我国有着悠久的生态农业历史, 农、林生态系统中的植物种间关系被关注最多。种间关系主要有3种, 即竞争、辅助和中性。过去, 竞争关系是被研究最多的一种。近20年来, 辅助关系逐渐受到重视并被引入主流生态学理论中。本文分析了这些经验记载的生态学机理, 其中描述最多的是植物幼苗的遮阴以及土壤养分的改良(豆科植物固氮作用)。此外, 在缓冲极端温度(夏季高温以及冬季低温)、减少杂草竞争、防止动物捕食、减少水分胁迫等方面也有少量记录。我国古代不仅有利用两种植物种间辅助效应的丰富记载, 还有利用多种植物综合和复合的种间辅助关系, 以及植物与动物之间的复杂关系构建生态系统的记载。特别是华南地区具有利用多种植物与动物间关系来构建基塘生态系统、复合果园生态系统、茶园生态系统等方面传统经验的记载。深入挖掘我国传统植物间辅助效应的记载, 并对其进行科学研究, 是生态学中非常有价值的课题。因此, 本文从社会生态记忆的角度, 对古代文献中关于植物间辅助效应的记载进行梳理与分析, 希望引起学界同仁对这些传统经验的重视, 并在此基础上通过现代生态学的实验方法验证这些记载的真实性与适用性, 为生态恢复、生态农业、现代林业及生态系统管理等提供有益的借鉴。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1585-1597.

藕–鱼种养结合模式对藕田底栖动物的影响

沈亚强, 姚祥坦, 程旺大

沈亚强, 姚祥坦, 程旺大低洼田因地制宜创新农作制度, 构建的藕鱼种养结合模式是一种新型高效的生态农业模式, 其中底栖动物是这个复合生态系统的重要组成部分。为研究藕鱼种养结合模式对藕田底栖动物的影响, 本试验设计了3种模式(莲藕甲鱼模式、莲藕彩鲤模式以及莲藕泥鳅模式), 以单养甲鱼模式作为对照, 于种养结合前(2013年3月)、种养结合后作物生长旺盛期(2013年8月)以及鱼类捕捞后(2014年1月)3个时期对各试验田块底栖动物进行了取样, 分析种养结合前后藕田底栖动物的种类构成、密度、生物量和多样性的变化。结果表明, 种养结合模式对底栖动物种类无显著影响, 共采集到底栖动物6科12属13种。但藕田套养水产动物, 由于水产动物活动对底泥的扰动, 底栖动物多样性有所下降。种养结合模式田块水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量均较种养结合前大幅度增加。3种种养结合模式种养结合后水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量的平均增加幅度分别达到12倍、336倍、11倍和273倍。而单养甲鱼模式池塘放养甲鱼后底栖动物生物量较放养前有所减少。另外, 与单养甲鱼模式相比, 莲藕甲鱼种养结合模式水生昆虫密度、生物量以及底栖动物总密度、总生物量均有所提高, 而寡毛类密度、生物量则有所降低。此外, 采用Shannon-Wiener多样性指数和BI生物指数(Hilsenhoff生物指数)对3种种养结合模式藕田水质进行了评价。结果表明, 采用BI生物指数评价的结果与实际情况较为吻合, 3种种养结合模式中水质状况以莲藕彩鲤模式最好, 而莲藕泥鳅模式水质最差。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1598-1606.

氮肥运筹对麦后直播棉产量与氮素利用的影响

杨长琴, 张国伟, 刘瑞显, 倪万潮, 张雷, 周关印

杨长琴, 张国伟, 刘瑞显, 倪万潮, 张雷, 周关印研究氮肥运筹对麦后直播棉产量和氮素利用效率的影响, 以期制定适宜的氮肥运筹策略。以早熟棉品种‘中棉所50’为试验材料, 采用裂区设计, 研究施氮量[0 kg(N)·hm^-2、75 kg(N)·hm^-2、150 kg(N)·hm^-2、225 kg(N)·hm^-2和300 kg(N)·hm^-2]和施用次数(1次和2次)对麦后直播棉生物量、产量及氮素利用率的影响。结果表明: 施氮量为0~150 kg(N)·hm^-2时, 皮棉产量随施氮量增加而显著增加; 施氮量150 kg(N)·hm^-2以上时, 皮棉产量增加不显著; 两次施肥皮棉产量显著高于一次施肥。施氮量与施用次数互作显著, 施氮量150 kg(N)·hm^-2、分两次施用时, 皮棉产量达到较高水平。生物量、氮素累积量随施氮量、施用次数增加呈增加趋势, 但生殖器官氮素分配系数呈相反变化。氮素表观利用率(NARE)、氮素农学利用率(NAE)及氮素生产效率(NPE)在施氮量75 kg(N)·hm^-2以上时随施氮量增加而降低; NARE和NAE随施用次数增加而增加, NPE则反之。施氮量和施氮次数互作分析显示, NARE和NAE以氮肥2次施用而NPE以1次施用、施氮量为75~150 kg(N)·hm^-2时较高。相关性分析表明, 生物量、皮棉产量与氮素累积量呈显著正相关, 与氮素分配系数相关性不显著; 皮棉产量与氮素利用率相关性均不显著。综上, 本试验条件下, 麦后直播棉施氮量为150 kg(N)·hm^-2且分两次施用, 可以获得较高的产量并有利于提高氮素利用率。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1607-1613.

轻度盐碱地玉米专用肥缓效氮不同添加比例的研究

王永亮, 王琦, 杨治平, 郭军玲, 郭彩霞

王永亮, 王琦, 杨治平, 郭军玲, 郭彩霞针对山西省晋北区域盐碱耕地玉米生产中存在肥料施用针对性不强的问题, 本试验利用已有的山西省晋北区域盐碱地玉米缓释专用肥配方, 探索适合该区域玉米生产的缓效氮和速效氮适当配比, 并在春玉米生产中验证其肥效。试验设不施氮肥(CK)、100%速效氮、25%缓效氮、33%缓效氮、50%缓效氮、67%缓效氮、75%缓效氮和100%缓效氮8个处理, 分别测定各处理玉米产量、各生育时期干物质量、植株吸氮量、氮素转运及利用以及收获后对土壤硝态氮积累量的影响。结果表明, 随着缓效氮添加比例的增加, 玉米各生育时期分析指标均呈现先增加后减小的波动性变化, 其中添加33%缓效氮处理为最大波峰处。添加缓效氮33%较100%速效氮处理能够有效增加玉米产量、地上部干物质积累量和吸氮量, 提高玉米对氮素的利用, 获得最高产量(14 897.46 kg?hm^-2), 比100%速效氮处理增产42.23%; 同时添加33%缓效氮处理产量构成因素优于其他处理, 和100%速效氮处理相比, 穗长、穗粒数、穗直径和百粒重分别提高55.34%、39.30%、53.57%和52.57%, 平均秃尖缩短0.38 cm; 玉米成熟期地上部干物质积累量和吸氮量最大, 分别为26 787.53 kg?hm^-2和239.72 kg?hm^-2; 该处理的氮肥利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学效率均最大, 分别为39.79%、66.20 kg.kg^-1和47.03 kg.kg^-1。添加33%缓效氮处理玉米叶氮转运率和茎氮转运率分别为76.08%和49.39%, 氮转移率为67.76%、氮收获指数为77.40%, 显著高于100%速效氮处理。添加缓效氮有效改善了各土层土壤硝态氮的积累量, 其中缓效氮添加比例为33%处理各土层硝态氮积累量均匀, 深层土壤淋溶最小。可见, 在山西晋北区域盐碱耕地春玉米生产中, 在已有配方中选择添加33%缓效氮能达到玉米增产增效、保护环境的效果, 在该地区玉米生产中应用前景广阔。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1614-1622.

灌溉和施氮对河西走廊紫花苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响

冯萌, 于成, 林丽果, 吴冬强, 宋锐, 刘慧霞

冯萌, 于成, 林丽果, 吴冬强, 宋锐, 刘慧霞确定河西地区紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量, 对优化当地紫花苜蓿栽培草地生物量分配和提高水分利用效率具有重要意义。本研究利用田间试验研究了不同灌溉量(W₁: 当地灌溉量的60%; W₂: 当地灌溉量的80%; W₃: 当地灌溉量1 920 m³·hm^-2)和施氮量[N₁: 0 kg(N)·hm^-2; N₂: 40 kg(N)·hm^-2; N₃: 80 kg(N)·hm^-2; N₄: 120 kg(N)·hm^-2]对2年生紫花苜蓿生物量分配特征及水分利用效率的影响。结果表明: 灌溉量为W₂和W₃时均显著增加了紫花苜蓿株高、单株分枝数、地上生物量, 及20~40 cm、40~60 cm和0~60 cm土层的根系体积、根系生物量和水分利用效率, 且W₂和W₃的紫花苜蓿株高、单株分枝数和地上生物量差异不明显, 说明采用当地灌溉量的80%水量时, 紫花苜蓿水分利用效率最高。随着施氮量增加, 紫花苜蓿单株分枝数、叶茎比、根系体积、根系生物量、地上和地下生物量比和水分利用效率均呈现先增加后降低的趋势, 且在施氮量为80 kg(N)·hm^-2时最大, 说明紫花苜蓿根系发育和水分利用效率对氮的响应均存在剂量效应。在水氮互作条件下, 处理W₂N₂或W₂N₃中紫花苜蓿株高、单株分枝数、根系体积和0~20 cm、20~40 cm、0~60 cm根系生物量及地上生物量与地下生物量比值和水分利用效率达到最优。结合上述分析得出在灌溉量W₂和施氮N₃时, 紫花苜蓿地上地下生物量比值和水分利用效率达最大值, 表明河西走廊紫花苜蓿栽培草地的适宜灌溉量为当地灌溉的80%, 施氮量为80 kg·hm^-2, 此时紫花苜蓿水分利用效率和地上地下生物量比值配置最优。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1623-1632.

秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、酶活性及作物产量的影响

李涛, 何春娥, 葛晓颖, 欧阳竹

李涛, 何春娥, 葛晓颖, 欧阳竹秸秆的质量, 特别是C/N是影响秸秆分解速率和养分释放的重要因素。在秸秆还田条件下, 如何科学合理地施用氮肥是秸秆利用和优化施肥研究的关键问题。本研究以秸秆还田施入碳氮的C/N为切入点, 于2012—2013年通过田间试验(设秸秆不还田不施肥、秸秆还田不施氮、秸秆还田施用无机氮肥调节C/N为10∶1、16∶1和25∶1以及秸秆还田施用有机氮肥调节C/N为25∶1处理), 研究秸秆还田不同氮输入对小麦玉米轮作田土壤无机氮、土壤微生物量氮、酶活性以及作物产量的影响。结果表明: 1)在C/N为25∶1下, 施用有机氮肥和无机氮肥对土壤无机氮含量无显著影响; 在施用无机氮肥的情况下, C/N越低土壤无机氮含量越高。2)秸秆还田施氮提高了土壤微生物量氮含量, 但是各秸秆还田施氮处理之间差异不显著; 秸秆还田不同施氮处理对脲酶活性无显著影响; 秸秆还田施氮提高了FDA水解酶活性, 并随C/N降低呈升高趋势, 施用无机氮肥的效果强于施用有机氮肥的。3)秸秆还田施用无机氮肥显著提高了小麦和玉米地上部生物量, 施用无机氮肥调节C/N为10∶1和16∶1相比于C/N为25∶1提高了小麦和玉米的苗期和成熟期地上部生物量; 施用有机氮肥调节C/N为25∶1相比秸秆还田不施氮对地上部生物量无显著影响。秸秆还田施用无机氮肥提高了作物产量, 施用无机氮肥调节C/N为16∶1产量最高, 而施用有机氮肥调节C/N为25∶1有降低作物产量的趋势。综合以上结果来看, 施用无机氮肥调节C/N为16∶1较为合理。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1633-1642.

残膜对番茄苗期和开花坐果期生长的影响

邹小阳, 牛文全, 刘晶晶, 李元, 官雅辉, 梁博惠, 郭丽丽, 张明智

邹小阳, 牛文全, 刘晶晶, 李元, 官雅辉, 梁博惠, 郭丽丽, 张明智残膜污染已成为危害农田生态系统的重要因子, 不仅阻碍土壤水分和养分运移, 而且影响作物生长。为探明残膜对不同生育期番茄生长的影响规律, 采用小区试验方法, 设置0 kg.hm^-2、80 kg.hm^-2、160 kg.hm^-2、320 kg.hm^-2、640 kg.hm^-2和1 280 kg.hm^-2共6种不同残膜量水平, 研究残膜量对番茄苗期和开花坐果期的根系特征、地上部生长和干物质积累的影响, 并采用Logistic生长模型定量分析残膜对番茄养分积累始盛期、高峰期和盛末期的影响。结果表明, 残膜阻碍了番茄苗期和开花坐果期根系的生长, 根体积、根长密度和根干质量密度均随残膜量增加而降低; 随着残膜量增加, 苗期和开花坐果期的株高和茎粗均呈减小趋势, 且株高和茎粗的增长速率逐渐降低。番茄养分积累的始盛期和高峰期随残膜量增加而提前, 番茄追肥的最佳时期也应提前。在番茄苗期和开花坐果期, 根系、茎秆、花和幼果的干物质量均随残膜量增加而减少, 而叶片的干物质量呈递增趋势。残膜对番茄苗期根系、地上部生长和干物质积累的阻碍作用高于开花坐果期。由此可见, 残膜对番茄苗期的危害强于开花坐果期, 且干物质积累的始盛期和高峰期均随残膜量增加而提前, 加强番茄苗期水肥管理和提前水肥施加时间是减轻残膜危害的有利措施。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1643-1654.

醋糟菌糠对3种作物土壤微生物及酶活性的影响

董卿, 程红艳, 张建国, 王效举, 孟丽君, 王腾, 王强, 田野

董卿, 程红艳, 张建国, 王效举, 孟丽君, 王腾, 王强, 田野为研究醋糟菌糠作为一种生物肥料对土壤肥力的影响, 为解决食用菌菌糠对环境污染及其有效利用提供科学依据, 本文通过田间试验, 对玉米、高粱、糯玉米3种作物基施醋糟菌糠后不同生育期的土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性, 细菌、放线菌和真菌数量, 及微生物量碳、氮含量进行测试。研究结果表明: 1)醋糟菌糠显著提高了作物根际土壤细菌、放线菌和真菌的数量。在作物整个生育期, 加入醋糟菌糠的土壤细菌数量比对照提高32%~54%; 放线菌数量在成熟期提高明显, 玉米田土壤放线菌数量增幅最大, 为101%; 真菌数量变化总体趋势呈现先升高后下降的趋势。2)醋糟菌糠的施入增加了作物根际土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶的活性。种植高粱、玉米和糯玉米土壤的脲酶活性增长率分别为239%、189%和185%; 3种作物的土壤过氧化氢酶活性在抽穗期最高, 最大增长率为40%; 3种作物的土壤蔗糖酶活性在不同生育期变化趋势不同, 玉米各生育期土壤蔗糖酶活性变化较为稳定, 其增长率分别为38%、28%、48%。3)醋糟菌糠的施入增加了作物根际土壤微生物碳氮的含量, 不同生育期3种作物的土壤微生物碳含量增幅为58.10~407.67 mg.kg^-1, 微生物氮含量增幅为11.98~27.55 mg.kg^-1。由此可见, 醋糟菌糠的施用可以增强土壤生产力的可持续性, 从而达到保护和改善土壤环境的效果。同时该研究也为醋糟菌糠的有效利用提供了一定的科学依据。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1655-1662.

微润管埋深与密度对日光温室番茄产量及品质的影响

吕望, 牛文全, 古君, 李元, 邹小阳, 张若婵

吕望, 牛文全, 古君, 李元, 邹小阳, 张若婵为了探寻微润灌溉在日光温室的适宜应用技术参数, 以膜下滴灌为对照(CK), 设置3种微润管埋深(10 cm、20 cm、30 cm)和3种密度[2行番茄埋设1条(1管2行)、2条(2管2行)、3条(3管2行)微润管], 研究了微润管不同埋深及密度对日光温室番茄生长、产量及品质的影响。试验结果表明, 与CK相比, 微润灌溉更有利于日光温室番茄的生长。番茄的果实横径、单果质量、单果体积、总产量及灌溉水分利用效率增加显著, 分别较CK平均增加8.58%、11.99%、18.79%、60.93%和103.40%, 平均节水37.73%。微润灌溉显著提高了番茄果实维生素C、可溶性糖及糖酸比的含量, 较之CK平均增幅分别为27.07%、4.48%和21.38%。相同微润管密度下, 番茄的综合品质表现为: 埋深30 cm>埋深10 cm>埋深20 cm; 相同埋深下, 表现为: 1管2行>2管2行>3管2行。番茄的株高、茎粗、果实形态及总产量, 随微润管埋深的增加而减小, 随微润管密度的增加而增加, 茎粗与灌溉水分利用效率随微润管密度的增加而减小。综合考虑番茄的总产量、灌溉水分利用效率、品质以及微润管的经济成本等因素, 埋深10 cm, 1管2行(番茄总产量为87.38 t·hm^-2, 灌溉水分利用效率为108.91 kg·m^-3, 品质综合排序第3)为日光温室番茄种植较为适宜的微润灌溉技术参数。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1663-1673.

基于GGE分析的西北内陆棉区纤维品质生态区划分

唐淑荣, 许乃银, 杨伟华, 魏守军, 周治国

唐淑荣, 许乃银, 杨伟华, 魏守军, 周治国本文选用2005—2014年我国棉花区域试验西北内陆早熟棉区7个和早中熟棉区10个试验点作为试验环境进行纤维品质区域分布分析。运用GGE模型划出双标图, 研究西北内陆棉区的试验环境与参试品种纤维品质性状互作模式, 对参试品种性状选择适宜的生态区进行探讨与划分, 并基于GGE双标图对纤维物理性能指标相关性进行研究, 为西北内陆棉区棉花品种区域化种植和理想试验环境选择提供依据。结果表明: (1)棉花各纤维品质性状相互之间存在着一定的相关关系, 纺纱均匀性指数与长度、比强度和整齐度指数表现极显著或显著正相关。(2)西北内陆棉区早熟组纤维品质性状可划分为3个生态区: 优质棉纤维生态区(精河)、普通优质纤维生态区(兵团第六师昌吉、乌苏)、普通纤维生态区(兵团第七师125团、兵团第八师121团、石河子以及敦煌)。(3)西北内陆棉区早中熟组品质性状由优质到普通亦可划分为3个生态区: 优质纤维生态区(莎车、轮台、巴州、库车、疏附、兵团第一师阿拉尔13团以及新疆塔河10团)、普通优质纤维生态区(麦盖提和兵团第三师喀什)、普通纤维生态区(阿克苏)。因此西北内陆早熟棉区应在注重品种早熟性选育的基础上, 注重优质纤维综合品质性状的培育, 提高纤维的长度和比强度。南疆的早中熟棉区, 注重推选适合机采棉的长度和比强度的棉花品种外, 应精准掌握合理的棉花采摘期, 提高纤维成熟度, 但要注重降低马克隆值, 划分优化种植区域为棉纺企业合理用棉提供多层次的原棉材料。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1674-1682.

河北省冬小麦生产空间格局及其控制因素

赵稷伟, 王锡平, 杜汛雨, 尚志云

赵稷伟, 王锡平, 杜汛雨, 尚志云在气候变化与水资源短缺的背景下, 华北平原冬小麦生产面临巨大的挑战, 明确冬小麦生产的空间格局及其控制因素, 可为本区冬小麦的科学规划管理决策和高效生产提供依据。基于河北省各县市2004— 2013年冬小麦单位面积产量与农情资料, 以主产区(以县市平均冬小麦播种面积大于总播种面积的20%为标准选取)101个县市为基本研究单元, 采用系统聚类分析对河北省冬小麦主产区进行区域划分; 利用因子分析方法对冬小麦生产要素进行主成分分析, 并利用逐步回归分析方法建立冬小麦产量与主要控制因素主成分之间的关系。结果表明, 河北省冬小麦主产区分为4个(Ⅰ~Ⅳ), 各区冬小麦产量水平从Ⅰ区向Ⅳ区依次递减, 产量变异依次增大, 且各区差异均达显著水平(P<0.05)。冬小麦产量(Y)与化肥因子(F₁)、灌溉因子(F₃)、年降水量因子(F₄)、年降水量下限因子(F₅)有显著的线性回归关系(R²=0.685, P<0.05), 其中F₁、F₃分别解释了Y的21.7%、37.4%, F₄、F₅解释了Y的9.4%。据此说明灌溉是影响河北省冬小麦产量区域差异的首要因素, 其次是化肥使用量, 而年降水量对产量区域差异影响较小。农药因子(F₂)的回归效应不显著, 说明冬小麦病虫害发生及防治具有区域随机性变化特点, 对冬小麦生产的区域差异不形成显著影响。另外, 全省冬小麦播种面积比重与产量水平有较好的区域吻合度(R²=0.409, P<0.05), 说明在现有管理模式下冬小麦区域布局基本合理, 只是在东部低平原沿海的极个别低产县的播种面积明显偏高, 结合冬小麦对灌溉条件的依赖性, 认为这些县市的冬小麦布局需要慎重审视。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1683-1692.

喀斯特山地土地利用变化的垂直分布特征

许尔琪, 张红旗

许尔琪, 张红旗喀斯特山区土地利用变化受复杂地形影响, 以往大尺度研究皆是对整个研究区地形特征进行统计, 局部土地利用变化空间特征和差异研究较少。本文以黔桂喀斯特山地为例, 构建土地利用动态垂直梯度指数, 刻画和揭示研究区土地利用变化的垂直分布特征。结果表明: 1990—2010年, 喀斯特山地土地利用的净变化面积较小, 但各土地利用类型的相互转化剧烈。耕地被建设用地挤占, 林地和草地又被开垦为耕地; 生态恢复工程使得林地、草地和水域等明显增加。增加和减少的耕地在垂直分布上明显错位, 减少耕地主要分布于低海拔(0~200 m)和缓坡度(0~5)区域, 而增加耕地主要位于高海拔(600~1 400 m)和陡坡(8~25)区域; 增加和减少的林地和草地在分布上相互对应, 分别在800~1 400 m和8~25出现峰值; 水域和建设用地的增加多位于低海拔(0~800 m)和缓坡度(0~5)区域。应用土地利用动态垂直梯度指数发现, 尽管2000—2010年研究区新增建设用地集中在最低海拔和最缓坡度等级, 但局部范围内新增建设用地趋近于相对更高海拔和陡坡区域分布。有限土地资源使得喀斯特山区有向高海拔、陡坡区域进行土地利用开发的趋势。土地利用动态垂直梯度指数, 既可进一步支撑采用全局统计分析方法结论, 也可分析和挖掘土地利用变化垂直分布特征的局部相对差异。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1693-1702.

基于能值的专业化茶叶种植农业生态系统分析*——以福建省安溪县为例

税伟, 陈毅萍, 苏正安, 范水生

税伟, 陈毅萍, 苏正安, 范水生世界饮茶热潮不断推动着我国传统农业——茶叶种植规模的扩大, 茶叶经济发展不断受到关注, 然而茶叶种植所产生的生态环境效应却往往被忽视。本研究以专业化茶叶种植县——福建省安溪县为对象, 通过综合各乡镇茶叶种植面积、茶叶种植区位商和集中系数3种方法, 将安溪县各乡镇茶叶种植专业化情况划分为高度专业化、较高专业化、中等专业化、较低专业化和无茶叶种植5个等级, 基于能值理论分析方法, 构建安溪县农业生态系统投入、产出指标体系, 并建立能值投入密度、环境负载率、可持续发展指数等8个能值评价指标, 进行不同专业化茶叶种植农业生态系统的评价与分析。研究结果表明: (1)安溪县专业化茶叶种植农业生态系统运行过程中以可更新环境资源投入为主, 不同专业化茶叶种植间环境贡献率高达0.96~0.99, 而能值投资率仅有0.01~0.04; (2)茶叶种植专业化等级与产出能值密度之间总体上呈正相关, 随着专业化等级的不断增强, 农业生态系统生产力总体上不断提高, 高度专业化等级茶叶种植的产出能值密度达到4.15E+11 sej·m^-2, 是无茶叶种植的1.32倍; (3)专业化茶叶种植农业生态系统具有较高的生产效率和经济效益, 专业化茶叶种植等级与净能值产出率之间呈正相关, 高度专业化茶叶种植的净能值产出率为1.29, 是无茶叶种植的2.86倍, 且环境负载率为0.05, 具有环境友好性; (4)专业化茶叶种植降低了农业生态系统稳定性, 系统稳定性指数与茶叶种植专业化等级间呈负相关, 无茶叶种植等级系统稳定性指数为1.12, 是高度专业化等级的1.56倍。因而在茶叶专业化种植过程中, 应注重复合生态茶园建设, 提高专业化茶叶种植系统的生物多样性和稳定性, 并加大科技管理投入、提高农业生产技术水平, 以进一步提高农业系统总体经济发展水平和可持续发展能力。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1703-1713.

农户社会经济特征对农业种植意愿的影响*——基于农业文化遗产保护目的的福州茉莉种植户研究

张永勋, 闵庆文, 王维奇, 何璐璐, 郑江闽

张永勋, 闵庆文, 王维奇, 何璐璐, 郑江闽因城市用地侵占和种植成本增加等原因, 福州茉莉花种植面积锐减, 严重威胁到重要农业文化遗产——福州茉莉花与茶文化系统的持续性。保证茉莉种植可持续性的根本在于花农种植意愿及其影响因素, 据此制定有针对性的保护措施。本研究通过问卷调查和农户访谈获取花农社会经济特征及其对茉莉种植意愿的数据, 使用描述统计法对调查农户的社会经济特征进行分析, 使用二元Logistic回归分析法分析花农社会基本特征(性别、年龄、受教育程度、获取信息手段、对茉莉花用途的认识深度)和经济特征(当前茉莉单位面积收益、种植者收入在熟悉人群的位置、种植者希望茉莉花单位面积收益)与其种植意愿的关系, 找出影响农户种植意愿的主要因素。结果表明: 花农群体呈老龄化趋势, 受教育水平普遍偏低, 获取信息方式较落后单一; 对茉莉花的综合认知水平整体不高, 一半以上的花农打算继续种植茉莉花; 花农掌握信息能力和对茉莉单位面积收入的预期是影响花农是否愿意继续种植的两个主要因素。保证茉莉种植业可持续发展的主要途径包括: 提高茉莉种植补贴、通过政策倾斜吸纳青年人才经营茉莉产业, 建立种植业的可持续机制; 推动企业与农户、农户与农户的合作, 稳定种植业收入; 充分利用茉莉种植业的多功能性, 发展旅游业、休闲农业等多种产业模式; 借鉴传统种植技术原理, 研发高效的生产设备, 提高茉莉种植的生产效率, 以降低劳动强度和增加农户收入; 加强对花农的农业文化遗产保护与利用知识普及和传统种植技术培训, 提高自我发展能力; 开设中小学生农业文化遗产文化课和遗产地教育实践课, 增进他们对于茉莉花与茶文化系统的感情与保护意识。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1714-1721.

基于生态水文理念的流域水资源规划研究——以子牙河为例

傅长锋, 李发文, 于京要

傅长锋, 李发文, 于京要传统水资源规划一般仅关注水文循环中的“蓝水”资源, 忽视了占水文循环60%以上的“绿水”资源。基于生态水文理念来研究流域水资源规划方法, 可实现区域可持续发展。本文以子牙河流域为例, 从流域降雨着手, 剖析大气降水、蓝水和绿水转化过程, 构建基于生态水文理念下的流域水资源规划模型。通过调整种植结构、节水灌溉制度、产业结构、居民生活用水、养殖业用水等方案, 以及南水北调中线配套工程措施, 利用构建的流域水资源规划模型, 对各项规划措施进行模拟。结果表明: 75%保证率和50%保证率下, 自然植被耗水量分别为76.3亿m³和88.2亿m³, 农业生产耗水量分别为126.8亿m³和142.1亿m³。城市生活、工业生产、第三产业和农村生活耗水量均分别为7.9亿m³、2.6亿m³、3.1亿m³和3.3亿m³。相对于调整之前, 75%保证率下, 子牙河流域耗水量减少11.9亿m³, 50%保证率下减少13.2亿m³。其中, 占总耗水量最大的农业生产部门对耗水削减的贡献量最大, 达到了7.6亿m³(75%保证率)和8.8亿m³(50%保证率), 占总削减量的60%以上, 表明种植结构和节水灌溉制度的调整对减少子牙河流域耗水量起到了重要作用。本文研究成果可为流域水资源高效可持续利用提供必要的技术支撑。中国生态农业学报. 2016 24(12): 1722-1731.