中国生态农业学报

不同施氮量及种植密度对小麦开花期氮素积累转运的影响

姜丽娜, 刘佩, 齐冰玉, 徐光武, 张利霞, 马建辉, 李春喜

姜丽娜, 刘佩, 齐冰玉, 徐光武, 张利霞, 马建辉, 李春喜本文以小麦品种‘周麦22’为材料, 研究了不同施氮量[0 kg(N)hm^-2、120 kg(N)hm^-2、240 kg(N)hm^-2和360 kg(N)hm^-2, 以N0、N1、N2和N3表示]和种植密度(225×10⁴ 基本苗hm^-2、375×10⁴基本苗hm^-2和525×10⁴ 基本苗hm^-2, 以M₁、M₂和M₃表示)处理下小麦植株地上部不同空间分布各器官的氮素含量及其转运特性。结果表明: 施氮量、种植密度及二者互作对开花期、成熟期植株地上部各器官氮素含量的影响均达显著水平。不同施氮量及种植密度处理小麦开花期至成熟期各营养器官氮含量和积累量下降。开花期和成熟期, 植株单茎氮积累量为7.27~59.65 mg茎^-1和8.48~60.83 mg茎^-1, 以N₀M₃处理最低, 以N₃M₂最高。从空间位置看, 植株地上部各营养器官开花期氮含量、氮积累量及花后氮转运量和对籽粒氮的贡献率均随空间位置下移而降低。营养器官氮含量、积累量及转运量随施氮量增加而呈递增趋势, 上部和中部营养器官氮转运率高于50%。营养器官对籽粒氮的总贡献率高于67%。增施氮肥配套合理的种植密度, 可以促进植株地上各营养器官氮的积累和转运, 对植株下部器官氮积累转运的作用尤为明显, 高肥及中密度处理(N₃M₂)下倒四叶、倒四节及余叶和余节氮含量和积累量增加, 缩小了与上部各器官的差异。植株地上部群体氮素转运量为28.56~549.49 kghm^-2, 亦随施氮量增加而增加, 以穗部和茎节氮转运量较高。施氮量对籽粒产量、蛋白质含量及蛋白质产量影响显著。施氮量与种植密度互作对籽粒蛋白质含量及产量影响显著, 种植密度对籽粒蛋白质产量的影响亦达显著水平。从氮素转运和产量性状来看, 施用氮肥240 kghm^-2配套225×10⁴ 基本苗hm2的种植密度是黄淮小麦玉米两熟区小麦生产较为适宜的栽培模式。中国生态农业学报. 2016 24(2): 131-141.

施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤肥力垂直分布的影响

苏志峰, 杨文平, 杜天庆, 郝教敏, 孙敏, 高志强, 杨珍平

苏志峰, 杨文平, 杜天庆, 郝教敏, 孙敏, 高志强, 杨珍平为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响, 连续2年以黄土母质生土为供试土壤, 采用根管土柱法, 以不施肥为对照, 研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。结果表明: 1)在0~200 cm土层范围内, 随施肥深度的加深, 玉米地上部生产力、总根重等指标均呈先增加后减少的规律。施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈“T”型, 以0~20 cm耕层根重最大, 占总根重的50%左右, 随根系下延, 根重明显递减(P<0.05)。施肥深度100~120 cm可以获得最大总根重和0~40 cm耕层根重(27.19 g)。根系N、P和K养分积累适中, 平均分别为6.60 gkg^-1、2.38 gkg^-1和8.16 gkg^-1。3)施肥明显提高根际土壤酶活性和养分含量。施肥深度为60~80 cm, 0~200 cm土层根际土壤脲酶活性较高, 介于0.108~0.354 mg(NH_3-N)g^-1(soil)24h^-1; 施肥深度为140~160 cm时, 0~200 cm土层根际土壤蔗糖酶活性和速效磷含量较高, 分别为12.9~19.6 mg(glucose)g^-1(soil)24h^-1和4.31~6.02 mgkg^-1; 施肥深度180~200 cm, 0~200 cm土层根际土壤有机质含量较高, 介于5.55~7.14 gkg^-1; 施肥深度小于100 cm或大于120 cm, 0~20 cm土层根际土壤碱性磷酸酶活性和碱解氮含量较高, 分别>0.497 mg(phenol)g^-1(soil)24h^-1和>25.4 mgkg^-1。4)相关分析表明, 在生土地上, 不同施肥深度处理下, 玉米根重、根系NPK营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK营养密切相关。5)根据FACTOR过程和CLUSTER聚类分析, 优化得出改良黄土母质生土地玉米冠根土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。中国生态农业学报. 2016 24(2): 142-153.

长期施肥下新疆灰漠土有机碳及作物产量演变

许咏梅, 刘骅, 王西和

许咏梅, 刘骅, 王西和为明确长期不同施肥下新疆灰漠土有机碳和作物产量演变特征, 依托始于1990年的灰漠土肥力长期定位监测试验, 选择对照(CK, 不施肥)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾配合常量有机肥(NPKM)、氮磷钾配合高量有机肥(hNPKM, 有机肥施用量为NPKM的2倍)、氮磷钾配合秸秆还田(NPKS)6个处理, 分析不同处理下土壤有机碳和小麦、玉米产量演变特征, 探讨碳投入及有机碳与作物产量的关系。结果表明: 1)长期耗竭种植(CK)、连续施用NP或NPK肥, 灰漠土有机碳含量持续下降, 年均下降速率分别为0.094 g·kg^-1、0.043 g·kg^-1和0.053 g·kg^-1, 表明施化肥(NP、NPK)不能维持土壤有机碳含量, 不利于土壤肥力的保持。NPKM和hNPKM处理, 土壤有机碳显著增加, 年均增加0.360 g·kg^-1和0.575 g·kg^-1, 增施有机肥是快速提高灰漠土肥力的重要措施。秸秆还田处理(NKPS), 土壤有机碳年均增幅0.006 g·kg^-1, 与NPK处理对比, 秸秆还田虽没有大幅度提高土壤有机碳, 但维持了土壤肥力。2)较CK, 长期化肥有机肥配施(NPKM、hNPKM)显著增加了作物产量(P<0.05)。与NP和NPK比较, 长期化肥有机肥配施显著提高了小麦产量(P<0.05), 但玉米产量与施化肥处理差异不显著(P>0.05), 玉米产量以平衡施肥(NPK)的增幅最高, 达到220 kg·hm^-2·a^-1。小麦的产量变异系数(29.1%~43.9%)高于玉米产量变异(19.0%~32.7%)。化肥配合秸秆还田(NPKS)处理的小麦增产幅度与高量施用有机肥(hNPKM)处理接近, 喻示了秸秆还田对作物增产的作用不可忽视。3)碳投入与土壤有机碳和小麦、玉米产量有显著线性正相关(P<0.05)。基于以上分析, 在干旱区灰漠土增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是最基本的土壤培肥措施。中国生态农业学报. 2016 24(2): 154-162.

施用河道污泥对水稻和土壤重金属含量及水稻氮素利用的影响

刘红江, 盛婧, 郭智, 张岳芳, 陈留根, 郑建初

刘红江, 盛婧, 郭智, 张岳芳, 陈留根, 郑建初 2013—2014年以苏州市相城区望亭镇某河道污泥为研究对象, 以农田施用污泥20 kgm^-2和不施用污泥为主处理, 以施氮肥120 kg(N)hm^-2 (LN)和240 kg(N)hm^-2 (NN)为副处理, 连续两季种植粳稻品种‘武运粳24’, 研究河道污泥农田施用对水稻和土壤重金属含量及水稻氮素利用的影响。结果表明: 1)河道污泥农田施用, 显著提高了稻田土壤有机质含量、速效氮含量和重金属Cu、Zn、Pb含量, 水稻产量平均增加7.05%, 水稻籽粒中重金属Cu、Zn、Pb含量分别增加53.66%、18.71%和802.29%, 水稻吸氮量显著增加, 氮素利用效率显著降低。2)河道污泥施用后, 较高施氮量(NN)增加了稻田土壤有机质含量和速效氮含量, 对稻田土壤重金属含量和水稻籽粒中重金属含量影响不大, 水稻产量、水稻吸氮量显著增加, 但氮素利用效率显著降低。3)污泥处理条件下, 与第1季相比较, 第2季稻田土壤重金属Cu、Zn、Pb含量平均下降5.0%左右、籽粒中重金属Cu、Zn、Pb含量下降7.27%~12.65%, 但均显著大于不施河道污泥的对照处理。4)污泥×氮肥、污泥×年度、氮肥×年度和污泥×氮肥×年度的互作效应对稻田土壤养分含量、重金属含量, 水稻产量、籽粒重金属含量和水稻氮素吸收利用的影响均未达显著水平。中国生态农业学报. 2016 24(2): 163-172.

一穴多株种植对夏玉米群体质量和产量的影响

王云奇, 李金鹏, 王志敏, 宋文品, 韩美坤, 邓万云, 张英华

王云奇, 李金鹏, 王志敏, 宋文品, 韩美坤, 邓万云, 张英华增加种植密度是玉米高产的重要手段, 但是种植密度的持续增加也带来一系列问题, 其中高密群体的郁闭问题已成为限制进一步增加种植密度的主要因素之一。为缓解夏玉米高密度群体的郁闭状况, 改善高密度种植下的玉米群体质量和产量形成, 本试验在82 500 株·hm2密度下设置了一穴1株(P1)、一穴2株(P2)和一穴3株(P3)3个处理, 分析了一穴多株对夏玉米各生育时期的叶面积、干物质、光合势、相对生长率、净同化率、作物生长速率、粒叶比和产量的影响。结果表明, 与对照P1相比, P2和P3吐丝期单株叶面积分别增加10.7%~21.9%和7.3%~16.7%, 吐丝后20 d分别增加13.5%~21.9%和9.4%~12.7%; P2和P3吐丝期和成熟期干物质积累显著高于P1(P<0.05)。一穴多株种植提高了夏玉米6叶展以后的光合势, P2的提高幅度小于P3; P2、P3吐丝后20 d到成熟期相对生长率比P1分别高30.4%~190.7%和33.9%~183.5%, 净同化率分别高16.1%~161.9%和30.7%~155.8%。采用一穴多株种植可以提高作物的生长速率、粒叶比和籽粒产量, P2和P3分别比P1增产5.8%~23.5%和4.9%~18.9%。粒重/叶面积、粒数/叶面积与籽粒产量呈显著直线正相关(R²=0.94, P<0.000 1和R²=0.76, P<0.001)。可见, 在高密种植条件下, 采用一穴多株种植可以改善夏玉米群体质量、提高产量。本研究推荐高密度下一穴2株种植方式。中国生态农业学报. 2016 24(2): 173-182.

枣麦间作系统中冬小麦的冠层光分布特征及产量研究

郭佳欢, 潘存德, 冯会丽, 王世伟, 李星

郭佳欢, 潘存德, 冯会丽, 王世伟, 李星针对近年来“林农生产争地争光”的问题, 以株行距为3 m4 m南北行向栽植的枣树||冬小麦间作系统为研究对象, 大田条件下设置枣麦间作(JZ)和冬小麦单作对照(CK)两个处理, 以2013—2014年生长季冬小麦光合生理参数和冠层光照强度为基础, 以两棵枣树的定植点连成1条测定样线, 在样线上以距枣树的东(E)、西(W)距离为基准, 每50 cm设置1个测定点, 设E50 cm、E100 cm、E150 cm、E200 cm(W200 cm)、W150 cm、W100 cm、W50 cm共7个测定位置, 在不同调查时期测定各测定位置的冬小麦冠层光合有效辐射(PAR), 并在冬小麦成熟期调查各测定位置上的产量。采用多项式回归和定区间积分等方法计算冬小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期和成熟期冠层达到饱和PAR的时长与时空窗, 探讨枣麦间作系统中枣树遮光对间作作物冬小麦冠层光照分布及产量的影响。结果显示, 间作系统中冬小麦冠层光照强度及产量整体呈现出不同的时空分布特征, 且相较于单作小麦系统均有一定程度的衰减。单作冬小麦冠层的饱和PAR时空窗比间作处理大56.1%, 穗粒数、有效穗数、千粒重和产量分别比间作小麦高14.7%、15.9%、33.5%和53.0%。相对于单作对照, 间作物冬小麦整个生育时期内在距枣树E50~E100 cm、E100~E150 cm、E150~E200 cm、W150~W200 cm、W100~W150 cm、W50~W100 cm处的冠层PAR时空窗损失严重, 分别达92.5%、45.7%、7.0%、5.4%、10.9%、54.0%。冠层PAR时空窗损失导致冬小麦减产, 在以上各处减产程度分别达46.2%、39.6%、26.3%、24.7%、32.4%和37.6%。故枣树遮阴程度的差异导致间作物冬小麦不同程度减产, 且间作巷道内西侧光照质量整体优于东侧。这就要求在冬小麦扬花期后对枣树进行适当修剪, 且适当增加巷道东侧枣树株距, 以避免枣树新生枝徒长, 提高冬小麦冠层光合有效辐射截获量, 使间作系统获得更高产量。中国生态农业学报. 2016 24(2): 183-191.

水氮添加对内蒙古多伦县退耕还草地生物量、生产力及其分配的影响

张金凤, 徐雨晴

张金凤, 徐雨晴以内蒙古多伦县退耕还草地为研究对象, 调查了施肥[N10:10 g(N)m^-2a^-1]和加水(180 mma^-1)对其植被生物量、生产力和分配方式的影响, 并与围封草地作比较。结果发现: 1)施肥使退耕还草地地上生物量增加近1倍; 加水使退耕还草地地上生物量提高17%~37%, 但未达到统计显著性; 2)无论施肥还是加水都没有显著影响退耕还草地地下生物量, 加水使其地下净初级生产力(BNPP)提高35%~90%; 3)施肥降低了退耕还草地根冠比和地下、地上净初级生产力比(BNPP/ANPP), 而降水增加对两个指标无显著影响; 4)施肥使退耕还草地禾草类植物比例增加, 生物量均匀度降低; 加水处理后, 退耕还草地的杂类草生物量提高128%, 而优势种猪毛蒿(Artemisia scoparia)和蒙古冰草(Agropyron mongolicum)的地上生物量对加水处理不敏感; 5)水肥处理后, 退耕还草地总生产力、根冠比和生物量远小于围封草地。表明水氮添加对退耕还草地生物量的影响主要在地上部分, 且与物种组成有关。中国生态农业学报. 2016 24(2): 192-200.

不同年限有机种植与常规种植农业资源综合利用效率对比*——以湖北省水稻种植为例

伍玉鹏, 陈远新, 吴中波, 胡荣桂

伍玉鹏, 陈远新, 吴中波, 胡荣桂为了深入分析有机农业在资源利用方面相比于常规农业的优势及特点, 本研究在综合分析已有评价指标体系的基础上, 结合水稻种植的农业生产过程分析和有机农业特点, 建立了适用于有机、常规水稻种植的农业资源利用效率评价指标体系, 并以湖北省水稻种植为例, 开展了不同年限有机种植与常规种植农业资源利用的评价调查。指标体系以气候资源、水资源、土地资源、生物资源、人工投入和资源可持续性作为评价要素, 共包含18个评价指标。评价结果显示, 有机种植由于较低的生物产量导致其在气候资源和土地资源上的得分普遍低于常规种植。但在水资源、生物资源、人工投入和资源可持续性评价要素上, 有机种植得分明显高于常规种植。总体来看, 小于3 a的有机水稻种植样本资源利用评价得分为0.867, 与常规种植得分相当(0.857); 但随着有机种植年限的增加, 其评价得分逐渐提高(3~6 a有机种植样本评价得分为0.927), 当有机种植>6 a时评价得分为0.976, 比常规种植得分提高14%。研究表明, 有机农业在资源利用效率方面优于常规农业, 但这种差异在有机种植前期并不明显, 随着种植年限的不断延长有机模式在资源利用方面的优势逐步显现。中国生态农业学报. 2016 24(2): 201-209.

白菜型冬油菜质外体抗冻蛋白研究

杨刚, 史鹏辉, 孙万仓, 刘自刚, 曾秀存, 武军艳, 方彦, 李学才, 陈奇, 刘林波, 杨建胜, 方园, 张娟

杨刚, 史鹏辉, 孙万仓, 刘自刚, 曾秀存, 武军艳, 方彦, 李学才, 陈奇, 刘林波, 杨建胜, 方园, 张娟为探明冬油菜抗寒机理, 采用大田试验和盆栽试验, 对低温胁迫的白菜型冬油菜品种‘陇油6号’叶片和根的质外体蛋白进行抗冻活性检测, 通过SDS-PAGE分离质外体蛋白并结合MALDI-TOF/TOF质谱技术对部分高表达蛋白进行了鉴定。结果表明, ‘陇油6号’经人工气候室冷驯化后, 叶片质外体蛋白质含量显著增加(P<0.05), 在第5 d达92.31 μgg^-1(FW), 比对照增加246.12%。质外体蛋白含量在冷驯化第10 d和第15 d与第5 d相比虽有所降低, 但仍显著高于对照(P<0.05)。在冷驯化第20 d和第25 d质外体蛋白含量继续显著增加, 第25 d达到最高值(P<0.05)。室温恢复生长10 d后, 质外体蛋白含量比之前显著下降(P<0.05), 但仍高于对照和冷驯化第10 d。在冷驯化过程中, ‘陇油6号’叶片的质外体中出现明显的蛋白质积累, 室温恢复生长10 d后, 质外体中的蛋白质含量显著降低, 可见冷驯化的‘陇油6号’质外体蛋白属低温诱导蛋白。抗冻活性检测发现其具有重结晶抑制活性。质谱鉴定发现多种功能尚不明确的蛋白质, 其中β-1-3-葡聚糖酶与冬黑麦中报道的抗冻蛋白一致。对质谱检测到的类葡聚糖酶回收及抗冻活性测试发现其有较弱的冰晶形态修饰作用, 表明这个类葡聚糖酶是一种低活性抗冻蛋白。低温胁迫下冬油菜叶片和根质外体中合成分泌了抗冻蛋白, 在抵御外界低温中起到积极作用, 同时推测超强抗寒性冬油菜质外体中可能存在多种未被发现的抗冻蛋白。中国生态农业学报. 2016 24(2): 210-217.

外加氮源在Cd超标菜地上的应用效果

王艳红, 唐明灯, 李盟军, 艾绍英, 姚建武, 罗英健, 余丹妮

王艳红, 唐明灯, 李盟军, 艾绍英, 姚建武, 罗英健, 余丹妮探讨外加氮源对Cd超标菜地不同叶菜吸收Cd及土壤Cd有效性的影响, 以明确施氮对土壤Cd的影响效应, 并试图对不同氮源的应用效果进行综合评价, 为合理利用氮肥来降低叶菜Cd含量提供参考。在Cd含量为0.628 mg·kg^-1的Cd超标菜地上, 试验研究了氮用量水平为150 kg·hm^-2时, 4种氮肥(尿素、硝酸钙、硝酸铵、碳酸氢铵)对矮脚葵扇黑叶白菜(Brassica chinensis L.)和白梗尖叶苋菜(Amaranthus mangostanus L.)Cd含量、品质及土壤Cd有效性的效应。结果表明, 田间条件下, 与不施氮处理相比, 4种氮肥均不同程度地增加了Cd超标菜地上2种叶菜产量, 降低了其地上部和根系Cd含量。4种氮肥中, 尿素对白梗尖叶苋菜的增产效果最好, 增产幅度达47.5%; 碳酸氢铵对葵扇黑叶白菜的增产效果最好, 增幅达59.7%; 硝酸钙降低2种叶菜地上部和根系Cd含量的效果均优于其他氮肥, 该处理的白梗尖叶苋菜地上部和根系Cd含量分别比对照降低41.6%和24.1%, 葵扇黑叶白菜降低32.2%和25.9%。4种氮源对2种叶菜地上部Cd吸收总量、NO₃^-N、NO₂^-N、维生素Ｃ及可溶性糖含量等的影响各异, 对土壤pH和DTPA-Cd含量影响也不同。其中, 硝酸铵处理的土壤pH分别比对照降低0.12和0.25个单位, 而土壤DTPA-Cd含量则显著增加15.3%和14.6%; 碳酸氢铵处理则呈相反变化趋势。综合评价结果显示, 4种氮肥的综合加权平均值均高于对照处理, 以硝酸钙相对最高, 表明硝酸钙在Cd超标菜地上的综合应用效果相对最好。因此, 在Cd超标土壤上, 硝酸钙可作为优选氮源使用。中国生态农业学报. 2016 24(2): 218-225.

浙江省典型水稻产区土壤水稻系统重金属迁移特征及定量模型

赵科理, 傅伟军, 戴巍, 叶正钱, 高伟

赵科理, 傅伟军, 戴巍, 叶正钱, 高伟重金属在土壤水稻系统中迁移转化规律越来越受到人们的关注。本研究采集浙江省3个不同区位(浙北南浔、浙中嵊州、浙南温岭)的水稻主产区土壤、水稻样品, 基于水稻品种(杂交水稻和晚粳稻)进行重金属迁移转化的影响因子分析, 明确主要驱动因子, 建立定量评测模型并进行验证, 以此掌握浙江省典型水稻产区重金属的迁移转化规律。研究结果表明, 3个研究区土壤的理化性状存在差异, 其中嵊州产区土壤的pH(均值为5.52)、有机质(均值为39.4 gkg^-1)、重金属形态含量等均低于其他两个研究区; 3个产区土壤和水稻中重金属含量也存在显著性差异, 温岭产区土壤重金属(Cd、Cu、Zn)含量显著高于其他两个产区(P<0.05), 而嵊州产区的水稻重金属含量则显著高于南浔产区(P<0.05); Cd和Zn富集系数高于Cu和Ni, 嵊州产区的重金属富集系数(0.018~0.521)显著高于其他两个产区(南浔为0.004~0.143, 温岭为0.007~0.269)。土壤重金属形态和土壤理化性质均显著影响不同品种的富集系数, 其中土壤理化性质的作用相对较大。对数线性迁移模型能够预测实际产地环境中土壤水稻系统重金属的有效性(富集系数), 晚粳稻的预测结果优于杂交水稻, 重金属Ni的预测效果(杂交水稻和晚粳稻的回归系数r分别达0.61、0.70, P<0.01)好于其他重金属, 而杂交水稻重金属Cd的预测效果(r值为0.21, P>0.05)偏低, 需增加环境变量, 并做进一步研究以提高预测精度。中国生态农业学报. 2016 24(2): 226-234.

单次污水灌溉后长期污灌土壤镉的垂向分布特征

辛璐君, 齐学斌, 郭建青, 樊向阳, 刘燕, 胡艳玲

辛璐君, 齐学斌, 郭建青, 樊向阳, 刘燕, 胡艳玲以河南省新乡市娘娘庙污灌区一块约328 m²的田块为研究区, 采用均值、变异系数、半方差函数及分维数等相结合的方法, 分析一次污水灌溉前后10 d内东西向剖面A、B、C和D(南北向每相距10.5 m设置1个剖面, 由北至南依次编号为A、B、C和D)的土壤有效镉的垂向空间变异及其分布特征, 为田块土壤中有效态镉分布与土壤植物修复相结合的研究思路提供基础性探讨。结果表明: 灌水后, 土壤有效镉含量在剖面A、B、C和D的均值分别减少0.06 mgkg^-1、0.11 mgkg^-1、0.14 mgkg^-1和0.23 mgkg^-1, 呈现中等离散程度; 在0.393~1.308 m变程范围内, 块基比C₀/(C₀+C)<25%, 土壤有效镉剖面总体表现出由随机性引发的变异较小, 空间相关性较强; 剖面A、C和D土壤有效态镉的分维数降低, 空间变异程度减弱。Kriging插值结果表明该区有效镉呈条带状分布格局, 且在0~15 cm土层呈现累积现象; 沿灌水方向, 土壤有效镉含量剖面等值线分布由密集到稀疏。相关分析表明, 土壤有效镉含量与土壤有机质含量呈正相关, 与土壤含水率呈中等程度相关, 与pH呈现强负相关, 表现为土壤有机质含量越高土壤有效镉含量越大, pH越高土壤有效镉含量越小; 污水灌溉对土壤有效镉、土壤含水率、土壤pH和土壤有机质的影响显著, 同时会削弱有效镉与各影响因子间的相关关系。伴随着污水灌溉动态的有效镉分布和变异特征可以为应用植物吸附进行土壤重金属污染修复方面的研究提供基础数据。中国生态农业学报. 2016 24(2): 235-243.

黄骅市土壤保持价值年内动态特征

陈召亚, 李超, 何玲, 王树涛, 许皞, 马立军

陈召亚, 李超, 何玲, 王树涛, 许皞, 马立军掌握不同生态系统类型土壤侵蚀和土壤保持量的年内动态变化, 对于区域水土保持重点及时序安排具有积极的指导作用。本研究在GIS支持下, 运用通用土壤流失方程(USLE)对河北省黄骅市不同生态系统年内土壤侵蚀与保持量进行计算, 并利用市场价值法、机会成本法对各生态系统类型年内各月的土壤保持价值进行测算, 研究黄骅市土壤保持价值年内动态特征。研究表明, 黄骅市全年各月土壤保持价值分配不均, 年内动态特征与土壤保持量的季节动态变化规律一致, 8月达到最大峰值, 1—3月、10月、12月价值均为零, 5—8月呈增加趋势, 5—9月土壤保持价值占全年土壤保持价值的82.47%。从各生态系统类型来看, 草地8月的单位面积土壤保持价值最大, 为128.87 元·hm^-2; 水域9月的单位价值最小, 为11.23元·hm^-2。从土壤保持价值构成来看, 年内各土壤保持功能单位面积贡献价值大小排序为: 减少土壤养肥流失价值>减少淤泥淤积价值>减少废弃土地价值。研究区各生态系统类型的土壤保持价值具有明显随季节变化的规律, 在雨季受暴雨等短期大量降水的影响, 土壤潜在的侵蚀量增大, 而生态系统的土壤保持功能和价值在此过程得以发挥作用。中国生态农业学报. 2016 24(2): 244-255.

沽源县未利用地生态重要性空间识别及其地形梯度特征分析

王志涛, 门明新, 崔江慧

王志涛, 门明新, 崔江慧未利用地作为重要的后备土地资源与生态系统的一部分, 不仅在缓解土地供需矛盾中发挥着重要作用, 同时还为生态系统稳定提供着强有力的支撑。本文以地处农牧交错带的河北省沽源县为例, 根据其生态状况, 从灾害防护、生境与水资源防护、人类干扰3方面选取指标, 构建了沽源县未利用地生态重要性空间识别指标体系, 结合GIS空间分析功能, 对沽源县未利用地的生态重要性进行空间识别, 将其划分为4个级别: 极重要、重要、较重要、一般重要。并根据沽源县地形特点进行地形梯度的划分, 划分出4级高程梯度带和4级坡度梯度带, 以分析沽源县未利用地的地形梯度分布特征。结果表明, 沽源县生态重要性为极重要、重要、较重要、一般重要的未利用地面积分别为11 082.78 hm²、11 209.05 hm²、11 450.25 hm²和4 803.12 hm², 分别占研究区未利用地总面积的28.75%、29.08%、29.71%和12.46%, 生态重要性等级为一般重要的未利用地较少。从地形梯度角度分析, 沽源县未利用地主要分布在1 400~1 600 m高程梯度带以及0°~5°和5°~15°两个坡度梯度带; 生态极重要未利用地主要分布在1 400~1 600 m和1 600~1 800 m两个高程梯度带以及5°~15°坡度梯度带; 随着高程与坡度的增加, 各地形梯度带生态重要性等级为极重要的未利用地的比重变大, 由最初的11.31%和13.86%提升到97.95%和93.64%。研究结果可以为沽源县未利用地开发利用与生态保护提供数据支撑和科学依据。中国生态农业学报. 2016 24(2): 256-264.