摘要:本研究以重庆市长寿区为例,基于289份农户调查问卷数据和统计年鉴数据,采用频率分析法和二元Logistic回归模型,探讨西南典型丘陵地区农户非粮种植的影响因素及治理策略。研究发现, 77.5% 的农户粮食种植年均收入低于1万元,粮食种植对家庭总收入的贡献有限,主要用于自给,外售比例较小。尽管农户享有种粮补贴政策,但其激励效果有限,未能有效提升农户的种粮积极性。模型分析表明,纯农业劳动人口、粮食收入占比、种粮补贴政策和种粮补贴效果四个因素显著影响长寿区农户的非粮化意愿。基于研究结果,提出了提高收益、增强粮食种植的经济吸引力,强化职能、促进激励政策落地,转变理念、吸引青壮劳力回流的对策,以提高农户种粮意愿,确保农业可持续发展和保障粮食安全。
摘要:为探究非农就业对农业绿色发展的影响,本研究基于2020年中国土地经济调查(CLES)数据,以江苏省为案例,通过非期望产出的EBM模型测算农业绿色生产效率,并借助计量模型实证分析非农就业对农业绿色生产效率的影响及作用机制。研究发现:非农就业对农业绿色生产效率存在显著的抑制效应,且该效应在稳健性检验中保持一致。农业劳动力的人力资本和耕地经营规模是非农就业影响绿色生产效率的重要中介变量,两者中介效应占总效应的 52.53% ,其中人力资本的中介效应更为显著。机械化水平的提升能够显著缓解非农就业对农业绿色生产效率的负面影响。基于作物种植种类和农户绿色技术采纳程度的异质性分析发现,开展多样化作物种植和绿色技术采纳程度较高的农户,其绿色生产效率受非农就业的抑制作用明显减弱。据此,建议提升农业劳动力素质,优化土地流转与规模经营,提高农业机械化水平,推广多样化种植与绿色技术,并优化绿色农产品市场运行机制,以促进农业高质量发展。
摘要:过量氮输入水体会导致富营养化、饮用水安全和生物多样性下降等问题。全面认识区域氮输入的空间格局及其影响因素对于水体的科学管理至关重要,但当前针对人类活动净氮输人(NANI)空间分布及其影响因素的评估解析仍较少,对社会经济活动的合理规划和区域水环境压力的缓解造成困难。本研究基于2020年全国359个行政区的统计数据,明确了NANI的空间格局,并利用灰色关联度法、多元回归模型和主成分分析法分析了NANI的影响因素。这不仅解析了区域内人类活动氮输入来源与影响因素,还为可持续氮管理提供科学依据。结果表明:2020年我国NANI总量为 81.16Tg ,折合单位面积输入强度为 9825kg km-2 ,其中氮肥施用是最大输入项,占 56.0% 。中部及东部沿海区域的NANI值较高,而西北和华南部分沿海及经济欠发达区域较低。NANI与食品/饲料净氮输入的相关性最强( R2=0.969,P<0.01 ),与氮肥施用和大气氮沉降也有显著相关性。社会经济结构、自然条件和土地利用等因素与NANI的关联度较高。研究表明农业及人类活动对NANI的影响显著,中东部影响突出,西北、东北较弱。因此我国氮素管理应采取区域差异化措施:东部推广智能施肥以提高氮肥利用率,西北加强生态修复以减少氮流失。同时需完善监测体系,加强政策引导与跨部门协作,未来应聚焦长期监测及有机-无机氮协同调控研究,为氮素精准管理提供理论支撑。
摘要:系统诊断牧区生产-生活-生态(三生)功能演变规律及其之间相互关系,是高效推进牧区高质量发展、全面实现乡村振兴的关键。本研究构建牧区“三生"功能评价指标体系,运用熵值法、耦合协调度和障碍度模型,识别新疆牧区2000—2021年“三生”功能耦合协调关系的时空演化特征及障碍因子。结果表明:新疆牧区“三生"功能呈波动上升趋势,但依旧处于较低水平,且各年变化波动较小;空间分布格局差异显著且较不均衡,呈现出北高南低的发展态势,北部优于南部,半农半牧区优于纯牧区;新疆牧区“三生”功能耦合协调度由2000年的0.41上升至2021年的0.48,呈阶梯式平稳增长趋势,但协调度整体较低且发展速度相对缓慢,始终处于低水平基本协调阶段,半农半牧区各年耦合协调度均超过纯牧区,发展动力强劲;新疆牧区“三生"功能耦合协调度空间分布差异性显著,仍以轻度失调和低水平基本协调为主体;失调区较多分布在新疆南部,基本协调区和良好协调区较多分布在新疆北部,纯牧区与半农半牧区之间耦合协调水平差异明显。研究表明年平均降水、草地退化面积、农牧从业人员比例、财富存量指数、草地承载能力和肉类供给能力对新疆牧区“三生"功能耦合协调发展过程起着重要的作用,也是导致耦合协调水平较低的主要原因。研究建议应根据地区禀赋和基础差异,因地制宜选择牧区发展模式,科学定位生产布局,加强生态环境保护,兼顾自然效益和社会效益。
摘要:为探究恢复类耕地的分布特征和恢复潜能,本研究以第三次全国国土调查标注的“即可恢复”和"工程恢复"地类为基础数据,利用景观格局分析、模糊综合评价和地统计分析对安徽省利辛县恢复类耕地进行因子诊断与重点区域识别。结果表明:利辛县恢复类耕地破碎度高,主要分布在县域西南部、高速公路沿线及县域北部毗邻区;即可恢复地类在总规模、集中连片度和斑块大小方面高于工程恢复地类。农业生产适宜性、生态技术能力、社会经济水平是耕地恢复潜力的判定依据,基于自然本底和修复工具的不同,即可恢复和工程恢复的上述权重分别为0.7306、0.1884、0.0810和 0.0719,0.6491,0.2790 利辛县即可恢复潜力中、高值区占比共计 53.76% ,集中于县域中部和北部;工程恢复潜力以中、低值区为主,占比共计 55.44% ,从中部向西东扩散。耕地恢复潜力存在由北向南呈现出高-低-高的分布态势;东西向以高速公路为轴,由内向外呈高-低-高空间异质性分布特征。研究表明,平原地区恢复类耕地分布受交通路网、河流和生态园地影响的可能性较大。即可恢复属性地类在识别恢复潜力重点区域中起主导作用,恢复潜力重点区域分布在自然禀赋条件好、经济发展水平来构成主要约束,同时农民恢复意愿与可行性较高的区域。本研究提出的基于恢复视角、统筹恢复类耕地的补充耕地潜力研究框架能够较精准地识别出影响因子和重点区域,可为区域治理和耕地管控提供新的思路。
摘要:如何在提高耕地集约利用水平的同时推进耕地利用绿色转型,是耕地可持续利用的重要挑战。本研究通过构建耕地利用绿色转型与集约水平耦合协调理论框架与分析方法,以华北平原7省(市)76个城市为例,评估2010—2020年区域耕地利用绿色转型程度与集约水平,采用耦合协调度模型分析二者的耦合协调水平,利用空间自相关分析耦合协调水平的空间集聚特征。结果显示:2010—2020年研究区耕地利用绿色转型呈现波动上升的趋势,总体增幅为 3.77% ,空间分布整体呈现中心高、四周低的特征。2010—2020年研究区耕地利用集约水平呈现上升的趋势,总体增幅为 55.80% ,集约水平较高的区域主要集中在研究区中部地区。2010—2020年研究区耕地利用绿色转型程度与集约水平的耦合协调指数整体呈现上升趋势,总体增幅为 12.65% ,协调度较高的区域逐渐增多,主要集中在河南省东部、山东省西北部以及江苏省中部。耕地利用绿色转型与集约水平耦合协调度存在空间集聚性。研究揭示了华北平原耕地利用绿色转型与集约发展的协同提升趋势,但区域差异显著,建议通过优化绿色补贴政策、强化技术推广与区域协同机制,推动耕地利用向高效、生态、可持续方向转型。
摘要:科学测度和分析新疆耕地利用生态效率对实现耕地利用可持续和农业农村高质量发展具有重要意义。本研究利用新疆14个地州市2005—2021年面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型、Kemel核密度估计、标准差椭圆和双向固定效应模型分析新疆耕地利用生态效率及驱动因素。结果表明:新疆耕地利用生态效率较高且总体呈现增长态势,三大区域耕地利用生态效率整体呈现南疆地区 > 北疆地区 > 东疆地区分布格局,除吐鲁番市、哈密市、伊犁州和博州耕地利用生态效率较低外,其他地州市耕地利用生态效率均超过0.8。新疆14个地州市空间分布特征:2005—2021年,各地州市的差异不断缩小,2021年基本上位于较高值区;动态演变特征:新疆整体和三大区域极化效应逐渐减弱;重心迁移方向:从西南方向向微偏东北方向迁移,新疆东北方向的地区发展增速较快。环境规制、城镇化水平、农业发展程度和工业发展程度对耕地利用生态效率具有显著的正向作用,经济发展水平对耕地利用生态效率具有显著的负向作用。研究表明,新疆整体、三大区域和14个地州市耕地利用生态效率呈上升趋势且效率较高,区域差异逐渐减小,空间分布非均衡性较显著,受环境规制、城镇化水平、农业发展程度、工业发展程度和经济发展水平的影响。
摘要:土地利用变化与陆地生态系统碳储量显著关联,探究湘江流域土地利用变化对碳储量的影响,有助于为流域碳管理提供科学依据和决策支持。本研究耦合PLUS模型和InVEST模型,定量评估湘江流域200—2020年间的碳储量时空分布,模拟2030年四种情景(自然发展、生态恢复、耕地保护、城镇发展)下的土地利用和碳储量变化特征。结果表明:2000—2020年,林地、耕地是湘江流域的主要土地利用类型,平均占比分别为 61.85%.30.73% 。耕地和草地面积显著减少,建设用地转入率达 60.15% ,扩张明显;20年间,湘江流域碳储量呈先增后减趋势,净减少151.29万 t 碳储量高值区集中于东部、南部林地区域,低值区位于流域北部长株潭城市群及中西部耕地片区;2030年多情景模拟中,土地利用变化具有明显的人为干预特征,反映了政策和规划对土地利用变化的深刻影响;除生态恢复情景通过对生态用地的保护与恢复使碳储量增加473.15万t外,其余情景均明显下降,其中城镇发展情景下降量最大,达1098.01万t,说明生态用地发挥了重要的碳汇作用,建设用地扩张则会带来大量碳流失。研究表明,未来湘江流域应推行多情景协同优化策略,构建"控增-修复-补偿”三位一体的碳储量保护体系,有利于减缓碳储量下降速率,实现碳汇效益最大化。
摘要:为探究稻壳炭基复合肥替代市售复合肥对砂质稻田土壤氨 (NH3) 挥发、氧化亚氮 (N20 排放及水稻产量和氮肥农学效率的影响及其影响因素,本研究采用土柱试验法,设置CK(不施肥)商品复合肥 A(N-P2O5-K2O=15-10-10) 、商品复合肥 B(N-P2O5- 和炭基复合肥 (N-P2O5-K2O=15-10-10,11% 生物质炭)4个处理,通过连续气流法和静态暗箱法测定水稻主要施肥期土壤 NH3 挥发和 N2O 通量,分析等氮条件下炭基复合肥料施用对土壤 NH3 挥发 ?N20 排放和水稻产量的影响及其与关键环境因子之间的关系。结果表明,与复合肥A和复合肥B处理相比,炭基复合肥处理下土壤 NH3 挥发分别增加了 55.72% 和 56.85% ,而土壤 N2O 累积排放量分别降低了 67.82% 和 58.03% 。土壤 NH3 挥发与土壤pH值和脲酶活性呈显著相关 (P<0.05) ,土壤 N2O 排放通量与土壤NH4-N和 N03--N 含量、土柱表面水pH值和 NH4+-N 含量及产量均呈极显著相关 。研究表明,不同施肥条件下土壤pH值和脲酶活性是影响 NH3 挥发的重要因子,而 N2O 排放则受土壤NH4-N和 NO3--N 含量、土柱表面水pH值和 NH4+–N 含量的影响。炭基复合肥处理与常规复合肥处理对水稻产量和氮肥农学利用率的影响不显著。施用炭基复合肥替代常规市售复合肥料,在水稻稳产的同时显著降低土壤 N2O 排放,但增加了氨挥发排放的风险。
摘要:为探讨有机碳(SOC)含量和性质在坡面尺度上的分异规律与驱动因素,本研究以东北黑土区坡耕地为研究对象,分析不同坡位表层( 0~20cm 和亚表层 (20~40cm )SOC及其活性组分含量,建立培养试验测定SOC矿化速率表征可分解性,进而揭示侵蚀-沉积过程中SOC含量和性质变化规律及其关键影响因素。结果表明,SOC含量沿坡位向下呈先降低后升高的“V"形趋势,在坡中处最低,坡下、坡趾显著高于坡上、坡中;从坡顶到坡中表层和亚表层SOC的降幅分别为 31.4% 和 48.6% ,而坡中到坡趾分别增加 55.6% 和 219.5% 。土壤易氧化有机碳(ROC)含量在坡面上的分异规律与SOC一致,且变化幅度更为显著。土壤溶解性有机碳(DOC)含量沿坡面也呈先降低后升高的规律,但是表层土壤DOC在坡趾并未显著回升;DOC/SOC沿坡位向下呈不断下降趋势。相反,DOC的芳香度特征值 SUVA254 沿坡面向下均呈先升高后降低的趋势,在坡中处最高。表层SOC可分解性是亚表层的11.1\~17.5倍,均随坡位向下呈整体下降的趋势且在坡趾沉积处最低。SOC可分解性与硝态氮、有效磷、速效钾、DOC、ROC/SOC、DOC/SOC呈显著正相关,与容重 ?pH,Fe3+ 则呈显著负相关。随机森林模型表明,DOC含量是影响SOC可分解性最重要的因子。综上,在侵蚀外营力下坡耕地黑土SOC含量和活性同步衰减,坡中是碳丢失的"热区";而在下部沉积区SOC富集且可分解性低于侵蚀区,有利于土壤碳稳定。基于上述研究,建议在坡耕地土壤管理中重点加强坡上及坡中侵蚀区的碳流失阻控措施,同时对坡下及坡趾沉积区减少人为扰动,最大限度地避免有机碳损失。
摘要:为探究黄土丘陵沟壑区土壤有机碳特征,本研究以该区域典型县域(富县、吴起和绥德)为研究对象,探讨了各区域不同土地利用类型(耕地、草地、林地) (0~30,30~60,60~80cm 土层的有机碳含量及其影响因素。结果表明:土壤有机碳平均含量表现为富县 (4.66g?kg-1)> 吴起 (3.98g?kg-1); 绥德 (2.51g?kg-1)(P<0.05) 。富县草地及林地土壤有机碳含量较耕地分别减少 4.90% 和12.07% ,林地较草地减少 6.83% ;吴起草地及林地土壤有机碳含量较耕地分别增加 33.14% 和 11.90% ;绥德耕地与林地的土壤有机碳含量无显著差异。研究区土壤有机碳主要集中在 0~30cm 土层,占比 40%~52% ;相较于深层王层 (60-80cm) ),表层土层(0\~30cm)更易受到土地利用类型的影响,进而影响有机碳的固存能力;深层土壤的固碳能力较低,三个县域林地土壤 60~80cm 土层平均贡献了 24% 的有机碳;土壤有机碳含量与全氮呈极显著正相关( P<0.01 ,与 pH 呈极显著负相关 (P<0.01) 。研究表明,区域差异和土地利用类型对土壤有机碳积累影响显著,应对区域土壤有机碳积累的响应策略和途径各不相同。
摘要:为探讨沼液部分替代化肥对川中丘陵区玉米产量和品质、土壤养分和重金属累积的影响,为沼液的资源化利用提供科学依据,本研究开展连续3年的田间小区试验,设置空白对照(T1)、农民常规施肥(T2)、优化施肥(T3)、沼液替代 15% 氮肥(T4)和沼液替代 30% 氮肥(T5)5个处理,在玉米收获时测定玉米产量和品质、土壤养分和重金属含量。结果表明:与施用纯化肥T2和T3处理相比,沼液部分替代化肥T4和T5处理玉米呈现增产优势。T4和T5处理较T2处理氮肥利用率分别显著提高 28.56% 和 33.21% ,较T3处理分别提高 10.81% 和 14.83% 。沼液部分替代化肥能增加土壤有机质和全氮含量,与T3处理相比,T4和T5有机质增幅分别为 3.24% 和 5.67% ,全氮增幅分别为 3.52% 和 6.81% 。与T3处理相比,T4与T5处理显著提高了土壤中锌的含量,平均增幅分别为 7.48% 和 12.46% ,土壤中重金属含量均低于农用地土壤污染风险管控标准。与T3相比,T4与T5处理籽粒的粗蛋白含量平均增加 2.06% 和 5.90% ,粗淀粉含量平均增加 0.74% 和 2.08% 。研究表明,沼液替代 30% 化肥在川中丘陵区玉米生产应用上的综合效果较好,可在生产上推广。
摘要:为探讨不同有机肥替代比例对草莓土壤微生物群落的影响,提出最佳的草莓有机肥替代方案,本研究设置空白对照(CK)、常规施肥(CG)、化肥施肥(HF)、羊粪替代 30% 氮肥(FF)、有机肥替代 15%,30%,50% 氮肥(T1、T2、T3)及 30% ) 60% 磷肥(P1、P2),利用高通量测序技术测定草莓品质、土壤化学性质与土壤微生物群落结构组成及群落多样性的关系。结果表明:草莓产量及品质和土壤化学指标方面,各处理较HF处理均有不同程度的提升。而与CG处理相比,P2处理草莓产量、维生素C含量和糖酸比分别显著提升 29.0%.15.7% 和 41.7%(P<0.05) , pH 值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量分别显著提升18.9%.37.0%.39.2%.5.8%.22.0%.15.1% 和 14.8%(P<0.05) 。微生物群落分析显示,在一年试验期内,P2处理细菌群落丰富度及多样性指数最高,而FF处理在真菌丰富度方面效果较为突出。P2处理促进芽孢杆菌属富集,且芽孢杆菌属与土壤养分呈极显著正相关。研究表明,单季有机肥替代 60% 磷肥的施肥方案在提高草莓产量、改善果实品质、调控土壤养分及优化微生物群落结构方面效果显著。
摘要:本研究以肉牛牛粪为主要材料,经过脱水处理后,与花生壳及干化煤泥混合制备复合燃料,获得了最优的掺比参数,并对该复合燃料的燃烧性能进行了分析。结果表明:经过脱水处理,牛粪固相中的灰分降低 63.3% ,挥发分和固定碳分别增加 3.5% 和173.8% ,发热量提高 53% ,氮元素和硫元素含量分别降低 48.3% 和 43.7% ,碳元素含量增加 6.6% 。采取优化后的花生壳和煤泥的混配比例,显著提高了复合燃料的热值,改善了燃烧性能,同时降低了灰分含量。特别是少量煤泥的加入,其高固定碳含量可有效延长复合燃料的燃烧持续时间。此外,成型压力对燃料热值有重要影响,研究表明该复合燃料的最佳成型压力范围为15\~20MPa ,此时燃料的松弛密度为 1.76~1.77g?cm-3 ,热值达到最高。本研究为肉牛牛粪的资源化利用提供一个新的可行途径。
摘要:为探明秸秆与秸秆生物炭配比对典型碱性土壤 N20 排放的影响,本研究以石灰性潮土为研究对象,设置CK(空白对照)CK200( 200mg?kg-1 硫酸铵溶液,以N计,下同)、C(小麦秸秆生物炭 +CK200 )、S(小麦秸秆 +CK200 )以及三种组合方式(3/4SC、1/2SC和1/4SC)共计7个处理,开展室内培养试验。结果显示,小麦秸秆与秸秆生物炭配比显著促进了石灰性潮土 N2O 气体排放,尤其3/4SC处理的 N2O 累积排放量达到 1459μg?kg-1 ,是S处理的2.0倍;其次为1/2SC处理, N2O 累积排放量为 909μg?kg-1 ,是S处理的1.2倍;再次为1/4SC处理, N2O 排放略高于S处理,但无显著差异( P>0.05 ;而C处理的 N2O 累积排放量显著低于S处理,仅是S处理的0.72倍。线性相关性结果显示,除CK处理外,氮添加处理的 N2O 排放量与 N02--N 和 NO3--N 含量存在显著的线性相关性( P<0.05) ,而与 NH4+-N 含量无显著的线性相关性( P>0.05 ;同时发现,相比S处理,1/2SC和C处理的AOA和 nirS,nirK,nosZ 功能基因的丰度显著降低( P<0.05 ,但AOB功能基因丰度无明显差异,说明生物炭对石灰性潮土硝化作用中氨氧化过程影响不大;1/2SC和C处理相比S处理拥有更低的反硝化功能基因 nirS,nirK 和 nosZ 拷贝数( P<0.05 ,说明秸秆生物炭添加抑制石灰性潮土反硝化功能微生物的丰度;同时1/2SC处理的 ?nirS+nirK) 与nosZ的比值(6.6)高于S处理(5.3)和C处理(4.8),说明全量炭添加可以抑制石灰性潮土反硝化过程 N2O 的产生,但两者配比可能加剧反硝化过程 N2O 的产生。研究表明,小麦秸秆与秸秆生物炭配比在常规氮添加下并未抑制石灰性潮土 N2O 气体排放,甚至加剧 N2O 的排放,纯秸秆生物炭还田更有益于石灰性潮土 N20 的减排。
摘要:为探讨复合微生物菌剂对制药菌渣堆肥过程中铵态氮(NH4-N)、硝态氮( N03--N )和总氮(TN)等理化因子和微生物群落结构变化的影响,揭示其对氮素保留效果及作用机理的影响,本研究通过将 1%o(V/m)RW 菌剂(T1) .1%oMC 菌剂(T2) .2%oMC 菌剂(T3)分别添加到菌渣堆肥体系中,每3d检测堆肥过程理化性质,并采用16SrRNA高通量测序技术对堆肥过程中微生物群落结构和功能进行深入分析。结果表明,T1、T2和T3三组堆体最高温度分别为 61.8,68.9°C 和 62.4‰ ,比对照组高 2.8~9.9‰ ,高温期持续时间较对照组延长了3\~7d,种子发芽指数(GI)提高了12.50\~21.43个百分点;添加菌剂的堆肥产品较对照组总氮含量增加了9.38%~15.51% ,其中硝态氮含量增加了 35.44%~67.09% ,添加 1%oMC 菌剂组的效果最好;添加菌剂的三组处理均提高了堆肥中期厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度。冗余分析结果表明,在堆肥过程中norank_f_Bacilaceae 、Bacilus和Pseudogracilibacillus这三种菌属的丰度与硝态氮和总氮的含量呈正相关,且与铵态氮的含量呈负相关,Cerasibacilus的丰度与铵态氮的含量呈正相关。网络分析结果表明,添加 1%oMC 菌剂能够提高网络的复杂性和紧密性,促进微生物之间的种间互作和功能协同;FAPROTAX功能预测结果显示,菌渣堆肥过程中有11种微生物功能类群参与氮循环,其中尿素分解(ureolysis)为主要功能类群,添加MC菌剂不仅能够提高尿素分解功能菌群的相对丰度,同时还能抑制硝酸盐反硝化和反硝化功能菌群的生长。研究表明,MC菌剂较RW菌剂能够更好地促进堆肥进程,提高氮素转化效率和产品肥效,并提升氮素保留效果,其中最佳添加量为 1‰ 。
摘要:本研究厘清了江西省水稻秸秆资源数量及其养分资源量,分析了稻秸秆还田替代化肥潜力,为全省水稻秸秆资源的合理利用、化肥减施、提高肥料利用率以及保障粮食安全提供科学依据。本研究通过调查并查阅统计年鉴,分析相关研究及文献资料,采用草谷比方法,对江西省2020—2022年水稻秸秆资源量和养分资源量进行了估算,并分析得出其替代化肥的潜力。结果表明:2020—2022年江西省水稻秸秆年均总量为2075.47万t,呈中部高、南北低的特征,其中早稻秸秆635.71万t、中稻或一季晚稻秸秆533.97万t、晚稻秸秆905.79万 t 水稻秸秆年均养分资源总量分别为22.39万(以N计)、7.89万(以 P2O5 计)48.41万t(以 K20 计)。在全省水稻主要种植地区,秸秆全量还田下各县(市、区)各类水稻秸秆氮、磷养分归还量相差不大,钾养分归还量差距显著。水稻秸秆替代化肥潜力为 9.47%~133.56% (以N计) 4.07%~52.25% (以 P2O5 计)和 24.39%~437.16% (以 K20 计)。不同地区秸秆替代化肥潜力不同,鄱阳湖平原、吉泰盆地和赣西地区替代潜力较高。综上所述,江西省水稻秸秆养分资源丰富,水稻秸秆全量还田可基本满足下一季作物钾肥需求,同时可部分替代农田氮肥和磷肥的施用。但县域间差异明显,故在统筹管理秸秆资源时,应因地制宜,推动农田化肥减施。
摘要:为摸清区域秸秆和家畜粪便的分布格局与特征,探讨综合利用的潜力和途径,本研究基于2021年宁夏县域尺度主要农作物(玉米、水稻、小麦、薯类)产量和主要家畜(牛、羊、猪)存栏量,测算区域主要农业有机废弃物的资源量,明确其空间分布特征,分析资源利用潜力并提出相应对策建议。结果表明:宁夏2021年主要秸秆可收集总量为327.83万t,秸秆饲料化的理论载畜量达192.84万个牛单位或964.22万个羊单位,能源化理论上可折合标准煤214.22万t或沼气 8.76×108m3 ,肥料化理论上可替代有机肥73.73万 t 家畜粪便总量为3287.55万t,肥料化理论上可替代有机肥1218.03万t,能源化理论上可折合标准煤202.60万t或沼气1.22×109m3 。研究共识别出11个秸秆热点县、10个畜禽粪便热点县和3个秸秆粪便双热点县。宁夏作为我国重要的农牧交错区,建议大力推广种养结合,形成"秸秆/饲料-养殖-粪便/有机肥-种植"的循环农业模式,实现资源的最大化利用和环境的可持续发展。
摘要:为探究数字乡村建设对农村生态宜居的影响机理,以2023年7—8月宁夏同心县、红寺堡区4乡(镇)16村的问卷调查数据为基础,基于农户行为干预的微观视角,采用数学模型推演与计量模型验证相结合的方法探究数字乡村建设对农村生态宜居的影响及基层环保宣传和农户借贷在其中的作用机理与调节效应。研究表明:数字乡村建设能够显著提高农村生态宜居水平,且影响作用随着生态宜居分位数水平的提高出现逐渐递减的趋势;数字乡村建设存在通过改善基层环保宣传效果从而提高农村生态宜居水平的作用机制,且中介效应占总效应的比例为 14.15% ;农户借贷对于数字乡村建设和农村生态宜居之间的影响关系存在负向调节效应。数字乡村子维度异质性分析表明乡村数字基础设施、乡村生活数字化、乡村治理数字化、乡村农业数字化对农村生态宜居水平均具有正向影响作用,但乡村生活数字化的正向影响作用并不明显。因此,建议在改善农村生态宜居状况过程中从多维度发挥数字乡村建设的积极作用,推进基层环保宣传数字化,优化农村金融的环保支持机制。
摘要:为揭示黄河流域乡村旅游高质量演进的时空动态特征,并识别制约其发展的关键障碍因素,本研究结合高质量发展理念,构建了涵盖经济活力、绿色生态、文化氛围、民生保障4个维度、共计33项指标的黄河流域乡村旅游的高质量发展综合评价指标体系,并采用核密度估计、标准差椭圆等方法揭示2013—2022年间黄河流域9省(区)乡村旅游高质量发展水平。研究表明:黄河流域乡村旅游的高质量发展总体呈现出正向增长态势,但区域间差异逐步扩大;2013—2022年间,黄河流域乡村旅游高质量发展水平的标准差椭圆重心始终位于陕西省范围内,其空间分布呈现出向西北方向的渐进迁移态势。湿地面积、艺术表演团体演出场次、星级饭店数量、各地区全国休闲农业与乡村旅游示范县数量、第三产业从业人员数是制约黄河流域乡村旅游高质量发展时空分异的主要障碍因素。研究表明,为促进黄河流域乡村旅游高质量发展,各级政府应破除行政壁垒,建立区域合作机制以缩小地区差距,各省域依据自身特点分类施策,针对资源禀赋类、可干预类以及复合型障碍因子制定适配性策略并补齐短板。
摘要:生物污染物作为一类具有环境持久性和生物积累性分布广泛的污染物,其长期积累和扩散已成为环境和生态系统的一大威胁,成为制约全球农业可持续发展的关键挑战,科学有效地防控生物污染正逐渐被纳入国家战略计划。因此,新形势下如何推进生物污染防控以保障农田土壤健康和食品安全已成为紧迫任务。本文简要总结了农田系统中的生物污染现状,系统梳理了农田系统中生物污染物的来源及其传播机制,并综述了生物污染阻控技术的研究进展。基于研究中存在的主要问题,结合生物污染防控研究现状,提出了关于未来农田生物污染防控研究的几点建议,旨在为农田系统中生物污染防治提供新的思路。
摘要:为了快速准确评估流域尺度不同来源磷素的输出负荷,本研究将磷输出过程概化为子流域输出和河道迁移两个过程,提出磷两级输出系数,即子流域磷输出系数和河道磷输出系数,并建立相关计算式;在此基础上,构建磷两级输出系数与其影响因子的关系模型。将该模型应用于巢湖丰乐河流域,借助经过率定和验证的SWAT模型获得各子流域出口及流域总出口磷输出负荷,计算不同子流域、不同年份磷两级输出系数,构建了子流域磷输出系数与子流域降雨因子、坡度因子和河网密度因子的回归模型,以及河道磷输出系数与河道降雨因子、坡度因子和距离因子的回归模型,决定系数分别为0.85和0.97,拟合结果较好。利用丰乐河流域磷两级输出系数模型模拟该流域2012—2021年的磷输出负荷,结果总体较好,年均输出负荷与实测值相对误差为 5.50% ;基于丰乐河流域农业污染源输入的磷负荷,利用该模型模拟的农业面源磷年均输出负荷范围在 0.01~0.41kg?hm-2?a-1 之间,平均值为 0.12kg?hm-2 a-1 ,农业面源磷关键源区主要为污染源输人磷负荷高、降雨量和坡度大、河网密度低和河道距离近的子流域。研究表明,磷两级输出系数模型能准确、动态、快速地估算不同年份、不同来源各子流域磷输出负荷,并且可识别关键源区。
摘要:为探究利用遥感技术识别不同作物轮作区,准确获取大规模冬小麦-夏玉米轮作区的面积与种植区域的分布情况,通过分析Sentinel-2数据上作物反射率的时空差异,构建了轮作植被指数(CRVI),以刻画近似物候作物在时间尺度上的异质性,结合Sentinel-1数据构建时间序列并进行优化,设置四种分类特征方案,采用随机森林算法提取冬小麦-夏玉米轮作区,并对分类结果进行精度评估。结果表明:冬小麦-夏玉米种植区主要分布在菏泽、济宁两地的黄河冲积平原地区,枣庄、临沂种植区分布较少且零散。不同方案分类结果在大范围种植区域分类结果相似,在地块破碎地区重要性较高特征(方案四)更加准确,但其错分概率较大,总体来说时间序列分类结果符合实际。方案一分类结果总体精度为 97.68% ,Kappa系数为0.9776,其中,冬小麦-夏玉米遥感提取总体面积与统计年鉴数据相比,准确度为 93.50% 。研究表明,通过引入CRVI,并结合Sentinel-1与Sentinel-2时间序列数据,实现了高精度的大规模冬小麦-夏玉米轮作区识别。该方法不仅提高了分类精度,还为农业生产提供了可靠的数据支持,展示了在复杂种植结构下作物分类的新思路和技术手段。
摘要:为筛选出适宜于我国北方镉(Cd)污染农田种植的小麦Cd低积累品种,本研究利用299份遗传背景丰富的小麦材料,种植于陕西潼关、河南济源两地Cd污染农田,进行为期两年的小麦Cd低积累品种筛选试验。结果表明,不同小麦品种籽粒Cd含量差异显著,潼关、济源两地不同小麦品种籽粒Cd含量范围分别为 0.073~0.247.0.003~0.491mg?kg-1 ,不同小麦品种籽粒Cd含量差距分别可达3.38、163.67倍。利用聚类分析方法结合我国小麦籽粒Cd含量国家安全标准( ?<0.1mg?kg-1 ),初步筛选出10份小麦Cd低积累品种,分别为Sylvie、Nadosinska、SOUS-1/ARREHANE、中国春、铭贤169、水源11、洛麦23、济麦22、红茧儿麦、粮春1571,结合小麦农艺性状,最终确定3个产量性状较好且具有Cd低积累特性的品种,分别为洛麦23、济麦22、粮春1571。同时选取8份籽粒具有显著Cd积累特性差异的小麦品种进行各部位Cd积累特性差异分析,确定了影响小麦籽粒Cd积累的关键部位为根部、旗叶、穗下茎节、穗下茎节间、穗轴。综上,本研究不仅筛选出适合我国北方Cd污染农田种植的Cd低积累小麦品种,丰富了Cd低积累小麦种质资源,同时确定了影响小麦籽粒Cd积累的关键部位,为我国北方Cd污染农田小麦安全种植提供理论指导。
摘要:为探究调理剂对污染土壤中镉的钝化作用及对蒜苗镉吸收的抑制效果,本研究分别选用石灰性和酸性镉污染土壤进行盆栽试验,研究巯改化合物、沸石、磷酸改性生物炭和生石灰对土壤中镉有效性、镉赋存形态及蒜苗抗氧化酶活性和镉吸收的影响,并借助高通量测序技术分析调理剂对土壤细菌群落结构的影响。结果表明,与对照相比,施加调理剂降低了土壤有效态镉含量。其中, 12g?kg-1 改性生物炭施于石灰性土壤和 2g?kg-1 生石灰施于酸性土壤两种措施对镉的钝化效果最佳,有效态镉含量分别降低了 46.4% 和 52.9% 。进一步分析镉赋存形态后可知,调理剂可促进土壤镉由弱酸提取态和可还原态向可氧化态和残渣态转化。调理剂也抑制蒜苗对镉的吸收,在石灰性土壤和酸性土壤中,蒜苗地上部镉含量在调理剂施用后最大降幅分别可达 51.7% 和 73.8% ,而地下部最大可降低 31.3% 和 74.7% 。此外,施用调理剂可提升抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量,缓解镉胁迫对蒜苗的危害。就石灰性土壤而言,疏改化合物和沸石显著提升节杆菌属(Arthrobacter)的丰度;对酸性土壤而言,疏改化合物显著提升了芽孢杆菌属(Bacilus)的丰度,而改性生物炭和生石灰提升了假单胞菌属(Pseudomonas))的丰度。综上,施用调理剂减弱了土壤镉的生物有效性,改善了细菌群落结构,抑制了蒜苗对镉的吸收和积累。
摘要:为探究长期烟稻轮作下烟田障碍的主要成因和土壤中微生物的响应规律,本研究开展大田试验,在烟草成熟期分别对正常烟田(NT)和障碍烟田(OT)土壤进行取样,分析其土壤理化指标、酶活性、细菌和真菌群落。结果表明,OT处理显著降低土壤有效磷、速效钾、全氮、水溶性有机碳含量。氨基乙酰葡糖苷酶(NAG)及酸性磷酸酶(ACP)活性明显下降,降幅分别达 28.63% 和15.62% 。基于高通量测序,在门水平上,OT处理显著降低细菌放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸酐菌门(Acidobacteriota)及真菌子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;在属水平上,OT处理显著降低细菌硝球菌属(Nitrosococcus)的相对丰度,真菌的粗糙孔菌属(Trechispora)、毛壳菌属(Chaetomium)暗色曲霉属(Acremonium)的相对丰度。网络分析结果显示,OT处理增加共线网络的总节点数、边数、网络平均度。随机森林分析确定了12种标志性差异微生物,其中真菌罗兹菌门(Rozellmycota)及细菌疣微菌门(Verrucomicrobiota)、热孢菌门(Thermoplasmatota))差异最为明显。相关性分析结果表明,放线菌门(Actinobacteriota)蓝细菌门(Cyanobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)与土壤养分及酶活性呈显著相关,真菌的多样性指数与ACP活性呈显著正相关。研究表明,长期烟稻轮作下障碍烟田土壤养分含量及酶活性降低,细菌和真菌多样性降低,群落结构改变。