江苏水稻种植方式碳足迹和经济效益综合评价

系统分析水稻不同种植方式碳足迹及经济效益对水稻生产碳减排和发展低碳农业具有重要意义,目前在省级尺度上关于不同水稻种植方式碳足迹和经济效益综合评价的研究尚少见报道。基于江苏水稻农情调查数据,利用生命周期评价方法定量分析江苏水稻不同种植方式碳足迹及经济效益。结果表明,2016-2020年不同水稻种植方式单位面积碳足迹为11.28~14.39t·hm^(-2),单位产量碳足迹为1.30~1.52kg·kg^(-1),单位产值碳排放为0.49~0.58kg·yuan^(-1),单位面积碳足迹、单位产量碳足迹和单位产值碳足迹从大到小依次为抛秧水稻或手插水稻、机插水稻、直播水稻。机插水稻和手插水稻生产单位面积碳足迹随年份的增加呈下降趋势。机插水稻、手插水稻和直播水稻单位产量碳足迹随年份的变化呈下降趋势。不同水稻生产种植方式碳足迹中占比最大的是稻田甲烷排放,其次为氮肥施用导致的碳足迹、稻田氧化亚氮排放和灌溉用电导致的碳足迹。氮肥和灌溉用电是影响不同水稻种植方式碳足迹差异的主要驱动因素。不同水稻种植方式总收益为2.51×10^(3)~2.75×10^(3)yuan·hm^(-2),资源投入成本为1.88×10^(3)~1.99×10^(3)yuan·hm^(-2),碳排放成本为0.20×10^(3)~0.25×10^(3)yuan·hm^(-2),考虑碳排放的净收益(NI-CO_(2))为0.39×10^(3)~0.64×10^(3) yuan·hm^(-2)。机插水稻NI-CO_(2)低于其他三种水稻种植方式,这与机插水稻较高的总收益和较低的资源投入成本和较低的碳排放成本有关。综上所述,仅考虑碳排放,直播水稻是最为低碳的水稻种植方式,综合碳排放和经济效益,机插水稻优于手插、直播和抛秧水稻。

基于ICEEMDAN与POA-SVM的感应电机故障诊断

针对感应电机定子电流故障特征提取困难,支持向量机(SVM)惩罚系数c和核函数参数g的选择对诊断结果影响较大等问题,提出一种改进自适应噪声平均总体经验模态分解(ICEEMDAN)与鹈鹕优化算法(POA)优化支持向量机(POA-SVM)相结合的感应电机故障诊断方法。首先,利用ICEEMDAN经陷波器滤除工频的定子电流获得一系列固有模态函数(IMF);然后,选取各状态信号的前7阶IMF分量并计算能量熵作为故障特征向量;最后,将故障特征向量输入POA-SVM模型得到诊断结果。通过仿真软件Ansoft/Maxwell建立电机模型来获得电流数据,诊断准确率达到了100%,实现了感应电机的故障诊断。为进一步验证诊断方法的优越性,搭建电机故障模拟试验台来采集电流信号,结果表明,该方法在空载、半载和满载3种负载情况下诊断准确率均可达到97.5%以上,与其他故障诊断方法相比,所提方法对感应电机电气故障具有更好的识别能力。

退化红壤不同人工林恢复下土壤节肢动物群落特征

对退化红壤上恢复 1 0 a的 4种人工林 ,即小叶栎 ( Quercuschenii)、木荷 ( Schima superba)、马尾松 ( Pinusmassonina)与木荷 -马尾松的混交林土壤节肢动物群落进行了季节动态调查。结果表明 ,不同林地节肢动物群落的组成和数量发生了明显分异。节肢动物类群数在各季节一般都是小叶栎最高 ,混交林、木荷居中 ,马尾松最低。节肢动物的个体数总体上仍以小叶栎最高 ,但在夏季 ,马尾松林地由于弹尾目数量爆发而使总个体数最高。节肢动物群落存在明显的季节波动 ,一般春季节肢动物类群数和个体数量最高 ,夏季最低 ,夏季高温干旱对节肢动物有强烈的抑制作用 ,而冬季低温对节肢动物的影响不及夏季干热的影响严重。各季节林地节肢动物群落组成皆以螨类为主体 ,占总个体数的 6 0 .2 %～ 91 .7%。弹尾目占总个体数的比例季节变化较大 ,但均以马尾松林地为最高。捕食者数量 (蜈蚣和蜘蛛 )在各季节都是小叶栎显著高于其它林地 ( P<0 .0 5 ) ,混交林与木荷比较接近 ,而马尾松最低。在群落多样性指数中 ,丰富度指数 d和密度 -类群指数DG表达的群落差异明显 ,其在不同林地的大小顺序与类群数趋势基本一致 ,而香农指数 H、均匀度指数 J群落之间基本无差异。聚类分析和鉴别分析将不同林地的节肢动物群落分成 4组 ,小叶?

退化红壤不同植被恢复下土壤微生物量季节动态及其指示意义

不同植被恢复下退化红壤恢复 1 0a后土壤微生物生物量 (C、N)的季节动态分析表明 :相比侵蚀裸地 ,植被恢复显著提高了土壤微生物量。不同植被对微生物量的影响具有极显著差异 (p <0 0 1 ) ,0～5cm土层的季节平均值顺序为 :保护荒草地 >干扰荒草地 >小叶栎 >混交林≥木荷 >马尾松 ;不同植被下微生物量N的差异更为明显。土壤微生物量呈高度季节变异 ,植被与季节存在极显著的交互作用 (p<0 0 1 ) ,但季节的影响低于植被 ;植被和季节的影响主要反映在 0～ 5cm土层。微生物量与土壤有机质及其它生物活性指标高度相关 (p<0 0 1 ) ,且能很好地区分不同植被间的差异 ,在红壤质量指示方面潜力很大。利用微生物量监测红壤质量恢复 ,建议春季为采样期 ,至少单独分析 0～ 1

土壤有机碳稳定机制研究进展

土壤有机碳的增加不仅有助于农业可持续发展,而且对缓解温室气体增加和全球气候变化等也具有重要意义。土壤有机碳的稳定机制决定着土壤固定和储备有机碳的能力,对有机碳稳定机制的研究,将为政府制定有效的温室气体减排措施提供依据。土壤有机碳的稳定机制主要包括:(1)有机碳的难降解性;(2)金属氧化物和粘土矿物与有机碳的相互作用;(3)土壤团聚体的物理保护导致的生物与有机碳空间隔离;(4)土壤生物学机制,主要指土壤生物自身对有机碳稳定性的直接贡献。至今,有机碳稳定性的主导机制尚不清楚,但影响因素与生态系统类型、土壤类型、土层深度、土壤管理措施、土壤生物活性及群落组成等有关。作者建议今后研究有机碳稳定性机制时,应同时考虑上述4种机制的综合作用,并加强探索土壤生物的贡献。

土壤生物对土壤有机碳稳定性的影响

应对全球气候变化及制定温室气体减排措施必需了解土壤有机碳的稳定性。当前,比较公认的有机碳稳定机制包括选择性保存,空间不可接近性和分子交互作用。虽然已经有了大量的研究,但至今对土壤有机碳稳定性的稳定机制了解仍不完善,特别是有关土壤生物对有机碳稳定性的贡献没有受到足够重视。在此,我们首先基于公认的有机碳稳定机制探讨土壤生物对有机碳稳定性的影响,随后从土壤生物本身特性及生物与生境协同进化角度出发分析了土壤有机碳的生物稳定机制,特别强调了权衡有机碳稳定性与分解功能服务价值的重要性,最后从土壤生物角度展望了土壤有机碳稳定性研究中的重要方面。

地上部植食者褐飞虱对不同水稻品种土壤线虫群落的影响

地上和地下部生物群落的交互作用对于调控陆地生态过程具有重要作用。在盆栽条件下利用2×2析因设计研究了褐飞虱(Nilaparvata lugens)取食不同水稻品种后对土壤线虫群落的影响。结果表明,褐飞虱侵害水稻9d后,感虫品种(广四和汕优63)的土壤线虫总数、属数及自生线虫(食细菌线虫、食真菌线虫和捕食性线虫)数量增加,并且一般达到显著水平(P<0.05);而上述指标在抗虫品种(汕优559和IR36)土壤中则呈现相反的趋势。植食性线虫数量在强感虫品种广四上显著增加(P<0.05),而在强抗虫品种IR36上显著减少(P<0.05)。褐飞虱和水稻品种对土壤线虫的生态指数(线虫通道指数、Shannon-Wiener指数、成熟度指数、富集指数和结构指数)没有明显影响,可能与供试土壤线虫群落组成单一及褐飞虱作用时间较短有关。总之,褐飞虱强烈影响土壤线虫数量、群落组成和营养结构,并且作用的方向(促进或抑制)和程度依赖于水稻的品种特性,揭示出地上部植食者的短期侵害将对稻田土壤生态系统的结构和功能产生深远影响。

退化红壤不同植被恢复方式对蚯蚓种群的影响

对 4种人工林 (小叶栎、木荷、马尾松及木荷 马尾松混交林 )和 2种荒草地 (保护荒地、轻度干扰荒地 )及疏草荒地对照进行了蚯蚓种群的季节动态调查 .结果表明 ,退化红壤植被恢复 10年后蚯蚓种群有了明显的发展 ,但仅 1种天锡杜拉蚓存在 .蚯蚓密度和生物量的季节平均值顺序为 :保护荒地 >干扰荒地>小叶栎 >木荷 >马尾松 >混交林 >疏草荒地 ,其中前三者显著高于其余植被类型 (P <0 0 5 ) .蚯蚓种群季节波动明显 ,夏季干热有强烈的抑制作用 .就季节变异系数所体现的种群稳定性而言 ,小叶栎最高 ,而马尾松最低 ,荒草地也较低 .鉴别分析从整体上刻画了不同恢复植被下蚯蚓种群的分异 .由植被类型决定的归还土壤的有机物数量和质量是蚯蚓种群分异的主要驱动因子 .另外 ,联系蚯蚓种群发展 ,讨论了退化红壤恢复中选择适宜植被类型的重要性 .

土壤团聚结构上水溶性有机物的性质及其对有机肥的响应

【目的】研究有机肥和无机肥施用后水溶性有机物(DOM)的性质及与团聚体保护的关系,揭示有机碳稳定性机制。【方法】以不同有机肥施用制度(有机肥种类、数量和施用时间)的稻田长期定位试验土壤为研究对象,通过湿筛分组获得不同团聚结构位置的水溶性有机物,测定DOM中的碳水化合物(CHC)和酚类物质(PEC)浓度。【结果】与游离组分及原土微团聚体相比,大团聚体包裹的微团聚体之间的CHC和PEC浓度更高,平均值分别为163.8和38.6 mg C.kg-1,并具有高CHC/PEC比(4.27)。与单纯施用化肥相比,施用有机肥显著提高了CHC和PEC在各团聚结构位置上的浓度,增幅分别达10.3%和6.3%,且大团聚体内微团聚体之间的位置对有机肥的响应更灵敏。基于团聚体对有机碳的保护程度,有机肥作用下大团聚体保护的CHC和PEC含量和比例均最高,而降低了原土微团聚体保护的CHC和PEC的含量和比例。【结论】不同团聚结构位置上DOM空间分布差异明显,既说明大团聚体是土壤活性有机碳增加和物理保护的最重要结构,又暗示DOM可能对大团聚体及其内部微团聚体的形成具有重要影响。CHC和PEC的浓度及二者比例均在有机肥作用下显著提高。结合团聚体分组进行DOM的评价有助于了解有机碳稳定机制及农业措施对土壤有机碳稳定性的影响。

技术经济学:回顾与展望

回顾技术经济学的发展轨迹,展望未来发展的特点和任务,对进一步推动技术经济学的新发展,具有重要意义。多数学者从学科发展状态的角度,把技术经济学分为初创期、破坏期或停滞期、快速发展期或繁荣期,缓慢发展期等等。本文认为,应从学科面临的经济发展阶段、体制环境、主要任务/课题、主要特点等角度综合考虑学科的分期问题。据此,本文将中国技术经济学发展进程划分为酝酿与创立、恢复与发展、走向市场经济的技术经济学和面对全面开放的技术经济学四个阶段。中国的发展正步入新的历史时期。不论主观意愿如何,中国在以一个大国的姿态,全面融入全球化进程。全球化进程对中国技术经济学提出了哪些任务和挑战,我们该如何应对,本文对此进行展望。

中国企业信息化发展状况调查报告

企业信息化是国民经济信息化的重要领域。全面掌握企业信息化发展状况,是研究和推进我国国民经济信息化的基础,也是IT企业制定发展策略和政府制定相关政策的前提。 近年来,随着改革的深入,我国企业的情况变化较大,大量国有企业改制,民营企业增加很快,三资企业发展迅速。

秸秆促腐还田对土壤养分及活性有机碳的影响

通过2年的小麦-玉米轮作田间定位试验,设置5个处理:不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥+秸秆(FS)、化肥+秸秆+腐秆剂(FSD)、磷钾肥减施20%(按P2O5和K2O计,与F比较)+秸秆+腐秆剂(F4/5SD),通过分析作物收获后土壤耕层养分、活性有机碳和微生物生物量碳含量,计算土壤不同形态碳素有效率和碳库管理指数等,探讨秸秆促腐还田对沿淮砂姜黑土土壤养分和活性有机碳的影响。结果表明:(1)与单施化肥处理相比,常规秸秆还田处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量分别增加13.0%、4.6%和10.7%,土壤活性有机碳有效率增加12.0%和11.1%,土壤碳库管理指数提高30.6%;(2)秸秆促腐还田处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量分别增加17.4%、40.5%和12.4%,土壤活性有机碳、活性有机碳有效率和可溶性有机碳分别增加12.0%、9.5%和51.3%,土壤碳库管理指数提高了102.3%;(3)土壤碳库管理指数与土壤养分含量、土壤碳素有效率等的相关性较土壤总有机碳含量有显著提高。可见,秸秆促腐还田较常规秸秆还田更利于提高沿淮砂姜黑土土壤养分含量、有机碳中活性组分含量及其有效率和土壤碳库管理指数;即使减施磷、钾肥20%,该措施的增肥和培土效果也不会明显下降。

不同植被恢复方式下红壤线虫数量特征

退化红壤不同植被恢复方式下土壤线虫数量的顺序为 :保护荒地 >干扰荒地 >马尾松 >小叶栎 >木荷 >混交林(木荷 -马尾松 )。土壤线虫数量的季节波动明显 :春季和冬季较多 ,秋季居中 ,而夏季极显著少于其它季节 (P<0 .0 1 )。就线虫数量季节变异系数所体现的群落稳定性而言 ,马尾松林地的变异系数最高 (P<0 .0 5 ) ,指示其群落最不稳定。线虫数量在土壤剖面中呈明显的垂直梯度分布。在表层土壤 ,线虫数量与代表碳氮和生物活性水平的土壤质量指标 ,如有机碳、全氮、速效氮磷、微生物量、潜在可矿化碳氮、基础呼吸、酶活性等 ,一般呈极显著正相关 (P<0 .0 1 ) ;而与代表土壤物理性质及交换性能的指标 ,如含水量、容重、颗粒组成、速效钾等一般没有相关性。鉴别分析 (CDA)将不同植被下的样地分为 3组 ,自荒 1和自荒 2为 1组 ,小叶栎、木荷和混交林为 1组 ,而马尾松单独为 1组。总之 ,不同植被恢复下线虫数量的分异初步体现了线虫指示红壤质量的潜力。

根际微型土壤动物——原生动物和线虫的生态功能

从养分释放、土壤有机碳积累和稳定、根系激素效应、微生物多样性和功能稳定性、地上部多营养级关系及污染土壤生物修复概述了根际微型土壤动物(原生动物和线虫)对根际生态功能的影响,特别针对微型土壤动物与微生物和根系的相互作用探讨了可能的机制。微型土壤动物的选择取食、主动迁移和代谢分泌行为,不仅贡献根际生态功能,而且对土壤整体及地上部群落有强烈的影响。总之,不考虑根际微型土壤动物与微生物和根系的相互作用,就不可能对根际生态功能和调控机制有全面的认识。

长期不同施肥条件下红壤性水稻土微生物群落结构的变化

以位于江西省红壤研究所内长期定位试验的水稻土(始于1981年)为研究对象,运用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)和BIOLOG分析技术研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及有机肥与化肥混施(NPKM)三种施肥方式对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:长期施化肥和有机肥与化肥混施处理的PLFA总量均高于未施肥处理,两者分别较未施肥处理高91%和309%;PLFA主成分分析(PCA)显示施肥促进了土壤微生物群落结构的变化,其中NPKM处理增加了革兰氏阴性细菌(G-细菌)、真菌、放线菌和原生动物的数量,NPK处理增加了革兰氏阳性细菌(G+细菌)的数量,不施肥处理较施肥处理提高了真菌/细菌比例,CK和NPK处理的微生物群落结构更为相似;各施肥处理间土壤的AWCD值(平均每孔颜色变化率,average well color development,AWCD)表明,NPKM处理能够促进土壤微生物群落对碳源的利用能力,进而增加土壤中微生物的整体活性,而NPK处理减弱了土壤微生物的活性。代谢功能多样性分析同时表明,NPKM处理增加了微生物群落的多样性,而NPK处理使土壤微生物的多样性降低;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析显示,土壤总PLFA量与土壤有机质和全氮呈极显著相关(p<0.01),与速效养分相关性不大。

施肥对红壤性水稻土有机碳活性和难降解性组分的影响

以稻田22 a施肥定位实验为样地,分别采用硫酸和盐酸加热水解两种方法,研究施肥对水稻土有机碳活性和难降解性组分的影响。施肥处理包括不施肥对照(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施钾肥(K)、氮磷肥混施(NP)、氮钾肥混施(NK)、氮磷钾肥混施(NPK)、双倍氮磷钾肥混施(2NPK)、氮磷钾和有机肥配施(NPK+OM)。结果表明,两种酸解法获得的有机碳组分结果趋势一致,所得结果高度相关(p<0.05)。与对照相比,施肥总体上有助于土壤总有机碳的积累;除了单施钾肥处理外,其他施肥处理均提高了土壤活性有机碳的含量,但单施氮及NPK+OM处理显著提高了土壤有机碳活性指数(LIC),并以NPK+OM的促进作用最显著(p<0.05)。与对照相比,除了单施氮处理外,其他施肥处理下土壤难降解有机碳(酸解残余碳)含量均呈增加趋势,也以NPK+OM的作用最明显(p<0.05);单施钾肥显著提高有机碳的难降解性(p<0.05),但单施氮和NPK+OM处理显著降低有机碳的难降解性指数(R IC,p<0.05)。施氮肥和有机肥对土壤总有机碳含量的促进作用主要体现在对活性有机碳的贡献上。因此,可以通过优化施肥措施(如选择合适有机肥种类、减施氮肥和增施钾肥等)来调控水稻土有机碳的含量及稳定性。

侵蚀退化红壤自然恢复下土壤生物学质量演变特征

为了探讨严重侵蚀退化红壤区自然植被恢复过程中土壤生物学质量演变特征，对南方严重侵蚀退化红壤自然植被恢复的4个演替阶段（裸地，地衣地，苔藓地和草地），以及该地区人工马尾松林地的土壤微生物量、酶活性和线虫数量进行了比较研究。结果表明：在侵蚀红壤自然恢复过程中土壤生物学性质演变特征明显。在恢复初期，地衣和苔藓对土壤生物学性质的改善主要体现在土壤表层。在0～2cm土层地衣地土壤微生物量碳、氮、蔗糖酶和脲酶活性高于裸地，但差异不显著；苔藓地表层微生物量氮、脲酶和酸性磷酸酶活与人工马尾松林地已无显著差异，表明苔藓地是严重侵蚀退化红壤自然恢复过程中土壤质量改善的重要阶段。裸地、地衣地和苔藓地土壤线虫恢复程度低于微生物量和酶活性。草地土壤微生物量碳、氮和3种酶活性以及线虫数量则显著高于自然恢复初期各阶段。与人工恢复林相比较，自然恢复草地表层土壤生物学质量优于人工马尾松林地，但对深层土壤的改善效果不如林地。相关分析表明自然恢复过程中土壤微生物与酶活性的改善程度比较一致，而土壤线虫对自然植被恢复响应与微生物和酶活性不尽相同。

红壤氮素的矿化和硝化作用特征

采用培养试验研究了侵蚀红壤 ,培肥后的红壤以及不同利用方式红壤氮素的矿化和硝化作用特征。结果表明 ,侵蚀红壤的矿化作用和硝化作用都很微弱 ,采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大提高 ;红壤氮素的矿化和硝化速率与土壤 pH、速效磷含量和有机质含量呈显著正相关。

不同施肥处理对红壤性水稻土团聚体的分布及有机碳、氮含量的影响

土壤采自江西省红壤研究所历经22年的肥料定位试验地,各施肥处理为:不施肥(CK)、施N肥(N)、施P肥(P)、施K肥(K)、施N、P肥(NP)、施N、K肥(NK)、施N、P、K肥(NPK)、施双倍N、P、K肥(2NPK)、施N、P、K肥和有机肥(NPK+OM).研究了不同施肥处理对水稻土团聚体分布的影响以及土壤有机C、N在各级团聚体上赋存的情况.研究结果表明:有机C、N主要分配在2～0.25 mm的大团聚体上,C/N比随着团聚体粒级的减少而降低;水稻土团聚体的形成与有机C(SOC)密切相关,表现出与'层次性'机制相符的现象;施P、K、NK肥和NPK+OM显著提高大团聚体的含量和团聚体的稳定性;NPK+OM也显著提高土壤有机C、N和各级团聚体上的有机C、N的含量.

不同有机物料组合对土壤养分和生化性状的影响

【目的】研究不同有机物料混合后的分解特征及其对土壤养分和生化性状的影响,探索通过优化有机物料组合或配比以达到农业有机废弃物的合理利用,为农田土壤肥力的保持与提高提供科学依据和理论指导。【方法】本研究采用水稻秸秆、花生秸秆和猪粪3种有机物料,设置水稻秸秆(S)、花生秸秆(H)、猪粪(Z)、水稻秸秆+花生秸秆(SH,质量比1﹕1)、水稻秸秆+猪粪(SZ,1﹕1)、花生秸秆+猪粪(HZ,1﹕1)、水稻秸秆+花生秸秆+猪粪(SHZ,1﹕1﹕1)、水稻秸秆+花生秸秆(7S3H,7﹕3)和水稻秸秆+花生秸秆(3S7H,3﹕7)以及对照(CK,不添加物料)10个处理。按土重1%的添加量加入到土壤里,培养90 d后,测定土壤养分指标和生物化学特性变化。【结果】土壤中添加不同配比物料对土壤养分和生物化学性状有显著影响。总体上,多种物料混合要比单一物料的影响更大。混合物料处理的养分释放具有明显的正交互作用效应,即混合物料处理的养分释放高于其相应单一物料养分释放的加权平均值;混合物料处理的CO2释放速率和C矿化率具有明显的负交互作用效应,如SH、SZ和3S7H处理的C矿化率比相应单一物料处理的加权平均值分别低9.91%、23.5%及23.0%,CO2释放速率分别低24.6%、16.5%及18.2%;混合物料处理对脲酶和转化酶活性的交互作用效应并不显著;混合物料处理对土壤微生物生物量碳氮的影响具有显著的正交互作用效应,如3种物料混合处理(SHZ),其土壤微生物生物量碳、氮量比相应单一物料处理的加权平均值分别高67.8%和49.1%;微生物群落的碳源利用指纹(BIOLOG)分析表明,7S3H处理的平均吸光值(AWCD)最高,对碳源的利用能力最强;而微生物代谢熵分析表明,S处理的代谢熵最高,7S3H处理的代谢熵最低。【结论】添加有机物料可以显著提高土壤养分含量,增强土壤生物活性;有机物料组合处理比单一物料处理对土壤生物化学性质的影响更显著,呈现出交互作用效应。物料组合对有机物料养分释放及土壤微生物生物量碳氮有较强的正交互作用效应,对有机碳矿化及微生物代谢熵有较强的负交互作用效应,对酶活性具有较弱的交互作用效应。多种物料组合处理可以为土壤微生物提供更加丰富的碳源和生长物质,从而加速物料的分解与养分释放,促进土壤肥力改善和提高。