农业面源污染治理行为的演化博弈分析

农业面源污染已成为制约我国农业可持续发展的重要因素,为了有效剖析其内部影响机理。本研究从地方政府与农民两大博弈主体的行为互动入手,在假设参与主体均为有限理性的前提下,将进化博弈理论应用于地方政府与农民,构建了双方的演化博弈模型,通过分析双方的复制动态方程,得到了两种稳定的演化策略,并进行数值模拟分析,探讨博弈双方的策略稳定性以及各因素对策略选择的影响。研究得出:经济系数权重对地方政府策略选择的影响大于环境质量权重,并且权重提升对农户策略选择产生的影响效果不同;减少地方政府监管成本支出有利于提升农户积极治理农业面源污染的概率;地方政府对农户的处罚与激励都会对农户决策产生影响,但是合理的政策才能使地方政府与农户偏向最优均衡。

模拟再生水灌溉下污灌土壤中盐分离子交换运移的试验研究

为研究再生水灌溉下原污灌区土壤中主要盐分离子交换运移规律,采用有污水灌溉背景的两种质地土壤,根据再生水的基本性质及其盐分离子组分,配制4种浓度水平的入渗液,进行土柱模拟试验。结果表明,不同质地土壤在低Na+配制液淋洗下的穿透曲线都出现下凹现象,但Na+在壤土中富集的表现并不显著,而在粉质砂壤土中部分Na+吸附累积时间较长;模拟再生水入渗溶液中不同组分的盐分离子在不同程度上影响污灌土壤中发生的离子化学反应的进行,导致各处理下Na+穿透时间发生显著差异;长期再生水灌溉会对HCO3-含量较高且粉粒比重大的土壤的入渗等性能产生更为不利的影响。

温室滴灌条件下土壤水分下限对白菜生长及耗水强度的影响

以白菜为试验材料,研究了冬季供热温室滴灌条件下不同土壤水分下限(分别为田间持水率(FC)的60%、70%、80%)对其根冠发育、品质及产量的影响,同时通过测定土壤含水率变化得出各处理植株耗水强度变化规律。分析表明,80%FC下限处理结球期白菜株高、冠幅、结球直径以及0～30cm土层内根长密度、根表面积密度均要高于中、低水分处理,其冠层发育及根系分生能力较强;高水分下限处理会显著降低白菜还原型Vc含量。温室内蒸发力较强,苗期、莲作期各处理植株耗水强度无明显差异,结球期高水分下限处理植株耗水量总体高于其他处理,生育末期由于停止供热等因素耗水强度均有所下降;70%FC处理白菜水分生产效率最高(79.90kg/m3)。综合考虑产量、品质以及水分利用效率等因素,在冬季温室供热条件下选择田间持水率70%的水分下限为设施栽培白菜的最优灌溉处理水平。

设施滴灌条件下甜瓜茎流变化及其对环境因子的响应

设施甜瓜栽培已成为中国一个具有较大增长空间的重要产业。采用合理的灌溉方式和决策来提高甜瓜产量与品质显得尤为重要。为探明设施滴灌条件下甜瓜植株茎流速率变化规律及其影响因素,有效诊断植株水分指标,为制定灌溉策略提供理论依据,采用基于茎热平衡法的Dymaxax包裹式茎流计、小型自动气象站和TRIME-IPH土壤剖面水分测量仪等对温室内覆膜滴灌条件下甜瓜植株茎流速率变化及其周围环境影响因子进行长时间连续定点监测。研究结果表明:温室内甜瓜的茎流速率日变化曲线基本呈双峰曲线,多云及阴天甜瓜白天液流启动推迟,峰值减小15%～47%;晴天条件下温室内太阳辐射(Rs)、空气相对温度(Rh)滞后于茎流速率,阴天及多云条件下,辐射与茎流速率基本同步达到峰值,相对湿度在晴天中午辐射较高区间内的小幅提高会对茎流速率产生一定的拉低效应;温室内太阳辐射是甜瓜茎流变化的主要驱动因素,并建立了以太阳辐射(Rs)和空气相对湿度(Rh)为主要因子反映甜瓜茎流速率(F)变化的多元线性回归模型(F=26.204+0.0890Rs-0.2540Rh,R2=0.831,P<0.001),可对甜瓜蒸腾变化进行预测。

污灌区土壤重金属空间结构与分布特征

该文探讨了地统计学插值模型应用于土壤重金属污染评价的适用条件,分析了北野场污灌区土壤重金属的正态分布特征和主导分布趋势,提出了不同重金属因子适宜的地统计插值模型。结果表明:土壤重金属空间变异系数处于12%～37%之间,整体变异性不大;Pb、Cd等因子的块金效应分别为0.90、0.87,空间相关性较弱,受人为随机因素的影响较大,As、Cr、Zn、Cu值等因子的块金效应分别为0.52、0.51、0.51和0.46,空间相关性中等,受人为随机因素和空间结构因素的共同作用,Hg和Ni的块金效应分别为0.253和0.06,空间相关性较强,受空间结构性因素的影响较大,可能受原生地质的影响较大。污灌区重金属含量存在增加趋势,灌区土壤重金属含量自北向南总体呈现较少趋势,这与灌区上下游灌溉保证率不同有关,表明长期污水灌溉可导致土壤重金属富集,但与全国其他污灌区相比,北野场污灌区土壤重金属污染相对较轻,应加强污水处理利用避免土壤重金属污染。

不同水分处理对茄子生长与产量品质的影响

为指导日光温室节水灌溉和增产,以京茄一号为对象,控制灌水下限为田间持水率(FC)的90%(T1),80%(T2),70%(T3),60%(T4),在日光温室内研究了滴灌条件下不同水分处理对茄子冠层发育、根系生长、果实产量及品质的影响.结果表明:株高、茎粗、叶面积和地上部干重均随着土壤水分下限的降低呈先增大后减小的趋势,T2(80%FC)大于其他3个处理.茄子根系主要分布在0～40cm土层,随着深度的增加迅速减少,不同处理总根长密度和总根表面积密度均随灌水下限降低呈下降趋势.T2处理产量最高,分别为T1的1.03倍、T3的1.13倍、T4的1.14倍,不同处理之间差异无统计学意义.土壤含水率过高或过低会降低果实中的粗纤维质量分数和硝态氮质量分数,较高的土壤水分下限有利于果实中氨基酸的形成,而还原性VC质量分数随着土壤水分下限的降低而降低.灌水下限为80%FC时对茄子的生长最为有利,该处理下冠层发育、根系生长、果实产量及品质均处于较高水平.

城市化对降雨特征影响研究

根据北京城郊雨量站1959～2001年逐月降雨资料,分析了北京城市化对降雨特征的影响。分析表明,城市化使北京地区降雨量等值线加密、年雨量增加,使城区雨量变差系数变化大于郊区。分析北京城市化对降雨特征的影响,可为城市雨洪排水工程设计提供参考。

咸淡水交替沟灌对土壤盐分及玉米产量的影响

以玉米为试验材料,在内蒙古河套灌区进行大田试验,研究在灌水定额相同、咸淡水交替沟灌模式下,不同灌溉水质(淡水、低矿化度水、中矿化度水和高矿化度水)对沟顶和沟底土壤剖面盐分累积和玉米产量的影响。试验结果表明,无论是沟顶还是沟底,淡水灌溉下土壤剖面盐分收获前与沟灌前相比无明显差异,其他灌溉水质都引起土壤剖面盐分的累积,累积程度为高矿化度水＞中矿化度水＞低矿化度水。通过对生育期内不同时段沟顶土壤剖面盐分情况分析,同一处理土壤表层(0～5cm)盐分明显高于根系密集层(0～40cm)和土壤1m层(0～100cm);不同处理相同层次下,各个时段土壤盐分累积情况为高矿化度水＞中矿化度水＞低矿化度水＞淡水。与淡水相比,其他处理(低矿化度水、中矿化度水和高矿化度水)作物分别减产7．3％、30．3％和50．2％。

黄淮海地区农作物秸秆资源分布及利用结构分析

为推动区域农作物秸秆全量化利用，以黄淮海地区5省市为研究对象，对各类农作物秸秆进行了统计分析，计算了5省市农作物秸秆资源量、秸秆资源密度、人均秸秆资源占有量，明确了秸秆资源分布及利用现状，初步分析了秸秆全量化利用的潜势。结果表明：黄淮海5省市农作物秸秆资源理论数量达到2.4×108 t，可收集量达到2.1×108 t。秸秆综合利用率达76%，其中肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化利用分别占已利用量的49.0%、31.6%、4.4%、8.8%、6.2%。秸秆资源密度和人均秸秆资源占有量均高于全国平均水平。通过分析黄淮海各省（市）秸秆潜在利用途径，预测竞争性秸秆利用需求量为1.5×108 t，分别为肥料化6.7×107 t、饲料化5.7×107 t、基料化1.1×107 t、原料化1.8×107 t，秸秆资源可能源化利用量则为8.80×107 t。在已有利用结构基础上，黄淮海地区秸秆实现全量化利用的总体趋势表现为“两个增加”、“一个减少”、“两个调节”，即基料化和原料化利用分别增加2.5×106和6.3×106 t，饲料化利用减少4.8×105 t，肥料化利用调节范围为？2.2×107～7.2×107 t，能源化利用调节范围为0～7.2×107 t。并提出“区域统筹，整体推进”，建立长效运行机制的工作思路。

高通量测序分析玉米秸秆与牛粪联合发酵阶段微生物多样性变化

研究比较不同配比微生物菌剂添加对牛粪-玉米秸秆联合沼气发酵的影响,并采用高通量测序技术对添加了最佳菌剂的沼气发酵液中微生物多样性进行分析。结果表明,最佳玉米秸秆-牛粪发酵条件:微生物菌剂配比为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌、松嫩假单胞菌(质量比3∶2∶3∶2),在此条件下最高沼气产率和甲烷产率分别达到了72和39 m L/g VS,最高累积产沼气产率和甲烷产率分别达到了778和532 m L/g VS;高通量测序结果表明,细菌中的拟杆菌门(Bacteroidetes)的数量最为丰富,是最主要的优势类群,在沼气发酵过程中的相对丰度变化趋势为增加,由发酵初期33. 8%增加到发酵末期的43. 6%;真菌中子囊菌门(Ascomycota)的数量最为丰富,是最主要的优势类群,沼气发酵过程中相对丰度变化趋势为先增加后降低,由发酵初期65. 7%增加到发酵中期的84. 7%,又降到发酵末期的66. 8%。

高通量测序分析新疆沼液中发酵微生物的多样性（英文）

利用高通量测序技术研究了5种新疆不同地区的沼气池(A08,A09,A010,A011和A012)的微生物群落结构和多样性。获得5个沼气池细菌和真菌的物种注释的运算分类单位(OTU)数目,其中细菌OTU数为2105,其相同的OTU数为225;真菌OTU的总数为2224,其相同的OTU数为178。以牛粪为底物的沼液样品A08,A09,A010细菌门相对丰度由高到低分别是拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门。以鸡粪为底物的沼液A011的细菌门主要是拟杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度分别为58.5%和23.8%。以猪粪为底物的样品A012细菌门相对丰度由高到低分别是厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门。5种沼液样品中的主要真菌门是子囊菌门和担子菌门,其中子囊菌门占多数,相对丰度为72.7%～83.3%,担子菌门的相对丰度为4.3%～7.3%。新疆不同地区和不同底物的沼气微生物种类有很大不同,研究其不同微生物结构为制备高效沼气发酵菌剂提供了参考。

加强科普 夯实城市文明的基石

近年来．临沂市坚持把科学普及作为城市文明建设的基础工程，通过开展丰富多彩的科普活动，推动社会公众科学素养的提高，为城市三个文明建设奠定坚安的基础。

数字赋能与城市碳排放——基于下一代互联网示范城市的准自然试验

研究基于2009—2017年中国268个地级市面板数据,将下一代互联网示范城市政策视为准自然实验,利用双重差分模型(DID)实证检验了下一代互联网示范城市政策对城市碳排放的影响。结果表明:下一代互联网示范城市政策对城市碳排放具有缓解作用,可使城市碳排放减少1.41%,该结论在经过稳健性检验后依然成立;在机制分析中得出,下一代互联网示范城市政策主要通过产业结构优化和绿色技术创新的方式缓解城市碳排放;进一步异质性检验表明,下一代互联网示范城市的建设对大型城市和高碳排放量城市的减排效果更加显著,对中小型城市则表现出加剧碳排放的现象。

新疆农田地膜污染防治路径探析

新疆农田地膜残留问题日益突出,严重威胁着当地农业的可持续发展。为了探讨新疆农田地膜残留状况及有效路径,本文在查阅统计年鉴和相关文献资料的基础上,对新疆地膜覆盖使用及残留现状进行简要分析,并针对现行的治理措施和存在问题进行总结,提出依法治理与技术推广相结合的治理路径,在严格执行有关地膜使用、回收及利用的法规政策的同时采取分区分类指导、加大科技研发及宣传引导等措施进行综合防治,从而有效防控农田“白色污染”,有力促进新疆农业绿色发展。

温室滴灌条件下灌水下限对小型西瓜生长及耗水特性的影响

研究了温室覆膜滴灌下不同土壤水分下限对小型西瓜根冠发育、品质以及耗水强度的影响。结果表明。高水分下限处理促进了小西瓜冠层发育，低水分下限处理表层O～20cm根系分生能力及根系活力较强；处理间品质指标无显著差异。各处理（灌水下限由高至低）小西瓜全生育期耗水量分别为179．2、172．5和156．7mm。果实膨大期温室相对湿度为其蒸腾的主要驱动力，建立的综合考虑土壤一大气环境要素对植株蒸腾影响的日光温室小西瓜蒸腾量（Tr）估算模型，可用于实际生产栽培中的灌溉决策管理。

新疆加工番茄应用PBAT全生物降解地膜可行性

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜降解性能及在新疆加工番茄上的应用效果,设置3种PBAT生物降解地膜、普通聚乙烯塑料(PE)地膜和露地种植(不覆膜)共5个处理,在新疆昌吉市加工番茄主要种植区开展生物降解膜应用试验,系统分析了生物降解地膜的降解性能及其对加工番茄土壤温湿度、产量、品质性状的影响。结果表明:山东天野生物降解地膜在覆膜50 d左右开始降解,山东清田和蓝山屯河生物降解地膜在覆膜65 d左右开始降解,在加工番茄收获期降解面积达到60%,收获后的10月上旬埋土部分基本降解。蓝山屯河、山东天野和山东清田3种生物降解地膜在机械覆膜过程中未出现断裂和粘连,能够满足新疆加工番茄生产过程中机械覆膜要求。与传统PE地膜相比,PBAT地膜开始破裂之前日平均土壤温度比PE膜处理低0.81℃,但两者比露地处理分别高1.13℃和1.94℃,说明PBAT地膜在开裂之前土壤保温性能较好,与PE地膜保温效果相当。山东清田生物降解地膜透湿率为210 g·m-2·24 h-1,高于蓝山屯河和山东天野生物降解地膜的透湿率,远低于全生物降解地膜国家标准。与PE地膜处理相比,山东清田生物降解地膜处理增产6.0%,蓝山屯河生物降解地膜处理增产2.4%,二者加工番茄产量差异不显著(P>0.05),山东天野生物降解地膜处理加工番茄减产13.3%。蓝山屯河和山东清田2种生物降解地膜覆盖番茄产量、产值和纯利润与PE地膜持平,无明显差异。研究表明,全生物降解地膜在新疆加工番茄生产中是经济可行的。

新疆典型覆膜地区农户残膜污染治理行为调查与分析

农户在农田残膜污染治理工作中起着关键作用,为了促进新疆地区残膜治理工作的开展,以新疆典型地区的覆膜农户为对象展开问卷调查,利用Logistic模型研究影响农户残膜治理行为的因素。结果表明:当前残膜污染治理措施主要是回收残膜,只有6.7%的农户选择使用可降解地膜;农户的农业收入、残膜危害认知水平、残膜回收站、治理效果以及机械化水平是影响其残膜回收行为的重要原因;在分析农户使用可降解地膜的影响因素时发现,家庭从事农业人数、主要经济来源、农业收入以及降解膜价格是影响农户使用可降解地膜的重要原因。基于此,提出加大关于残膜危害和相关治理措施的宣传力度、加大对残膜回收机和降解地膜的研发力度以及严格落实相关法规条例作为推进新疆残膜治理工作的建议。

土壤微塑料和农药污染及其对土壤动物毒性效应的研究进展

微塑料和农药可能会在土壤中长期共存,塑料制品的种类和结构差异导致其对化学污染物有不同的亲和力和吸附行为。因此,微塑料可作为农药的载体,与农药形成复合污染,对生物体产生联合毒性效应,进而对食物链乃至人类产生健康危害。本文归纳了微塑料和农药对土壤环境的影响,阐述微塑料吸附农药的机理与研究现状,分析了微塑料和农药对土壤动物的联合毒性效应,指出当前研究存在的问题并对未来研究方向进行展望,为未来研究微塑料与农药在土壤中的环境行为提供重要参考。

西北地膜高投入地区土壤与玉米邻苯二甲酸酯(PAEs)含量水平与健康风险评估

在西北地膜高投入的甘肃、新疆和内蒙古等3省(区)选择地膜覆盖面积较大、地膜使用量较高的5个典型县,同步采集玉米产地的土壤和玉米,采用加速溶剂萃取-高效液相色谱串联质谱技术对土壤与玉米籽粒中6种优先控制的领苯二甲酸酯(PAEs)含量进行分析.结果表明,研究区域土壤中∑6PAEs含量为(0.532±0.175) mg·kg-1,区间为0.103—1.117 mg·kg-1.新疆∑6PAEs含量最高.DEP在所有土壤样品中均未检出,其余5种PAEs组分含量依次为DEHP> DnBP> DMP> BBP、DnOP.土壤PAEs均以DEHP和DnBP为主,其中DEHP占35%—65%,DnBP占24%—33%,其余PAEs组分含量和占比较低.研究区域玉米籽粒中∑6PAEs含量为(0.508±0.105) mg·kg-1,区间为0.206—0.966 mg·kg-1,玉米对PAEs的BCF为(1.245±0.716).新疆玉米籽粒中∑6PAEs含量最高.与土壤类似,玉米籽粒中PAEs均以DEHP和DnBP为主,两者合计占PAEs总量的63%—89%,其余PAEs组分含量和占比较低.相关性分析表明,玉米籽粒中PAEs、DnBP及DEHP含量与土壤中对应组分含量的相关性达到了显著性水平.调查区玉米PAEs含量及各组分含量均低于美国和欧洲的建议摄入标准,总体是安全的.成人和儿童的PAEs致癌风险分别为4.67×10-6和1.58×10-6,非致癌指数分别为8.46×10-2和7.60×10-2,均在可接受范围内.PAEs各组分中,对人体致癌和非致癌总风险贡献最大的均为DEHP.

局部均衡理论视角的中国猪肉产品供需预测

中国猪肉产量和消费量持续慢速增长,猪肉供求缺口长期存在。国内猪肉供给有限,随着猪肉价格的上涨进口数量增加,因此中国猪肉供求面临严峻的国内外压力,预测中国未来猪肉产品的供需变化轨迹有较强的现实意义。笔者基于局部均衡模型构建中国猪肉市场供求均衡模型,筛选影响猪肉市场供求的主要因素,预测未来10年中国猪肉市场的供需变化。该模型具有动态、单一产品、单一市场的特征,利用Theil不相等系数进行验证,模型拟合度较高。结果表明:生猪存栏量和猪胴体重均对猪肉供给产生显著正影响;人均羊肉消费量和人均可支配收入水平对人均猪肉消费量产生显著正影响,而猪肉价格对人均猪肉消费量产生显著负影响;社会负面事件对猪肉供给产生显著负影响。消费者对猪肉价格的变化敏感,同时羊肉对猪肉具有一定的替代性。猪肉的进口数量受到国内猪肉消费总量、进口猪肉价格及国内猪肉价格的影响,出口量除了受到国内猪肉价格及猪肉出口价格等因素影响外,还受到汇率、贸易政策等的影响。未来10年,中国生猪存栏量和猪肉产量将持续稳定增长,人均猪肉消费量亦呈现上升趋势,猪肉供求关系逐渐趋于平衡。