新疆水资源与农业种植系统耦合协调及时空差异研究——以粮食和棉花种植系统为例

为研究新疆水资源状况与农业种植发展的耦合协调性及时空差异性,以新疆粮食和棉花种植系统为例并基于2005—2019年14个地州的水资源、农业种植相关数据,运用熵值法、耦合协调度模型和探索性空间数据分析对水资源系统、农业种植系统的综合发展指数及水资源-农业种植复合系统(简称“复合系统”)的耦合协调度与时空演化规律进行测算研究。结果表明:(1)新疆复合系统综合发展指数在空间上表现出“中轴高,两翼低”的特征,其中水资源系统整体水平较高,农业种植系统增长趋势更快。(2)新疆复合系统耦合协调水平总体呈现出“北高南低,但差距逐渐缩小”的发展趋势,并且因区域差异致使农业种植系统逐渐成为阻碍复合系统耦合协调发展的短板。(3)新疆复合系统的耦合协调度存在显著的空间集聚特征,但其正相关性则表现出由强减弱的变化态势。研究结果对新疆水资源可持续利用与农业种植系统产业的良性协调发展具有理论实践意义。

我国农业区水资源-能源-粮食系统协调适配与农业产出——基于人力资本门槛效应的实证

基于2012—2016年我国40个农业区域的面板数据,在考虑人力资本差异的情况下,建立耦合评价模型和面板门槛模型,测度农业区水资源-能源-粮食(WEF)三大主要资源的协调适配程度,并以此为基础,探索WEF系统的协调适配对农业产出的影响。研究发现,(1)我国大部分农业区WEF系统处于临界适配区或耦合失谐区,整体上投入产出存在不匹配的现象,投入要素冗余严重,资源配置效率偏低。(2)WEF系统协调适配与农业产出存在双重门槛,只有当农业从业人员达到较高教育水平时,WEF系统的协调适配对农业产出呈现显著的促进作用。

干旱绿洲农业区社会-经济-自然复合生态系统可持续发展综合评价

为了配合石羊河流域治理规划,确切分析绿洲农业区的可持续发展状况,本研究基于层次分析法基本原则,在征求专家意见的基础上构建了干旱绿洲农业区社会-经济-自然复合生态系统可持续发展评价指标体系,并通过评价模型构建对典型干旱绿洲农业区武威市1957—2008年的生态系统可持续发展进行评价研究。结果表明:(1)1957—2008年,研究区资源环境指数随时间变化呈波动下降趋势,而经济发展和社会人文指数随时间均呈波动增长的趋势;(2)武威地区可持续发展综合指数呈波动上升趋势,经历了极弱可持续发展阶段、弱可持续发展阶段和中等可持续发展阶段。但综合来看,区域可持续发展的水平还较低,区域生态经济的发展是建立在消耗自然资源基础之上。

小麦-玉米-大豆带状复合种植机械化研究进展

为实现目前在四川丘陵旱地大力推广的国家主推技术——"小麦-玉米-大豆"旱地新三熟带状复合种植模式的机械化生产,该文研究了复合种植作物的带宽配置和农艺措施,选择"100-100"带宽配置为该模式配套机械化的主体模式;分别运用微型、小型和中型动力机组进行了主体模式下的机械化作业,并针对该模式研发的玉米和大豆收获机进行试验。结果表明:带状复合机械化是可行的,以MINI小四轮拖拉机为动力的机具系统能满足主体模式和丘陵小地块的生产要求,具有良好的经济和社会效益,是发展四川丘陵旱地农业生产机械化的良好载体。

我国热带地区胶-茶-鸡农林复合系统能流分析

以海南省文昌市典型的胶茶鸡农林复合系统模式为研究对象，分析了我国热带地区单作胶园、胶茶间作园及养鸡胶园的能流路径、能量输入、输出结构及能流转化效率．结果表明，单作、间作及养鸡胶园的光能利用率逐渐提高，其能量产投比为１．５０、１．８８、０．２０；有机能投入比为０．１３８、０．１１９、０．９７７，养鸡胶园最高；无机能投入比分别为０．８６２、０．８８１、０．０２３；养鸡胶园中人工辅助能投入比相对减少。

水分和光照条件对核桃-黄豆农林复合系统中黄豆光合作用和生长的影响

【目的】研究核桃-黄豆农林复合系统中不同种植位置间作作物在不同水分、光照条件下的水分利用和碳代谢,为更好了解种间相互作用对植物生长的影响提供参考。【方法】2017年,在太行山南麓低山丘陵区核桃-黄豆农林复合系统中,测定不同种植位置黄豆在旱季(7月中旬)和雨季(8月下旬)的土壤含水量、凌晨和正午水势、正午茎秆导水损失率(PLC)、株高和基径、生物量以及根、茎、叶的非结构性碳(NSC)含量。【结果】1)在旱季,随着与核桃树距离的增加,土壤含水量降低,黄豆凌晨和正午水势下降,正午茎秆PLC上升,距核桃树1.5和2.5 m的黄豆光合速率和气孔导度较大,距核桃树0.6 m和单作的黄豆光合速率偏低,但总体上间作和单作的黄豆气体交换没有显著差异。旱季生物量、根冠比和NSC随着与核桃树距离增加而增大。2)在雨季,除距核桃树0.6 m处土壤含水量偏低外,其余位置均无显著性差异,土壤含水量比旱季高60%以上。不同种植位置黄豆凌晨水势没有显著性差异,但单作黄豆正午水势更低,茎秆PLC较间作黄豆严重。光合速率、气孔导度、生物量、NSC含量、根冠比均随着与核桃树距离增加而增大。根、茎、叶NSC含量均显著高于旱季,主要由淀粉储藏增加引起。【结论】在旱季,不同种植位置黄豆水分状况均受一定程度的干旱影响,复合系统中间作黄豆水分状况好于单作,但旱季水分胁迫没有显著影响光合作用和生长;遮荫的影响覆盖了水分状况改善的作用。在雨季,复合系统中黄豆主要受遮荫影响,距离树木越远生长情况越好。在研究年份水分不是主要限制因子的情况下,间作互利作用未体现,而复合系统中的光能竞争会导致间作黄豆生长量明显下降。

我国热带地区胶-茶-鸡农林禽复合系统钾循环研究

以胶 -茶 -鸡农林禽复合系统模式为研究对象 ,以单作胶园、胶茶间作园为对照 ,采用定量研究与定性分析相结合的方法 ,研究其钾循环规律。结果表明 ,胶 -茶 -鸡农林禽复合系统钾循环率为 5 9% ,钾输出量为 134.5kg/ hm2 ,土壤钾盈余量为 16 8.2 kg/ hm2 ,均最高。鸡子系统钾输出 /输入比为 91% ,鸡产品的钾产投比仅为 2 3%。该系统内钾循环量 (归还量 )为 4 14 .9kg/ hm2 ,最大 ,因此该系统钾循环活跃 。

紫胶林-农田复合生态系统地表甲虫多样性——以云南绿春为例

为揭示紫胶林-农田复合生态系统地表甲虫多样性,于2006-2007年在云南省绿春县牛孔乡采用陷阱法调查了天然紫胶林、人工紫胶林和旱地的地表甲虫群落。共采集标本1678头,分别隶属于24科120种,其中步甲科(Carabidae)和金龟科(Scarabaeidae)种类最丰富,均占全部种类的12.50%。拟步甲科(Tenebrionidae)个体数量最丰富,占个体总数的64.48%;金龟科次之,占个体总数的17.58%。大多数科的物种数和个体数在不同土地利用生境中的分布没有显著差异,而步甲科、隐翅甲科(Staphylinidae)、叩甲科(Elateridae)、拟步甲科、瓢虫科(Coccinellidae)和小蠧科(Scolytidae)在不同土地利用生境中的分布有显著差异。天然紫胶林地表甲虫个体数量最少,物种较丰富,优势度最低,多样性最高;人工紫胶林个体数和物种数均丰富,优势度和多样性居中;旱地个体数量最多,物种最贫乏,优势度最高,多样性最低。种级水平的聚类分析体现出人工紫胶林与旱地之间在种类组成上距离较近;而科级水平的聚类反映出人工紫胶林和天然紫胶林更接近。结果提示,紫胶林-农田复合生态系统具有区域内土地利用方式多样化的特点;天然紫胶林在维持地表甲虫多样性水平上具有重要作用,而人工紫胶林虽具有积极作用,但仍需进一步恢复。

农业水资源优化配置研究进展

【目的】变化环境下我国水资源供需矛盾加剧,农业是我国主要用水部门,农业水资源优化配置是缓解缺水、提高水资源利用效率的有效途径。【方法】基于农业水资源的概念和优化配置内容,对作物灌溉制度优化、灌区种植结构与空间布局优化、灌区多水源联合调控、区域农业水资源承载力评价与优化配置、水-粮食-能源协同优化以及优化配置方法等方面的研究进展进行了系统综述。【结论】指出了农业水资源优化配置研究存在的问题与挑战,提出进一步对考虑气候变化、虚拟水贸易和水碳足迹的种植结构优化、基于二元水循环转化模拟的灌区多水源优化调控、水-粮食-能源-生态协同优化以及灌区适宜生态结构与耕地规模的研究。

新疆阿克苏地区生态价值评估——以种植-林果-生态林复合模式为例

文章以新疆阿克苏地区农田、经济林和生态防护林组成的种植-林果-生态林复合模式为研究对象,运用机会成本法、影子工程法等方法,评估了研究区2008年和2013年该模式生态价值的动态变化。结果表明:2008年和2013年复合模式生态系统服务功能总价值为236.62亿元和466.33亿元,占研究区当年GDP比例为86.64%和67.33%,且其间接价值远远高于其直接价值;农田间接价值最高,两年中其价值占间接总价值的比例分别高达93.69%和98.33%。其次是经济林,两年中其间接价值减少了4.87亿元。最后是生态防护林,其对农田和生态环境的重要防护与保育作用渐为凸显;复合模式生态服务功能的有效发挥,与其内部各子系统之间的相互协同有着重要关联,而其相互影响、相互制约的作用不容忽视。

丘陵山区梨-草-鸡复合系统的生态经济分析——浙江南部丘陵山区农林复合模式

运用生态经济学原理,对浙江南部丘陵山区新建梨-草-鸡复合系统的生态效益和经济效益进行了研究。结果表明,与裸地梨园相比,梨-草-鸡复合系统割草与鸡粪还田后有良好的改土培肥效果,避免了农药和化肥的大量投入;同时,利用这种模式可以生产出有机食品或绿色水果,系统每667m2的净收入比裸地梨园要高出1720元。这种模式的推广应用可产生良好的生态、经济和社会效益。

等高绿篱坡地农业复合系统土壤N_2O排放特征

N2O是一种重要的温室气体,具有很强的温室效应。当前全球变化条件下,人类活动和农业生产行为产生的N2O排放增加是当前倍受关注的问题。本研究于2008年11月—2009年10月,利用静态箱气相色谱技术对亚热带地区紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)绿篱枝叶还田条件下冬小麦夏玉米轮作田土壤N2O排放通量进行原位监测,观测紫穗槐枝叶移出(AR)、翻施(AI)、表施(AC)及作物单作(CK)4种处理下整个生长季土壤N2O的排放量,对等高绿篱坡地农业复合生态系统土壤N2O排放通量变化及其影响机制进行研究。结果表明,整个冬小麦夏玉米轮作期,4个处理土壤N2O排放通量呈现出相似的季节变化特征,AR、AI、AC、CK处理全生长季的排放总量为127.62 mg.m 2、209.66 mg.m 2、208.73 mg.m 2、77.52 mg.m 2。作物不同生育阶段N2O日均排放通量在冬小麦季表现为:开花—成熟期>拔节—开花期>出苗—拔节期;在夏玉米季表现为:拔节—抽雄期>播种—拔节期>抽雄—成熟期。本试验综合评估了等高绿篱坡地农业复合生态系统土壤N2O排放通量变化及其影响机制。研究显示,土壤N2O排放通量在冬小麦季与土壤温度相关性显著,在夏玉米季与土壤水分相关性显著。在复合生态系统中紫穗槐复合种植及枝叶还田显著促进土壤N2O排放,翻施处理产生的N2O量大于表施处理。

中国珠江三角洲地区复合基-塘系统的新进展:生态学意义

珠江三角洲地区的基-塘农-渔业生产形式已经有数百年的历史,但现在那里的环境正在发生着急剧变化。经济改革之后,环境的严重退化已经使农-渔业生产结构、空间格局和农业生物品种发生了很大改变,特别是在顺德市和南海市。80年代后期,池塘饲养的传统家鱼养殖数量的下降,出现了更为复杂的、集约化的单一品种的养殖。面向市场的、经济价值较高的单一品种养殖系统,主要是通过扩大池塘面积,来增加产值,以牺牲生态效益为代价促进了经济的发展。本研究考察了1984～1994年基-塘面积比率的变化,并提出了关于新型的单一养殖系统的可持续性问题。

丘陵山区柿子-草-鸡复合系统的生态经济分析

运用生态经济学原理,对浙江东南部丘陵山区新建柿子-草-鸡复合系统的生态效益和经济效益进行了研究。结果表明:与裸地柿子园相比,柿子-草-鸡复合系统割草与鸡粪还田后有良好的改土培肥效果,避免了农药和化肥的大量投入;同时,利用这种模式可以生产出有机食品或绿色水果,系统的净收入比裸地柿子园要高出2.58万元/hm2。这种模式的推广应用可产生良好的生态、经济和社会效益。

中国已有4项水果栽培系统成为全球重要农业文化遗产

本刊讯(特约通讯员钱开胜)据农业农村部信息,11月10日,河北宽城传统板栗栽培系统、安徽铜陵白姜种植系统和浙江仙居古杨梅群复合种养系统三项遗产系统,正式被联合国粮农组织认定为全球重要农业文化遗产。截至目前,我国全球重要农业文化遗产增至22项,数量继续保持世界首位。

灌区农业水资源调控问题研究

灌区农业水资源调控问题,关系到了灌区农田生产的正常进行。提升灌区水资源自然转化,将为农田提供足够的水源,从而让农田作物顺利生产。灌区工业水资源调控过程中一般使用人工复合循环转化系统对水资源进行转化。本文将针对循环转化系统中的“四水”对灌区水资源的调控影响进行分析,论证水事活动对于灌区水资源转化的影响,强调水资源的合理利用和地下蓄调是灌区农业发展的关键所在。

草地农业中的几种优化种植模式

以庆阳黄土高原试验站为依托，根据生态经济学原理，运用现代生物和生态工程技术，探讨了果树与牧草、粮食作物、经济作物等构成的复合系统。从１９９１年开始，通过历时５年的研究，结果表明，复合系统较单一种植能有效提高环境资源利用率。叶面积指数提高２倍以上，光能利用率提高２．２倍，空间利用率提高２．０～６．４倍，土地效益成倍增长。

我国热带地区胶—茶—鸡农林复合系统物质循环研究

以海南省文昌市典型的胶—茶—鸡农林复合模式为研究对象 ,以单作胶园、胶茶间作园为对照 ,采用定量研究与定性分析相结合的方法 ,研究其物质循环规律。结果表明 ,胶—茶—鸡农林复合系统的氮、磷输入、输出量最大 ,系统外物质投入率比另两系统明显减少 ,系统内养分循环量增加 ,因此 ,该系统具有较合理的物质循环结构。

闽北山区“稻—菜—猪—沼”复合生态系统能流分析

作物种植系统是“稻—菜—猪—沼”复合生态系统的主导产业 ,早、晚两季水稻和蔬菜的光能利用率分别为 1.37%、 1.40 %和 1.0 2 %。该复合生态系统可进行良性循环运作 ,其有机能产投比为 2 .12 ,整体能投少 ,能量转换快 ,养分利用率高 ,兼顾经济、社会和生态效益。

中国热带地区胶-茶-鸡农林复合模式生态效益研究

以海南省文昌市典型的胶－ 茶－ 鸡农林复合模式为研究对象，以单作胶园、胶茶间作园为对照，采用定量研究与定性分析相结合的方法，研究其生态效益进行。结果表明，该模式可明显改善土壤物理性状，提高土壤肥力和胶、茶产量，改善鸡的品质，因此，该模式具有较高的生态效益。