非耕作生境对相邻耕地步甲和蜘蛛分布影响的差异性

在农业景观中非耕作生境通常会为地表节肢动物提供适宜的生存场所,步甲和蜘蛛群落作为天敌类地表节肢动物的重要组成部分,非耕作生境类型对其多样性和空间分布的作用有所差异。本文在辽宁省昌图县调查了非耕作生境(即果园、草地、乔木林地和其他林地生境)以及其相邻耕地内部和耕地边缘的步甲和蜘蛛个体数、物种数和多样性,采用方差分析、聚类分析和冗余分析等方法,讨论了不同生境内步甲和蜘蛛群落分布特征以及非耕作生境类型对邻近耕地边缘及内部步甲和蜘蛛多样性的影响机制。结果表明:1)不同非耕作生境类型对耕地内部溢出效应明显,但产生的影响有所差异,草地对耕地内部步甲多样性影响显著,其他林地对耕地内部蜘蛛的多样性影响显著。2)不同非耕作生境类型产生的边缘效应与溢出效应规律一致,均会促进耕地内部步甲和蜘蛛的多样性;步甲的多样性在邻近草地的耕地边缘显著高于其他边缘类型,蜘蛛的多样性在邻近其他林地的耕地边缘显著高于其他边缘类型。3)非耕作生境的植被盖度和多样性显著影响步甲和蜘蛛的多样性。总体而言,非耕作生境对提升耕地内天敌多样性有积极作用,林地和草地作用效果更为明显,并且非耕作生境内植被群落结构越复杂,越有利于维持较高的天敌多样性,进而提高生物控害功能。因此,在农业景观中,增加非耕作生境景观建设,如设置合适农田边界带、种植合适的植被群落等,可以促进农业景观中的生物控制服务,提升害虫防治功能维持生态系统稳定,对建设高标准农田具有重要意义。

农田中非耕作生境对耕地多功能影响研究

[目的]从耕地的生产功能、生态服务功能、社会保障功能和景观文化功能角度出发,探讨耕地系统中非耕作生境对这些功能的影响的方向和程度,以期为今后耕地系统中生态网络优化以及绿色土地整治提供参考。[方法]文章运用3S技术法提取非耕作生境数据,按照非耕作生境比例由低到高在辽宁省沈阳市沈北新区水田区选择调查点。运用层次分析法计算调查点耕地多功能值,运用统计分析法研究非耕作生境比例变化对耕地生产、社会保障、生态服务及景观文化功能的影响。[结果](1)当非耕作生境比例低于22.54%和17.16%时,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时和17.16%,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈减弱趋势。(2)随着非耕作生境面积比增加,耕地生态服务和景观文化功能均呈增强趋势。(3)当非耕作生境面积比低于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈减弱趋势。[结论]非耕作生境比例对耕地生产、社会保障功能影响均呈现先增后减趋势,对耕地生态服务功能、耕地景观文化功能的影响趋势均呈现递增趋势,对耕地多功能综合影响呈先增后减趋势。

紫色土丘陵区非耕作季节不同种植模式下NP流失模型

为了解长江上游紫色土丘陵区非耕作季节N、P的流失特征,以长江上游紫色土丘陵区4种典型种植模式为研究对象,采用野外调查、室内分析和模型模拟相结合的方法,于2008年11月1日至12月31日研究了耕作季节后不同种植模式在每次降雨后的N、P流失特征及不完全混合模型的综合应用效果。结果表明,非耕作季节,紫色农耕地均表现出较大的N、P流失量,最大分别达到(0.491±0.079)kg·hm-2和(12.604±13.173)×10-3kg·hm-2。N的流失量均大于P的流失量,并且N、P主要通过地表径流流失。不同种植模式间N、P流失量有较大的差异,其中生姜种植模式的N、P流失量最大,大豆种植模式最小。不完全混合模型可很好应用于研究区域农耕地N、P流失。模型的有效系数均达到0.6以上,其中模拟N流失的有效系数高达0.958。这表明,非耕作季节农耕地N、P流失是区域农业面源污染的重要来源,不完全混合模型可成为该区域N、P流失预报和面源污染控制的重要手段。

^(210)Pb_(ex)示踪法应用于非耕作土壤侵蚀的研究探讨

[目的]为更好地使用210Pbex示踪法测定土壤侵蚀速率提供依据。[方法]叙述210Pbex的来源、示踪原理与土壤中210Pbex的计算方法,探讨210Pbex在非耕作土壤中的深度分布及土壤侵蚀模型中的应用。[结果]210Pbex在非耕作土壤剖面中存在于0~16 cm处。从土壤表层自上而下,非耕作土壤和矮树林土壤中的210Pbex含量随土层深度增加呈指数降低。利用环境放射性核素210Pbex来研究土壤侵蚀和沉积具有很大的应用价值和潜力,当核素随大气沉降到地表时,迅速被土壤颗粒吸附,通过其在土壤间的移动和有规律的分布模式可以示踪100年尺度上的土壤侵蚀速率。[结论]210Pbex示踪技术可以研究近100年的土壤再分配状况,在时间尺度上很好的弥补了示踪短周期的土壤再分配速率。

非耕作土^(210)Pb_(ex)含量对侵蚀速率变化的响应模型

在分析非耕作土壤侵蚀速率变化对土壤中210Pbex含量变化机制的基础上,利用质量平衡模型建立了非耕作土壤侵蚀速率变化对土壤210Pbex含量变化的响应模型;并针对非耕作土壤210Pbex示踪土壤侵蚀速率的模型,通过土壤侵蚀速率变化对模型进行数值模拟,结果证明:(1)"210Pbex法的测定值表征100a或200a以来的平均土壤侵蚀速率"的认识是不正确的;(2)非耕作土壤剖面中210Pbex面积活度在土壤侵蚀速率发生变化后,随时间推移呈指数变化,且土壤侵蚀速率与210Pbex含量呈反比例关系;(3)非耕作土壤中210Pbex含量达到稳定态的时间受土壤侵蚀速率变化量和张弛质量深度影响.研究结果对正确认识210Pbex法的侵蚀速率测定值的表征时间具有理论指导意义.

下辽河平原区典型县域非耕作土地对作物干旱减缓效应

干旱是北方多数农业区作物的主要灾害之一。农田系统内的水塘,沟渠等非耕作土地可为旱季作物提供一定水源,但其形态、大小和空间格局不同对作物干旱减缓效应可能会有所不同。基于此,以下辽河平原台安县为研究区,选择典型干旱年(2014年),采用作物干旱敏感指数(DSI)和非耕作土地景观指数,对非耕作土地景观特征与作物干旱等级进行相关性分析。结果表明:2014年8月台安县农田作物干旱主要为中度和轻度,受极端干旱气候影响较为明显。台安县农田非耕作土地景观整体异质性不强,破碎度和多样性相对较高。非耕作土地的景观指数与作物干旱敏感指数(DSI)有显著相关性。当地块的非耕作土地景观破碎度(景观分离度指数、景观形状指数)和多样性(香农多样性指数、香农均匀度指数)增加时,作物受旱程度也增强。研究结论可为通过优化农田中非耕作土地的景观格局来减缓作物干旱等土地生态整治提供有益参考和借鉴。

人类干扰对土壤侵蚀及土壤质量的影响——以苏南宜兴低山丘陵区为例

以苏南低山丘陵区茶园土壤侵蚀与土壤质量改变为研究对象 ,并取自然状态的杂木林为参照 ,用13 7Cs法估算土壤侵蚀速率 ;以土壤粗化度、土壤有机质含量及土壤含水量描述土壤质量 ;在绝对数值的基础上 ,用变化量探讨研究对象的变化方向与幅度。对比耕作土与非耕作土的土壤侵蚀与土壤质量改变及将它们结合起来研究表明 ,人类活动有可能加剧土壤侵蚀 ,加快土壤质地粗化 ;合理的农业措施虽可减缓土壤质量下降 。

农业景观组成对玉米螟天敌数量的影响

高比例和多样的非耕作生境带来的农田景观高异质性是维持农业生物多样性的关键,推测提高非耕作生境组成能够促进农田中玉米螟天敌数量和种类增加。为揭示不同非耕作生境组成对玉米螟天敌数量的影响,本文选取东北平原玉米种植典型县——辽宁省昌图县,按照5个非耕作生境比例(0～10%、10%～20%、20%～30%、30%～40%和40%～50%)选取20个直径为600 m的样区。陷阱法采集玉米螟天敌,并用体视显微镜鉴别到科。主成分分析法筛选主要非耕作生境类型,逐步回归模型对非耕作生境组成(比例和类型)与玉米螟天敌数量进行拟合。并采用"赤池信息准则(AIC)"模型筛选,评估不同非耕作生境组成对玉米螟天敌数量的影响。研究结果表明,随着非耕作生境比例增加,玉米螟天敌数量呈先增后减的趋势,非耕作生境比例为20%～30%时天敌数量达最大值。非耕作生境比例20%～30%时,非耕作生境组成与玉米螟天敌数量关系最优模型(AIC=4.24,为最小值)是Y=b_0-b_1D+b_2PC2,最优模型表明PC2(β=3.787,P=0.005)代表以林地为主的非耕作生境组成与玉米螟天敌数量呈显著正相关,景观多样性指数D(β=-3.173,P=0.005)与玉米螟天敌数量呈显著负相关。该比例的非耕作生境组成与玉米螟天敌数量关系的其他模型表明,以草地和村落为主(PC1)的非耕作生境与玉米螟天敌呈显著正相关(β=1.957,P=0.000)。而其他比例下,所有关系模型说明农田周边林地生境和其他作物耕地有利于提高农田中天敌数量。最适宜玉米螟天敌聚集的非耕作生境比例为20%～30%,以林地为主或村落、草地为主的非耕作生境,以及分布有其他作物的耕作生境能够提高玉米螟天敌数量。研究结果可为今后从景观生态角度构建适宜非耕作生境组成来防治玉米螟提供理论依据和方法。

东北平原典型玉米种植区农业景观植物多样性研究——以昌图县为例

非耕作生境是农业景观中的重要组成部分,为生物提供食物和栖息地,对生物多样性保护具有重要意义。本文以辽宁省昌图县为例,选取了20个非耕作生境比例为0~50%的网格(1 km?1 km)为样区,采用典型样地法对调查区域内农业景观中的林地、田间路、草地、沟渠、果园5类主要非耕作生境中的植物群落进行调查,探讨不同非耕作生境类型和比例中植物多样性及其与景观异质性之间的关系。研究结果表明,随着非耕作生境比例增加,植物物种多样性和均匀度先增加后减小,在20%~30%时达到峰值;非耕作生境比例在0~40%范围内时,植物物种丰富度同样呈现先增加后减小,且在20%~30%时达到峰值;非耕作生境比例高于40%时,植物物种丰富度再次出现峰值且高于20%~30%。随着非耕作生境比例的增加,农业景观香浓多样性、香浓均匀度指数和景观斑块形状复杂程度逐渐增加,蔓延度恰好相反。不同生境中重要值最高的均为禾本科植物,但植物种不同;优势种优势度为果园>沟渠>草地>田间路>林地。果园、草地和沟渠的物种多样性和均匀度指数显著高于林地和田间路,丰富度指数为草地>林地>沟渠>果园>田间路,且草地、果园和田间路的不同调查区域间植物群落指数存在较大的变异性。草地、果园、沟渠、田间路和林地中景观异质性与物种多样性相关性顺次降低。研究结论表明,东北平原典型玉米种植区农业景观中,最适宜非耕作生境比例为20%~30%;非耕作生境中林地、沟渠对物种多样性维持、湿生植物多样性保护具有积极作用;不同生境干扰类型和方式不同,景观异质性与植物物种多样性相关性程度也不同。在今后农业景观生物多样性保护中应综合考虑非耕作生境的类型和比例,干扰的类型和方式等多种因素对生物多样性、生态服务及农业产量的影响。

某流域土壤侵蚀与水污染控制战略

本文对爱达荷州的Tom Bea Beall流域二种土壤侵蚀控制战略和一种水污染(河边)控制战略的效果和效益进行了比较。浸蚀控制战略是使每块土地每公顷的年纯收益提高到最大限度并且土地的侵蚀速率控制到不超过11.2～16.8吨/公顷。河边战略是利用良好植被来覆盖所有邻近小河和非耕种的土地以及在余下的其它土地上采用最大限度提高每公顷土地纯收入的资源管理系统来实现的。农业非点源污染模型是用于模拟本流域出口处的沉积物,N、P、COD的水平和浓度的。侵蚀控制战略使侵蚀干口水污染总量减少,但不及河边战略有效。对农场主来说浸蚀战略比河近战略要公正些,

构建适宜生物多样性的农田景观格局——以辽西地区为例

随着农业用地需求的急剧增长,土地集约化及单一作物种植模式使得大量的自然、半自然用地丧失或破碎化,同时也导致了农田系统生物多样性的降低。在乡村“生态振兴”的政策背景下,如何提升农田系统的生态服务功能是当前景观生态学前沿研究热点。作为农田生态系统中能量与物质的主要传播者,土壤动物的群落差异可以反映环境的细微变化,其群落组成会对景观格局合理分布起到指示作用。相对复杂的景观结构比单一种植更有助于增加辽西地区的农业生态系统多样性,复杂景观能够提高农田中天敌种群的多样和定殖能力,提供更合适的栖境和食物等生态资源,从而提升生态服务功能。

下辽河平原不同生境土壤节肢动物分布及空间自相关格局

了解不同生境中土壤节肢动物分布和空间自相关格局是进行非耕作生境结构优化和合理布局的基础。本文选择下辽河平原的辽中县为研究区,利用GIS技术选取非耕作生境比例在10%~20%的3个1 km×1 km网格为采样区。在分析各生境中土壤节肢动物分布特征的基础上,借助Geo Da分析土壤节肢动物数量全局和局域空间自相关性。结果表明:(1)不同生境类型中土壤节肢动物平均数量和类群数存在差异。沟渠中土壤节肢动物数量最多,并依次由林地、草地、坑塘水面、树篱、农田、农村道路至果园减少。类群数依次由农田、林地、树篱、农村道路、沟渠、草地、坑塘水面至果园减少。(2)土壤节肢动物呈显著的空间自相关性,即为聚集分布形态。(3)在沟渠、草地、林地和树篱生境中土壤节肢动物呈现出高-高聚集的"热点"区,在连片农田生境中土壤节肢动物呈现出低-低聚集的"冷点"区,而在农村道路和果园生境中没有出现明显的高-高聚集区。综上可知,沟渠、草地、林地和树篱对于农田中土壤节肢动物数量增加具有积极作用。