沿海三省区农田土壤抗生素的残留与生态风险评估

为了解沿海地区农田土壤中抗生素的残留及风险状况,在福建省、广东省、广西壮族自治区沿海区域(37个点位)和广东农业产值第一市茂名市(93个点位)共采集了130个土壤样品,采用固相萃取(SPE)-超高效液相色谱(UHPLC)-四极杆/轨道阱高分辨质谱(Q/OrbitrapMS)法检测分析了土壤中7类抗生素即磺胺类、喹诺酮类、四环素类、β-内酰胺类、大环内酯类、林可霉素类和氯霉素类的残留情况,通过绘图分析解析了土壤中抗生素的空间分布特征,通过混合风险熵值法(MRQ)研究评价了抗生素污染的生态风险。结果表明:沿海三省区130个农田土壤样品中抗生素总含量范围为0.4~396.8μg·kg^(-1),点位检出率为100%,22种抗生素的检出率范围为0.8%~77.7%,7类抗生素中β-内酰胺类(均值为28.53μg·kg^(-1))、四环素类(均值为16.49μg·kg^(-1))、喹诺酮类(均值为7.08μg·kg^(-1))和磺胺类(均值为5.56μg·kg^(-1))的平均含量较高。抗生素空间分布有明显的差异,广东省农田土壤中总抗生素的平均含量最高(54.72μg·kg^(-1)),其次是广西壮族自治区(30.06μg·kg^(-1)),福建省最低(19.79μg·kg^(-1)),广东中山市和江门市的抗生素总含量远超其他城市,分别为361.4μg·kg^(-1)和396.8μg·kg^(-1)。广东茂名市种植业肥料消耗趋势与农田土壤中抗生素总含量的趋势基本一致,而抗生素含量与各县区人口密度、生猪出栏量及家禽出栏量均无相关性。生态风险评价结果表明,沿海三省区域和茂名市农田土壤中MRQ范围分别为0.0005~99.24和0.004~46.13,高于低风险的点位占比分别为75.7%和96.8%,四环素类、喹诺酮类和磺胺类是土壤MRQ的主要贡献者,总平均贡献率为97.9%。研究表明,沿海三省区农田土壤中抗生素的生态风险较高,应该引起公众的重视。

中国沿海地区农田生态系统部分碳源/汇时空差异

运用1981—2001年作物产量、农业投入等统计数据,对沿海10个省市自治区农田生态系统部分碳源/汇进行了估算,得到以下主要结论:(1)总碳吸收从1981年以来呈波动增加趋势,总碳排放则呈明显增长趋势。二者相比,碳排放明显低于碳吸收,但由主要途径农业投入导致的间接碳排放的增长速度(94%)超过了作物生育期碳吸收的增长速度(44%)。(2)各省市自治区碳吸收、碳排放变化的区域差异显著,单位面积碳吸收、碳排放变化的差异也十分明显。其中,各省市自治区总碳排放和单位面积碳排放基本上逐年增加,表明沿海发达地区农业投入较高;而碳吸收变动幅度较大,发达地区(如浙江、福建和上海等)碳吸收呈下降趋势,反映沿海地区农作物种植面积下降致使农作物生育期总碳吸收量降低。(3)沿海地区农田生态系统主要粮食作物碳吸收占全国比例有所下降,说明沿海地区农业种植面积减少和农业投入增加削弱了农田生态系统的碳汇功能。

东台市沿海农区农业生态经济系统结构优化研究

以江苏东台市为例 ,运用灰色线性规划的方法对沿海农区农业生态经济系统结构进行优化。结果表明 :通过土地利用结构的调整优化 ,农林牧渔各业结构更趋合理 ;经济效益有显著增加 ,优化方案的农业净产值为 11 0亿元 ,比对照增长 14 5 8% ;优化方案将进一步改善农业生态环境 ,可获得比较明显的生态社会效益。

广西滨海农田土壤养分特征及其与我国主要沿海区域土壤养分的比较

[目的]了解广西滨海农田土壤养分现状、时间变化特征,以及与我国主要滨海地区土壤养分性质的差异,服务广西滨海农田土壤养分综合评价与地力提升,丰富我国海岸带土壤地理学研究。[方法]选取广西滨海主要农田类型甘蔗、木薯、菜园、水稻田和抛荒水稻田为研究对象,分析其土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾养分现状特征,并将其与该区第二次土壤普查、我国主要滨海地区(环渤海、黄海、东海)农区土壤养分性质对比分析,探讨该区土壤养分性质30余年的变化和在我国滨海农田土壤养分特征中的地位。[结果]广西滨海农田土壤养分含量整体较低、变异程度高,除有效磷含量为土壤养分等级中的丰富水平外,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾含量均为缺乏及以下级别,并整体表现农田系统高于旱地系统。与第二次土壤普查结果相比,该区旱地、水田系统及其各土壤养分指标变化各异,旱地系统中全磷含量显著增加,增比为126.73%,但全钾和速效钾含量降比分别达58.29%、38.48%;水田系统的土壤全磷含量有微小增加,但其余养分指标均明显降低,且其降比均达20%以上,呈现出退化趋势。我国沿海地区土壤肥力整体偏低,各地区各养分指标存在较大差异,且各指标在各区的分布也具有较强的变异性(变异系数为15.30%～197.37%),4个比较区中,广西滨海农田土壤有最高的有机质含量(22.21 g/kg)、碱解氮含量(58.77 mg/kg)和有效磷含量(74.78 mg/kg),浙东海积平原区全氮含量(1.33 g/kg)最高,环渤海区速效钾含量(202 mg/kg)最高。[结论]我国滨海地区土壤养分状况较差,人类耕作活动和成土母质是导致现阶段广西滨海农田及其与我国主要滨海地区土壤养分状况差异的主要原因,应加强我国滨海区土壤地理学、土壤养分形成与演变机理以及高效培肥模式研究,以充分发挥滨海土地后备耕地资源效益,同时防止海岸带区面源污染。

苏北沿海农田复合结构林网规划设计

本文将如东县环农乡和新光乡的农田林网立地划分为3个类型。规划设计并实施了复合结构的农田林网。

长期耕种对江苏沿海围垦区滨海盐土理化性质和小麦产量的影响

江苏沿海地区拥有丰富的滩涂资源滩涂围垦长期以来为国家提供了大量土地利用后备资源,而耕地又是其围垦后最主要的土地利用方式之一。利用实验室土壤理化分析调查江苏东台滩涂围垦区耕种60a内耕地土壤理化属性及对应小麦产量的变化。结果表明:(1)在58a的耕种过程中耕地土壤整体表现出脱盐、脱碱和养分积累的的趋势土壤电导率(EC_(1:5))、pH_(1:2.5)由耕种前的5.29dS/m和8.76下降至0.11dS/m和7.93,土壤有机质(SOM)和全氮(TN)则由2.64g/kg和0.15g/kg上升至13.72g/kg和1.12g/kg;(2)土壤碱解氮(AH-N)、有效磷(AP)和速效钾(AK)受施肥和作物生长影响强烈,除AK持续流失外,AHN和AP均表现出先增长后减少的趋势;(3)土壤碳氮比(C/N)和阳离子交换量(CEC)在耕种15-53a经历了剧烈波动,反应出此期间该地区土壤的脆弱性,除AK外,各土壤理化指标均在耕种53a后开始影响20cm以下的深层土壤;(4)随着土壤环境的改善,小麦产量的上升经历了快速增产(0—15a)、波动中产(15—53a)和稳定高产(53a以上)3个阶段,在耕种53年后可达到该品种小麦(扬麦16)正常产量。虽然高强度的农业开发使土壤质量和小麦产量的都有了大幅提升,但耕种0—40年间所表现出的土壤环境的剧烈变化和波动,以及化肥投入与小麦产量之间不对应所可能导致的生态系统问题却应当引起重视,为日后的农业开发提供参考依据。

浙江省区域农业可持续发展研究的回顾与展望

浙江省区域农业研究主要集中在中低产田改造和高产稻田土壤管理、低丘红壤的综合改良及滨海涂地的综合治理与利用。在河谷地区改造了中低产田 ,提出了高产稻田管理技术 ,194 9年以来共改造中低产田 (地 ) 2 7.4万hm2 ,在实现耕地动态平衡中发挥了重要作用 ;在红壤地区研究红壤资源综合开发利用 ,实现了粮、经、果、茶等持续增产 ;在海涂 (滨海盐渍土 )地区对新围海涂进行综合治理 ,实现了果、蔬、棉和水产品的产业化生产。浙江省区域农业生产自然条件适宜 ,生产技术水平不断提高 ,区域农业发展优势突出 ,今后 5年中 ,浙江省区域农业可持续发展研究应着重围绕区域农业资源的综合开发和管理 ,研究季节性干旱防御技术 ,实现农业高效生产 ;围绕区域农业生态环境建设 ,研究区域农业持续发展模式 。

庙岛群岛北部三岛屿乡镇海岸带生态系统服务价值评估

对庙岛群岛北部3个岛屿乡镇海岸带生态系统服务价值进行了评估.三岛屿乡镇海岸带人工林面积和服务价值依次为钦岛>砣矶>隍城,而服务单价则依次为隍城>砣矶>钦岛.农田生态系统服务价值依次为砣矶>钦岛>隍城.近海生态系统的服务价值以钦岛最高,砣矶次之,隍城最低.三岛屿乡镇海岸带生态系统服务价值依次为钦岛>砣矶>隍城,其中近海养殖生态系统的服务价值占总服务价值的99%以上.在海岸带3个子系统中,生态系统服务的单价依次为近海生态系统>人工林生态系统>农田生态系统.

江苏沿海耕地资源量空间分布态势评价

首先采用农用地分等中自然质量分值的计算方法对江苏沿海耕地自然质量进行测算,然后在此基础上结合各乡镇耕地面积和人口数量计算人均耕地量,对江苏沿海地区耕地资源量的空间分布态势进行评价。结果表明:研究区北部、中西部和南部除少数地区外耕地质量总体较好,中东部耕地质量较差;耕地质量优良的地区人均耕地量水平较低,耕地质量较差的地区人均耕地量水平反而较高。根据评价结果,从提高土地整体利用效率、合理占用耕地、合理开发土地后备资源、污染排放源头控制与生产过程中治理相结合等几个方面提出了沿海地区耕地资源可持续利用的有效途径。

环渤海沿海区域耕地格局及影响因子分析

为分析环渤海省市沿海区域耕地格局与影响因子的关系,以耕地在5 km×5 km网格单元所占比例为因变量,选用地形、距离、气候及人口等10个影响因子为自变量,分别建立普通最小二乘法线性回归模型、空间滞后模型、空间误差模型、地理加权回归模型。结果表明:耕地格局及各影响因子均呈现较强的空间正相关,并随距离增大而减少;针对该研究,空间滞后模型、空间误差模型和地理加权回归模型模拟效果均优于普通最小二乘法线性回归模型,空间误差模型优于空间滞后模型;从全局上来讲,高程、坡度、到最近公路距离与耕地格局呈负相关影响,距最近海岸线、铁路、居民点距离、多年平均气温和多年平均降水与耕地格局呈正相关。从局部上来讲,除了多年平均降水对各网格单元内耕地面积均呈正向影响外,其余影响因子随网格单元变化正负向影响均存在。多年平均气温和多年平均降水是主要的、最敏感的正向影响因子,高程、坡度和距最近水系距离为主要的、最敏感的负向影响因子。

基于暗管埋设的农田生态工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践

我国具有丰富的盐碱地资源,滨海盐碱地是其重要组成。运东滨海平原盐碱地具有地下水埋深浅,土壤盐分重,土壤水盐季节性变化强烈等特点。基于上述特点,该区域农作物限制因子为盐分胁迫、干旱和涝渍害。针对限制因子总结了各种农田生态工程手段的实施及原理。通过对当地常见作物3种胁迫的敏感时期分析,结合农田生态工程原理,在河北省南大港管理区的荒地进行了农田生态工程改良盐碱地实践研究。结果显示,棉花、玉米的产量可分别达到2.23~3.98 t·hm-2和4.6~6.7 t·hm-2,接近当地耕地的平均水平。小麦-玉米一年两熟粮食总产量可达9.6~10.8 t·hm-2,小麦-谷子一年两熟粮食总产量达到9.1~11.9 t·hm-2。农田生态工程显著地增加了作物的种植适宜性,使多种轮作制度成为可能。但是单项的生态工程技术都有一定的局限性,如咸水结冰灌溉会增加土壤盐分,暗管工程会降低土壤养分含量和有效性,因此农田生态工程应系统化和体系化。多种技术手段互补,最终实现调整盐碱地土壤水分、盐分季节性分配,使作物避开盐分、水分胁迫敏感期,使作物生长与土壤水盐季节变化耦合,完成作物生命周期并形成产量,最后在周年内达到土壤积盐与排盐平衡。暗管工程必将取代明沟作为盐碱地区排水的基础,也是各项生态工程的基础。而农田生态工程技术的多样化、系统化和体系化是未来改良盐碱地的发展趋势。

庙岛群岛南部三个岛屿乡镇海岸带生态系统服务价值

庙岛群岛南部3个岛屿乡镇南长山、北长山和黑山的海岸带生态系统由3个子生态系统构成:人工林生态系统、农田生态系统和近海生态系统。3个岛屿乡镇海岸带人工林的总面积为1520.27hm2,农田生态系统服务价值和服务单价依次为南长山>黑山>北长山。近海面积依次为南长山、北长山和黑山;近海生态系统的服务价值南长山最高,北长山次之,黑山最低。三岛屿乡镇海岸带生态系统服务价值依次为南长山、北长山、黑山。

农田施用沼液的重金属污染评价及承载力估算——以江苏滨海稻麦轮作田为例

以江苏滨海稻麦轮作田为对象,研究沼液施用0, 3, 5a对土壤和作物籽粒重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)含量的影响,评价其污染风险并估算农田沼液承载力.结果表明:沼液施用3,5a后,土壤和作物籽粒中Cu、Zn、Pb、Cd均未超标,内梅罗指数与土壤和农产品综合质量指数显示农田重金属污染程度属于清洁.土壤Cu和Zn显著富集,沼液施用5a后,小麦季土壤Cu、Zn含量分别为22.59,63.08mg/kg,较未施用分别提高了19.52%和28.89%.水稻季土壤Cu、Zn含量分别为26.12,78.74mg/kg,较未施用分别提高了27.73%和31.80%.小麦和水稻籽粒Zn含量随沼液施用年限增加而增加(P <0.05),沼液施用5a分别达到25.07,30.98mg/kg,较未施用分别提高了23.50%和16.29%.小麦季和水稻季0～15cm土壤中Cu的累积速率分别为0.74,1.13mg/(kg·a),Zn的累积速率分别为2.83,3.80mg/(kg·a).基于土壤重金属累积速率,江苏滨海稻麦轮作田沼液安全施用年限为63a.

沿海农田林网光能利用及增能效果的研究

根据江苏沿海地区农田林网生物量的测定资料，分析比较了２种立地类型、６种树种和３种结构农田林网的光能利用及增能效果。

滨海盐渍农田秋季土壤盐分含量微域变异特征

为研究微域尺度滨海盐渍农田土壤盐分变异特征,探究盐渍农田农艺避盐对策,本研究选取利津县和垦利区典型滨海盐渍农田,划分受微地形、紧实度和覆盖状况影响下的典型微区,在秋季野外实地调查采样的基础上,通过统计分析、实地观测、方差分析和数据分析对比等方法,分析了研究区秋季土壤盐分的微域变异特征。结果表明:试验区为轻、中度盐渍化农田,土壤表层盐分微域变异特征受微地形、紧实状况、覆盖状况影响,且各微区变异系数最高可达21.0%,呈中等程度变异;在微域尺度下,麦田不同微地形影响下土壤盐分含量垄间坡顶处较垄沟低洼处平均提高18.6%,不同紧实状况影响下土壤盐分含量紧实处较松散处平均提高44.7%;玉米田不同杂草覆盖土壤盐分含量裸露处较杂草茂盛处平均提高30.8%,地膜覆盖土壤盐分含量膜外较膜内平均提高44.7%;棉田地膜覆盖土壤盐分含量膜外较膜内平均提高31.5%。研究表明,土壤含盐量随微地形由低到高、紧实状况由松散到紧实、杂草覆盖状况由密到疏、地膜覆盖状况由膜内到膜外而逐渐升高。

食用菌菌糠配施化肥改良滨海盐碱耕地的效果研究

为了研究食用菌菌糠配施化肥对滨海盐碱耕地的改良效果,探索出一项绿色、高效、节约型的改良培肥技术,试验设置了空白对照CK(不施肥)、T1(单施化肥)、T2(90%化肥+10%菌糠)、T3(70%化肥+30%菌糠)、T4(50%化肥+50%菌糠)和T5(30%化肥+70%菌糠)共6个处理组。研究结果表明:食用菌菌糠配施化肥对滨海盐碱耕地的改良效果显著优于CK及T1处理组。(1)土壤物理性状:T3和T4处理组的土壤容重都显著下降(P<0.05),分别下降9.79%和17.48%;与CK相比,孔隙度变化也均表现出显著性差异(P<0.05)。(2)土壤化学性状:随着菌糠施用量的增加,土壤的pH值及碱化度整体上呈下降趋势,土壤阳离子交换量呈增加趋势,其中T5组效果最佳。(3)土壤酶活性:随着菌糠施用量的增加,土壤脲酶活性表现为先增后降,T4处理组的效果最好,脲酶活性高达1.65 mg·g^(-1)·d^(-1);同时T4处理组土壤转化酶活性最高,较CK提高18.19%。(4)土壤有机质和全氮、有效磷、速效钾养分:T2、T3、T4及T5处理组土壤有机质含量与CK相比显著增加了12.75%-88.68%(P<0.05),随着菌糠施用量的增加,有机质含量呈增长趋势。菌糠施用量较小时,增氮效果与单施化肥无明显差异,菌糠施用量加大,土壤增氮效果逐渐显著。菌糠施用量为3582.80 kg·hm^(-2)时,有效磷含量最高(18.5 mg·kg^(-1))。与CK相比,T2处理组速效钾含量无明显变化,其他各处理土壤速效钾含量显著升高(P<0.05),增幅依次为T4>T3>T5>T1。因此,盐碱地改良采用食用菌菌糠与化肥配合施用,是一种绿色、高效的有效措施,综合分析,T4处理组改良效果最好。

关于沿海地区农田灌溉水质评价的探讨

本文以相关标准和规范对某沿海城市农田灌溉水质进行监测分析和评价。结果表明:外江水质中氯化物、全盐量指标对灌区内河水质的污染指数评价有极大影响,是否参与评价会对灌区水质分级有截然不同的结果,日常环境管理中要加以甄别,并加强对标准评价指标的研究。

基于农户调查的东部沿海地区农地规模经营意愿及其影响因素分析

农地规模经营是促进农民增收与粮食增产的重要途径。利用东部沿海3省1市的323个农户抽样调查数据,构建了包括户主个人特征、农户家庭状况、农户经济特征、外部因素在内的Logistic模型,分析农户农地规模经营意愿及其影响因素。结果表明:①区域农地规模经营意愿强烈,61.0%的农户期待农地规模经营,农地规模经营意愿呈现由浙江、江苏、天津向山东递降的趋势;②户主就业类型、农地租赁行为、农业技术培训、通勤条件、农地资源禀赋是影响农地规模经营意愿的主要因素,其中就业非农化程度越高、农地资源越为丰裕,农地规模经营意愿越弱;有效的农业技术培训、完善的通勤条件,有助于推进农地规模经营经营;已经发生农地租赁行为的农户,其农地规模经营意愿越强;③鉴于农地规模经营意愿存在显著的区域差异与个体差异,分区、分类推进农地规模经营,是可行的政策选择。

盐城海滨盐沼湿地及围垦农田的土壤质量演变

通过对盐城海滨盐沼湿地进行植被调查与土壤样品分析,利用土壤质量评价体系对各样点的土壤质量状况进行评价,探讨盐沼植被演替过程中和围垦成农田后的土壤质量演变规律.结果表明:随着盐沼植被的发育演替,湿地土壤的物理性状得到改善,有机碳含量增加,氮、磷等养分得到积累,土壤微生物生物量和酶活性均得到明显提高;同时,不同植被类型及发育时间导致土壤性状间的差异.与盐沼湿地相比,围垦农田土壤含盐量下降到0.01%～0.04%,微生物和酶的活性均得到提高,土壤质量明显改善.土壤质量综合指数(SQI)由低到高依次为光滩(0.194)<碱蓬滩(0.233)<白茅滩(0.278)<互花米草滩(0.446)<玉米地(0.532)<棉花地(0.674)<大豆地(0.826).自然植被的正向演替是提高盐沼湿地土壤质量的有效途径.