湿地公园水稻田冬季水鸟分布及其栖息地特征

稻田是我国人工湿地的重要组成部分。为探究冬季稻田管理模式对湿地水鸟多样性保护及栖息生境改善的重要意义,2017年12月至2018年2月及2018年11月,采用样带法对天福国家湿地公园冬季休耕蓄水区和传统稻田的水鸟种群进行调查,对比水鸟种群及栖息地特征。结果表明:1)冬季休耕蓄水区记录4目7科25种水鸟,鸻鹬类占36%,鹭类占28%,雁鸭类占24%;传统稻田湿地共3目5科10种,其中鸻鹬类和鹭类分别占30%,无雁鸭类水鸟。2)冬季蓄水区水鸟多样性及物种丰富度较高,水鸟优势种群数量明显增多,Shannon-Wiener多样性指数(1.64)高于传统稻田(1.50),水鸟均匀度指数(0.84)低于传统稻田(1.37),相似性系数为0.51。3)冬季休耕蓄水区的水面面积、水位、食物、植被覆盖度是影响水鸟种数增多的重要因子,营巢地、停歇点也是影响冬季水鸟栖息的因素。因此,冬季稻田休耕蓄水管理的实施能够对生物多样性保护与提升发挥积极作用。

南方双季稻区冬闲期绿肥对田间养分固持和减排的影响

【目的】探究南方双季稻区冬闲期不同绿肥品种混播对稻田氮磷钾养分固持减排效果,为有效降低冬闲期稻田中养分的流失,改善农业生态环境提供参考依据。【方法】2019—2020年,采用田间小区试验,设计紫云英、油菜、黑麦草和肥田萝卜等常见绿肥单播或混播8个绿肥处理,以自然生草为对照处理,监测双季稻区冬闲期间水体氮磷钾养分流失量,测定绿肥总生物量和植株体中总碳氮磷钾含量以及土壤中养分含量。【结果】冬闲期种植绿肥的处理中稻田氮磷钾养分固持和减排效果明显优于对照处理,种植绿肥处理水体中总氮、总磷和总钾流失量较对照处理降幅分别为27.7%~47.6%、14.3%~65.5%和9.8%~93.6%,其中种植黑麦草的处理中总氮磷钾流失量显著低于其他处理(P<0.05,下同);种植绿肥处理的植株总生物量较对照处理增加46.9%~378.7%,植株体中总碳、总氮、总磷和总钾含量较对照处理分别增加67.9%~377.1%、55.4%~2613.6%、68.0%~557.8%和100.0%~664.5%,其中种植紫云英的处理中总碳氮磷钾含量显著高于其他处理;相比对照处理,冬闲期种植绿肥处理中土壤活性有机质含量、缓效钾含量和阳离子交换量分别增加21.3%~29.8%、1.6%~5.7%和1.3%~8.2%,土壤有效磷和速效钾含量分别降低2.3%~17.0%和3.7%~30.1%。【结论】南方双季稻区冬闲期种植绿肥对田间养分固持减排效果显著,其中紫云英和黑麦草混播(紫云英∶黑麦草=4∶6)处理对降低水体总磷钾流失量、提高植株体中总碳磷钾固持量的效果最佳。

季节性冻融对绿洲灌区农田休闲期土壤水稳性团聚体的影响

【目的】评价季节性冻融对休闲期农田土壤团聚体性质的影响。【方法】在甘肃省石羊河流域民勤地区,以常规田间管理措施和冬灌制度为代表设计不同试验处理,开展了冬季季节性冻融对土壤水稳性团聚体含量及特性指标的影响研究,观测了冻融前后不同土层深度土壤水稳性团聚体的粒径组成,分析了不同田间管理措施及灌溉条件下冻融前后不同粒径大团聚体含量和特性指标变化。【结果】冬季季节性冻融可使耕层土壤水稳性大团聚体各粒径含量显著降低,降幅与冻结前该粒径含量呈显著线性相关,含量越高,降幅越大;各土层平均质量直径MWD、几何质量直径GMD变小,分形维数D变大,变幅与冻结前各粒径含量呈显著线性相关,平均质量直径MWD、几何质量直径GMD受10~5mm粒径团聚体含量影响较大,分形维数D受2~0.25mm粒径团聚体含量影响明显。【结论】冬季季节性冻融对土壤大团聚体有破碎作用,显著降低了水稳性大团聚体含量;秋耕能增大水稳性团聚体的含量,但影响在土壤冻结前基本消除;冬灌可促进表层土壤大粒径团聚体的形成。

西南山区冬闲田功能型燕麦品种潜力挖掘评价

为筛选出适宜西南山区冬闲田推广种植的功能型燕麦品种,本研究选取15份燕麦品种针对燕麦蛋白质、脂肪、淀粉、葡聚糖和氨基酸含量5个营养品质开展系统分析,采用灰色关联度分析法和聚类分析法进行综合评价,研究结果与联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)等相关指标对比分析,深挖适用于不同功能型燕麦加工产品的品种资源潜力。结果表明:15个燕麦品种当中定莜5号的综合营养价值表现最好,较适宜大面积推广种植。定莜4号的蛋白质含量最高(170.2 g·kg^(-1)),可作为燕麦乳、能量棒等高蛋白燕麦加工食品的原材料;定莜1号脂肪含量最高(64.8 g·kg^(-1)),可作为燕麦片、燕麦饼干等高饱腹食品的加工原料,满足减肥人群的饮食需求;定莜10号淀粉含量最低(388.1 g·kg^(-1)),可作为燕麦米、燕麦片等低血糖生成指数(GI)的燕麦加工食品的原料,满足消费者对于低GI食品的需求;香燕13号β-葡聚糖含量最高(4.33%),可作为保健品等保健型食品的加工原料,满足中老年人对于功能型食品的需求。与FAO/WHO中蛋白的必需氨基酸含量、全鸡蛋蛋白相比,研究品种中定莜5号必需氨基酸含量为67.04 g·kg^(-1),相对FAO/WHO提高幅度为72.7%,综合表现占据了非常大的优势,利用冬闲田种植燕麦,营养品质优良,市场应用前景非常广泛。研究结果对未来西南山区冬闲田资源的有效利用与燕麦加工行业的功能型品种选育及燕麦产品的生产制造提供重要的理论依据与数据支撑。

湖南省轮作休耕试点区域耕地质量监测评价

2017—2019年对长株潭9个重金属污染耕地治理式休耕试点县、2019年对湖南省64个轮作试点县进行了耕地质量监测评价。结果表明:治理式休耕监测点土壤耕层厚度、有机质、有效磷、速效钾、交换性钙、有效硫、有效硅、有效锌、有效铜、有效铁、有效硼和有效钼含量均高于轮作试点区;不同处理、不同年度间各项土壤理化性状指标和区域性补充监测指标变化差异明显;轮作试点区和休耕试点区总体耕地质量情况良好。根据检测结果提出了科学实施治理式休耕、合理调整种植制度、全方位培肥改良土壤、构建高效运行机制和加强制度宣传推广等建议。

陇中旱区农田土壤微量元素特征及其对绿肥休耕的响应

研究土壤微量元素对绿肥休耕的响应,为大面积区域农田土壤养分管理和农业生产提供参考。基于陇中旱区3年多点位监测数据,选择土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼等6项指标,对比分析休耕种植绿肥前后土壤微量元素差异。结果表明:(1)与基础土壤相比,休耕3年后土壤有效锰、有效铜和有效锌含量分别显著增加18.8%,22.5%,14.3%(p<0.05);有效铁和有效硼含量均显著降低(p<0.05),有效钼无显著变化。(2)回归分析表明,有效铁、有效锰和有效铜的变化幅度与休耕前微量元素基础含量均呈负线性关系,而有效锌和有效钼均呈负对数关系(p<0.05),且对有效锰、有效铜、有效锌和有效钼的基础含量分别小于8.0,0.9,0.3,0.06 mg/kg的农田土壤有显著提高效果;有效铁、有效锰和有效铜变化幅度与休耕前土壤有机质和全氮基础养分含量之间均呈显著负线性关系(p<0.05);有效铁、有效锰、有效铜和有效锌变化幅度与休耕前土壤pH之间均呈显著正线性关系(p<0.05)。(3)进一步对休耕后土壤微量元素和常量元素相关分析表明,休耕后有效铁、有效锰和有效锌均与土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾存在显著正相关关系;除有效钼,其他5种微量元素与土壤pH之间均呈显著负相关。综上所述,休耕种植绿肥可不同程度地提高陇中旱农区土壤有效锰、有效铜和有效锌含量,尤其可显著改善土壤缺锰状况,且该模式对土壤养分基础含量较低和偏碱性土壤提高微量元素含量效果更显著。

休耕对陇中旱农区农田土壤养分的影响

[目的]评估休耕对农田土壤养分的影响,阐明休耕模式的适宜性,为区域制定合理的土地管理措施和提高农田土壤质量提供科学依据。[方法]以陇中旱农区农田为研究对象,基于2017—2019年连续3 a的休耕试验数据,选择土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、pH值和交换性钙、镁7个土壤养分指标,对比绿肥种植休耕模式实施前后土壤养分的变化情况以及休耕与非休耕对照(马铃薯—玉米—马铃薯轮作)土壤养分的差异。[结果](1)与休耕前的基础养分相比,休耕3 a后,SOM,TN和AK含量均有增加趋势,增幅依次为19.5%,23.0%,9.2%,其中除AK外,SOM和TN含量休耕前后均有显著差异(p<0.05);AP,pH值和交换性钙、镁均显著降低(p<0.05),降幅依次为21.8%,1.0%,36.5%,39.6%。(2)与非休耕对照相比,SOM,TN和AK含量分别明显高于对照区3.5%,11.0%,8.5%,AP和交换性钙含量均比对照区低,其中仅TN和交换性钙的含量有显著差异(p<0.05)。(3)AP变化率与其基础含量呈显著对数关系(p<0.001),SOM,TN,AK,pH值等指标变化率与其基础含量之间均呈显著的负相关线性函数关系(p<0.01),即随着土壤基础养分的增加休耕对其养分变化的影响降低,而交换性钙镁的这种关系不显著。(4)休耕3 a后SOM,TN,AK和AP之间均呈显著正相关关系(r>0.38,p<0.05);pH值除与交换性镁的相关性不显著,与其他土壤养分指标均呈显著负相关关系(p<0.01),且休耕区上述土壤养分指标的相关性均比对照区高。[结论]采用种植绿肥的休耕模式,可使陇中旱农区耕地质量得到一定程度的提升,并且对基础养分较低的土壤效果更佳。但3 a的休耕相较于马铃薯—玉米—马铃薯轮作种植地力提升幅度较小,表明在较短的时间尺度内休耕对土壤的改良作用仍十分有限。

西藏主要河谷农区套复种多熟种植研究初探

根据西藏主要河谷农区夏闲地及其资源现状,利用多年旬积温和旬降水量,从热量和水分两方面评价夏闲地开发利用的可能性,以拉萨和山南地区为代表区域。结果表明：在冬麦区多熟作物组合86种,其积温参数变幅为2 000-4 750℃,平均为3 475.1℃,需水参数变幅为456-744 mm,平均值为636 mm;冬春麦兼种区,多熟作物组合有23种,其积温参数变幅为2 050-3 850℃,平均为2 778.7℃,需水参数的变幅为446-580 mm,平均值为528 mm。拉萨冬小麦/箭舌豌豆种植比例试验表明,66%∶33%种植比例产量和水分利用率表现最优;拉萨和山南乃东县春青稞间、套作箭舌豌豆、马铃薯、玉米试验中,粮食产量套作方式比单作、间作方式表现好,以春青稞/马铃薯和春青稞/玉米为优,饲草饲料产量单作方式优于间、套作方式。

山西旱地休闲期资源可持续开发利用研究──Ⅰ.气候资源评价与土壤水分变化

以浮山县为例探讨了旱地休闲期气候资源和降水-贮水-蒸发的关系。结果表明，休闲期资源浪费严重，试区夏季休闲期达80天，冬春休闲期230天，分别占全年总数的21．92％和63．01％；太阳总辐射占全年的27．4％和41．8％；≥0℃积温占全年的32％，≥10℃积温占全年的48．9％；夏季休闲期降水占全年降水的55％，冬春休闲期占30．8％；夏闲田土壤水分蒸发量占同期降水的59．25％，冬春休闲田土壤水分蒸发量为同期降水的90％，周年休闲田土壤水分蒸发量是同期降水量的1．1倍以上。从保护开发利用土壤水入手，是提高资源利用率，实现旱地农业高效持续发展的有效途径。

我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点成效及对策建议

地下水严重超采已成为制约河北省经济社会可持续发展的重要因素,开展地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作对地下水超采综合治理和农业可持续发展具有重要意义。本文在实地调研考察和专题研讨的基础上,全面系统总结了河北省地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作进展和成效,分析了存在的问题,并提出相应的对策建议,为开展我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作提供借鉴。

粮食安全视角下粮食主产区耕地休耕规模及动态仿真研究

研究目的:以保障粮食安全为目标,构建粮食主产区休耕最大规模测算和仿真模型,仿真预测不同人口政策效应情景下最大休耕规模及休耕规模弹性边界,以期为保障中国休耕政策推行的科学性和合理性提供参考.研究方法:系统动力学模型.研究结果:(1)2007—2016年模拟期内,湖北省在兼顾区域粮食供给和保障国家粮食安全的同时,能够保有一定比例持续增长的弹性耕地资源,支撑国家"藏粮于地"战略的实施;(2)2017—2036年仿真期内,湖北省休耕最大规模和休耕规模弹性边界在人口增长保持不变和不断下降两种情景下总体保持扩张趋势,在人口增幅略微上升和大幅上升两种情景下呈现先缩小再扩大的态势;(3)在当前符合全面二孩政策目标人群规模庞大且妇女二孩生育意愿较强的情况下,全面二孩政策在中长期的粮食需求增加效应极有可能导致湖北省可休耕耕地规模减少和休耕规模弹性边界缩小.研究结论:应积极扩大休耕规模和范围,丰富休耕试点区域,正式建立目标多元化、模式多样化和实施常态化的耕地休耕制度,以粮食安全为前提实现对休耕的宏观调控.

关中灌区夏季休闲效果评价

试验研究夏季休闲对陕西省关中地区中等肥力的红油土壤蓄水、硝态氮(NO_3^--N)累积及其对后季作物的影响。结果表明,休闲蓄水作用主要取决于降水量,降水少,休闲效果突出。与蓄水效果不同,休闲显著增加土壤剖面中NO_3^--N累积量,其在土壤剖面中的分布与降水量有关,降水少的1993年有96.8％的NO_3^--N累积在0～80cm土层,3.2％的NO_3^--N累积在80～120cm土层;而降水多的1992年有57.1％的NO_3^--N累积在0～80cm土层,42.9％的NO_3^--N累积在80～120cm土层。休闲后作物产量和吸N量显著高于连作作物。从全轮作周期看,连作3季的作物总籽粒和干物质与休闲后2季差异不显著,休闲反而增加NO_3^--N淋失和反硝化。

条带休闲轮作对坡地土壤水分及作物产量的影响

为探索休闲轮作模式下土壤水分动态及作物产量效应,2007年-2010年在宁南半干旱区坡耕地上设置了条带隔年休闲轮作试验。结果表明,4a后,条带休闲轮作与无条带休闲轮作(对照)相比,利于提高土壤对降水的保蓄能力,显著增加0～200cm土层土壤蓄水量。拔节和抽穗期,各处理0～200cm土层土壤含水率垂直变化表现出不同的变化趋势,条带休闲轮作显著高于无条带休闲轮作模式。研究期间,条带休闲轮作均较无条带种植模式有不同程度的增产:条带种植模式的谷子和冬小麦产量较无条带种植模式分别提高了8.79%～15.52%和6.33%～14.69%,差异显著。该研究成果可为旱区坡耕地土壤扩蓄增容和作物生产研究提供参考。

西南喀斯特生态脆弱区实行轮作休耕问题探讨——以贵州省为例

轮作休耕制度是中国农业供给侧结构性改革的有效手段,是探索藏粮于地、藏粮于技的具体实现途径,对推动中国农业绿色发展和保障国家粮食安全具有重要战略意义。西南喀斯特生态脆弱区是轮作休耕制度试点的重点区域之一,贵州作为喀斯特生态脆弱区的典型代表,探讨其实行轮作休耕的现状、问题及对策,对完善该区轮作休耕制度具有重要指导意义。本文从耕地质量和耕地环境两方面分析了贵州实施轮作休耕的必要性;在剖析轮作休耕现状的基础上提出了贵州实行轮作休耕存在的问题,其中最突出问题为轮作模式面积不大、特色不强,休耕为被动休耕、休耕农田不合理。根据存在的问题,提出了实施轮作休耕的措施与对策,重点探讨了不同退化类型耕地实施轮作休耕的技术路径,耕地质量优越区应发展山地高效的特色农作制度,重金属污染区宜实施多年休耕,连作障碍、面源污染及石漠化区应合理实施轮作和休耕,同时与秸秆还田、肥田作物、有机肥、保护性耕作等措施相结合;最后,简要介绍了贵州实施耕地轮作休耕制度的实践。

黄土丘陵区小流域植被恢复的土壤养分效应研究

研究了安家坡小流域荒草地、山杏林地、农地、油松林地、灌木林地、弃耕地等地类的土壤养分特征。结果表明,植被系统具有较强的养分表层富集功能;不同植被恢复类型对土壤养分含量有明显的影响,主要表现在不同土层土壤有机质、速效磷、速效钾、硝态氮和铵态氮含量在不同植被类型间存在显著的差异性;人工灌木植被对土壤的培肥作用高于乔木植被;农地弃耕(撂荒)有一定的土壤培肥作用;对水土流失极为严重的黄土丘陵沟壑区来说,在退耕还林还草时应优先考虑恢复灌木和草本等先锋植被;在土壤质量改善到一定程度时,再进行乔木的间植;农地弃耕是一种节省人力物力而其生态环境效应又很好的双赢途径。

粮食安全与生态安全双约束下江苏省耕地休耕规模探讨

实施耕地休耕是巩固提升粮食产能和促进农业可持续发展的重要举措,亟需科学合理地确定中国可休耕耕地规模,为深入实施“藏粮于地”战略和扩大耕地休耕制度试点提供理论依据。该研究基于粮食安全与生态安全双重约束构建粮食主产区耕地休耕最大规模测算仿真模型,同时提出休耕规模弹性边界的确定方法并以江苏省为实证区域进行仿真预测。结果表明:当前江苏省在兼顾粮食主产区的粮食调配任务且考虑区域耕地资源可持续利用状况的基础上,仍能保有10.16%的耕地资源来支撑耕地休耕制度的实施;仿真期内区域耕地资源面积可能会由于城市快速扩张和耕地保护不力出现大幅减少,并对区域耕地休耕条件环境产生影响;同时耕地资源可持续利用状况和休耕规模适宜程度的恶化导致江苏省休耕规模弹性边界从2017年的9.93%缩减至2036年的4.81%,区域粮食安全稳定状态终将被打破。建议充分利用粮食主产区的耕地资源基础积极有序推广开展耕地休耕工作,深入部署“藏粮于地”战略以巩固提升粮食产能;建立休耕规模与生态安全挂钩的指标预警体系以实现对休耕实施方案的宏观动态调节;统筹休耕与其他耕地保护政策的正向联动,创造耕地保护政策体系内部的正向溢出效应。

耕地休养补偿制度实施困境与优化路径——以长株潭休耕试点区为例

休耕制度是促进我国耕地休养生息和农业可持续发展的重大举措。运用文献分析、结构访谈和问卷调查等方法,从农户的视角对长株潭重金属污染休耕试点区耕地休耕休养制度实施情况进行调查研究,归纳总结了长株潭重金属污染休耕试点区耕地休耕的主要做法、经验和实践困境。分析发现长株潭重金属污染休耕试点区耕地休养存在忽视新型农业经营主体的主体地位、休耕补偿方式和标准单一、社会资本难以进入、休耕宣传和管理不到位及后续农户引导和帮扶机制缺乏等问题,提出了多方联动优化形成因时因地休耕模式、构建分区分类的精准休耕补偿标准和方式、鼓励引导社会资本参与休耕、加强休耕宣传与管理工作、建立耕地休耕后农户帮扶体系及休耕地"活化"机制等改进策略。

重金属污染区农户对休耕制度的态度调查——以长株潭休耕试点区为例

基于163份农户调查问卷,探讨了长株潭重金属污染休耕试点区农户对休耕制度的认知和态度。研究结果表明:(1)长株潭重金属污染休耕试点区农户休耕参与程度高,但农户对耕地重金属污染情况以及耕地重金属污染对健康影响认知不足。(2)农户对重金属污染休耕政策的内容、目的等了解不够,但是对休耕政策政策的支持度比较高,主要是因为农业收入不是家庭主要收入来源,缺乏劳动力,政府相关福利和保障措施好等。(3)农户对休耕补偿标准和方式满意度较高,但仍有诸多不同诉求。据此,从重金属污染知识普及、休耕政策宣传,补偿标准和方式优化,后续帮扶措施构建等方面,提出对策建议。

不同生计条件下的休耕农户差别化补偿需求研究——以河北省邢台市为例

[目的]文章依据河北省邢台市巨鹿县和平乡县调研数据,分析不同生计资本对休耕农户受偿方式选择的影响,探讨影响休耕区域农户选择不同补偿方式的生计条件及其影响程度。[方法]问卷调查法,二元Logistic回归模型。[结果]农户对休耕补偿方式有多样化的诉求,货币补偿是休耕农户首选的补偿方式,占样本农户的69. 35%,但选择其他补偿方式的农户也占接近3%;农户受偿方式选择受到多种因素综合影响,(1)货币补偿方式的影响因素最多,均为正向影响,实物补偿方式的影响因素最为复杂,存在两方面的影响因素,综合补偿方式的影响因素最少,仅有3项;(2)金融资本对农户受偿方式的影响最大,其次是人力资本,而社会资本对农户受偿方式选择的影响不明显。[结论](1)丰富休耕补偿方式,通过多样化的休耕补偿方式选择,提高农户休耕积极性;(2)改善休耕农户生计状况,重点加强农户较薄弱部分生计状况,提升农户对休耕政策的认可程度。

宁南半干旱灌溉农田夏闲地开发利用

针对宁南半干旱区旱作农业举步艰难的局面，讨论了在水热条件较好的灌区实行多熟种植开发夏闲地的必要性和可能性，并利用西北黄土高原夏闲地开发可行性决策咨询系统对典型乡镇进行了上机咨询，得到了夏闲地开发的可行性方案并给出了主要多熟作物组合的实际生产力和栽培技术要点。