污染底泥原位覆盖技术综述

从污染底泥的危害入手,提出简单、有效且低成本的底泥原位覆盖技术.该技术将无污染的清洁材料铺盖到污染底泥上,通过覆盖材料对污染物的阻隔、稳固和吸附作用来有效控制底泥污染物.覆盖材料的粒径、比表面积和孔隙率、密度等特性关系到材料的吸附能力和对底泥污染物的阻隔和稳固作用,从而决定覆盖效果.选取覆盖材料及确定最佳覆盖厚度需要依据材料的这些特性.本文分析了原位覆盖技术的优缺点及适用条件和适用范围.介绍了几种常用的原位覆盖工程的施工方式及每种方式的优缺点,列举了大量的国内外覆盖工程实例,并就覆盖技术在我国良好的应用前景进行了分析.     

秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响

研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响.结果表明,秸秆覆盖降低了冬小麦的基本苗、分蘖数及生育前期的叶面积指数,但到生育后期,覆盖处理的叶面积指数反而升高.覆盖和灌溉降低了光合有效辐射（PAR）的底层透射率和冠层反射率,使PAR总截获率升高.覆盖和灌溉主要增加了40～60 cm高度的PAR截获率.覆盖处理籽粒光能利用率降低,茎叶光能利用率和总光能利用率升高.     

农牧交错带不同耕作方式土壤水分动态变化特征

从耕作方式、覆盖和轮作3个因素系统地对莜麦整个生育期土壤含水量进行了动态的观测研究,结果表明,干旱地区单纯的免耕在提高土壤水分含量上作用不太明显,尤其是降低了表层土壤的含水量,免耕只有在覆盖下,才能真正起到增加土壤水分含量,提高水分利用效率的作用;而对于深松处理,无论是覆盖还是不覆盖,与传统翻耕处理相比,土壤水分均明显提高;同种耕作措施覆盖与无覆盖相比,覆盖处理下土壤含水量明显高于无覆盖处理;说明保护性耕作之所以能够提高土壤水分含量,关键因素在于残茬覆盖;同种耕作方式下轮作种植土壤水分含量与水分利用效率明显高于连作。可以看出,从理论上轮作深松覆盖处理是当地应采用的最佳耕作方式,然而,由于当地缺乏覆盖材料,因此,轮作深松是目前当地最适合的耕作方式。     

云南中部地区植被覆盖时空变化特征及其影响因素研究

基于MODIS NDVI数据通过像元二分模型提取植被覆盖, 利用线性趋势、相关分析方法分析了云南中部地区2000—2016年植被覆盖的时空分布特征与变化趋势, 并探讨了气候因子、地形因子、人类活动对其植被覆盖的影响。研究结果为: 云南中部地区植被覆盖春季最低(平均58.75%), 秋季最高(平均66.30%), 大部分地区年植被覆盖度的平均值在50%—70%之间; 植被覆盖高值区主要分布在曲靖境内(>80%); 滇池周边人口高密度区植被覆盖常年最低(<20%)。近17年来云南中部地区植被覆盖总体呈现增长趋势, 年平均增长率0.3%•a-1, 其中秋季增幅最大(0.42%•a-1)。坡度对植被覆盖影响较大, 坡度≤8°地区的植被覆盖明显较低。除了冬季降水量与植被覆盖呈现显著正相关关系, 其他季节多呈现负相关关系; 气温与植被覆盖多呈现正相关关系, 云南中部地区植被覆盖变化主要受气温影响。人类活动对植被覆盖变化影响较大, 造林面积变化与植被覆盖趋势变化具有相对一致性, 经济发展水平较高的昆明市区植被覆盖为常年最低。     

秸秆覆盖旱作瓜田土壤水分的空间变化及对西瓜产量的影响

为了探明秸秆覆盖栽培对西瓜产量及土壤水分的影响,选用玉米秸秆在生育期设置地表全覆盖（WM）、行间覆盖（SM）和根域覆盖（RM）3个覆盖处理,以不覆盖为对照（CK）,研究不同秸秆覆盖方式对旱作西瓜不同生育时期土壤总贮水量、不同深度土壤含水量及产量的影响.结果表明：秸秆地表全覆盖和根域覆盖处理显著提高了西瓜全生育期根域和行间0～120 cm的土壤含水量和贮水量,且伸蔓后期以后的土壤贮水量根域高于行间;秸秆覆盖处理对西瓜伸蔓后期至膨大前期的土壤含水量影响最大,随着西瓜的生长发育,秸秆覆盖处理提高根域土壤含水量的幅度增加,深度下延.秸秆覆盖处理提高西瓜产量主要受根域土壤水分条件改善的影响;各覆盖处理均显著提高了西瓜的产量和水分利用效率,WM、SM和RM处理的增产幅度分别为24.8%、11.5%和15.1%,水分利用效率分别提高了42.7%、24.3%和294%.以地表全覆盖13500 kg·hm^-2秸秆量的处理蓄水保墒、提高西瓜产量和水分利用效率的效果最显著.     

稻田冬闲期间覆盖稻草的生态效应

冬季覆盖和裸田休闲作为两种主要的冬闲方式,在我国南方地区广泛存在,且有扩大趋势.研究其生态效应,具有良好的理论及实践意义.以湖南亚热带双季稻作区为典型研究区域,以耕层土壤温湿度、田间植被生长、温室气体排放为主要指标,研究早晚稻稻草覆盖还田与无覆盖还田两种冬闲方式生态效应的不同.试验结果表明,稻草覆盖还田对冬闲稻田的生态效应主要包括4个方面:保温、保水、抑制田间杂草生长以及增加了指向大气的CO2排放.覆盖对土温的影响主要在地下5cm层,试验期内,温度较无覆盖平均高出1.0～3.2℃;覆盖对耕层水分的影响主要在0～15cm层,覆盖与无覆盖之间差异达到极显著水平;另外覆盖显著改变了冬闲稻田生态系统的CO2与大气的交换情况,试验期内,由无覆盖的固定了CO2气体4.13 tCO2·hm-2转为覆盖处理的净排放3.06 tCO2·hm-2,致使冬闲稻田由大气的碳汇变为碳源.     

不同地表覆盖方式对苹果园土壤性状及果树生长和产量的影响

以黄土高原9年生红富士果园生态系统为对象,研究不同地表覆盖模式（清耕、生草覆盖、地膜覆盖、秸秆覆盖和砂石覆盖）对果园土壤性状及果树生长和产量的影响.结果表明：生草覆盖土壤水分剖面分异最低,砂石覆盖土壤水分剖面分异最高;砂石覆盖提高了根层水分含量,有利于果树对水分的利用.不同地表覆盖模式土壤热量状况变化显著,处理间差异明显,极端最高温度下降,但地膜覆盖处理夏季地温超过果树根系生长的上限温度,对果树根系生长和生理功能发挥不利.除地膜覆盖外,其他地表覆盖模式均能提高土壤CO₂释放速率,其中生草覆盖的效果最为显著.不同地表覆盖模式对果树枝条类型比例及产量影响较大,砂石覆盖处理的中短枝比例和果实产量最高;生草覆盖处理的果实产量最低.因子分析结果表明,对于黄土高原沟壑区盛果期果园,砂石覆盖处理是较为适宜的地表覆盖模式.     

林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征及其与土壤养分的关系

探讨了短期覆盖经营(覆盖1 a)、休养式覆盖经营(覆盖3 a 后休养3 a)、长期覆盖经营(覆盖6 a)和不覆盖雷竹林(CK)2年生立竹叶片养分含量、化学计量比和再吸收率及其与土壤养分的关系。结果表明：(1)短期和休养式覆盖经营促使雷竹叶片养分含量和再吸收率总体上提高,而长期覆盖经营对雷竹叶片 P 含量和N、K 再吸收率会产生较为明显的影响,叶片 P 含量、N 再吸收率显著升高,K 再吸收率降低;(2)短期和休养式覆盖经营对雷竹林土壤、叶片养分化学计量比影响不明显,但长期覆盖经营使雷竹林土壤、叶片 N∶P、K∶P 显著降低;(3)短期覆盖经营能增强雷竹林土壤养分与叶片的养分含量、化学计量比和养分再吸收率的相关性,但随覆盖经营年限的延长,相关性总体上呈减弱趋势;(4)土壤养分含量及其平衡关系对林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征影响明显;(5)长期覆盖经营雷竹林土壤、叶片养分间相关性明显减弱,竹子吸收利用养分的能力下降,生产中应实行雷竹林休养式覆盖经营方式。研究结果为林地覆盖经营雷竹林的可持续发展提供了理论参考。     

不同有机物覆盖对冷凉地区苹果园土壤水温环境及速效养分的影响

为了探究不同有机物覆盖对冷凉地区果园土壤理化性质的影响,在‘寒富’苹果园设置了杂草、稻草、玉米秸秆、粉碎枝条4个覆盖处理,对比分析了各处理果园土壤水分、养分等指标的变化.结果表明: 有机物覆盖增加了土壤含水量,以干旱季节最为明显;减缓了春季土壤温度上升速度,不利于果树前期生长,但降低了夏季土壤的最高温,提高了秋冬季土壤的最低温;提高了土壤的pH值,以玉米秸秆覆盖处理最为明显,减轻了土壤酸化,使土壤pH接近中性;不同程度提高了土壤有机质含量,以杂草覆盖处理最为明显.覆盖还增加了土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,但稻草覆盖处理碱解氮含量低于对照.     

枝条覆盖对半干旱黄土丘陵区平茬柠条林地土壤水分的影响

为了研究枝条覆盖对林地土壤水分的影响,提高土壤水分利用效率。2013年5—9月,以半干旱黄土丘陵区平茬柠条林为对象,采用中子水分仪对未覆盖和枝条覆盖林地土壤水分进行定位观测,研究了枝条覆盖对林地土壤水分的影响。研究期间共观测到降雨28次,总降雨量达495.9 mm。未覆盖和覆盖林地降雨补给量与降雨量之间均呈极显著正相关关系。枝条覆盖使林地降水入渗补给系数由0.50增加至0.70,明显提高了林地次降水补给量和入渗深度。覆盖林地各月土壤水分消耗量均高于对照林地,整个生长季,前者比后者多消耗了37.56 mm土壤水分,仅相当于所增加的降雨补给量的1/3。在丰水年,覆盖一直表现出对林地土壤水分的正效应,剖面0—260 cm范围内土壤水分条件有明显改善。     

豫南雨养区周年不同耕作模式对小麦花后干物质动态和产量的影响

以玉米-小麦周年耕作模式为研究对象,于2006-2009年进行了连续4年的大田定位试验,设置了传统翻耕、不覆盖/不深松+覆盖/免耕、覆盖/不深松+不覆盖/免耕、不覆盖/深松+不覆盖/免耕、覆盖/深松+覆盖/免耕以及不覆盖/不深松+还田/旋耕6个模式,研究了豫南雨养区玉米-小麦周年不同耕作模式对小麦花后于物质积累转化、籽粒灌浆及产量的影响.结果表明:传统翻耕和覆盖/深松+覆盖/免耕两种模式绿叶持续时间最长,营养器官的干物质积累均比其他模式高且差异达到显著水平(P＜0.05);营养器官花前贮藏物质的运转量也均高于其他模式,营养器官花后同化物运转量和运转率比覆盖/不深松+不覆盖/免耕模式高11.9％、11.7％,比不覆盖/不深松+还田/旋耕模式高11.6％、11.4％,均达到极显著水平(P＜0.01);花后同化物对籽粒产量的贡献率比不覆盖/不深松+还田/旋耕和覆盖/不深松+不覆盖/免耕高8.4％、7.9％和8.8％、8.3％,均达到显著水平(P＜0.05);产量也以这两种模式最高,达到7545.0 kg·hm-2和7480.5 kg·hm-2,比不覆盖/不深松+还田/旋耕模武分别增产14.8％和13.8％,达到极显著水平(P＜0.01).综合来看,覆盖/深松+覆盖/免耕模式具有较好的蓄永保墒和土壤培肥效果,能促使营养器官干物质积累和花后同化物向籽粒的转移,实现高产高效.     

免耕条件下秸秆覆盖对旱地小麦田土壤团聚体的影响

设2个秸秆覆盖时期(全程覆盖、生育期覆盖)和3个覆盖量(3000、6000和9000kg·hm-2),以全程不覆盖为对照,研究陕西渭北旱塬免耕条件下秸秆覆盖对小麦田土壤团聚体的影响.结果表明:在0～40 cm土层,随土层的加深,＞5 mm径级的土壤团聚体含量逐渐增加,＜5 mm径级的土壤团聚体含量逐渐减小;各覆盖处理中,＞0.25 mm径级的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的含量均显著大于对照,分别增加13.0％～26.4％和18.6％～45.6％,其中,6000 kg·hm-2秸秆覆盖处理的增幅最大;秸秆覆盖提高了土壤有机质含量,土壤有机质含量与＞0.25 mm径级的土壤水稳性团聚体含量呈显著正相关;各秸秆覆盖量处理均降低了土壤不稳定团粒指数,以6000 kg·hm-2秸秆覆盖处理的土壤不稳定团粒指数最小.表明秸秆覆盖可显著增加0 ～40 cm土层＞0.25 mm径级的土壤团聚体和有机质含量,提高土壤结构稳定性,并且以6000 kg·hm-2覆盖量的处理效果最佳,该覆盖量可以作为渭北旱塬小麦田合理的秸秆覆盖模式应用于农业生产中.     

保护地蔗田对土壤优先流与根系生物量及产量品质的影响

为探明保护性耕作对蔗田土壤及甘蔗生长的影响,该研究设置2种耕作方式(常规耕作、粉垄耕作)与2种施肥水平(减量施肥20%、常规施肥),并于甘蔗苗期后在甘蔗行间近根部覆盖豆科秸秆,以第二年宿根蔗为研究对象,采用染色示踪法测定秸秆覆盖下蔗田土壤优先流特征,同时测定分析甘蔗株高、茎围、地下根系生物量、产量及品质等重要农艺性状。结果表明:(1)粉垄耕作方式下蔗田土壤优先流发生速度快且活跃,添加秸秆覆盖降低了土壤优先流发生程度,增加了土壤水分在10～25 cm土层的横向运移能力,在一定程度上提高了土壤蓄水能力。(2)粉垄保护性耕作在秸秆覆盖下提高了甘蔗根系生物量和产量,秸秆覆盖下粉垄免耕宿根蔗根系生物量提高了8.97%～25.54%,并且减量施肥处理中秸秆覆盖宿根蔗伸长期地下根系生物量显著高于无秸秆覆盖,秸秆覆盖下甘蔗株高提高了4.2%～13.1%; 在减量施肥处理中,粉垄耕作添加秸秆覆盖甘蔗产量提高了16.27%,并且添加秸秆覆盖较常规施肥中无秸秆覆盖,产量提高了5.95%。(3)粉垄保护性耕作利于提高甘蔗品质,对比无秸秆覆盖处理,粉垄耕作下秸秆覆盖后显著提高了甘蔗蔗汁视纯度,并且宿根蔗纤维分、蔗汁锤度、转光度和蔗糖分均有提升。综上认为,免耕秸秆覆盖可作为粉垄红壤坡耕地蔗田保护性生产调控方式。     

稻草覆盖对冬闲稻田二氧化碳通量的影响

通过研究稻草覆盖对土壤含水量、土壤温度及田间杂草生长的影响,探讨了亚热带红壤性稻田生态系统冬闲期稻草覆盖对CO2通量的影响及其机理.结果表明:稻草覆盖主要通过两个途径影响冬闲稻田的CO2通量:一是稻草覆盖对土壤温度有正效应,使稻田生态系统CO2排放量显著增加,试验期间覆盖处理平均净排放1.99 g CO2·m-2·d-1,而对照处理平均净吸收2.68 g CO2·m-2·d-1,两者差异达极显著水平(P《0.01);二是稻草覆盖使田间杂草的生物量及其吸收的光合有效辐射显著减少, 导致覆盖处理白天CO2排放量提高.稻草覆盖处理土壤表层(0～15 cm)相对含水量比无覆盖处理提高了9%以上,但未对CO2通量的变化产生显著影响.     

农田秸秆覆盖对冬小麦水氮效应的影响

通过田间试验研究了杨凌红油土农田秸秆覆盖条件下冬小麦的水氮效应.结果表明,秸秆覆盖使土壤水分状况明显改善,从而使补充灌水的效果相应减小,氮肥的作用更加突出;无覆盖条件下,水氮交互效应均为负值,而秸秆覆盖时水氮有正的交互作用.旱地秸秆覆盖条件下更应重视养分的投入.无秸秆覆盖条件下小麦取得高产的基础是良好的土壤底墒和充足的氮肥.秸秆覆盖使小麦达到最高产量所需要的灌水量降低,灌水时期后延.不论有无秸秆覆盖,拔节期灌水对冬小麦籽粒产量没有显著影响.     

覆盖措施对雷竹林地土壤硝化和反硝化作用的影响

为探讨林地覆盖对雷竹林土壤硝化和反硝化作用的影响,以不覆盖雷竹林为对照,测定了林地覆盖期间(覆盖后30、60、90 d)雷竹林土壤基本理化性质,并用气压分离过程技术(Ba PS)测定了土壤硝化速率和反硝化速率。结果表明:覆盖措施和覆盖时间对雷竹林土壤硝化和反硝化作用均有显著影响,而且两者存在明显的交互作用;覆盖能促进雷竹林土壤反硝化作用,但长时间覆盖会抑制雷竹林土壤硝化作用;覆盖总体上会降低雷竹林土壤硝化速率、反硝化速率与土壤理化性质的相关性程度,并使土壤硝化和反硝化作用的主要环境影响因子趋于多样化和复杂化;覆盖雷竹林土壤硝化速率的主要环境影响因子是土壤含水量、p H值、铵态氮含量和总孔隙度,反硝化速率的主要环境影响因子是土壤p H值、含水量和总孔隙度。林地覆盖会显著影响雷竹林土壤的氮循环过程,可能会增加土壤氮素损失。     

林地覆盖对雷竹林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

林地覆盖措施可明显促进雷竹笋芽提早萌发,显著提高竹林经济效益,但长期连年覆盖会导致雷竹林退化为雷竹林。对不同覆盖年限(1、3、6 a)雷竹林和不覆盖雷竹林土壤C、N、P含量和化学计量比及相关性进行了研究。结果表明:不同覆盖年限雷竹林和不覆盖雷竹林土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而极显著降低。不同土层土壤C、N、P含量不同覆盖年限雷竹林极显著地高于不覆盖雷竹林。随覆盖年限的延长,雷竹林0～20 cm土壤C、N含量极显著提高。覆盖1 、3 a雷竹林和不覆盖雷竹林0～50 cm土壤P含量和20～50 cm土壤C、N含量差异均不显著,均显著地低于覆盖6 a雷竹林土壤。不同覆盖年限雷竹林各土层土壤C:N差异不显著,而C:P、N:P随覆盖年限的延长呈升高趋势。随覆盖年限的延长,土壤C、N、P间正相关关系减弱,C与N、P协同变化速率降低。研究表明:雷竹鞭根系统主要分布区0～20 cm土壤养分过量积累及引起的土壤养分失衡是林地覆盖雷竹林退化的主要原因。应实行轮闲覆盖和测土配方平衡施肥,并在雷竹自然出笋开始时(3月上旬)及时撤除有机覆盖物。为雷竹林可持续经营提供理论依据。     

林地覆盖经营对雷竹叶片营养质量及食叶害虫适口性的影响

为揭示冬季地表有机材料覆盖促进竹笋早出的林地覆盖经营措施对雷竹叶片营养质量的影响,并基于叶片的食叶害虫适口性分析林地覆盖经营对雷竹林食叶害虫发生与成灾的影响,探讨了休养式覆盖经营(覆盖3年休养3年)、长期覆盖经营(连续覆盖6年)和不覆盖雷竹林(CK)1~3年生立竹叶片C、N、P、可溶性糖、蔗糖、淀粉、纤维素、木质素、单宁、草酸和酚酸等含量的差异。结果表明:与不覆盖雷竹林相比,休养式林地覆盖经营雷竹林1~3年生立竹叶片C含量变化不明显,淀粉、纤维素、酚酸含量均显著降低。除上述指标外2、3年生立竹叶片其他指标均显著升高,1年生立竹叶片木质素、草酸含量显著升高;长期覆盖经营雷竹林1、2年生立竹叶片酚酸含量无显著变化,P、草酸、木质素含量显著升高,其他指标均显著降低;3年生立竹叶片P、蔗糖、木质素、草酸、酚酸含量显著升高,其他指标均显著降低;长期林地覆盖经营对雷竹叶片C、N、P养分平衡也产生了明显影响。林地覆盖经营对雷竹叶片的营养质量和食叶害虫适口性产生了较为明显的影响,其中,休养式覆盖经营雷竹林叶片营养质量和防御物质含量提高,叶片的食叶害虫适口性降低,抵御食叶害虫为害能力增强,而长期覆盖经营雷竹林相反,可能更易诱发食叶害虫的发生与成灾。     

不同种植模式对烤烟根系和叶片衰老特性的影响

以烤烟品种K326为试材,采用大田试验研究了广东南雄地区不同种植模式（单行种植+前期垄体覆盖地膜、单行种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草、双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜和双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草）对烤烟根系和叶片衰老特性,以及烤后烟叶经济性状的影响.结果表明：与其他种植模式相比,双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草处理显著促进了各时期烤烟根系生长,根系活力提高;叶片叶绿素含量和保护酶(SOD、POD)活性均较高,而MDA含量较低,烤后烟叶的产量、产值、均价和上等烟比例等经济性状均显著高于其他处理.双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草处理可以改善烤烟根系和叶片衰老特性,提高烤后烟叶经济性状,是广东南雄地区优质烟叶生产的有效种植模式.     

覆盖对旱地春小麦干物质积累与分配及产量的影响

明确不同覆盖方式对旱地春小麦干物质积累分配的影响及其与产量形成的关系，可为旱地小麦高产生产提供依据。本研究在西北黄土高原雨养农业区设置秸秆带状覆盖(SM)、全膜覆土穴播(PM)及无覆盖(CK)3种覆盖方式，分析其对旱地春小麦干物质积累与分配及产量形成的影响。结果表明：覆盖显著提高了小麦各时期地上部干物质量，较CK相比，PM提高了7.5%～33.3%,SM提高了15.4%～25.3%,且主要促进了拔节至开花期阶段干物质积累量；PM和SM均显著提高了小麦开花期和成熟期叶、茎鞘、穗轴+颖壳的干物质分配比例；覆盖也显著提高了叶、茎鞘、穗轴+颖壳花前累积的干物质在花后的再分配，其中茎鞘和穗轴+颖壳的花后转移率均以SM最大(3.9%和29.2%);同时，覆盖显著提高了小麦籽粒产量，PM和SM处理分别较CK增加了13.8%和14.1%;可见，覆盖可促进春小麦干物质积累、分配与转运，进而促进产量提高。在西北黄土高原雨养农业区，秸秆带状覆盖作为一种可持续的、保护性的覆盖措施，有利于该地区农田生态环境的改善及绿色农业的发展。