黄土高原西部旱农区不同品种马铃薯集雨限灌效应

通过大田试验研究了集雨限灌对同薯23号和大西洋两个马铃薯品种的补灌效应.结果表明：集蓄雨水在苗期补灌能显著提高旱作马铃薯的产量,且大西洋增产幅度高于同薯23号;在薯块膨大期补灌同薯23号的产量增加不显著,而大西洋减产.低额补灌（补灌45 mm）有利于同薯23号水分利用效率（WUE）和灌水利用效率（IWUE）的提高.大西洋苗期补灌的WUE和IWUE均高于薯块膨大期.补灌提高了同薯23号的大薯率、中薯率和单株薯产量,降低了小薯率, 但绿薯率、烂薯率有所增加;大西洋的大薯率和小薯率增加,中薯率稍有下降,烂薯率增加.     

关中灌区沟垄集雨种植补灌对冬小麦光合特征、产量及水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合器官、光合速率、产量和水分利用效率的影响.结果表明:沟垄宽度各为60 cm时,集雨种植不灌溉(T1)、返青期种植沟补灌375 m3·hm-2(T2)和种植沟补灌750 m3·hm-2(T3)3个处理较平作灌水750 m3·hm-2(畦灌,T4)处理的小麦籽粒产量分别提高2.8％、9.6％和18.9％,收获系数提高2.0％～ 8.5％,旗叶叶绿素含量提高41.9％ ～64.4％,整个生育期内0～ 40 cm土壤含水量增加了0.1％～4.6％;开花期和灌浆期的叶片光合速率分别较T4处理提高了22.3％～ 54.2％和-4.3％～67.2％,农田总水分利用效率较T4处理分别提高17.9％、10.4％和15.4％,比平作不灌水处理(CK)提高69.3％、58.6％和65.7％;降水利用效率较CK提高94.3％ ～ 124.5％;T2、T3处理各生育阶段叶面积均显著高于T4处理,灌溉水利用效率分别比T4处理提高119.1％和18.8％.在灌溉量减少50％的条件下,集雨种植比畦灌处理能维持较高的籽粒产量,显著提高灌溉水利用效率,尤其是在降雨量偏少的年份,可以显著提高小麦水分利用效率.     

不同基因型冬小麦旗叶的稳定碳同位素比值及其与产量和水分利用效率的关系

以我国北方12个冬小麦(Triticum aestivum)品种(系)和美国德克萨斯州3个冬小麦品种(系)为供试材料, 在甘肃陇东黄土高原旱作和拔节期有限补灌条件下, 比较研究了不同基因型冬小麦之间产量、水分利用效率(WUE)和灌浆期旗叶稳定碳同位素比值(δ¹³C)的差异, 以及δ¹³C值与产量和WUE的关系。旨在通过分析δ¹³C值与产量和WUE的关系, 明确δ¹³C值在评价植物WUE方面的可靠性, 为抗旱节水品种的筛选提供理论依据。结果表明: 不论旱作还是有限补灌, 不同基因型冬小麦之间产量、WUE、旗叶δ¹³C值存在显著差异, 随着灌浆过程的进行, 旗叶δ¹³C值呈缓慢增大的趋势, 而且旗叶δ¹³C值旱作高于有限补灌。不论旱作还是补灌条件, 旗叶δ¹³C值在4个测定时期的平均值与籽粒产量、WUE呈显著正相关关系(R²= 0.527 3-0.691 3)。小麦拔节期补灌100 mm水分后, 不同基因型小麦表现出明显的水分超补偿效应。说明冬小麦灌浆期旗叶δ¹³C值在旱作条件下和在补灌条件下均可较好地评价WUE, 可将冬小麦灌浆期旗叶δ¹³C值作为筛选高效用水品种的参考指标之一。     

黄土高原西北部砂田西瓜集雨补灌效应研究

在黄土高原西北部地区对砂田西瓜的集雨补灌效应进行了研究。试验采用滴灌方式,设0mm(D0)、22．5mm(D1)、45．0mm(D2)和67．5mm(D3)4个灌水量处理。区组内各处理随机排列,四次重复。试验结果表明：在西瓜全生育期,每个处理0～120cm土层的土壤水分含量均呈下降趋势,下降的幅度随着补灌量的增加而减小。全生育期补灌67．5mm的处理土壤含水量最高,比没有补灌的对照处理高2．2％。土壤水分的变化在0～40cm土层比较活跃。其次是40～80cm土层,而80～120cm土层的含水量变化相对比较稳定。对砂田西瓜进行补灌可以提高产量和水分利用效率。补灌45mm和67．5mm的处理比对照分别增产36．3％和45．7％。补灌67．5mm处理的水分利用率最高,为26．7kg／m^3。比对照增加17．0％;该处理的净利润和每单位(m^3)水的净利润也最高,分别达43．677元／hm^2和18．48元／m^3,比不补灌的对照处理高29．9％和15．3％。补灌量对西瓜的含糖量也有影响,补灌量低于45mm,各处理之间含糖量的差异不大,补灌量为67．5mm,西瓜含糖量降低0．44％。补灌对西瓜的产量、含糖量和水分利用率均有影响,砂田西瓜只有补灌量控制在45mm左右,才能既提高产量和水分利用率,又不降低西瓜品质。     

黄土高原集水农业研究进展

回顾了黄土高原集水农业理论与技术体系的研究成果．分析评价了集水农业的研究进展。随着黄土高原集水农业研究方法的改进、研究内容的深入、研究领域的扩充．提出了广义性集水农业研究范畴。在黄土高原集水农业理论研究的基础上．应加强微集雨微灌溉应用技术、现代集雨技术、计算机控制技术与集雨网络等高新技术手段的技术集成．以提高雨水汇集与利用效率。同时．黄土高原集水农业的研究已经从微生境条件下的农业生态系统延伸至区域生态环境保育。利用汇集雨水合理调配生态用水．进行小流域综合治理。农林牧综合发展。生态环境重建的集水型生态农业是黄土高原集水农业的发展趋势。     

水稻害虫治理措施的综合评价

在对广州有机水稻生产示范区稻田节肢动物多样性和害虫控制效果调查分析的基础上,应用层次分析法对研究区有机水稻生产过程中经济、社会和生态3方面的效益和代价进行了评价.结果表明：有机水稻生产方式下所产生的综合效益最大,权重值达0.5355;生态代价在综合代价中占据主导地位;化学防治病虫害的水稻生产方式付出的生态代价最惨重,其综合代价权重值达0.6252;从综合效益代价比（RPC）来看,有机水稻生产模式是较理想的模式,其RPC值达2.4776,符合农业可持续发展的要求.     

中国石漠化地区碳流失原因与固碳增汇技术原理探讨

石漠化的发生发展和迅速扩张,是导致中国喀斯特生态系统碳流失的主要原因,而石漠化地区固碳潜力巨大,是国家固碳增汇的主要地区之一。为了增强石漠化地区生态系统的固碳能力,基于喀斯特小流域是石漠化治理的基本生态水文地质单元的科学认识,使用遥感和地理信息系统,结合流域内物质组成结构与循环交换特征等,对中国南方喀斯特生态系统进行了小流域类型的划分与剖析。针对区域社会经济的优先发展方向和环境承载力,提出了不同类型小流域石漠化治理和固碳增汇的设计方案,建立了喀斯特"高原集雨灌溉型高效生态农业模式"、"峰丛洼地人工种草替代型草食畜牧业模式"、"峡谷型发挥光热资源优势的特色林果模式"、"槽谷型发挥水土资源优势的竹果产业模式",为石漠化地区发展现代农业、推进区域经济发展和生态文明建设提供借鉴和参考。     

基于DPSIR模型的国家级生态文明先行示范区生态文明建设分析评价——以湘江源头为例

结合国家级生态文明先行示范区生态文明建设的基本要求,将欧洲环境局的DPSIR环境管理模型引入到其生态文明建设分析评价当中,阐述了其分析评价的四个核心要点,并据此从生态制度、生态经济、生态社会和生态环境4个方面选取40个指标建立了评价指标体系,以湘江源头国家级生态文明先行示范区为研究对象,运用粗糙集理论和方法,就其生态文明建设展开分析评价,验证了评价模型的合理性、可操作性。结果表明:一是DPSIR模型能够很好地体现生态文明建设各因素间的因果关系信息,模型显示,可通过增强"驱动力"、降低"压力"、优化"状态"、妥对"影响"、全面"响应"等途径来增强示范区生态文明建设效果。二是从指标权重和研究的结果来看,对生态文明建设有着正向影响且权重较大的指标,要重视其正向影响并积极推动其效应最大化,对一些制约或影响生态文明建设的负向指标,要严格做好控制工作并减少其影响效应。三是研究得出湘江源头国家级生态文明先行示范区宁远、江华和蓝山三县生态文明建设总体水平呈现稳步上升的趋势。生态社会、经济和制度的"驱动力"持续增强,生态资源和环境"状态"不断改善,生态社会和经济"影响"逐渐合妥,生态社会、经济和环境"响应"全面迅速,但经济转型、资源和环境"压力"仍然亟待降低。建议从生态文明先行示范区创建的要求着手,对照目标,弥补差距,推动示范区建设高质量发展。     

喀斯特脆弱生态系统复合退化控制与重建模式

以西南喀斯特地区为例,通过总结前人的研究成就和采集中国科学院亚热带农业生态研究所喀斯特生态实验站部分收集整理和试验数据,系统分析了喀斯特脆弱生态系统及其退化的机理,从"人-自然-经济复合生态系统"的观点出发,以干扰程度、群落类型、服务功能、土地退化和贫困状况为指标,创新性地提出了喀斯特脆弱生态系统的复合退化模式(含4个阶段),运用现代生态恢复学原理、方法和现代管理学创新理论,建立了喀斯特脆弱生态系统复合退化的控制模型.以此为基础,在喀斯特石山区、半石山区和土山丘陵区3个区域环境尺度范围内,针对性地建立了生态保护型、外向经济型和双三重螺旋3种生态恢复与重建模式,以促进喀斯特区域生态、经济、社会的全面协调与可持续发展.     

北方旱作区沟垄二元覆盖技术研究进展

北方旱作区降水稀少,水分不足是限制作物生长的主要因素,沟垄二元覆盖技术可进一步提高降水的利用效率和作物生产水平,在国内外已备受关注.为深刻理解中国北方旱作区沟垄二元覆盖技术模式及研究进展,本文就沟垄二元覆盖技术的概念、研究现状、配套农机具、技术模式及其土壤生态与作物效应进行了综述;在总结现有研究的基础上,归纳了典型旱作区沟垄二元覆盖技术模式的类型、作业操作及应用效果;科学评价不同沟垄二元覆盖技术下土壤与作物的生态效应;指出了目前沟垄二元覆盖技术研究中所存在的问题,并提出相应的建议.综合国内外沟垄集雨栽培技术的研究进展,提出沟垄二元覆盖模式及技术体系今后的重点研究方向:1)建立适合北方不同旱作类型区及不同作物的垄沟比;2)重视土壤水分与温度、肥力等其他因子耦合性研究;3)探索最佳环保型覆盖材料;4)加强沟垄二元覆盖模式及体系的技术评价、技术推广与配套机具设计等方面的研究.     

测墒补灌对小麦光合特性和干物质积累与分配的影响

以高产冬小麦品种济麦22为材料,研究了测墒补灌对小麦光合特性和干物质积累与分配的影响.结果表明:W2(拔节期补灌至相对含水量75％,开花期70％)和DW2(拔节后10 d补灌至相对含水量75％,开花期70％)灌浆后期旗叶光合速率和实际光化学效率分别高于W3(拔节期补灌至相对含水量80％,开花期70％)和DW3(拔节后10 d补灌至相对含水量80％,开花期70％)处理;W2和DW2开花期和成熟期干物质积累量、开花前贮藏干物质向籽粒的转运量和籽粒干物质分配量高于W1(拔节期补灌至相对含水量65％,开花期70％)和DW1(拔节后10d补灌至相对含水量65％,开花期70％)处理,水分利用效率和灌溉水生产效率显著高于W3和DW3处理.相同补灌水平下,DW2和DW3灌浆后期旗叶光合速率和实际光化学效率分别高于W2和W3处理,开花期干物质积累量及其向籽粒的转运量低于W2和W3处理,开花后干物质积累量、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水生产效率高于W2和W3处理.DW2是本试验条件下的高产高水分利用效率灌溉方案.     

资源型城市创建生态市的和谐模式研究——以铜陵生态市规划为例

当前,我国已迈入工业化中期的快速发展阶段,对资源、能源的需求更加旺盛,资源型城市在国家的社会经济生活中占有至关重要的地位.但是,由于面临着资源逐步萎缩后社会经济何去何从的重大挑战,因此资源型城市创建生态市将直接影响到我国可持续发展战略的实施.在分析了资源型城市的特点（即对资源的开发利用既是其社会经济发展之本,也是其生态环境问题之源）的基础上,不失一般性地提出了资源型城市创建生态市的和谐模式.从生态学的视角出发,笔者认为和谐既是一种关系,也是一种方式,更是一种机制,它是一种模式,是生态市的本质.资源型城市创建生态市的和谐模式是通过创新和谐的城市管理机制,推动和谐的城市管理方式建设,营造和谐的城市内部关系,保证实现城市持续健康地发展,其中和谐的关系是基础,和谐的方式是核心,而和谐的机制则是保障.在和谐模式的理论框架下,本文探讨了资源型城市铜陵的生态市创建之路.通过调整城市空间结构要素之间的关系、三次产业之间的关系、经济效益与环境资源消耗之间的关系、资源的开发、利用与保护之间的关系、城市的管理部门之间的关系、社会经济和生态环境之间的关系,营造和谐的城市内部关系;通过转变经济运行方式、建设循环经济,转变社会文明方式、培育生态文化,建设和谐的城市运行方式;通过建设绿色核算体系核心,构建生态市创建的长效机制,保证铜陵生态市的建设持续健康地发展下去.     

江西省绿色发展区划

江西省绿色发展区划研究,是江西省主动适应“绿色崛起”、“生态文明先行示范区”和“生态文明试验区”的新形势,实现从以“治山、治江、治湖、治穷”的应急抢救型为主的生态治理模式,转变为“富山、富水、富民、强生态”的减压增效型为主的可持续发展模式的前提和基础.以往的区划研究重生态保护理念、轻绿色发展.本文基于江西省地形、地貌、生态、农业、林业、草业、湿地、经济、旅游等空间数据,建立定性与定量、生态与经济、全面与重点相结合的44项指标体系,评价各研究单元的发展条件与方向,科学划分了4类一级区、17类二级区和51类三级区.首次实现以绿色发展为目标,以县域资源及其发展优势为基础,以各单元绿色发展途径为出口的区划.该区划结果有助于明确各县绿色发展方向,便于指导资源的优化利用与产业的合理布局,并可为推进江西省生态环境保护和可持续发展提供科学依据.     

喀斯特山区集雨灌溉系统设计

本文在实例分析的基础上,研究喀斯特山区集雨灌溉系统。规划了雨水蓄积工程的建造、管道的布置,制定出合理的灌溉制度。从调查研究集雨灌溉方法及区域情况入手,明确了集雨灌溉系统的设计思想;对喷头、管材和蓄水池等进行选型和计算,画出集雨灌溉总温室布局图。该设计技术方案可行,同时提高了水的利用效率。     

江西省绿色发展区划

江西省绿色发展区划研究,是江西省主动适应“绿色崛起”、“生态文明先行示范区”和“生态文明试验区”的新形势,实现从以“治山、治江、治湖、治穷”的应急抢救型为主的生态治理模式,转变为“富山、富水、富民、强生态”的减压增效型为主的可持续发展模式的前提和基础.以往的区划研究重生态保护理念、轻绿色发展.本文基于江西省地形、地貌、生态、农业、林业、草业、湿地、经济、旅游等空间数据,建立定性与定量、生态与经济、全面与重点相结合的44项指标体系,评价各研究单元的发展条件与方向,科学划分了4类一级区、17类二级区和51类三级区.首次实现以绿色发展为目标,以县域资源及其发展优势为基础,以各单元绿色发展途径为出口的区划.该区划结果有助于明确各县绿色发展方向,便于指导资源的优化利用与产业的合理布局,并可为推进江西省生态环境保护和可持续发展提供科学依据.     

半干旱地区膜垄和土垄的集雨效率和不同集雨时期土壤水分比较

于 2 0 0 2年 4月～ 8月在兰州大学干旱农业生态榆中试验站进行研究 ,在平地上形成沟垄相间的微地形 ,采用 3种沟垄比和两种下垫面材料 ,垄作为径流区 ,沟作为集水区 (沟内不种任何作物 )。采用平均产流率法分析了不同垄型集水面的集水效率 ,结果表明 ,膜垄的平均集水效率为 90 % ,土垄的平均集水效率为 16 .8% ;通过对不同垄型集水面垄中、沟边、沟中的土壤水分进行比较发现 ,对于膜垄在集雨的各个时期沟中的土壤含水量高于垄中 ,沟边的土壤含水量介于沟中和垄中土壤含水量两者之间。如 7月 14日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 2 0 0 cm土层土壤平均含水量分别为 10 .39%、10 .2 4 %和 9.4 2 % ;对于土垄 ,在集雨前期和集雨中期 ,沟中和沟边的土壤含水量相差不大 ,沟中和沟边的土壤含水量均低于垄中的土壤含水量 ,表现出和膜垄完全不一样的特性 ,如 7月 14日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 12 0 cm土层土壤平均含水量分别为 8.98%、8.6 8%和 10 .0 3% ,在集雨后期 ,沟边和沟中的土壤含水量大于垄中土壤含水量 ,如 8月 13日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 12 0 cm土层土壤平均含水量分别为 9.76 % A、9.38% B和 7.94 % C,该试验表明土垄在集雨后期 ,在集雨和土壤水分分配方面表现出和膜垄的相似的特性     

生态补偿理论、方法研究进展

对近年来国内外生态补偿的概念内涵、理论依据、补偿标准、补偿模式和补偿效应评价等多方面研究内容做了梳理和评析,进而对国内生态补偿研究提出几点展望,包括生态补偿的GIS时空分配模型、风险式补偿和差别化补偿、补偿模式的系统整合研究、模式选择模型和补偿预期效率研究、补偿社会经济效果和环境影响评价研究,并结合我国建设生态友好型社会和区域共同发展的需要角度,提出了开展符合我国生态国情的区域生态补偿理论与方法研究的必要性和基本内容.     

基于复合生态功能的城市土地共轭生态管理

随着改革开放,我国城市化、工业化进程加速,土地使用量急骤增长,大规模的土地开发在拉动经济、加速城市现代化和农村城镇化方面无疑起到了积极作用,但无序低效的土地扩张给生态安全、粮食安全、社会安定带来的负面影响已经成为国家可持续发展的瓶颈,影响社会的长治久安。传统的土地管理聚焦于土地的数量管理而忽略了土地的生态功能,行政干预过多而市场机制引入不足,土地管理与经济、生态严重脱节。据此,提出基于复合生态功能的城市土地共轭生态管理模式,将土地生态功能聚焦于以下几种:生物质生产功能、建设用地功能、农民生存保障功能以及其它生态服务功能(如涵养水源、土壤保持、调节气候等)。通过从土地的单属性、单目标管理朝土地的多属性、多目标管理转型,从传统的行政管理为主朝以市场机制为主的管理模式转变,从土地的控制性管理朝基于生态功能的调控管理转变,总结出土地共轭管理模式应从以下5个方面着手:1)从土地平面结构的资源管理到土地立体空间的生态管理;2)从土地利用的异地面积占补平衡到就地功能占补平衡;3)从饼状集结用地到轴向糖葫芦串型结构集约和功能优化用地;4)从最严格的土地数量管理到最合理的土地功能管理,实施土地生态经济功能监测与生态资产审计。最后通过对典型生态工程分析,发现其社会、经济、自然复合生态效益远远大于传统土地利用模式。     

农工共生型生态产业园的构建——以郑州经开区为例

生态产业园已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一,但我国的生态产业园明显存在着产业结构趋同、区域特色不鲜明等问题。提出了农工共生型生态产业园的概念,这是一类以工业园区为核心,集园区周边各类型农业相关企业、合作组织、农民、乡镇及农田为一体的一种"社会-经济-自然"复合区域产业共生体系。农工共生型生态产业园可以实现核心园区与周边腹地的协同发展,可以提升区域整体的生态效率。给出了农工共生型生态产业园的发展模式、建设意义及设计原则。并以农业大省河南省中唯一的国家级经济技术开发区为研究案例,结合当地区域特色及资源优势,构建了由3条产品链及一条服务链所组成的农工共生型产业生态系统。农工共生型生态产业园是产业共生理论在区域层面的具体实现,是复合生态系统理论在产业园层次的创新性应用。     

北方农牧交错区农业生态系统生产力对气候波动的响应——以准格尔旗为例

气候变化对区域生态系统结构和功能有重大影响。以中国北方农牧交错区的准格尔旗为例,利用气象和《统计年鉴》数据,采用数理统计方法分析准格尔旗1961—2009年降水量、平均气温的波动特征,计算出该地区1961—2009年农业生态系统NPP值和主要农作物的气候产量,论述了准格尔旗农业生态系统生产力对气候波动的响应。结果表明:(1)降水量和平均气温的年际、年内波动均显著。(2)准格尔旗农业生态系统生产力呈现阶段性地波动上升趋势。排除社会、科技等影响,气候生产力对气候波动表现出较强的敏感性,是作物气候生态适应的结果。(3)中国北方雨养旱作区,粮食气候产量受降水量年际波动(特别是7、8月)显著影响;谷子、糜黍、玉米、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与降水量年际波动呈显著正相关;谷子、糜黍的气候产量与生长季降水量年内波动呈显著负相关。集水型生态农业是北方农牧交错区生态环境友好的农业发展模式。(4)谷子、糜黍、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与6、7、8月平均气温年际波动呈显著负相关;生长季平均气温年内波动对谷子、糜黍、大豆和油料等农作物的气候产量有显著负面影响。因此,需要综合采取工程、生物和农业措施,将气候变化对主要农作物气候产量的不利影响降到最低。