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.     

果园生态系统生产力调控

以黄土沟壑区果园生态系统为研究对象,针对黄土高原果业生产波动性大,生态系统恶化等问题,通过调控果树的生殖生长量,研究了果园生态系统生产力调控及系统响应.结果表明:生产力水平高的处理对土壤深层的水分利用增强,但降低了土壤深层贮水量,从而进一步加重土壤干燥化程度;以生殖生长调控为手段的生产力调控能够显著改善果实的单果重、果实硬度、着色指数等外在品质,果品优果率可提高12.9%～23.5%;通过生产力调控,果业生产经济效益显著提高,果园生态系统健康状况得到维持,果树生产波动性缓解.确定挂果2.25×10~5个/hm~2的生产力水平为黄土沟壑区盛果期果园生态系统的适宜生产力水平.     

典型脆弱生态区生态技术评价方法及应用专题导读

全球经济发展和日益增强的人类活动给业已脆弱的生态系统带来了巨大挑战,寻求尊重自然规律、环境友好的生态治理与恢复技术成为实现联合国可持续发展目标的重要组成部分。近年来,国内外科学家和生态治理机构研发出了一系列技术体系和技术模式,对脆弱生态区退化生态系统展开了全面的治理和恢复。然而,缺乏对这些治理技术的评价和优选方法的研发和应用在很大程度上限制了优良技术的筛选和推广应用,造成了资金和人力的浪费和损失。针对这些问题,科技部在2016年启动了国家重点研发计划项目"生态技术评价方法、指标体系与全球生态治理技术评价",其中重要的任务之一是对生态技术进行梳理、评价和优选。本文旨在对已有的评价方法和指标体系的研究进展进行系统梳理,对生态技术的特征、生态技术评价的基本步骤和原则、生态技术的三阶段评估方法等进行了界定和深入分析,对本专题收录的14篇学术文章所涵盖的评价方法和模型研发、案例应用等进行了介绍,以期为筛选优良技术、提高生态技术应用效果、促进优良技术的输出和引进提供参考。     

红壤丘陵区粮食生产的生态成本

人类的生产活动必然对资源与环境造成影响,以红壤丘陵区的湖南省祁阳县为研究对象,应用经济学和生态学方法,对粮食生产中的生态成本进行了研究。结果表明:2008年该区粮食生产生态损失总价值相当于当年农业总产值的4.85%;早、中、晚稻生态成本已分别达到3.18、2.44、3.02元/kg,而出售单价分别为1.76、1.90、1.84元/kg,高成本低收益的情况对该区域的可持续发展产生着不利影响;在当前生产力水平条件下,适度提高化肥、农药、农业机械、农膜、劳动力的投入,提高水稻产量,扩大家庭种植规模,可降低生产单位水稻的生态成本。     

怀地黄活性内生菌的分离鉴定及抗菌抗肿瘤活性

利用平板分离法从怀地黄(Rehmannia glutinosa Libosch)中分离出内生菌共130株,包括67株细菌、50株真菌和13株放线菌。利用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉作为供试菌株,通过对峙试验和平板点接法筛选出8株对3种供试菌株均具有较强拮抗作用的内生菌。经菌种形态观察、生理生化实验以及16S rRNA序列测定,这8株活性内生菌均为假单胞菌属的细菌,并分别与Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas thivervalensis、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas koreensis和一个未定种具有最高相似性。对这8株活性内生菌进行液体发酵、不同有机溶剂抽提和抗菌抗肿瘤研究,结果表明它们的乙醇抽提物和乙酸乙酯抽提物均不同程度地对3种供试菌株和食管癌细胞系Ec9706具有抑制作用。其中2-2号菌株(Pseudomonas chlororaphis)抗菌抗肿瘤作用最强,具有重要的开发价值。     

保障粮食安全造成的生态价值损失评估模型及应用

粮食安全和生态安全是我国政府必须切实解决的关系到社会经济发展、人民生活质量提高和社会稳定的重大战略问题。借鉴前人的生态服务价值理论与评估模型的基础上,阐明了保障粮食安全造成的生态服务价值损失的内涵,并以理论分析为依据,分别构建了评估不同类型生态服务价值损失的模型,为了验证所构建模型的可操作性和实用性,以陕西省长武县为案例区,对其2008年保障粮食安全导致的生态价值损失进行了评估,在不同类型生态服务价值损失中,由于不同生态系统的合理转换引起的生态服务价值损失为22834.16×104元;如果将长武县所有粮食生产用地作为林地、草地、水体,与作为耕地相比,可为人们多提供的生态服务价值分别为:21963.30×104元、4095.04×104元、40678.82×104元;单位面积林地、草地、水体可以多提供的生态服务价值量,最高的是水体,为19682.34元/hm2,林地和草地分别为:10627.4元/hm2和1981.37元/hm2。     

生态治理技术评价指标体系

为了对生态治理技术进行更加科学合理的评价,在确定了指标体系构建思路的基础上,根据评价指标的筛选原则,通过对评价指标的理论初选和专家筛选,构建了能够揭示生态治理技术本身属性、相宜性、应用效果、推广潜力等的综合评价指标体系。该指标体系包含目标层和指标层两个层次,目标层为生态治理技术适应效果,指标层分为控制性指标和分类评价指标。控制性指标包含5个一级指标和14个二级指标,适用于所有类型的生态治理技术;分类评价指标为三级指标,共有水土保持技术、荒漠化治理技术、石漠化治理技术和生态恢复技术四个类型的三级指标各29个,针对不同的生态治理技术可以选用合适的三级指标对其进行评价。这样的评价指标体系既可体现区域差异,又可建立公共评价平台,为生态治理技术的评估提供了科学依据和关键技术支撑。     

生态技术评价方法及全球生态治理技术研究

全球范围内生态退化形势严峻,生态技术在遏制生态退化进程中发挥着重要作用。长期以来,对生态技术缺乏系统研究和评价,影响了其在脆弱生态区生态治理中的应用与推广。"生态技术评价方法、指标体系及全球生态治理技术评价"项目(2016YFC0503700)获得国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项支持。该项目旨在厘清全球生态退化状况及其对生态技术的需求,建立生态技术评价指标体系与方法模型,评价国内外不同类型生态技术以及重大生态工程区和不同生态退化区域的生态技术实施效果,筛选和推介满足我国及发展中国家生态治理需求的生态技术,建立生态技术评价平台和集成系统,为推动我国生态文明建设和发展中国家生态治理提供科学支撑。     

土壤中人工防渗层的水分特征

针对旱地苹果园土壤硝态氮深层淋溶和干燥化加剧,造成水肥利用率不高问题,采用人工夯实的办法设置不同厚度(3或5 cm)土壤中人工防渗层(红黏土防渗层和黑垆土防渗层),研究其水分特性,以期找到一种提高旱地果园水肥利用率的新方法.结果表明: 不同厚度土壤中人工防渗层可有效减少或阻断土壤水分入渗,具有防渗效果,其中,红黏土防渗层的防渗效果好于黑垆土防渗层.5 cm厚红粘土防渗层的土壤容重最高,初始入渗速率(0.033 mm·min^-1)和稳定入渗速率(0.018 mm·min^-1)均最低,且经过夏季的干湿交替和冬季的冻融交替,其理化性质变化不大,年限的增加没有影响土壤水分的稳定入渗率.5 cm厚红黏土防渗层可有效提高上层土壤水分含量,有利于水分和养分利用率的提升,可以应用于果树生产.