农药对农田生态系统的影响(2)

上文概述了杀虫剂对各种动物、植物及微生物的影响,下面分别就各种农田生态系统中的情况再简述一下。1.水稻田水稻田受到的最大影响就是害虫天敌的死亡(包括大量的蜘蛛),从而导致害虫的更大发生,如稻飞虱。在禁用DDT及六六六后,施用有机磷(久效磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱等)仍然有不良影响。其次是动物相的改变(Kobayashi,1978), 直翅目及蜻蜓目受影响最大,蜘蛛次之,膜翅目受影响最小。2.谷物地谷物地受影响最大的也是昆虫,主要为步鉀。隐翅岬、虎岬等也受影响,     

稀土元素对农田生态系统的影响研究进展

稀土矿的开采和冶炼、稀土农用等导致农田土壤稀土元素含量不断积累,对农田生态系统结构和功能稳定产生严重的影响。综述了近20年来国内外农田生态系统稀土元素的主要来源、分配和输出,土壤和植物中稀土元素的测定方法,稀土元素对农田生态系统中植物、微生物、动物以及人类健康影响的研究进展。探讨了农田生态系统稀土元素的毒性评价和稀土污染土壤的修复措施。最后提出开展稀土元素对农田生态系统影响研究还需要加强的一些问题。     

化学除草剂对农田生态系统野生植物多样性的影响

农田生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分, 除草剂的大量施用对其产生了严重影响。本文综述了化学除草剂对农田生态系统中野生植物多样性的影响, 并分析归纳了其影响机制。除草剂的施用会使敏感植物减少, 抗药性植物增多, 从而改变农田生态系统中的野生植物物种组成, 并使其趋同化, 降低遗传多样性和物种多样性, 以致植物功能群单一化, 群落稳定性下降。除草剂的主要影响机制是杀死植物或改变其生长代谢、抗性、繁殖等, 改变生境, 并与人为因素、环境因素等产生协同影响。不同种类的除草剂影响程度不同, 且不同物种间、不同群落间的响应也存在差异。我国化学除草剂使用量持续增长, 应加强除草剂对野生植物多样性的影响及其机制研究, 重视除草剂使用历史记录和野生植物的长期监测, 以及除草剂使用规范和相关政策法律研究, 更好地保护我国农田生态系统中的生物多样性。     

克无踪除草剂对农田生态系统土壤动物的影响

应用克无踪农药对农田生态系统土壤动物进行污染模拟实验。本次实验共获得土壤动物 1 2 91个 ,隶属 3门、7纲。结果表明 ,克无踪农药对土壤动物有明显影响 ,并随着克无踪溶液处理浓度的增加 ,土壤动物的种类和数量显著减少 ,但上、下层动物随染毒历时递减规律有所不同。染毒实验中土壤动物种类的减少主要由于常见类群和稀有类群的减少 ,土壤动物的数量变化则主要由于优势类群弹尾类和蜱螨类的数量消长所致。     

农田生态系统植物多样性对害虫种群数量的影响

着重分析植物多样性影响害虫发生为害及种群数量的生态学机制,综合评述了关于这种机制的两种主要假说,即天敌假说和资源集中假说．同时总结了植物多样性增大和减少对害虫控制的有利和不利因素．研究表明农田生态系统中植物多样性的增大在多数情况下能导致某些害虫种群数量的下降,但是目前很难就不同栖境中所有类型的害虫形成一般性的结论     

保护性耕作对农田生态系统净碳释放量的影响

以华北平原小麦-玉米两熟地区保护性耕作5年田间定位试验为基础,利用West提出的净碳释放方程对翻耕、少耕和免耕3种耕作方式下农田各项投入造成的碳释放和土壤碳累积进行比较。结果表明:在翻耕、少耕、免耕3个处理下,5年间各项农田投入造成的碳释放分别为312.60、295.4和280.52kg.km-2.a-1,表层30cm土壤的碳储量分别为30.59、32.76和31.61Mg.km-2,农田净碳释放量分别为312.60、-138.59和-76.52kg.km-2.a-1;与翻耕地比较,免耕和少耕地的相对净碳释放量为-236.08和-451.19kg.km-2.a-1;免耕地农田投入的碳减排量(32.08kg.km-2.a-1)为土壤碳增汇量(204.00kg.km-2.a-1)的15.73%,少耕地农田投入的碳减排量(17.19kg.km-2.a-1)为土壤碳增汇量(434.00kg.km-2.a-1)的3.96%。少耕地对减少大气CO2的贡献大于免耕地。     

从湿地到农田:围垦对生态系统碳排放的影响

湿地围垦转化为农田直接影响碳循环过程,但之前的众多研究忽略了相关人为活动如农资生产、农用器械使用等所产生的碳排放.为了更全面认识湿地围垦为农田所导致的这种变化,以崇明岛为研究地区,基于通量观测和生命周期评价,本文分别探讨当考虑和不考虑人为活动伴随的碳排放时,生态系统总碳排放的变化.结果表明: 如果只考虑生态系统与大气间的碳通量,农田仍表现为碳汇,但与自然湿地相比,其碳排放增加了10.47 t (CO₂-eq)·hm^-2;当将农业生产中人为活动碳排放纳入计算后,崇明岛自然湿地和围垦农田的碳排放总量分别为-15.38和6.54 t (CO₂-eq)·hm^-2,碳排放增加了21.92 t (CO₂-eq)·hm^-2,其中,人为活动碳排放为11.45 t (CO₂-eq)·hm^-2;田间种植和农资生产的碳排放共占农田生命周期碳排放总量的84.6%,化肥的生产施用是农田生命周期碳排放的主要来源之一.围垦使生态系统乃至区域尺度的碳源汇属性发生变化,需重新评估其影响;同时,为了达到低碳农业的目的,需减少化肥施用、提高化肥使用效率.     

耕种措施对农田生态系统AM真菌群落结构的影响

丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌群落在农田生态系统过程中扮演着重要角色,其在改善土壤结构、增强土壤肥力、提高作物产量和抗病抗逆性等方面发挥着重要的功能。但由于农田生态系统是一种受人为干扰非常强烈的半自然生态系统,特别是施肥、种植模式、喷施农药等耕种措施均对AM真菌侵染强度、生物量、孢子密度和群落多样性产生一定的影响。本文综述了近十几年来耕种措施对AM真菌群落结构的影响,以期通过利用合理的耕作与管理措施,提高AM真菌对农田生态系统生产力的生态效应,建立符合生态、经济和社会三重效益的可持续发展型现代化农业。     

农田生态系统碳汇研究进展

农田生态系统碳汇包括农作物生物量碳汇和农田土壤碳汇两个方面,中国农田生态系统面积大,碳储量高,是全球生态系统碳循环的重要组成部分。厘清中国农作物生物量和土壤有机碳含量、变化率和影响因素对于解析全球碳循环和维系粮食安全具有重要意义。梳理农田生态系统碳汇相关概念的基础上,比较农田生态系统碳汇研究方法的适用性及存在问题,通过以往研究和SoilGrids250数据研究中国农田生态系统碳库时空分布,并分析农田生态系统碳汇的影响因素及固碳方法。结果表明,中国近30年来农作物生物量呈现增加趋势,农田土壤有机碳含量普遍较低且空间分布不均,0-5cm土壤有机碳含量平均值在16.7 g/kg到86.5 g/kg之间,增加农田土壤有机碳含量是未来中国农田生态系统碳汇的重要方向。肥料和有机残留管理、保护性耕作、种植模式、灌溉等管理措施是增加土壤有机碳汇的主要措施,但农田生态系统碳汇潜力估算仍存在不确定性。最后,从农田生态系统碳汇潜力估算、影响因素厘定和增汇技术研发3个方面提出未来研究方向。研究结果有助于推动农田生态系统碳汇科学研究和技术推广,为实现农田生态系统助力"碳中和"寻求重要路径。     

退耕还林(草)工程对渭河流域生态系统服务的影响

退耕还林(草)工程作为中国启动的重要生态补偿项目,对维护国家生态安全起着关键作用,系统剖析退耕还林(草)工程对生态系统服务的影响,有助于为健全生态补偿制度提供借鉴。本研究以渭河流域为例,基于土地利用数据、气象数据等资料,在分析退耕还林(草)工程实施以来渭河流域土地利用和生态系统服务时空变化的基础上,运用Invest模型、地理加权回归等方法,探究退耕还林(草)工程对渭河流域水源涵养、土壤保持、碳储量、生境质量等生态系统服务变化的影响。结果表明: 退耕还林(草)工程实施以来,渭河流域林草覆盖率呈波动上升趋势,林草面积增加2704.49 km²。2000—2018年间,渭河流域水源涵养、土壤保持、碳储量、生境质量均呈波动上升趋势,其中,水源涵养和固碳服务增幅较大,生境质量和土壤保持增幅较小。退耕还林(草)工程有效提升了渭河流域的水源涵养、土壤保持、固碳、生境质量等生态系统服务,但对不同地域单元生态系统服务影响强度不同。     

农田生态系统土壤有机碳库及其影响因子

土壤有机碳(SOC)的数量和质量在很大程度上与维持和提高土壤肥力密切相关。农田生态系统土壤碳库研究一直是农业、生态和环境领域的一个主要方向。土地利用、耕作、作物类型、种植密度、灌溉、施肥以及其他人为活动等,对农田生态系统土壤有机碳库的变化均能产生影响。本文综合评述了农田生态系统土壤有机碳库及其影响因子,土壤碳截获潜力,维持和提高土壤有机碳库的措施,以及农田土壤碳截获在温室气体减排及气候变化中的潜在作用等,最后提出了农田生态系统土壤有机碳库研究的主要方向。     

湘江流域工业污染源对农田生态系统土壤动物群落影响的研究

对湘江流域工业污染区的土壤动物群落研究表明,接近污染源和污染物质富集的农田,土壤动物的种类和数量减少;工业污染区土壤的污染主要是重金属有毒物质的过量累积。调查共获得29类土壤动物,隶属于4门10纲,动物的种类与数量随着重金属污染程度的增加而递减,土壤动物密度与重金属元素Hg、Cd,zn、Cu、As、Pb的浓度密切相关,这在污染模拟实验中也得到证明。     

森林生态学(七):森林生态系统和环境保护(1)

森林生态系统是维护陆地生态平衡的主要支柱,对保护人类生活、生存的环境起着重要的作用,近年来关于森林减轻环境污染的研究,使人们对森林保护环境作用的认识日益加深,故世界各国都很重视保护和扩大森林资源。一、森林生态系统对二氧化碳循环的影响最近二十年来,在夏威夷、纽约、阿拉斯加、瑞典、澳大利亚和南极等地,精确监测了大气中CO_2浓度的变化,已充分证实了大气圈     

砷对农田生态系统污染效应的试验研究

本文通过盆栽及模拟试验,研究了砷对农田生态系统中农作物、土壤微生物、土壤动物的污染效应。结果表明,砷对农作物生长发育有明显不良影响,浓度过高,产量下降并造成农作物体内砷的残留累积;不同种类农作物对砷的敏感程度不同,以对水稻的危害最严重,其次为春小麦、玉米;不同形态砷化物的污染效应有显著差别,亚砷酸盐的毒性最强,砷酸盐次之,硫化砷的影响最小。 砷对土壤微生物具有明显抑制作用,使土壤细菌总数降低,投加亚砷酸钠5ppm,砷酸氢二钠10ppm时,细菌总数开始减少。对土壤固氮菌、解磷细菌、纤维分解细菌等土壤有益微生物有明显抑制作用,使存活率下降。砷污染土壤活性降低,土壤呼吸强度下降。 砷污染影响土壤中蚯蚓的数量与分布,当砷在100—300ppm时,可使蚯蚓致死,死亡率达50—80％。砷在蚯蚓体内明显富集,富集系数为1.32—7.44。     

佛山市农田生态系统的生态损益

农田生态系统是一类半自然半人工生态系统,既具有产品提供、生态缓冲与调节等正效益,也具有水资源消耗、温室气体排放、环境污染等负效益。根据生态系统服务的内涵,运用环境经济学的相关理论,建立了佛山市农田生态系统生态损益评价指标体系,并利用市场价值法、影子工程法、机会成本法、替代市场法等,定量评价了佛山市2000—2009年间农田生态系统服务的生态损益。结果表明,佛山市农田生态系统的生态价值由2000年的58.77×108元上升到2009年73.09×108元,10年间上升了14.32×108元。根据研究期间农田生态系统的生态价值分析,产品提供功能受人类技术和管理的影响较大,具有较高的提升潜力,是佛山市农田生态系统最主要的服务功能之一。产品提供价值占正效益价值比例由2000年的30.47%上升到2009年的61.15%,占净效益价值的比例则从2000年的36.86%上升到2009年的69.33%。可见,除产品提供价值外,佛山市农田生态系统的其他服务功能在逐渐削弱,需引起各部门的高度重视。全市正效益远大于其负效益,且正效益与负效益的差距在逐年扩大,正负效益价值之比由2000年的5.77∶1上升为2009年的8.48∶1。水资源消耗以及温室气体排放是佛山市农田生态系统最突出的生态问题,二者所产生的环境成本在2000年占总环境成本的82.79%,在2009年仍占78.40%。因此,有必要采取有效措施减少农田生产的灌溉用水或改变农田耕作制度以减少其负面影响。佛山市农田生态系统的生态损益研究表明,农田生态系统具有多种正、负生态效益,应该重视对农田生态系统各项生态效益价值的评估,从而实现快速城市化地区自然、经济、社会生态系统的持续发展。     

农田防护林生态系统结构研究进展

农田防护林生态系统结构决定着生态功能,其时空结构是该领域研究的核心,旨在探讨形成结构的完整性、稳定性、持久性的组件间的相互关系,将其分为树体结构、林带结构、林网结构、景观结构4个层次,针对各层次中结构研究的原理、方法及成果进行了综述,通过树木个体的形态、质态结构研究,应用分形图形学的手段可实现动态结构的可视化,以研究林带树体结构的生成机理;精确界定林带结构的分维疏透度。探讨农田防护林带最佳结构理论,以构建防护林带最佳结构计算机生成模型;确立多物种、多层次的窄林带小网格的林网优化模式;评价农田防护林景观的合理性、稳定性、持续性,是今后的重要研究方向。     

农田生态系统镉污染与防治

自1955年日本神通川发生闻名于世的骨痛病以来,镉污染与防治已引起世界各国的密切关注。作为镉污染主要环节的农田生态系统,则是目前进行这一研究的重要组成部分。 一、农田生态系统镉污染来源及其对人体的危害 镉常以硫化物与锌伴生于闪锌矿中。目前世界上每年生产的镉大约2万吨,而锌大约为700万吨(Bockris,1977)。镉在电镀、颜料、塑料稳定剂、镍-镉电池、电视显像管制造的     

森林生态学(五):森林生态系统蓄水保土的功能(1)

以乔木树种为主体的森林生态系统的各种运动,如能量转移和物质循环、树木的生理活动都是在水的参与下进行的。生命活动离不开水,森林生态系统亦离不开水分。但森林生态系统的存在对自然界的水分循环亦有很大的影响。为了专门研究森林水文状况和运动规律,     

不同施肥处理对农田生态系统微量元素收支及循环率的影响

以下辽河平原一组长期定位试验为平台,研究了不同施肥制度下农田生态系统微量元素的循环率及当季微量养分收支。结果表明:不同元素在饲喂-堆腐过程中的循环率差异较大,Zn的循环率最低,但也接近80%,Fe、Mn、Cu、Pb的循环率均超过80%,其中Fe、Mn、Pb的循环率均接近90%,微量元素在饲喂-堆腐过程中的循环率随投料量的增加有增加的趋势。以有机肥形式输入农田的微量元素远大于以化肥形式输入农田的量,且输入量随有机肥用量的增加而增加。不同处理间微量元素的移出量以NPK+M处理最高,CK处理最低。各处理土壤微量元素收入小于支出,不同处理间收支差额NPK+M相似文献   

云南省农田生态系统碳足迹时空变化及其影响因素

农田碳足迹研究对农田生态系统管理与农业可持续发展具有重要意义,也可表征农田扩展的生态影响程度。利用县域尺度统计数据与空间分析,对云南省农田生态系统近30年的碳足迹的时空演变进行研究。结果表明:1985—2015年期间,云南省农田生态系统碳排放年均增幅为13.9%,化肥施用引起的碳排放贡献率最大,为56%,2015年的化肥单位面积碳排放达到331.6kg/hm2。云南省农田生态系统碳吸收年均增幅为3.04%,稻谷的碳吸收比例最大,为41%,然而,玉米的碳吸收的增幅最大,为8.76%。云南省农田生态系统存在碳生态盈余,且碳足迹总体呈现增长趋势,年均增长率为16.8%,单位面积碳足迹随年份增加不断增长。从空间上看,云南省农田生态系统碳排放、碳吸收在空间上均呈东南高、西北低的分布格局,而碳足迹在空间上呈现东西部高、中部低的分布格局,三者的空间差异和变化幅度差异都较大。