湿地农田生态系统的特点及其调节

所谓湿地,系一个笼统的名称,直到目前并没有确切的定义。通常认为凡受地下水与地表水影响的土地均可称为湿地。它又可区分为两大类,即自然湿地与人工湿地,区别在于受不受人为活动干扰及其干扰程度。湿地包括沼泽型土壤、草甸型土壤与稻田土壤,稻田土壤在我国早期的土壤分类系统中也归为湿地族。近年来,国外对湿地研究十分活跃,从已有文献看其概念也欠确切,且因目的不同而有一定出入。例如在W.Z.Mitsh所著《湿地》一书中就引用了如下几种概念: 1.湿地系为浅水或间歇浅水层所淹没的低地,包括有植被着生的浅水湖区。2.水位接近或高于地表的土地,或者由于长期水分饱和形成的湿地,或者是具有水成土过程的土地,包括水成土以及适于水生植物     

重力生态学与农田生态系统生产力

农田生态系统是对人类生存发展具有重大影响的生态系统之一。农田生态系统生产力水平与影响作物生长发育的自然环境因子如光、气、热、水、肥、土等具有不可分割的联系。其中一些环境因子如光、气、热等在一定的区域内和较长的时间范围内并无显著变化差异,     

农田生态系统种群结构多样性与系统微环境的关系——对几种多样性农田生态系统的分析评价

农田生物与其环境因素之间关系问题是农业生态系统研究的一个重点问题 ,生物与其所处环境因素之间关系的好坏 ,对生物的生长发育起着重要作用 ,进而影响着农田生态系统的功能发挥。单一生物与其环境因素之间的关系 ,通常是农田生态系统研究的重点。由多种生物组成的生物群落与其环境因素之间的关系 ,由于对农田生态系统的良好发育更起着关键制约作用 ,因而 ,也越来越多地受到研究人员的关注。对农田生态系统生物种群多样性 ,与多种生态环境因子之间关系的研究 ,也由于人们对多样化系统关注程度的提高而显得尤为重要。本文在对已有研究资料系…     

易旱农田生态系统养分循环的研究

对多熟制农田生态系统的养分循环研究表明,小麦后稻-稻(农田Ⅰ)、大麦后稻-豆(农田-Ⅱ)和油菜后稻-稻(农田-Ⅲ)复种制Ca、Mg有盈余。P、K、Fe、Mn均表现亏缺,N素有较大的浪费。N、P、K主要通过肥料输入农田生态系统,而随农产品输出系统外,Ca、Mg主要受水循环控制,作物残留部分中,N的残留量最大,为23—71kg·ha~(-1),Fe的残留率最高,为64—87％。     

河北省县域农田生态系统供给功能的健康评价

引入"生态系统服务功能"理论,构建县域农田生态系统供给功能健康评价指标——农田生产力稳定系数,该指标被定义为:一定时期内(若干年),县域自然生态系统第一性生产力波动系数与县域农田生态系统第一性生产力波动系数的平均比值;并构建了评价指标与人类福利指标(用县域人均耕地纯收入表征)关系模型,作为评价指标的阈值判定方法。通过河北省136个县的实证研究表明,农田生产力稳定系数对农田生产力稳定性和农田生产力高低具有综合性指示作用;人类社会对生态系统反馈影响的忍受界限对评价指标阈值的确定非常关键;1991—2000年和2001—2009年两个阶段中,河北省县域农田生产力稳定系数整体呈上升趋势,空间格局较为一致,农田生产力稳定系数较低、农田供给功能健康状况较差的县域集中分布在冀北生态脆弱地区;农田生态系统供给功能健康状况与县域贫困状况形成紧密的空间耦合关系。     

山东省农田防护林生态系统服务功能价值核算

研究农田防护林生态系统服务功能价值对于区域经济的发展和生态环境的保护具有重要意义。运用市场价值法、机会成本法、影子价格法等,对山东省2001和2005年农田防护林生态服务功能价值进行了核算。结果表明:2001和2005年农田防护林生态服务功能的总价值分别为95.83亿元和124.97亿元,各项生态服务指标的价值顺序为保育土壤>作物增产>生物多样性保护>固碳供氧>净化空气;生态服务的总价值年均增加7.29亿元,其中保育土壤的价值增加最大为3.23亿元,其余依次是作物增产、生物多样性保护、林产品、固碳供氧、净化空气,增加价值分别为2.19、1.25、0.56、0.05、0.01亿元。因此,农田防护林具有的生态服务功能价值是巨大的,应该尽快建立生态服务市场补偿机制和完善生态服务功能价值评估方法,促进农田防护林从生态型向生态经济型转变。     

栾城县农田生态系统服务功能正负效应综合评价

农田生态系统具有半自然半人工化特性,其既接受相邻生态系统提供的服务,也对其他生态系统产生正、负双面性影响.本文根据生态系统服务的内涵,建立了高产农田生态系统服务功能正负效应评价指标与方法体系,并利用环境经济学方法,对2008年栾城县农田生态系统服务功能的正负效应价值进行了综合评价.结果表明:1)栾城县农田生态系统服务功能的正、负效应价值分别为46.20×108元和4.05×108元;2)农产品生产功能价值为17.61×108元,是栾城县农田生态系统最主要的服务功能;3)不合理的农业活动造成农田生态系统服务功能整体效益的下降,扣除环境成本后的净效益值与农产品价值之比由扣除前的2.62∶1降低为2.39∶1;4)地下水资源紧缺是栾城县农田生态系统最突出的生态问题,其造成的环境成本占总环境成本的76.0％.     

我国主要类型农业地区农田生态系统多样性的研究

通过对我国 5个典型农业类型区农田生态系统多样性现状的调查 ,建立了农田生态系统多样性数据库 ,在分析了各典型调查地区的土地利用、作物接续、作物搭配、系统类型单元等多样性特征的基础上 ,计算出各农田生态系统多样性指标 .结果表明 ,我国主要类型农业地区的最大丰富度相差不大且普遍偏低 ;各地区间平均丰富度 ( Ta)差异明显 ,且总体上丘陵地区高于平原 ,平原地区自南向北递减 ;各地区间的均匀度 ( E)和优势度( D)无明显差异 ,丘陵地区的 E相对高于平原地区 ,而 D与 E相反 .据此提出了建设多样化的农田生态系统结构、改进当前农田生态系统多样性的建议 .     

江汉平原农田生态系统B素循环及平衡分析

以江汉平原农田生态系统为研究对象。通过对当地农户小麦－稻,稻－稻,油菜－大豆,油菜－花生,小麦－芝麻,小麦－棉花,青椒－大白菜,萝卜－茄子8种种植模式农田B素的输入,输出和平衡研究。结果表明,B素的输出主要是作物收获,占B素总输出量的44．8％－64．7％;其次是淋溶损失占25％－41．4％,B素流失占总输出量的9．2％－17．4％。B素的主要输入途径是施有机肥和B肥,此外,降雨也是B素输入的主要途径,该区域各种类型农田生态系统B素输入途径大小顺序为菜田：有机肥＞降雨＞灌溉＞自然归还＞无机肥＞种子（种苗）;水田和旱地;降雨＞有机肥＞灌溉＞自然归还＞无机肥＞种子（种苗）。对B素平衡研究表明,该区2种菜田由于有机肥投入较大,普遍盈余,而种稻田由于施用有机肥和秸杆还田归还许多B素,B素亦基本平衡。而种蜡地有1种种植由于有B肥和有机肥的投入,B素盈余较多,而别3种农田由于施化肥而不施有机肥和B肥,B素出现不同程度的亏缺。     

农田生态系统CO2通量的转换计算

通过冬小麦单叶CO2通量与冠层CO2通量的同步测定,发展不同日期净光合速率（Pn)和冠层CO2通量（Fco2)变化趋势相同,但峰值出现的时间不一致。CO2浓度差与Fco2日变化趋势相反,CO2浓度差最小时FCO2达到最大值;空气动力学法计算的FCO2与采用积分法计算的冠层CO2通量（Ac)呈明显的倒“U”字型日变化趋势,而Ac日变化过程波动性小;采用积分法模拟的日同化量与空气动力学法计算日同化量有时相差很小,但有时误差大,由于模拟冠层通量Ac值只考虑了光强的变化,而实际上,温度,风速,土壤湿度等变化均对冠层CO2通量产生影响。     

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。     

农田生态系统的概念、组成和特性

1　农田生态系统的概念农田生态系统是人类为了满足生存需要 ,积极干预自然生态系统 ,依靠土地资源 ,利用农作物的生长繁殖来获得产品物质而形成的半自然人工生态系统 ;是由农作物及其周围环境构成的物质转化和能量流动系统 ,在自然生态系统的基础之上 ,“迭加”了人类的经济活动而形成的更高层次上的自然与经济的统一体 ,具有自然和社会的双重属性。2　农田生态系统的组成农田生态系统的内部组成 ,也可分为非生物的环境部分——自然环境组分、人工环境组分 (包括电力、机械、肥料、农药、除草剂、防护林和水利设施等 )和生物部分——生产者…     

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。     

湖北江汉平原农田生态系统Mn的循环及平衡分析

农田生态系统中 ,营养元素循环与平衡的研究已经受到许多学者的广泛关注 ,主要集中于Ｎ ,Ｐ ,Ｋ三要素的研究[1 ,2 ] 。微量元素养分循环的研究虽有一些报道[3 ,4] ,但主要集中于Ｂ和Ｚｎ元素 ,而对Ｍｎ的研究尚未见报道。微量元素Ｍｎ具有植物营养和污染危害双重作用。在我国 ,Ｍｎ肥的应用研究 ,包括肥效、施肥技术、丰缺诊断等已取得较大进展 ,Ｍｎ对环境污染及危害影响研究也取得了一些成果。随着Ｍｎ肥应用面积日益扩大 ,研究其在土壤 植物系统中循环与平衡 ,以维持Ｍｎ肥对作物适量供应 ,促进农田生态系统Ｍｎ肥的良性循环以及控制土…     

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。     

农田生态系统能量投入产出模型及其应用研究

本文在分析农田生态系统能量转化规律的基础上,建立了农田生态系统的能量投入产出模型,提出了确定能量合理投入范围的方法,并结合德清县农业生产实际对此模型和方法进行了初步应用,提出了该县农田生态系统能量投入的优化对策。     

湖北江汉平原农田生态系统钢的循环与平衡

对湖北江汉平原农田生态系统8种种植模式中Cu的输入、输出和平衡进行了分析。结果表明,农田Cu的输出主要是作物收获,其输出量占总输出量的85.9%-95.1%,流失和淋溶输出很少,农田Cu的输入主要是有机肥输入和降雨输入,其次是降尘、作物自然归还和灌溉,而种子种苗和无机肥输入占很少的比例。农田Cu的平衡分析表明,按照当地施肥习惯,菜田和水田Cu盈余较多,而旱地4种种植模式基本平衡。     

不同农田生态系统土壤碳库管理指数的研究

讨论不同农田生态系统的土壤活性碳库和碳库管理（ＣＰＭＩ）,结果表明,不同农田生态系统的土壤ＣＰＭＩ明显受施肥、气候、土壤利用方式,耕种年限等因素的影响。供试土壤的活性碳含量范围为０．４９～４．９９ｍｇ／ｇ,土壤ＣＰＭＩ为５１．６～１６５。不同施肥地红壤ＣＰＭＩ的影响顺序为绿肥（ＧＭ）〉概肥（ＦＹＭ）〉ＦＹＭ－ＮＰＤ〉参考（ＲＥＦ）〉ＮＰＫ〉对照（ＣＫ）,在水稻土中,共相应的影响顺序为,稻草（ＲＳＣ     

农田生态系统CO_2通量的转换计算

通过冬小麦单叶CO2 通量与冠层CO2 通量的同步测定 ,发现不同日期净光合速率 (Pn)和冠层CO2 通量 (FCO2 )变化趋势相同 ,但峰值出现的时间不一致 .CO2 浓度差与FCO2 日变化趋势相反 ,CO2 浓度差最小时FCO2达到最大值 ;空气动力学法计算的FCO2 与采用积分法计算的冠层CO2 通量 (Ac)呈明显的倒“U”字型日变化趋势 ,而Ac日变化过程波动性小 ;采用积分法模拟的日同化量与空气动力学法计算日同化量有时相差很小 ,但有时误差大 ,由于模拟冠层通量Ac值只考虑了光强的变化 ,而实际上 ,温度、风速、土壤湿度等变化均对冠层CO2通量产生影响 .