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2013年  第21卷  第2期

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综合评述
植物促生微生物挥发性物质的生态功能研究进展
周佳宇, 戴传超, 陈晏, 杨腾
2013, 21(2): 141-148. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00141
摘要(1578) PDF(2518)
摘要:
植物促生微生物通过各种途径有益于植物的生长发育, 而其产生的挥发性物质在这一过程中的作用不可忽视。挥发性物质低分子量、弱极性、高蒸汽压、低沸点、亲脂性的特点使其与微生物其他性质的代谢产物相比, 具有能够长距离传播、介导生物体间非接触的相互作用、低浓度即可被感知等优势。本文从植物促生微生物挥发性物质促进植物生长发育、对植物的化感作用、诱导植物系统抗性、促进植物次级代谢产物积累、抑制植物病虫害的发生与发展、阻碍食草动物取食等方面综述了植物促生微生物挥发性物质重要的生态功能及这些功能间的相互关系和具体作用机制, 并对植物促生微生物挥发性物质今后的研究方向和应用前景进行了展望。
研究报告
分根装置中接种AM真菌对玉米秸秆降解及土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响
罗珍, 朱敏, 王晓锋, 刘先良, 郭涛
2013, 21(2): 149-156. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00149
摘要(1691) PDF(1448)
摘要:
本试验通过两室分根装置种植玉米, 利用网袋法研究接种Glomus mosseaeGlomus etunicatum两种AM真菌对玉米秸秆降解的影响。试验分别在玉米移栽后第20 d、30 d、40 d、50 d和60 d时取样, 通过测定接种AM真菌后玉米秸秆中碳、氮释放, 土壤中3种常见酶活性、微生物量碳、微生物量氮及土壤呼吸的动态变化, 探讨AM真菌降解玉米秸秆可能的作用机制。研究结果表明: 经60 d的培养后, 与未接种根室相比, 接种G. mosseaeG. etunicatum真菌的菌根室玉米秸秆降解量提高了20.75%和20.97%; 另外, 接种G. mosseaeG. etunicatum加快了玉米秸秆碳素释放, 降低了氮素释放, 致使碳氮比降低25.45%和26.17%, 有利于秸秆进一步降解。在本试验条件下, 接种AF真菌的菌根室中土壤酸性磷素酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性均有显著提高, 并增加了微生物量碳、氮和土壤呼吸作用, 形成了明显有别于根际的微生物区系。这一系列影响都反映出AM真菌能够直接或间接作用于玉米秸秆的降解过程, 是导致玉米秸秆降解加快的重要原因。
施肥对河北荆芥生长生理及产量和药用品质的影响
刘红彬, 李慧玲, 李雁鸣
2013, 21(2): 157-163. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00157
摘要(1518) PDF(1238)
摘要:
为明确药用植物荆芥人工栽培的适宜施肥模式, 提高人工栽培荆芥的产量和质量, 采用单因素随机区组设计的田间试验, 研究了不同施肥处理荆芥的生长、生理、产量和有效成分总黄酮含量的变化。试验设置高、中、低量有机肥(腐熟鸡粪)和与有机肥氮磷钾含量相等的高、中、低量化肥及不施肥对照共7个处理。测定了不同施肥处理不同生育时期荆芥叶片光合色素、可溶性蛋白质和不同部位的总黄酮含量, 并在收获期测定了不同处理荆芥的干物质产量。结果表明, 在该试验条件下, 施用有机肥和化肥的荆芥产量和光合色素含量均显著高于对照, 有机肥或化肥的3个水平间差异显著, 均为高水平>中水平>低水平, 有机肥和化肥两种肥料的同一水平间差异不明显; 施用有机肥促进荆芥茎、叶、穗中总黄酮的积累, 其含量以低水平>中水平>高水平, 施用无机肥降低荆芥茎、叶、穗中的总黄酮含量; 有机肥高水平处理整株产量和总黄酮量都高于对照及其他处理, 差异达显著水平。根据研究结果认为, 氮磷钾无机肥料可显著提高荆芥的产量, 但降低其总黄酮含量和药用品质, 而有机肥料(腐熟的鸡粪)可显著提高荆芥产量, 且荆芥中总黄酮含量也较高。因此建议在进行河北省荆芥的人工栽培时, 重施有机肥料, 最佳有机肥(腐熟的鸡粪)的施用量为15 750 kg·hm-2
灌浆期不同光强对水稻不同粒位籽粒品质的影响
董明辉, 惠锋, 顾俊荣, 陈培峰, 杨代凤, 乔中英
2013, 21(2): 164-170. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00164
摘要(1694) PDF(1185)
摘要:
为探讨灌浆期光照强度对水稻籽粒品质的影响及在不同品种类型和粒间差异, 揭示弱光下水稻籽粒充实不良和米质变劣的生理机制, 本文以代表性的超级稻品种"扬两优6号"和"武运粳23"为材料, 以穗中部不同粒位籽粒为研究对象, 以自然光强为对照, 设置3种弱光处理(光强分别为对照的71%、55%和40%), 研究了灌浆期不同光照强度对稻米品质的影响。结果表明: 1)灌浆期光照强度对稻米品质影响较大, 光强减弱稻米品质变劣, 光照对米质形成的影响因光照强度大小、品种类型和籽粒着生位置不同而存在差异, 同枝梗上迟开花籽粒稳定性较差, 早开花籽粒稳定性较好。2)随光照强度降低, 整精米率和直链淀粉含量降低, 垩白度增加, 不同光强下一次枝梗籽粒变化幅度大于二次枝梗籽粒; 光强越弱, 崩解值越低, 消减值和粗蛋白含量越高, 稻米蒸煮食味品质变差。3)生产上应因品种类型合理安排播期, 通过栽培措施改善稻株受光条件, 减轻光照不足对稻米品质形成的影响。
不同密度下品种间作对玉米水分平衡的影响
王小林, 张岁岐, 王淑庆
2013, 21(2): 171-178. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00171
摘要(1404) PDF(1226)
摘要:
通过玉米品种"郑单958"与"沈单16号"分别在两种密度(45 000株·hm-2, 60 000株·hm-2)下隔行间作试验, 测定了不同生育期玉米茎流速率及根系导水率, 结合生育期蒸腾水量和耗水量变化特征, 分析了不同的品种间作模式对玉米水分平衡的影响。结果表明: 两品种不同密度间作可以提高玉米的根系导水率和根系活力, 延长功能期, 且不同间作处理下, 高密度品种根系导水率提高明显; 不同品种茎流速率随其间作密度的提高呈增加趋势, 且高密度间作品种日变化曲线呈"M"型, 低密度为单峰曲线, 间作下高密度品种茎流速率的最大值较早出现; 各生育期内, 高密度间作品种的蒸腾量高于低密度间作品种, 高密度间作品种最大日蒸腾量出现在灌浆期和蜡熟期, 低密度则出现在抽雄期和乳熟期。水分利用效率(WUE)呈现低密度单作<间作<高密度单作, 主要受产量的影响。不同品种间作可以有效改善玉米的根系吸水能力, 延长根系功能活性; 间作可提高WUE, 但效果不显著, 这与间作品种组合和密度水平有关。
六倍体小黑麦品种资源Glu-1位点的多态性
王曙光, 孙黛珍, 李瑞, 李晓燕, 杨武德
2013, 21(2): 179-183. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00179
摘要(1188) PDF(1018)
摘要:
利用SDS-PAGE技术分析了我国新疆101份和波兰11份六倍体小黑麦品种资源高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成, 共检测到17种高分子量谷蛋白亚基, 其中Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种变异类型, 即1(a)、2*(b)和Null(c), Glu-B1位点编码的HMW-GS有8种变异类型, 即7(a)、7+8(b)、7+9(c)、6+8(d)、20(e)、13+19(g)、7+18(r)和6.8+20y(s), Glu-R1位点编码的HMW-GS有6种变异类型, 即1r+4r(a)、 2r+6.5r(b)、6r+13r(c)、2r+9r(d)、6.5r(e)和0.8r+6r(f)。这些小黑麦品种的HMW-GS组成以Null(c)、7+18(r)和6r+13r(c)为主, 分别占58.93%、67.90%和58.00%。在112份供试材料中共检测到30种HMW-GS组合变异类型, 其中[Null, 7+18, 6r+13r(c, r, c)]和[2*, 7+18, 6r+13r(b, r, c)]出现频率较高, 分别为16.91%和16.02%, 其他类型组合出现频率较低, 个别材料具有少见的特殊亚基组合, 如[2*, 7+18, 2r+9r(b, r, d)]、[2*, 6.8+20y, 2r+6.5r(b, s, b)]等类型。分析2个地域品种的遗传多样性, 发现新疆品种的遗传变异范围小于波兰品种, 波兰品种在Glu-1位点上的遗传变异更丰富。结果还显示, 在六倍体小黑麦的人工进化过程中Glu-B1位点发生了很大变异, 产生了小黑麦特有的7+18(r)和6.8+20y(s)亚基, 而且频率很高, 为小麦品质改良提供了丰富的基因资源。
太湖流域西部丘陵茶园修剪前后蒸散速率的比较分析
吕文, 杨桂山, 万荣荣, 李万里
2013, 21(2): 184-191. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00184
摘要(1371) PDF(1145)
摘要:
为了评估太湖流域土地利用类型之一--茶园的生态系统水量调节能力, 探究茶园修剪前后土壤 植被 大气连续体水分传输过程中的蒸散过程, 在太湖流域西部丘陵地区西渚镇盛道茶场, 选择3年和9年2种不同植茶年龄的茶园, 通过静态箱/红外气体分析仪监测茶园水汽浓度, 比较分析茶株修剪前、后茶园蒸散速率的变化。结果表明: 茶园修剪前后与未经修剪茶园蒸散速率日变化趋势一致, 蒸散速率呈以12:00为峰值的单峰曲线, 但茶株修剪后蒸散速率大幅下降, 3年茶园蒸散速率日均值下降幅度(36.73%)小于9年茶园(48.32%), 植茶年龄的增加会加大修剪后蒸散速率的下降幅度; 茶园修剪前后日均气温相近、土壤含水量较高, 两者均不是茶园修剪后蒸散速率大幅下降的限制因子, 而茶株被剪掉的枝、叶覆盖在茶株间, 增加了株间土壤的荫蔽, 降低了土壤的蒸发作用, 并且茶株高度的降低, 可能导致界面层导度减小, 减少了水分从茶株向大气的传输, 从而降低蒸散作用。
横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响
张怡, 何丙辉, 王仁新, 郭志敏, 唐柄哲
2013, 21(2): 192-198. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00192
摘要(1274) PDF(1096)
摘要:
通过径流小区试验, 分析探讨了紫色土横坡和顺坡两种耕作模式下表层(0~20 cm)土壤水稳性团聚体及有机碳含量的特征, 为紫色土区坡耕地的有效改造和综合利用提供科学依据。试验结果表明, 横坡耕作下土壤水稳性指数K值比顺坡耕作高38.99%, 而土壤分散性D值为顺坡耕作的1.64倍, 横坡耕作抗蚀性大于顺坡耕作。横坡耕作>0.25 mm水稳性团聚体含量比顺坡耕作增加3.62%, >5 mm、5~3 mm、3~2 mm水稳性团聚体含量横坡耕作均高于顺坡耕作, 横坡耕作显著提高>2 mm水稳性团聚体含量。横坡耕作下团聚体结构体破坏率较顺坡耕作减少3.05%, 团聚体平均重量直径为顺坡耕作的1.39倍。2种耕作模式下0.5~2 mm团聚体有机碳含量均最高, >0.25 mm不同粒级团聚体有机碳含量百分数均随粒径的减小而减小, 均在0.5~0.25 mm粒级下达到最小。横坡和顺坡耕作模式下2~1 mm团聚体有机碳含量无显著差异。横坡耕作较顺坡耕作能够显著增加紫色土>2 mm水稳性团聚体含量, 且对有机碳的固持作用更好, 有利于土壤结构的改善。
毛乌素沙地典型克隆植物根际AM真菌多样性研究
赵金莉, 贺学礼
2013, 21(2): 199-206. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00199
摘要(1338) PDF(1058)
摘要:
为阐明毛乌素沙地3种典型克隆植物沙鞭[Psammochloa villosa (Trin.) Bor.]、羊柴(Hedysarum leave Maxim)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch.)根际AM真菌多样性, 2006年的5月、7月、10月从毛乌素沙地选取东北缘的中国科学院植物研究所鄂尔多斯沙地草地生态研究站和西南缘的陕西榆林珍稀沙生植物保护基地两个样地, 按0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm 5个土层采集3种克隆植物根际土壤样品, 研究了其根际AM真菌物种多样性和生态分布。在分离出的4属23种AM真菌中, 球囊霉属(Glomus)15种, 无梗囊霉属(Acaulospora)5种, 巨孢囊霉属(Gigaspora)2种, 盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种。摩西球囊霉(G. mosseae)是沙鞭根际的优势种, 黑球囊霉(G. melanosporum)是3种克隆植物共同的常见种; 不同属种的AM真菌生态分布亦存在差异。AM真菌孢子密度、种的丰度和物种多样性指数均表现为在研究站样地的羊柴根际最高。该研究结果表明, 毛乌素沙地的3种典型克隆植物与AM真菌之间形成良好的共生关系, 这对开发漠境AM真菌资源和利用菌根生物技术维护沙地生态系统结构的完整性具有重要意义。
两株蜡状芽孢杆菌对毒死蜱的降解动力学研究
段海明
2013, 21(2): 207-211. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00207
摘要(1370) PDF(1029)
摘要:
利用微生物消除农药污染是一项安全、经济、有效的方法, 降解动力学模型的构建有助于理解污染物的生物降解行为和估测系统中特征污染物的浓度变化, 菌株对高浓度污染物的降解效果是降解菌在受污染水体中实际应用的关键。本研究采用基础培养基中定量添加毒死蜱和定时取样分析毒死蜱残留浓度的方法, 探讨两株蜡状芽孢杆菌(HY-1和HY-2)的接种体培养时间、接种量和降解菌对毒死蜱的降解动力学, 同时研究了降解菌对高浓度毒死蜱的降解率。结果表明: HY-1和HY-2最适接种体培养时间分别为10 h和19 h, 接种体培养时间对菌株降解毒死蜱的影响较大。两菌株最适接菌量为8%(v/v), 接种量从4%增至8%时, 接种量对HY-1降解毒死蜱的影响大于HY-2。当毒死蜱的初始浓度为40 mg·L-1、80 mg·L-1、100 mg·L-1和120 mg·L-1时, 一级动力学方程ln(C0/Ct)=kt可以用来拟合两菌株对毒死蜱的降解动力学及确定降解动力学参数, 当毒死蜱初始浓度再次增加时, 仅HY-2对毒死蜱的降解符合一级动力学方程。当毒死蜱初始浓度为40~120 mg·L-1时, 菌株HY-1对毒死蜱的降解速率常数分布在0.013 5~0.015 7; 当毒死蜱初始浓度为40~200 mg·L-1时, 菌株HY-2的降解速率常数分布在0.008 0~0.015 3。菌株HY-2比HY-1可以在较高的毒死蜱浓度下发挥降解作用, 且降解率较高。因此, 两菌株在毒死蜱污染水体的净化去毒方面具有重要意义。
爵床提取物的抑菌杀虫活性研究
郭明程, 李保同, 汤丽梅, 平新亮, 李晓花, 梁同军
2013, 21(2): 212-216. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00212
摘要(1574) PDF(1475)
摘要:
爵床(Justicia procumbens var. procumbens L.)是一种传统中药。为探明爵床提取物的抑菌杀虫活性, 采用冷浸和超声波提取相结合的方法, 分别获得了爵床甲醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯和正己烷等溶剂提取物; 并应用抑菌圈法研究了5种提取物对柑橘炭疽病菌(Colletotrichum gloeosprioides)、芦笋茎枯病菌(Phomopsis asparagi)、稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、棉花红腐病菌(Fusarium graminearum)和草莓灰霉病菌(Botrytis cinerea)等5种植物病原真菌的抑制效果, 测定了甲醇提取物对柑橘炭疽病、芦笋茎枯病、草莓灰霉病和柑橘溃疡病(Xanthomonas campestris)等4种植物病菌及白蚊伊蚊(Aedes albopictus )、家蝇(Musca domestica)和菜青虫(Pieris rapae)等3种害虫的毒力。结果表明, 不同极性溶剂提取物8 mg?mL 1对5种植物病原真菌均有一定的抑制作用, 其中甲醇提取物对柑橘炭疽病菌、芦笋茎枯病菌、草莓灰霉病菌的抑制率均达50%以上。爵床甲醇提取物具有较强的抑菌杀虫活性, 对柑橘炭疽病菌、芦笋茎枯病菌和草莓灰霉病菌菌丝生长的抑制中浓度(EC50)分别为5.94 mg?mL-1、4.61 mg?mL-1和5.27 mg?mL-1, EC90分别为63.69 mg?mL-1、58.01 mg?mL-1和54.57 mg?mL-1; 0.25~1.00 mg?mL-1爵床甲醇提取物对柑橘溃疡病病菌显示强抑菌作用, 0.125 mg?mL-1显示中度抑菌作用, 最小抑制浓度(MIC)为0.062 5 mg?mL -1; 爵床甲醇提取物对白蚊伊蚊、家蝇和菜青虫的致死中浓度(LC50)分别为0.195 8 mg?mL-1、0.351 4 mg?mL-1和0.287 7 mg?mL-1, LC95分别为0.988 4 mg?mL-1、3.053 2 mg?mL -1和2.584 4 mg?mL-1。因此, 爵床提取物作为生物农药, 在农业生产中具有较好的应用前景。
上海地区池塘养殖生态服务价值的时空差异分析
杨正勇, 唐克勇, 杨怀宇, 范晓赟
2013, 21(2): 217-226. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.0021
摘要(1632) PDF(1265)
摘要:
池塘养殖在中国渔业生产体系中占有重要的位置, 它具有食物供给、空气(气温)调节、文化休憩服务等多重生态服务价值, 同时也会对环境造成一定的负面影响, 即存在环境成本。为进一步厘清池塘养殖生态服务价值的变化规律, 本文基于前期研究成果, 在构建池塘养殖生态服务价值评估体系的基础上, 采用市场价值法(MVM)、旅行成本法(TCM)、条件价值评估法(CVM)、影子工程法(SEM)等方法对上海嘉定、青浦、奉贤地区的池塘养殖生态服务价值进行了系统评估, 并分析了池塘养殖生态服务价值的时空分布差异, 对因地制宜促进池塘养殖产业的发展提出了建议。结果表明: 1)2011年, 嘉定、青浦、奉贤3区的池塘养殖生态服务价值分别为0.822 8亿元、8.462 8亿元和15.588 4亿元, 相当于各区池塘养殖产业经济价值的2.69倍、1.94倍和2.17倍, 约合94.08万元·hm-2、20.00万元·hm-2和32.73万元·hm-2, 池塘养殖生态服务价值巨大且时空分布差异明显; 2)嘉定、青浦、奉贤未实现的池塘养殖生态服务价值是各区池塘养殖食物供给净价值的5.46倍、1.23倍、0.46倍, 具有巨大的潜在生态经济效益; 3)受养殖经济效率时间变化的影响, 2010-2011年研究区常规鱼类养殖规模大幅减少, 青虾、南美白对虾逐渐成为主要的养殖品种; 4)池塘养殖生态服务价值时间分布集中且波动明显, 大部分服务价值集中于第3季度, 其中文化休憩服务价值主要集中于4-9月, 空气调节价值主要集中于7-12月, 而气温调控价值集中于5-9月; 5)养殖规模对生态服务价值的时空分布具有重要影响, 池塘养殖生态服务价值整体服从规模效应, 但不同类型的生态服务价值的时间分布规律并不统一。养殖经营者应积极调整池塘养殖经营战略, 大力发展休闲渔业, 提高池塘生态服务价值的实现化程度, 政府需要制定并执行必要的生态补偿政策。
气候变暖对西北干旱区农业热量资源变化的影响
李硕, 沈彦俊
2013, 21(2): 227-235. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00227
摘要(1757) PDF(1527)
摘要:
气候变暖将改变农业气候资源尤其是热量资源的时空分布。本文通过分析西北干旱区67个气象站点的气象数据, 研究了西北干旱区近50年气温、积温、霜冻的变化特征与规律。结果表明, 西北干旱区气温呈上升趋势, 上升幅度为0.33 ℃·10a-1, 高于全国平均水平, 其中北疆增温幅度大于其他地区。年内变化上, 冬季增温幅度最大。近50年, 西北干旱区≥0 ℃、≥10 ℃积温变化率分别为67.8 ℃·10a-1和68.8 ℃·10a-1, ≥0 ℃和≥10 ℃积温持续的时间也呈增加趋势, 其中≥0 ℃积温持续天数的增加主要是由于结束日期的推迟引起的, 而≥10 ℃积温天数的增加主要是因为初始日期的提前。研究区无霜期呈增加趋势, 主要表现为初霜日的延迟和终霜日的提前, 其趋势分别可达2 d·10a-1和 1.4 d·10a-1, 前者贡献略大。西北干旱区初霜出现日期的年际波动小于终霜日, 终霜出现日期晚于≥10 ℃积温开始日期约10 d, 且气温变暖的趋势并没有引起这一状况的改变, 而多数站点≥10 ℃积温结束日期早于初霜开始日期。
基于水分盈亏指数的四川省玉米生育期干旱时空变化特征分析
张玉芳, 王明田, 刘娟, 董孝斌, 刘琰琰
2013, 21(2): 236-242. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00236
摘要(1663) PDF(1200)
摘要:
四川省地形地貌复杂多样, 常年多旱灾, 玉米是该省主要粮食作物之一, 在粮食生产中占有重要地位, 但干旱一直是制约四川省玉米生长发育和产量形成的重要因素, 常年春、夏、伏旱频发重发, 造成玉米年际间产量不稳定。评估四川省玉米生育期干旱状况, 分析其时空变化特征, 可为相关部门制定农业生产计划、防灾减灾措施以及保险部门确定保费率提供科学依据。本文利用四川省144个玉米种植区气象台站1970-2010年逐日气象数据, 以水分盈亏指数作为干旱指标, 分析四川省6大玉米种植区域(盆南丘陵区、盆中浅丘区、盆西平丘区、盆周边缘山地区、盆东平行岭谷区和川西南山地区)玉米生育期内干旱频率的时空变化特征及干旱发生风险度的空间分布。结果表明: 从时间变化看, 各区域干旱频率变化趋势不同, 但大部区域从20世纪90年代后期开始明显增加, 其中拔节-乳熟期干旱站均次数变化趋势除盆东平行岭谷区随年代呈下降趋势, 其余各区都呈上升趋势, 乳熟-成熟期干旱站均次数变化趋势盆南丘陵区、盆西平丘区及盆周边缘山地区呈明显上升趋势; 从空间分布看, 盆南丘陵区轻旱发生次数最高, 盆中浅丘区中旱发生次数最高, 盆西平丘区及盆东平行岭谷区发生干旱次数相对较低; 干旱发生风险度空间分布为: 全生育期干旱风险重度区主要集中在盆中浅丘区、盆东平行岭谷区大部及盆南丘陵区部分区域, 拔节-乳熟期重度风险区主要集中在盆地北部及盆中浅丘区大部, 乳熟-成熟期重度干旱区域分布在盆北、盆东南及盆中浅丘区部分区域。
基于熵权物元模型的耕地占补平衡生态安全评价
施开放, 刁承泰, 左太安, 孙秀锋, 孙永爱
2013, 21(2): 243-250. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00243
摘要(1928) PDF(1220)
摘要:
针对目前耕地占补平衡生态安全评价中信息屏蔽和主观性问题, 该研究以重庆市永川区为例, 在构建耕地占补平衡生态安全评价指标体系的基础上, 结合物元分析法和熵权理论, 对其耕地占补平衡生态安全进行定量评价。熵权物元分析法包括构建评价指标体系、评价指标经典域、节域, 建立耕地占补平衡生态安全评价物元模型, 计算评价指标关联度, 确定相关指标权重等内容。研究结果表明: 2005年、2009年永川区耕地占补平衡生态安全级别为"较安全", 2015年和2020年永川区耕地占补平衡生态安全级别为"安全", 2005年、2009年、2015年和2020年永川区耕地占补平衡生态安全级别整体上呈现出由"较安全"向"安全"的提升趋势; 物元分析单指标评价结果表明, 永川区耕地占补平衡生态安全主要制约因子是人口密度、森林覆盖率、单位面积耕地农药负荷以及单位面积耕地化肥负荷等, 而耕地占补平衡生态安全主要促进因子则是人均耕地面积、耕地与其他土地比例、农民人均纯收入年增长率、GDP年增长率、第一产业产值年增长率、人口自然增长率等。此外, 为了验证熵权物元模型评价的可行性与合理性, 将其评价结果与模糊综合评价结果进行比较, 结果表明熵权物元评价结果与模糊综合评价结果基本一致, 虽个别年份有差异, 但未出现越级现象。与模糊综合评价相比, 熵权物元评价结果更为准确、合理直观, 能更细致地描述对象的生态安全等级, 为耕地占补平衡生态安全评价研究提供了一种简单实用且科学合理的评价方法。
秦巴山区生态蚕业技术体系构建与实证分析
王代钢
2013, 21(2): 251-260. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00251
摘要(1369) PDF(1557)
摘要:
为了解决集约养蚕技术体系生态效能不足, 蚕业生产废弃物污染农村生态环境问题, 在集约养蚕技术体系构架上, 以桑树年生物合成总干物质利用率为衡量指标, 采用技术生产力效能与生态效能平衡集合评价方法, 对集成到生态蚕业技术体系内的各单项技术进行技术效益、经济效益和生态效益的"三效"平衡评价; 应用蚕业资源物质生产利用技术模式和回流利用技术模式, 优化蚕业资源物质流向利用方式, 控制生产过程废弃物污染农村生态环境程度, 形成以桑枝食用菌产业化生产链、蚕沙沼气治污和缫丝生产废水循环利用链为构架的生态蚕业技术体系。生态蚕业技术体系在秦巴山区农村应用以来, 有效提高了蚕业生产技术的生态效能, 蚕业资源物质生产利用效率提高了20.8%, 回流利用效率达52.9%, 环境水资源循环利用效率达70.4%, 排放废水的CODCr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学需氧量)<85 mg·L-1, 达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-96), 有效减轻了蚕业生产污染农村环境的程度, 改善了秦巴山区农村生态环境状况。
治理环境污染的绿色植物修复技术
王庆海, 却晓娥
2013, 21(2): 261-266. doi: 10.3724/SP.J.1011.2013.00261
摘要(1909) PDF(2765)
摘要:
环境污染是全人类面临的重大挑战。植物修复技术的出现及逐步完善, 为人类治理环境污染提供了新的思路。植物修复技术包括植物萃取、植物固定、植物降解、植物促进、根滤作用和利用植物去除大气污染物等类型。成本低廉、环境友好是该技术的优势, 但修复周期长、污染物的生物有效性和毒性水平也限制了其应用。已知的大多数超富集植物生长缓慢、生物量小, 是制约植物修复技术应用的瓶颈。为进一步提高植物修复技术的效率, 未来研究应侧重于以下几个方向: 分子生物学和基因工程技术在超累积植物品种培育中的应用, 农事操作对植物修复技术的辅助作用, 植物 微生物联合修复技术在污染物吸收、转移和降解中的作用机制及应用, 以及生物、物理和化学等多种修复措施的综合利用, 同时开展大规模的田间验证试验, 将植物修复与景观建设、生物质能利用以及观赏植物种苗生产相结合。