国家科技支撑计划(2009BAC55B04)
- 作品数：11 被引量：203H指数：9
- 相关作者：刘金铜谭莉梅于淑会刘慧涛马凤娇更多>>
- 相关机构：中国科学院遗传与发育生物学研究所中国科学院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划中国科学院知识创新工程重要方向项目国家能源局能源节约和科技装备司项目更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理环境科学与工程生物学更多>>
- 栾城县农田生态系统服务功能正负效应综合评价被引量：33
- 2011年
- 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%。
- 元媛刘金铜靳占忠
- 关键词：生态系统服务功能
- 河北省38°N生态样带生态系统服务功能时空变化被引量：9
- 2011年
- 河北省38°N生态样带是一条由太行山区—山前平原区—低平原区—滨海平原区组成的典型生态样带。论文引进区域修正系数和环境成本系数对前人的生态系统服务功能价值评估模型进行改进,并对该生态样带土地利用变化驱动下的生态系统服务功能时空变化进行了研究。结果表明:1990—2008年,该生态样带的生态系统服务功能价值总量由334.83×108元增至360.13×108元,但食物生产功能价值持续减少,累计减少了4.67%。太行山区的生态系统服务功能单位面积价值为西高东低,主要由林地和草地提供;山前平原区和低平原区的生态系统服务功能单位面积价值较低且分布均匀,主要由农田提供;滨海平原区的生态系统服务功能单位面积价值东部明显高于中西部,主要由水体和湿地提供。
- 元媛靳占忠刘宏娟谭莉梅刘浩杰刘慧涛张广录刘金铜
- 关键词：生态系统服务功能价值土地利用变化
- 暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征被引量：5
- 2012年
- 盐生植物群落的空间格局因受土壤盐碱化的影响而呈现一定的地域性差异,其群落特征及分布对土壤盐碱化程度具有良好的指示作用。研究盐碱地区盐生植物群落特征及其分布规律,对补充和完善土壤盐碱化程度的检测和评估方法及当地盐碱地的改良和生态环境治理均具有一定的指导意义。本文以河北沧州黄骅市暗管改碱技术试验区为例,采用五点取样法分别对地下埋设暗管的荒地、夏季休耕地和未埋设暗管的荒地、夏季休耕地4种生境的植被进行调查,并采用聚类分析方法和Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数等分析4种生境下盐生植物资源及其群落特征。结果表明,被调查的20个样方内共有植物8科17属19种,均为草本植物,划分为5种植物群落类型。地下埋设暗管后,抗盐能力相对较低的假盐生植物和非盐生植物逐渐替代真盐生植物,成为荒地和夏季休耕地植物群落的优势种。并且地下埋设暗管的荒地和夏季休耕地物种多样性指数和均匀度指数均高于未埋设暗管的荒地和夏季休耕地。由此可见,暗管改碱技术的实施能在一定程度上降低土壤盐渍化程度,有利于保护和提高植物物种多样性,对盐碱地生态环境质量的改善具有重要意义,建议对其进行进一步研究及推广应用。
- 王文惠刘慧涛马凤娇韩立朴刘鹏徐丽谭莉梅于淑会刘金铜
- 关键词：盐碱地盐生植物群落特征
- 甜高粱生产要素特征、成本及能源效率分析被引量：15
- 2012年
- 为总结我国甜高粱品种、生产技术以及不同区域生产成本和能源效率的差异,通过文献研究和田间调查,采用数值描述和因子分析的方法对我国现有甜高粱品种的特性、生产技术以及对冷凉地区(内蒙)、干旱地区(新疆)和盐碱地区(山东)的生产成本和能源效率进行分析。结果显示:多数品种生育期113～130d,锤度9.0%～16.0%,鲜秸秆产量31.2～64.7t/hm2,株高223.1～312.7cm,茎粗1.48～1.89cm,籽粒产量在2.07～3.39t/hm2之间。籽粒、秸秆产量和锤度的变异系数分别为42.1%、50.5%和41.9%。耕作、灌溉、施肥、除分蘖、施用农药和防止倒伏等农艺措施都会对甜高粱的产量产生显著影响。对生产成本的因子分析结果为:其KMO值为0.84,Bartlett球型检验值(P<0.01)14 970;旋转后3个公共因子方差贡献率分别是48.18%、41.66%和6.78%,累积贡献率为96.61%;综合得分内蒙(-15.22)最好。利用茎秆生产无水乙醇原料耗能2.7×103～7.4×103 MJ/t,综合利用后耗能1.4×103～3.9×103 MJ/t。能量产投比分别为4.0～10.9和7.6～20.7。甜高粱作为能源作物从经济成本和能源效率上可行,各生产要素中人工投入对成本、生产资料对能源效率的影响最大。因子分析综合评价认为各要素成本在区域之间有显著差异。在不同区域平衡机械和人工投入对成本和能源效率的影响具有重要意义。
- 韩立朴马凤娇谢光辉刘金铜
- 关键词：甜高粱生产技术
- 运东近滨海地区燕麦秸秆盐分积累与改良盐碱地潜力分析被引量：7
- 2012年
- 为探明燕麦在运东滨海盐碱地区秸秆盐分积累特点以及改良盐碱地的潜力,选用＂坝莜1号＂、＂白燕2号＂和＂花早2号＂燕麦,采用单因素随机区组试验,以品种和土壤含盐量作为因素,进行了2组田间试验,测得燕麦的生物量、秸秆离子浓度和积累量及秸秆与土壤离子浓度比值。研究结果显示,＂坝莜1号＂燕麦开花-灌浆至成熟期整株生物量从2.9 t·hm-2增加至3.8 t·hm-2,延迟20 d收获则减少至2.5 t·hm-2。＂白燕2号＂在低土壤盐分浓度（1.0 g·kg-1左右）下的生物量（3.1 t·hm-2）显著大于中浓度（2.0 g·kg-1左右,1.7 t·hm-2）和高浓度（3.0 g·kg-1左右,0.4 t·hm-2）下的生物量。中等土壤盐分浓度下＂坝莜1号＂的生物量（3.8 t·hm-2）显著高于＂白燕2号＂（3.1t·hm-2）和＂花早2号＂（2.2 t·hm-2）。＂坝莜1号＂秸秆中Na＋、K＋浓度从开花到成熟均显著增加,而Mg2＋、Ca2＋和Cl-则显著降低。延迟20 d收获,除Ca2＋外,其他离子浓度均显著降低。随着土壤盐分的升高,＂白燕2号＂秸秆Na＋、Mg2＋、Ca2＋和Cl-浓度显著升高,而K＋显著下降。3个品种的Na＋、K＋和Mg2＋之间存在显著差异,而Cl-和Ca2＋浓度无显著差异。燕麦秸秆中Cl-浓度最高,K＋和Na＋基本相当,均高于Mg2＋和Ca2＋。＂坝莜1号＂秸秆中Na＋、K＋、Mg2＋、Cl-积累量成熟期最高,延迟收获20 d后积累量均显著降低。＂白燕2号＂秸秆Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、Cl-积累量随土壤盐分升高显著下降。除Ca2＋外,Na＋、K＋、Mg2＋、Cl-积累量品种之间差异显著。＂坝莜1号＂秸秆与土壤离子浓度比值中,Na＋＋K＋最大（46~63）,其次是Cl-（30~46）、Mg2＋（24~30）和Ca2＋（3~15）;延迟收获后Na＋＋K＋和Cl-秸秆与土壤浓度比值显著下降,Mg2＋比值无显著变化,Ca2＋比值显著升高。随着土壤盐分升高＂白燕2号＂秸秆与土壤Na＋＋K＋和Cl-浓度比值显著下降
- 韩立朴马凤娇刘金铜于淑会刘慧涛谭莉梅
- 关键词：盐碱地燕麦离子浓度土壤改良
- 河北滨海盐碱区暗管改碱技术的降雨有效性评价被引量：36
- 2011年
- 在河北滨海盐碱荒地和盐碱低产田开展暗管改碱技术面临淡水资源严重短缺、灌溉条件差的问题,降水资源的利用对于该区域暗管改碱技术实施效果的影响很大。本文以河北省黄骅市为研究区域,对河北滨海盐碱区的降水特征及其对暗管改碱技术的影响进行分析。结果表明:当土壤含盐量<0.3%时,年内次降水量可完全满足土壤初次淋洗脱盐过程需要;当土壤盐分含量>0.3%但<0.5%时,在较容易淋洗的土壤上,暗管埋深合适时,脱盐需要的次降水量仍可基本满足;但当土壤含盐量达到0.5%左右时,仅靠自然降水不能保证土壤脱盐需要。暗管埋设条件下,雨季(6～9月)降水量对大面积的轻度盐碱地淋洗脱盐效果非常显著;但重度盐碱地却不能达到理想脱盐效果。从年降水量的变化情况看,研究区域降水量逐年降低的趋势比较明显,干旱年份多于洪涝年份,且旱情较为严重。因此未来推广实施暗管改碱工程时有必要考虑亏缺灌溉对自然降水淋盐的补充效果。
- 马凤娇谭莉梅刘慧涛于淑会刘宏娟元媛刘金铜
- 关键词：降雨淋洗脱盐
- 暗管排水排盐改良盐碱地机理与农田生态系统响应研究进展被引量：67
- 2012年
- 暗管排水排盐技术是通过控制地下水位与高效利用降水或灌溉水资源改变土壤水盐运移规律,从而影响土壤盐分分布规律和土壤特性,达到改良盐碱地的效果。本文在对暗管排水排盐技术自身发展及其应用的关键条件总结概述的基础上,对其改良盐碱地机理与农田生态系统响应两方面的科学研究进展进行了综述。暗管排水排盐技术改良盐碱地机理方面的研究主要集中在暗管埋设对"四水"转化规律的改变以及由此带来的地下水埋深控制或灌溉制度变化、控制性排水和定水位排水条件下的土壤水盐运移规律、暗管埋设条件下土壤水盐运移模型模拟等方面。农田生态系统对暗管埋设排水的响应方面的研究主要集中在以土壤理化性状和土壤养分为主的土壤特性响应、作物生长发育和产量品质的生理生态适应性、农田生态系统土地与种植结构和服务功能的改变等方面。本文最后展望了未来研究的关注点。
- 于淑会刘金铜李志祥刘慧涛谭莉梅
- 关键词：盐碱地改良水盐运移农田生态系统
- 河北省近滨海区暗管排水排盐技术适宜性及潜在效果研究被引量：12
- 2012年
- 本文在分析河北省近滨海区暗管排水排盐技术适宜条件的基础上,依据其在该区域实施的约束条件,运用GIS、RS等信息技术和相关数据,估算了暗管排水排盐技术适宜的应用面积;据此结果,结合实施区盐碱荒地与耕地资源现状,确定了暗管排水排盐技术实施后区域耕地面积潜在增量;根据暗管排水排盐技术实施后原有耕地、毛沟平整新增耕地和荒地转化耕地的耕地增产试验数据,按夏玉米-冬小麦、谷子-冬小麦和单季棉花3种种植制度分类估算了河北省近滨海区暗管排水排盐技术实施后的耕地增产潜力。结果显示:河北省近滨海区暗管排水排盐技术实施的适宜面积为3.90×105 hm2;暗管排水排盐技术实施后,由毛沟平整和荒地转化而来的耕地面积潜在增量为5.14×104 hm2和1.76×104 hm2,两者之和占原有耕地面积3.21×105 hm2的21.5%;暗管排水排盐技术实施后,如按当地目前夏玉米-冬小麦、谷子-冬小麦和单季棉花3种种植制度的播种面积比例推算,全部耕地的增产潜力分别为4.82×108 kg、1.29×108 kg和3.67×108 kg。暗管排水排盐技术的实施可使生态系统服务功能得到提升,本文以河北省海兴县为例计算得出其生态系统服务功能潜在提升值为3.90×109元·a-1,单位面积的生态系统服务功能潜在增加值为4.06×104元·hm-2·a-1。
- 谭莉梅刘金铜刘慧涛刘宏娟于淑会
- 关键词：增产生态系统服务功能
- 基于暗管埋设的农田生态工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践被引量：14
- 2012年
- 我国具有丰富的盐碱地资源,滨海盐碱地是其重要组成。运东滨海平原盐碱地具有地下水埋深浅,土壤盐分重,土壤水盐季节性变化强烈等特点。基于上述特点,该区域农作物限制因子为盐分胁迫、干旱和涝渍害。针对限制因子总结了各种农田生态工程手段的实施及原理。通过对当地常见作物3种胁迫的敏感时期分析,结合农田生态工程原理,在河北省南大港管理区的荒地进行了农田生态工程改良盐碱地实践研究。结果显示,棉花、玉米的产量可分别达到2.23~3.98 t·hm-2和4.6~6.7 t·hm-2,接近当地耕地的平均水平。小麦-玉米一年两熟粮食总产量可达9.6~10.8 t·hm-2,小麦-谷子一年两熟粮食总产量达到9.1~11.9 t·hm-2。农田生态工程显著地增加了作物的种植适宜性,使多种轮作制度成为可能。但是单项的生态工程技术都有一定的局限性,如咸水结冰灌溉会增加土壤盐分,暗管工程会降低土壤养分含量和有效性,因此农田生态工程应系统化和体系化。多种技术手段互补,最终实现调整盐碱地土壤水分、盐分季节性分配,使作物避开盐分、水分胁迫敏感期,使作物生长与土壤水盐季节变化耦合,完成作物生命周期并形成产量,最后在周年内达到土壤积盐与排盐平衡。暗管工程必将取代明沟作为盐碱地区排水的基础,也是各项生态工程的基础。而农田生态工程技术的多样化、系统化和体系化是未来改良盐碱地的发展趋势。
- 韩立朴马凤娇于淑会刘金铜
- 关键词：暗管
- 近滨海盐碱地暗管排水条件下地下水埋深动态变化模拟被引量：9
- 2012年
- 农田暗管排水工程是近滨海地区盐碱地防御涝渍害、降低土壤盐分和促进作物生长的重要措施。本文应用DRAINMOD模型对河北沧州近滨海暗管排水排盐试验区(暗管埋深1.2 m,间距30 m),2011年6—9月的地下水埋深进行了模拟,并对不同控制性排水方案(无强制排水,地下水埋深控制在50 cm、80 cm和100 cm)下地下水埋深的变化进行了预测。模型所需参数(气象数据、作物数据、土壤参数和排水数据)由室内试验、田间试验和实地观测得到。研究结果表明:DRAINMOD在该地区的模拟值与观测值拟合较好,效率系数为0.67,相对误差系数为6.15%,反映出模型良好的模拟性能;农田暗管排水系统能明显降低涝渍害的发生,即使发生强降水,也能在2 d内将地下水埋深控制在60 cm以下,而若无强制排水地下水埋深需在15 d后降至60 cm;对不同排水方案模拟效果的比较表明,试验区在夏季控制性排水中,将地下水埋深控制在80 cm左右较为合适。综上,DRAINMOD模型可以很好地应用于地下水埋深变化的预测中。因此,在未来的研究中,近滨海盐碱区可以通过DRAINMOD模型模拟地下水埋深变化,从而为农田排水系统的设计提供理论依据,为暗管排水管理制度的建立提供科学的选择方法。
- 刘浩杰刘宏娟谭莉梅刘金铜
- 关键词：地下水埋深
