呼伦贝尔保护性耕作农艺技术要求

呼伦贝尔农业属旱作农业。为进一步促进农业发展,改善生态环境,呼伦贝尔农垦部门积极探索适合本地区的保护性耕作模式,目前已经形成了成熟的技术体系,充分保证本地农业的可持续性发展。     

呼伦贝尔生态环境状况与试验区保护对策

本文按照持续发展战略观点，论述了呼盟经济发展和环境保护的关系，指出了在经济建设和环境保护协调发展的道路。     

土地利用方式之保护性耕作与二碳化碳自愿减排研究

耕地利用是土地利用方式中重要的一种形式,研究表明,采取保护性耕地措施可以有效遏制土壤中产生的二氧化碳。2016年6月,由中国农业科学院开发的保护性耕地项目方法学进入CCER方法学目录,耕地的减排增汇行为便有了交易价值。本文着重介绍国内CCER政策背景及保护性耕作机制原理,通过对2个案例的研究分析得出初步结论,最后对提高项目开发收益给出了建议。     

保护性耕作对土壤结构体碳氮分布的影响

以7年不同耕作的定位试验为研究对象,研究了深松、旋耕、免耕等保护性耕作对关中塿土小麦-玉米轮作条件下土壤结构体分布以及结构体中有机碳和全氮含量、储量的影响。结果表明,与传统耕作相比,深松、旋耕、免耕以及秸秆还田+传统耕作均提高了5 mm粒级结构体的含量。随着土壤结构体粒径的增大,结构体有机碳含量逐渐减小,有机碳含量在0.25 mm结构体中平均含量为10.87 g/kg,在5 mm结构体中平均含量为9.57 g/kg。在0.25 mm的各粒级结构体中,全氮含量也随着结构体粒径的增加而减小。深松和旋耕处理较免耕和传统耕作更有利于结构体中有机碳、氮含量的增加;深松和旋耕比较,深松更有利于2 mm结构体碳氮含量的增加。相关分析表明,土壤碳氮含量和较小粒级(2 mm)结构体的碳氮含量之间的相关性最好。从有利于结构体保持和有机碳、氮储量增加的角度考虑,深松和旋耕是当地较理想的耕作方式。     

保护性耕作对玉米田土壤中除草剂残留的影响

保护性耕作能够显著提高土壤有机质,改善土壤质量,但是关于保护性耕作如何影响农药等污染物在土壤中残留的研究却较为匮乏,而土壤污染又与粮食安全息息相关.因此,选择7个实验地点,针对传统耕作与保护性耕作两种耕作方式下土壤中3种除草剂(乙草胺、阿特拉津和二甲四氯钠)残留特征进行了分析.结果表明,保护性耕作显著影响土壤的总有机碳含量、土壤含水率和土壤团聚体平均粒径等性质[使(2.1±0.1)%、(19.1±1.2)%和(82.2±3.0)μm分别增加至(2.9±0.3)%、(22.3±1.5)%和(97.2±4.2)μm].研究进一步发现,保护性耕作对不同除草剂在土壤中残留的影响存在差异性.例如,保护性耕作通过影响土壤总有机碳含量显著增加东丰试验田土壤中阿特拉津的含量[使(3.8±0.3)ng·g^-1增加至(17.7±3.0)ng·g^-1],通过影响土壤团聚体平均粒径显著降低德惠试验田土壤中乙草胺的含量[使(50.6±10.3)ng·g^-1降低至(9.2±2.5)ng·g^-1].然而,由于不同土壤性质对土壤中...     

中国保护性耕作净碳汇的时空格局

研究中国保护性耕作净碳汇的时空格局对其推广政策的合理制定具有重要意义。在分析保护性耕作固碳排碳机理和构建其测度方法的基础上,以中国各省（市、自治区）为单元,对2000—2019年中国保护性耕作净碳汇的时空格局进行分析,并对其潜力进行预测。结果表明：（1）每年保护性耕作的碳汇基本都是碳排的2倍,土壤固碳占保护性耕作碳汇的2/3以上,生物固碳占比小于1/3。（2）中国保护性耕作净碳汇在时间上呈现逐年递增趋势,其中,华北、西北和东南地区增幅较大;在空间上表现为扩张—集聚—扩张态势,其重心由北向南移动。（3）中国保护性耕作净碳汇具有明显的空间非均衡性特征,2019年呈现华北、西北和东南地区“三足鼎立”之格局,河南、山东、内蒙古、新疆、安徽、湖北和江西7省区属于高碳汇区,河北、吉林、陕西和山西属于低碳汇区,其他省份属于碳中和区。（4）2020—2030年中国保护性耕作的净碳汇潜力继续保持增长态势,2030年的峰值将处于5794.38万~7962.93万t C之间。     

保护性耕作对土壤养分及碳库管理指数的影响

2008-2010年在丹江口库区坡耕地进行了保护性耕作试验,观测了不同保护性耕作措施对坡耕地土壤养分和碳库管理指数的影响。结果表明:不同保护性耕作措施在改善土壤养分和碳库管理指数上存在差异",免耕+秸秆覆盖"(NTS)在土壤全量养分和速效养分的保持上均表现出了相对较好的效果。相对于传统的坡耕地种植模式,不同保护性耕作措施可以显著改善土壤碳库管理指数,促使土壤系统向着良性方向转变,其中改善措施以"免耕+秸秆覆盖"(NTS)最为明显,相对传统耕作(T)增加了32.73%,其次为横坡垄作(CSP),最后为免耕(NT)。     

农户黑土地保护性耕作行为决策：价值感知抑或政策驱动?

在黑土耕地质量退化问题日益严重的现实背景下,利用吉林省黑土区680户农户调查数据,分析价值感知和政策工具对农户黑土地保护性耕作行为的影响,并分析其作用机理及内在逻辑。研究表明：价值感知对农户黑土地保护性耕作行为决策具有显著影响,而政策工具对农户黑土地保护性耕作行为决策的驱动作用有限,但政策工具通过其调节作用能够增强利益感知对农户黑土地保护性耕作行为的促进作用,同时弱化风险感知对农户黑土地保护性耕作行为的抑制作用,显著增加了价值感知对农户黑土地保护性耕作行为决策的正向影响。因此在推进农户黑土地保护性耕作行为的过程中,充分发挥农户价值感知的内在激励作用,强化政策工具的外在驱动力,把握政策工具对价值感知的调节作用对推进农户参与黑土地保护性耕作行为具有重要意义。     

呼伦贝尔的资源开发与工业发展

通过对呼伦贝尔的考察，我们发现，呼伦贝尔蕴藏着十分丰富的自然资源，这是其推进工业化的良好条件，但由于资源开发利用不当以及各种限制性因素的存在，迄今为止，呼伦贝尔的工业化水平依然很低。在国家沿边开放的总体战略框架下，基于推进呼伦贝尔的资源开发，使其促进工业进一步成长的考虑，文中提出了呼伦贝尔工业发展的战略思想，并认为那种齐头并进开发各种资源的战略和立足于发展高技术实现跳跃发展的战略都不符合呼伦贝尔盟情。据此指出呼伦贝尔在产业发展中应划分出三种主要产业部门：重点产业部门，一般支持性产业部门和限制性产业部门。最后，提出了呼伦贝尔工业发展应注意的６个方面问题。     

保护性耕作下小麦田土壤呼吸及碳平衡研究

为了研究小麦农田生态系统土壤碳排放与作物碳蓄积特征,采用LI6400-09在重庆北碚西南大学教学试验农场对平作(T)、垄作(R)、平作+覆盖(TS)、垄作+覆盖(RS)这4种处理下的西南紫色土丘陵区小麦/玉米/大豆套作体系中小麦生长季节的土壤呼吸及植株生长动态进行了观测.利用根系生物量外推法(root biomass regression,RBR)和根排除法(root exclusion,RE)这2种方法比较分析根系呼吸对土壤总呼吸的贡献,并估算小麦农田碳收支状况.结果表明,土壤呼吸介于0.62~2.91μmol·(m2·s)-1,平均值为1.71μmol·(m2·s)-1.T、R、TS、RS各处理日均土壤呼吸速率分别为1.29、1.59、1.99、1.96μmol·(m2·s)-1,表现为T相似文献   

保护性耕作对后茬冬小麦土壤CO2和N2O排放的影响

为研究保护性耕作对后茬冬小麦土壤CO2和N2O排放的影响,在前茬进行常规耕作(T)、免耕(NT)、免耕+秸秆覆盖(NTS)、常规耕作+秸秆施用(TS)这4种处理,采用静态箱-气相色谱法分析土壤CO2和N2O排放通量.结果表明,保护性耕作没有改变后茬土壤CO2和N2O排放的季节性规律,对冬小麦生物量无明显影响;保护性耕作显著减少了土壤CO2和N2O累积排放量.与T相比,TS、NT、NTS的全生育期土壤CO2累积排放量分别降低了5.95%(P=0.132)、12.94%(P=0.007)和13.91%(P=0.004),土壤N2O累积排放量分别减少了31.23%(P=0.000)、61.29%(P=0.000)和33.08%(P=0.000).本研究表明免耕与秸秆施用能减少后茬作物生长季土壤的CO2和N2O排放量.     

采用保护性耕作对减少水稻产量损失的实证分析——基于4省1080个稻农的调研数据

干旱和洪涝是造成水稻减产最主要的自然灾害,稻农通过采用保护性耕作可以减少其对水稻的产量损失。基于2013—2015年中国水稻主产区1 080个水稻农户的调研面板数据,论文采用内生转换模型,实证分析了稻农通过采用保护性耕作应对干旱或洪涝的效果,并分别估计了采用者和未采用者的水稻单产情况。实证结果表明:1)采用者的水稻单产远远高于未采用者的水稻单产;2)在反事实假设情况下,如果采用者未采用保护性耕作,其水稻产量将相应减产457.95 kg/hm~2(约7%);如果未采用者采用保护性耕作,其水稻产量将相应增产225 kg/hm~2(约4%);3)户主种植经验、受教育年限和公共服务可得性正向影响稻农的采用行为。最后,论文建议政府应大力推广保护性耕作技术,加大对抗逆水稻品种的培育,加强对农业生产资料的投入和管理,扩大公共服务的覆盖范围。     

呼伦贝尔沙地核心保护区樟子松径向生长的气候响应特征

沙地樟子松是我国三北防护林工程的主要推广树种,查明该树种核心区的树木生长的气候环境制约因子,有助于提升对全球变化不利影响的适应能力,为区域生态文明建设与可持续发展提供科学数据。通过对呼伦贝尔沙地樟子松保护区核心区树轮样本的研究,揭示森林内部该树种年轮记录的生长气候响应特征。结果表明:与标准年表相比,差值年表具有更好的气候要素表征能力。水分是核心区沙地樟子松径向生长的主要限制因子,差值年表与上年8月至当年7月降水总量显著相关(0.512,p0.01)。在过去的81年中极端湿润年和干旱年分别出现15次和11次。核心区沙地樟子松差值年表具有显著的2—8年的周期信号,空间相关显示差值年表有一定的区域水文气候变化代表性。     

挡风墙设计及其在呼伦贝尔沙地治理中的应用

为探索呼伦湖流域沙化严重的斑块状区域生态修复的治理模式,研发设计条形孔2.0 m高度(Ⅰ)、条形孔1.5 m高度(Ⅱ)、条形孔1.0 m高度(Ⅲ)、方形孔1.0 m高度(Ⅳ)和圆形孔1.0 m高度(Ⅴ)5种类型的可移动挡风墙作为沙障,并对其防风效能进行对比研究,明确挡风墙背风侧不同距离、距地表不同高度的风速及表层土壤含水量特征,为大风频发地区的挡风墙设置提供参考依据。结果表明:5种挡风墙均可在有限距离内降低风速,且距地表0.5 m高度处的防风效能均优于1.0 m高度处;其中在挡风墙背风侧1 m、距地表0.5 m高度处,防风效能为挡风墙Ⅴ(87.30%)>Ⅰ(83.91%)>Ⅱ(83.29%)>Ⅳ(80.20%)>Ⅲ(74.66%),表层土壤保水能力为挡风墙Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅲ,制作成本为挡风墙Ⅰ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ。较适宜呼伦湖流域环境的挡风墙结构参数:1.5 m高,条形孔;1.0 m高,圆形孔。     

内蒙古呼伦贝尔南部沙带植被恢复进程中土壤理化特性变化

为了解呼伦贝尔沙漠人工植被恢复进程对土壤理化性状的改善效应,论文选取呼伦贝尔沙地人工和自然状态下植被恢复的2个系列、7种样地类型开展研究。结果显示：1）随植被恢复年份的增加及流动沙丘向固定沙丘的演进,地上植被生物量、盖度显著增加;2）2个系列样地土壤有机C含量均随植被的发展而显著增加,土壤上层显著高于中、下层;3）土壤全N、全P含量表现出与土壤有机C基本一致的同向变化规律,土壤全K含量在各样地间、各土壤层间基本相当;4）土壤速效养分含量一定程度上也出现增加,但总体上表现出较大的波动性。人工植被恢复1~3 a内,土壤养分含量与流动沙丘基本相当,但当恢复到5 a以上后,地上植被的发展对土壤特性的改良呈现出较为显著的正效应,沙漠化逆转程度显著提高。然而,拥有更高植被盖度及生物量的8 a人工植被恢复样地,有机C、全N等含量却显著低于自然状态下的固定沙丘样地,可见,当地人工植被恢复的同时,更应注重自然植被的保护。     

基于环境减灾卫星遥感数据的呼伦贝尔草地地上生物量反演研究

推动国产遥感卫星在资源环境领域中的应用对于促进我国航天事业发展、减少科研成本具有重要意义。我国近期发射的环境减灾卫星具有时间分辨率高、可获得高光谱影像的特点,在陆地资源遥感监测领域将有广阔发展空间。研究于2009年夏季获得三景呼伦贝尔草原区遥感影像和对应地面实测草地生物量信息,基于这些数据探讨了利用环境减灾卫星多光谱影像和植被指数反演草地生物量的可行性。结果表明基于影像提取的NDVI、OSAVI、MSAVI、SAVI、EVI、MTVI2、WDRVI和GNDVI等光谱指数均与草地生物量有较好的定量关系。其中,MTVI2结果最好,预测决定系数达0.61,交叉检验决定系数为0.58,均方根误差仅为58.6 g.m-2,基于MTVI2和环境减灾卫星多光谱影像可准确生成草地生物量空间分布图。     

呼伦贝尔沙区土壤细菌群落结构与功能预测

以呼伦贝尔沙区裸沙地、草地、沙地樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）人工林和沙地樟子松天然林四种生境土壤为研究对象,采用野外调查、16S rRNA基因高通量测序和PICRUSt功能预测相结合的研究方法比较分析不同生境土壤细菌群落结构和潜在功能组成特征.结果显示：呼伦贝尔沙区沙地樟子松天然林土壤细菌多样性最高,人工林土壤细菌多样性最低,Shannon指数分别为（8.623±0.193）和（7.432±0.028）,不同生境土壤细菌alpha和beta多样性存在显著差异.草地、沙地樟子松人工林和天然林土壤中变形菌门（Proteobacteria）相对丰度最高,均值分别为29.83%±1.14%、34.73%±1.99%、31.95%±0.21%,裸沙地土壤放线菌门（Actinobacteria）相对丰度最高,均值为26.13%±0.43%.不同生境土壤细菌主要优势属为慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、RB41,其相对丰度在四种生境中的均值分别为5.29%±2.24%、4.22%±1.23%.PICRUSt功能预测共得到6个一级功能层,40个二级功能层,土壤细菌功能较为丰富,土壤细菌群落在环境信息处理、代谢、遗传信息处理和有机系统方面功能活跃.沙地樟子松天然林核苷酸代谢、酶家族、氨基酸代谢、碳水化合物代谢功能基因较为丰富,保证了沙地樟子松天然林土壤细菌的存活,使其具有较高的多样性.呼伦贝尔沙区不同生境土壤细菌功能基因丰度波动,反映了四种生境的土壤细菌群落组成及多样性的变化,指示了不同生境功能基因对土壤细菌群落的影响规律,可为预测和理解沙区土壤细菌代谢潜力和功能提供参考借鉴.     

呼伦贝尔森林-草原交错区景观格局动态分析及预测

在Arc/Info和ERDAS等软件的支持下,以1995,2000和2005年三期呼伦贝尔地区的遥感影像和地形图为基础数据,解译提取了森林-草原交错区景观格局空间分布信息,并运用景观生态学原理和方法,选取景观斑块分维数、分离度和景观优势度等指标,分析了该区1995—2005年的景观格局动态变化. 同时,利用马尔柯夫链模型对该区景观格局变化进行了预测. 结果表明:在以人类活动为主的一系列外界环境因素的影响下,预计到2020年,草地和林地面积减少最多,其中草地面积所占比例将由1995年的41.200%下降到32.529%,主要转变成为耕地和未利用土地,耕地和未利用土地占交错区总面积比例将分别达到7.573%和6.132%.      

降水波动对呼伦贝尔草甸草原初级生产力年际动态影响

降水是控制草原植被生产力最关键的因素. 为探明降水量在不同时间尺度上的波动及其对草原植被的响应机制,以呼伦贝尔草甸草原为研究对象,选用反映年际降水量波动的降水集中度和偏离期2个因子,将以地面光谱生物量模型计算获得的草甸草原植被NPP(net primary production,净初级生产力)与不同周期降水量和降水波动因子建立回归模型,分析年际降水量波动对草甸草原植被NPP的影响. 结果表明:①在呼伦贝尔草甸草原区,以年内4—7月为关键期,P_k(关键期累积降水量)对草甸草原植被NPP的影响最大,C_dk(关键期降水集中度)平均值为0.439±0.182,d_k(关键期降水偏离期)平均值为31.6 d,变幅为-3.6~94.2 d. ②以P_k和以旬为单位的C_dk、d_k构建的草甸草原植被NPP估算模型,y=-52.11+88.957C_dk+0.724d_k+0.953P_k,能较好地反映草甸草原植被NPP与降水波动之间的关系,模型估测精度可达91.0%. 因此,在半干旱草原区,利用基于遥感植被反射光谱构建的NPP模型计算草甸草原植被NPP具有较高的可信度,并且与样方调查结果有极高的关联性.