【目的】东北地区是中国重要的商品粮基地及畜牧产品生产地,农牧产品大量生产影响养分流动的趋势,而不同地区的养分流动又存在一定差异,明确不同地区农牧系统养分流动特征,揭示其存在的问题,并针对不同的流动特征提出合理的优化策略,为区域农牧系统氮、磷养分的管理提供理论依据。【方法】通过整理1984—2014年统计资料数据和查阅相关文献参数,利用NUFER模型(nutrient flows in food chain,environment and resources use),以东北地区3个省份的农牧系统为研究对象

【目的】改革开放以来中国种植业和畜牧业生产模式及农牧系统结合程度都发生了很大改变,这种改变对农牧体系养分流动以及环境排放都产生了较大影响。论文以河北省石家庄市栾城区为例,分析其1985—2014年农牧系统生产结构、养分流动和损失时空变化特征,确定农牧系统养分损失的关键节点和影响因素,为栾城区以及其他县级行政区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】采用食物链养分流动模型(NUFER模型:nutrient flow in food chain,environment and resources use)并结合

【目的】探明福建省农牧系统磷素流动时间变化特征及其影响因素,为实施农牧系统养分资源综合管理和推进农业绿色发展提供科学依据。【方法】通过整理福建省1985—2015年统计年鉴中农牧业产品活动数据和补充文献中农牧业产品养分参数,结合实地调研,使用NUFER (nutrient flows in food chain, environment and resources use)模型,定量估算1985—2015年福建省种植业和养殖业磷素流动账户平衡、利用率与损失变化特征,明确影响农牧生产系统磷素流动的主要因素。【结果】1985—2015年,福建省农牧生产系统磷素输入总量由63.1 Gg升至196.2 Gg,主要输入项为化肥投入及饲料进口,其中种植业单位面积化肥磷投入量由27.8 kg·hm~(-2)逐渐上升并稳定于60.4 kg·hm~(-2),受福建省种植业及养殖业规模和结构变化影响,本地饲料磷供应量由3.33 Gg降至1.65 Gg,饲料磷进口数量由20.7 Gg增至70.2 Gg;农牧系统输出端,磷素输出总量由45.0 Gg增至90.9 Gg,主要输出项为作物主产品和粪尿损失,其中作物主产品变化较小,由24.3 Gg增至26.7 Gg,粪尿损失磷增加较多,由1.44 Gg增至25.8 Gg;在农牧系统内部,磷素的主要去向为土壤累积,且逐年上升,由18.1 Gg升至106Gg,种植业磷素利用率(PUEc)由36.1%降至16.6%,农牧系统的磷素利用率(PUEc+a)变化趋势与PUEc相仿,逐渐下降并最终维持于15.0%,同时单位农牧产品磷损失由0.3 kg P·kg~(-1)逐渐上升并稳定于1.3 kg P·kg~(-1)。在经济发展和种植结构方面,当人均生产总值(GDP)<1.1万元时,GDP与化肥磷投入数量呈显著正相关,当GDP<1.5万元时,与单位农牧产品磷损失之间呈显著正相关,人均GDP<1.3万元时,与PUEc呈显著负相关;经济作物播种面积占比与单位农牧产品磷损失、化肥磷投入之间呈极显著正相关,与PUEc之间呈极显著负相关。【结论】当前福建省种植业结构特征为经济作物播种面积占比较高,同时单位面积化肥磷投入量较大,养殖业畜禽粪尿循环不充分,导致单位农牧产品磷损失较多,同时磷素利用率偏低。因此,控制磷肥的施用量、增强农牧业废弃物资源化利用程度,将是提高福建省农牧系统磷素利用率,促进农牧业可持续绿色发展的保障。

【目的】明确华北地区高产冬小麦氮磷钾养分需求特征及其与籽粒产量的定量关系,为高产冬小麦实时养分管理提供理论依据和技术支撑。【方法】在适宜氮磷钾养分供应条件下,通过华北地区多年多点田间试验数据构建冬小麦氮磷钾养分需求特征大数据,量化该区冬小麦地上部氮磷钾养分吸收量与籽粒产量的关系,定量单位籽粒产量的氮磷钾养分需求量。【结果】在适宜施氮条件下,华北地区生产冬小麦籽粒的氮素需求量平均为24.3 kg·t~(-1),单位籽粒氮素需求量随着籽粒产量的提高而有所降低。当产量水平在10.5 t·hm~(-2),单位籽粒氮素需求量趋于稳定,不再变化。在适宜施磷条件下,生产冬小麦籽粒的磷素需求量平均为4.5 kg·t~(-1),单位籽粒磷素需求量随着籽粒产量的提高而降低,从产量水平9.0 t·hm~(-2)的4.2 kg·t~(-1),这是由收获指数的升高和籽粒磷浓度的降低造成的。在适宜施钾条件下,生产冬小麦籽粒的钾素需求量平均为21.1 kg·t~(-1),单位籽粒钾素需求量随着籽粒产量的提高而降低,从产量水平7.5 t·hm~(-2)的20.2 kg·t~(-1),这是由收获指数的升高和籽粒钾浓度的降低造成的。冬小麦在拔节至扬花阶段呈现最大的干物质累积与养分吸收速率。【结论】华北地区在适宜的氮磷钾养分供应条件下,冬小麦氮磷钾需求量随产量的提高而增加。随着产量的提高,冬小麦单位籽粒产量的氮素、磷素和钾素需求量下降,这种趋势主要是由收获指数的增加和籽粒氮、磷、钾浓度的降低造成的。对于不同产量水平的冬小麦,高产水平下冬小麦在拔节期后具有较高的干物质累积和养分吸收速率。

湿地是分布于陆地系统和水体系统之间的,由陆地系统和水体系统相互作用形成的自然综合体。由于具有丰富的资源、独特的生态结构和生物多样性功能,享有"自然之肾"之称。本文从地貌景观视角,利用中国湿地数据库资料,及Leemans和Cramer(1990)建立的全球气候网格(0.5°×0.5°)数据库数据,选取东北地区湿地区域内358个网格点1950年~1989年的平均气象资料,计算东北地区湿地吉良温暖指数WI和寒冷指数CI及徐文铎湿度指数HI值。东北地区湿地WI值基本在20℃~103℃.月之间,CI值基本在-205℃~-80℃.月之间,东北地区湿地的HI在4.5mm~20mm/℃.月之间。由于湿地的冷湿...

【目的】通过对1987—2016年海南岛农牧生产体系磷元素流动时空特征及环境效应进行定量分析,研究其流动过程和规律,探讨农牧生产体系磷素的优化管理途径,为海南岛农牧业可持续发展提供科学依据。【方法】研究基于食物链养分流动模型(NUtrient flows in Food chains, Environment and Resources use,NUFER),通过统计数据、文献检索、实地调研,并结合Origin等软件,定量计算海南岛农牧生产体系的磷素输入、输出、利用率及其环境效应,并通过情景分析探索海南岛农牧生产体系磷素的可持续利用途径。【结果】30年间海南岛农田生产子系统磷素总投入量从21.34 Gg增至81.19 Gg,总输出量由6.20 Gg增至18.20 Gg,化肥作为该系统磷素主要来源,输入量由19.01 Gg增至79.23 Gg,作物产品作为农田磷素主要输出项,30年间由5.25 Gg增至15.48 Gg。动物生产子系统磷素总输入量由11.40 Gg增至15.31 Gg,总输出量由9.63 Gg增至11.90 Gg,其中外源饲料磷素输入量由1987年的10.97 Gg增至2016年的14.77 Gg,动物产品输出量30年间增长了4.95 Gg。秸秆还田量和作物饲用量分别增加了0.37和0.26 kg·hm~(-2),粪尿还田量则减少了0.80 kg·hm~(-2)。空间分布上,澄迈、定安等地30年来磷素输入和输出量较高,五指山、琼中等地较低。就磷素损失情况来看,1987—2016年,海南岛单位耕地面积土壤磷盈余量由35.00 kg·hm~(-2)增至147.40 kg·hm~(-2),2016年土壤磷素盈余量较大的是琼海、澄迈、保亭和临高,分别为372.79、279.82、194.14和181.09 kg·hm~(-2)。磷的其他损失途径为土壤侵蚀、径流和淋洗,损失量在1.21—5.85 kg·hm~(-2)。畜禽粪便单位耕地面积承载量维持在3.83—5.77 kg·hm~(-2)。30年来,磷素利用率增长缓慢,其中农田生产子系统磷素利用率由13.01%增至13.86%,动物生产子系统磷素利用率由4.78%增至7.62%,农牧结合体系磷素利用率由10.78%增至13.09%。情景分析结果显示,保证农牧生产体系各子系统间的协调稳定发展以及通过科学的养分管理方式提高资源的循环利用率对促进海南岛农牧业发展意义重大。【结论】受农牧生产体系规模、区域发展以及管理方式等因素影响,海南岛农牧生产体系环境损失情况严重,磷素利用率较低,体系出现了较严重的分离。因此,在海南岛未来的农牧生产中,应优化技术手段和管理措施,如控制磷素的过量输入,减少粪尿的直接排放,提高秸秆和粪尿循环利用率。同时也应促进农田生产子系统与动物生产子系统间的协调关系,走农牧结合的可持续发展道路。

采用农田生态系统氮、磷平衡计算方法,对东北地区土壤氮、磷养分平衡状况及其对面源污染的贡献进行了研究。结果表明,东北三省农田化肥用量随时间的增加而增大,但不同种植区间化肥投入差异较大;氮、磷肥用量是造成农田土壤氮、磷平衡空间差异的直接因素,两者呈极显著相关关系;由于化肥投入量的增加,东北三省农田土壤氮、磷平衡均由建国初期的亏缺转为盈余,赢余量呈现随时间增加而增大的趋势,但区域间差异较大。与80年代相比,2002年由东北三省农田土壤总氮平衡和总磷平衡进入水体环境的氮、磷负荷均有所增加,各省农田进入水体环境氮、磷负荷的升高幅度分别为:辽宁,氮负荷29%,磷负荷3%;吉林,氮负荷93%,磷负荷229%...

中国农田养分资源管理和高产高效理论与技术取得了重要突破。在玉米-小麦轮作体系,产量和养分利用率可同步提高15%—30%([1]),显示育种、栽培、养分管理等综合集成技术增产增效潜力巨大。但该体系着重考虑了化肥养分的高效利用,对粮田有机肥的施用考虑较少,更是忽略了牧草养分管理研究。与此同时,种植业生产与畜牧业生产如何匹配、如何提高农

应用1961—2006年中国东北三省72个气象台站的气象资料,统计分析了东北三省稳定农耕期、生长期及积温、降水量、日照时数农业气候资源的变化特征,结果表明:研究期间,东北三省平均农耕期、生长期分别延长了2.4 d.10 a-1、2.3 d.10 a-1;经Mann-Kendall检验,农耕期长度、生长期长度分别在1988年、1992年发生突变。46a东北三省积温表现为一致的增多趋势,降水量、日照时数呈减少趋势。分析比较突变年前后两个时段的农业气候资源变化,农耕期、生长期平均积温高值区向东、向北扩展;农耕期降水量高值区、低值区面积萎缩,中值区向东南方向扩张,生长期降水量中高值区面积减少;农耕期平...

【目的】研究云南省农牧生产系统的氮素流动途径并评价其环境效应,提高农牧业氮素利用率,改善农业生态环境,为制定符合云南省农业发展规律的政策提供科学依据,实现社会经济生态的可持续发展。【方法】通过运用食物链养分流动模型(nutrient flows in food chains,environment and resources use,NUFER),从时间序列的角度分析1995—2014年云南省农牧业氮素养分流动时间分异特征,结合GIS,从空间格局角度分析2014年云南省16个地州农牧业氮素养分流动空间分布

[目的]东北地区大豆干旱严重，构建基于灾变过程的东北地区大豆干旱等级指标，分析研究区域大豆干旱时空分布特征，对大豆干旱灾害进行实时监测预警、区域防旱减灾具有重要意义。[方法]利用1961—2020年东北地区101个气象站点逐日气象资料、45个农业气象站的大豆发育期资料以及大豆历史灾情资料，通过历史灾情资料反演，基于水分盈亏指数并进行累计概率分布转换获得大豆干旱样本序列，采用K-S分布拟合检验拟合样本序列概率分布，通过t分布区间估计法确定指标等级阈值，并进行验证。在此基础上，分析大豆干旱时空变化特征。[结果]将大豆水分盈亏指数CD_(50，i)=0.56作为大豆干旱过程初始判别值，分别统计CD_(50，i)≥0.56干旱过程持续日数（D）及CD_(50，i)≥0.56逐日累加值（SDI），以此两要素构建大豆干旱灾害等级指标可以较好地反映东北地区大豆干旱发生情况，指标验证结果显示与灾情记录等级完全符合的样本占全部样本的82.4%。东北地区大豆每站平均总干旱频次最高的年份为1989年，达到1.51次·站~(-1)，其次是2007年和1977年。干旱频次整体呈由西北向东南增加的趋势，高值区集中在辽宁省北部、吉林省中西部以及黑龙江省西北部和中部地区。轻度干旱高频区集中在黑龙江西北部、吉林西部和辽宁北部地区；中度干旱频次高频区集中在整个东北地区的东部地区，干旱频次最高的站点为吉林蛟河；重度干旱频次高频区集中在整个东北地区的中部地区，发生频次最高的站点为黑龙江北安；特旱干旱频次整体呈由西北向东南减少趋势。[结论]通过构建动态化大豆干旱指标，实现大豆干旱等级动态判识，可以实时有效的对东北地区大豆干旱进行监测预警。在研究时间段内，轻旱频次最高，特旱频次最低。在20世纪60—80年代干旱高发区范围逐渐缩小，90年代之后逐渐增大，21世纪10年代又有所减小。

本文通过分析东北地区城市化的主要特征及城市化的动力机制 ,论述了城市化发展存在的问题与限制因素 ,并讨论了东北地区未来城市的发展战略。

【目的】探讨过去３０年东北地区像元尺度种植结构的时空分布特征和演变规律，为东北地区农业政策的调整提供科学基础。【方法】基于１９８０—２０１０年东北三省的玉米、大豆、水稻和小麦种植面积的县级统计数据，利用ＳＰＡＭ－ＣｈｉｎＡ模型获取１０ ｋＭ像元尺度上种植结构的分布信息，构建以像元内种植面积比例超过３０％和占比前三位的种植结构类型的判定方式，利用空间叠加方法分析种植比例及其结构类型的时空变化特征。【结果】运用像元结果初步阐明了东北地区的种植结构变化特征，首先种植规模的优先顺序在２０００年左右发生了变化，由玉米＞大豆＞小麦＞水稻变为玉米＞大豆＞水稻＞小麦；其次，３０年间共出现１４种组合类型，包括６．．．

【目的】研究我国大型地理单元内自然保护地的数量特征对当下建设以国家公园为主体的自然保护地体系具有重要意义。【方法】本文以我国东北地区为研究范围,基于研究区内594处国家级自然保护地的基础信息,从建设类型、建设时期和自然生态系统类型3方面对我国东北地区国家级自然保护地的数量特征进行了综合分析,对范围重复的国家级自然保护地进行了筛查统计。【结果】我国东北地区的国家级自然保护地数量在1956—2016年的60年间,经历了停滞、发展、爆发3个阶段,无论是类型、数量还是面积,均呈上升趋势;受自然环境和社会等因素的影响,国家级自然保护地在研究区域内分布并不均衡,具有明显的区域性;范围存在交叉重叠的国家级自然保护地多达108处,尤以自然保护区和森林公园重叠最多;以自然保护地内主要自然生态系统类型对东北自然保护地进行归类,可将其大致归为6类,森林生态系统类和内陆湿地生态系统类在数量和面积上均占据优势,草原草甸类、荒漠与沙漠类和海洋海岸类生态系统受重视程度不高,存在相当大未受保护的区域。【结论】建议未来东北地区的自然保护地形式在保持多元化的同时,也应向系统化方向发展;自然保护地规划建设多从自然生态系统的空间分布出发,更注重自然保护地类型与典型自然生态系统的一致性,以便于建设和管理;对自然保护地集中的热点区域按照主要自然生态系统类型进行优化整合,通过建设国家公园,合并空间距离邻近,保护对象存在关联的自然保护地来减少重复。此研究结果可为我国东北地区国家公园和自然保护地的建设和管理提供科学的数据支撑。

利用第五次和第六次人口普查数据,对东北地区城市收缩的空间格局、内部特征及作用机理展开多尺度探索性分析,结果显示:东北地区有13个城市出现收缩现象,占地区城市总量的31. 71%,主要集聚在东北地区边缘地带。其中,65个市辖区出现收缩,占市辖区总量的62. 50%; 124个市辖县出现收缩,占市辖县总量的51. 10%。全域型收缩城市有4个,均为资源枯竭型城市;中心型收缩城市有5个,形成市辖区人口收缩与部分市辖县人口非收缩并存的局面;边缘型收缩城市有4个,表现为市辖县收缩而市辖区非收缩。全面分析了相关的城市人口年龄结构和社会结构等空间特征,表明社会抚养负担、人口受教育程度等因素对东北地区城市收缩具有负向的作用,城市化水平、人力资本等因素对地区城市收缩具有正向的作用。