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关键词:土壤肥料;有机肥;化肥;测土配方施肥
土壤与肥料各具酸碱性,在酸性土壤上选用碱性肥料,在碱性土壤上选用酸性肥料,是减少肥料养分损失,提高肥料利用率,充分发挥肥效的合理施肥。但就目前的情况来看,农民朋友对土壤和肥料的酸碱性知之甚少,因而,他们在施肥中往往出现失误,结果是肥料用了,但增产效果不显著,甚至还适得其反。土壤养分是土壤肥力最重要的物质基础,肥料则是土壤养分的主要来源,从肥料含量上看,在我国占所有耕地60%以上的中低产田中,普遍存在着养分贫瘠的问题,绝大多数耕地缺氮,1/2的耕地缺磷,1/3~2/3的耕地缺钾,还有相当大比例的耕地还同时存在中、微量元素缺乏问题。从肥料的结构上看,20世纪50年代我国农业发展靠的是有机肥,有机肥料提供的养分比重占95%以上,化肥的比重很少;60年代有机肥的比重占80%,化肥的比重占20%左右;70~80年代有机肥的比重占60%~80%,化肥比重占30%~40%;进入90年代,有机肥的比重只占40%,而化肥的比重达到60%以上。现就土壤肥料的施用阐述如下。
一、合理施用有机肥
有机肥料是农村中利用各种有机物质,就地取材、就地积制的自然肥料的总称,又称农家肥料,根据其来源特性和积制方法可以分为四大类:第一类是粪尿肥,包括人粪尿,家畜粪尿,厩肥,禽类、海鸟粪以及蚕沙。第二类是堆沤肥,包括堆肥、沤肥、秸秆直接还田利用以及沼气池肥等。第三类是绿肥,包括栽培绿肥和野生绿肥。第四类是杂肥,包括泥炭及腐殖酸类肥料、油粕类肥料、泥土类肥料等。
堆肥是以杂草、垃圾等原料积压而成的,可因地制宜使用,最好结合春、秋耕地时作底肥。绿肥最好作豆料作物的底肥或追肥,利用根瘤菌固氮作用来提高土壤肥力。猪粪有机质和氮、磷、钾含量较多,腐熟的猪粪可施于各种土壤,尤其适用于排灌良好的热潮土壤。牛粪养分含量较低,是典型的凉性肥料,可将牛粪晒干,掺入3%~5%草木灰或磷矿粉、马粪进行堆积,加速分解,提高肥效;最好与热性肥料结合使用,或施在砂壤土和阳坡地。羊粪属热性肥料,宜和猪粪混施,适用于凉性土壤和阴坡土地。家禽类粪养分含量高,可作种肥和追肥,最适用于蔬菜。人粪尿发酵腐熟后可直接使用,也可以与土壤混成大粪土作追肥用。
二、科学施用化肥
化肥,化学肥料的简称,就是用化学和(或)物理方法制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料。只含有一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料,如氮肥、磷肥、钾肥以及次要常量元素肥料和微量元素肥料。
一要避免盲目过量单用、连用化肥。一方面,土壤是化肥的第一载体,用工业化代替生物化,用化学过程削弱生物过程,会使土壤板结,结构破坏,降低生物活性,降低肥力,如氮肥,若未被吸收,会随水流入地下水源,造成地下水污染,甚至污染江河和饮用水;尿素中氧化亚氮大量释放到空气中,会带来温室效应。过量使用化肥会使氧气减少,并使海洋沿岸水域一氧化氮增多,导致全球变暖。另一方面,化肥多是无机盐,过量、连施会产生盐类累积,在降水少的地区或干旱年份,特别是温室、大棚在无自然降水和无排水的条件下,会产生土壤次生盐渍化,从而被迫进行大水洗盐或换土,有时还会造成作物受害,从而造成减产;同时也会增加经济成本,降低产出效益。
二要平衡施肥。首先对土壤进行诊断,对作物的需要进行分析,在掌握土壤供肥和肥料释放相关条件变化特点的基础上,确定施用肥料的种类、配比和用量,科学施用。植物为了生长发育,需要吸收各种营养,而不同的作物需要的营养也不同,因此要掌握各种作物的需肥特点和需肥规律,因作物、因生长季节合理施肥,做到营养平衡。土壤是作物赖以生存的基础,化肥施入土壤,一部分被作物吸收,一部分被土壤保蓄起来,还有一部分随水流失或变成气体而损失,因而土壤因素是施肥必须考虑的前提,只有在土壤对某一养分供应不足时才需要施肥,而且肥料在施入土壤后会发生一系列变化,都会在不同程度上影响肥料的效果。因此,要对土壤进行科学的诊断,遵循“缺什么补什么、需什么施什么”的原则,因土壤缺乏而施肥,因作物需求而施用,以达到最佳效果。
三、测土配方施肥
所谓测土配方就是国际上通称的平衡施肥,一是测土,取土样测定土壤养分含量;二是配方,经过对土壤的养分诊断,按照作物需要的营养“开出药方,按方配药”;三是合理施肥,在农业科技人员的指导下科学施用配方肥。
从广义上讲,应当包括农家肥料和化肥,配方施用,因为农家肥料中含有大量的有机质,可以增加土壤的团粒结构,改善土壤、水、肥、气热状况,不仅能补充土壤中含量不足的氮、磷、钾三大元素,而且可以补充各种中、微量元素。实践证明,农家肥料和化肥配合施用,可以提高化肥的利用率5%~10%。生理酸碱性,就是把肥料施入土壤,经过植物吸收作用以后,土壤所呈现的酸碱性。根据肥料施入后土壤中呈现的酸碱性不同,可将肥料划分为生理酸性肥料、生理碱性肥料和生理中性肥料。硫酸铵是一种常用氮素化肥,施用后可在土壤中分解为铵离子和硫酸根离子,虽然这两种离子均能被植物吸收、利用,但植物吸收的铵离子量远远大于硫酸根,因而大部分硫酸根遗留在土壤中。在植物吸收铵离子的同时,又释放出氢离子,使土壤呈酸性,称为生理酸性肥料。硝酸钠、硝酸铵等肥料施入土壤后,经植物的吸收作用,土壤呈现碱性,因而称为生理碱性肥料。碳铵、硝酸铵、尿素等,施入土壤经植物吸收作用后,土壤呈现中性或接近中性,称为生理中性肥料。
参考文献:
关键词:蓝莓土壤;糠醛渣;草炭;pH值
中图分类号:S156.2 文献标识号:A 1001-4942(2017)01-0098-05
Abstract In order to explore the application effect of furfural residue in the improvement of blueberry cultivation soil, a pot experiment was designed and performed to determine the effects of different ratios of furfural residue and sulphur on soil physical and chemical properties of blueberry. The results showed that the soil pH value obviously decreased after applying sulphur for 73 days. When the application amount of sulphur ranged from 1.0 kg/m3 to 1.5 kg/m3, the improvement effect on soil pH was the best. The furfural residue could take the place of peat through adding a certain amount of sulphur, which had the effect of reducing pH value. At the same time, the contents of ammonium nitrogen and nitrate nitrogen in the soil were also increased. Therefore, it was possible to improve the soil physicochemical properties and produce good environmental benefits by means of applying furfural residue in blueberry production.
Keywords Blueberry soil; Furfural residue; Peat; pH value
土壤是植物生长过程中重要的因素,是农业生产不可忽视的一部分[1]。由于有些土壤可能不适合农作物生长或者产量较低,因此通过一定的技术改良土壤理化性质成为农业生产中的常用手段[2-4]。蓝莓因具有较高的营养价值而被人们所喜爱,但其栽培土壤条件较为苛刻,成为限制其移栽和栽培的重要因素之一[5]。蓝莓正常生长对土壤酸碱度的要求极为严格,最适pH值为4.0~4.8,pH值高于5.5时蓝莓生长不良甚至死亡[6]。蓝莓栽培生产中一般采用施用硫磺的方法降低土壤pH值,但硫磺的过度使用会改变土壤生物结构以及提高土壤含盐量,而且成本较高[7]。另外施用酸性肥料硫酸铁和硫酸铝也能降低pH值,但是对植株的根系有一定的毒害作用[8]。
糠醛渣是一种强酸性物质, 其含有较高有机质及氮、磷、钾等有效成分,另外还含有多种作物生长所需的大量和微量元素, 用其改良碱性土壤取得了较好的效果[9]。如杨柳青等[10]改良苏打盐渍土性质的盆栽研究;纪宝华等[11]采用盆栽与田间试验相结合的方法研究了糠醛渣对土壤的改良作用;蔡阿兴等[12]通过微区和盆栽试验证明糠醛渣具有较好改良土壤的作用。本试验采用以糠醛渣为材料的土壤改良措施,研究糠醛渣对蓝莓土壤的影响,以期丰富蓝莓改土的技术理论,也为形成一套糠醛渣综合施用技术体系提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
试验在山东省林业科学研究院试验苗圃进行。供试土壤:胶南蓝莓园土,土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为28.97、14.15、105.00 mg/kg,有机质含量12.33 g/kg,pH值6.00。供试有机物料为草炭和糠醛渣,其基本化学性状见表1。
试验从2014年10月5日开始,试验设计如表2,按照硫磺用量0、0.5、1.0、1.5、2.0 kg/m3,各处理编号为K1~K5、C1~C5。糠醛渣和园土、草炭和园土的体积比均为1∶1,总体积为1 L。去离子水调节土壤含水量为田间持水量的60%~80%,按试验设计用量混合装盆,保鲜膜封口,室温培养。称重法补充水分。试验开始后1、4、7、10、13、16、21、27、33、65、73、84、98、110 d取土样测定其pH值和EC值,试验结束后取出土壤风干,研磨并过1 mm筛,用于测定相关指标。
1.2 测定项目及方法
土壤pH值用pH计测定,EC值采用电位法(土水比1∶5)测定;土壤交换性盐基总量的测定采用GB7864―87[13],土壤交换性酸、交换性Al的测定采用1 mol/L KCl交换―中和滴定法[14];土壤N用2 mol/L KCl溶液浸提,NH+4N用靛酚蓝比色法测定,NO-3N用紫外分光光度法测定[15]。
1.3 数据统计与分析
采用Microsoft Excel 2013制作图表,DPS v7.05统计软件进行数据统计,用单因素试验统计分析方差和最小显著差异法(LSD) 比较不同处理间差异性(P
2 结果与分析
2.1 糠醛渣对土壤pH值的影响
蓝莓园土中添加不同有机物料及不同量硫磺粉进行室内培养,加入有机物料后随时间的延长土壤pH值的动态变化如图1所示。对于处理K,培养时间越长,pH值越低;在培养中后期,施硫磺量越多的处理,土壤pH值降低越明显,并且培养时间越长,处理间的差异越显著。处理K的pH值变化范围为4.88~5.98,至73 d时,土壤pH值明显降低;之后至110 d,土壤pH值变化趋于平稳。K5的最终pH值和C3的最终pH值相近,这说明添加一定量的硫磺,糠醛渣可以代替草炭,起到降低土壤pH值的作用。
对于处理C,在培养中后期,随施硫磺量越多的处理,土壤pH值降低越明显,并且培养时间越长,处理间的差异越显著;随培养时间的延长,处理C3、C4、C5整体呈下降趋势,而处理C1整体呈上升趋势,C2整体变化平稳。在110 d,处理C3、C4、C5的pH值分别为4.63、4.08、3.75,显著低于初始pH值。过量施入硫磺不利于蓝莓生长,考虑到经济效益,施入硫磺量在1.0~1.5 kg/m3时适合改良蓝莓土壤pH值。
2.2 糠醛渣对土壤EC值的影响
蓝莓园土中添加不同有机物料及不同量硫磺粉进行室内培养,随时间的延长土壤EC值的动态变化如图2所示。对于处理K,EC值变化范围为1 035~1 707 μS/cm,施硫量越大,EC值越高,且表现为K1
对于处理C,添加不同用量硫磺粉处理培养13天前EC值差异较小,之后随培养时间延长,施硫量越大,EC值越高,表现为C1
2.3 糠醛渣ν寥澜换恍阅艿挠跋
土壤酸化能使土壤交换性酸和交换性Al增加,交换性盐基减少,盐基饱和度降低。表3显示的是不同有机物料对土壤交换能力的影响。对于K处理,K4处理的土壤交换性酸显著高于对照K1,其它处理与对照K1差异不显著;K1~K5处理间的交换性Al差异不显著;整体上看,施硫量增加,C处理的土壤交换性酸和交换性Al呈上升趋势;施硫水平在0和0.5 kg/m3时,K处理的土壤交换性酸和交换性Al高于C处理,施硫量在其它水平时,C处理明显高于K处理。
随硫磺施入量增加,处理C的交换性盐基、有效阳离子交换量(ECEC)均呈下降趋势,其中C4、C5的交换性盐基比C1分别下降了33.05%、34.48%,且差异显著;ECEC值C5比C1下降了23.91%,但差异未达显著水平;随硫磺施入量增加,处理K的交换性盐基、ECEC值均呈先上升后下降趋势,其中K2~K5与K1差异均不显著。
自然状态下,达到动态平衡后,酸性土壤的酸度主要是由交换性Al引起,而交换性氢所占比例较小。表3结果表明,随施硫量增加,C处理(C2除外)的交换性Al/交换性酸逐渐减小,土壤变酸因素由交换性Al转变为交换性氢引起; K处理中,K4、K5的交换性Al/交换性酸显著低于K1。
在各个施硫水平上,K处理的交换性Al/交换性酸明显高于C处理,说明糠醛渣在提高土壤交换性Al/交换性酸方面优于草炭。
处理C的土壤盐基饱和度随施硫量增加而降低,C3、C4、C5比C1分别降低了4.19%、11.43%、13.88%,且差异达显著水平;而K处理的土壤盐基饱和度变化范围小,K1~K5处理间差异均不显著。
2.4 糠醛渣对土壤铵态氮和硝态氮含量的影响
铵态氮和硝态氮含量的测定结果(图3)表明,K处理的铵态氮和硝态氮含量随施硫量的增加呈现先上升后下降趋势,施硫量为1.0 kg/m3的K3铵态氮和硝态氮含量最高,与其它处理差异达显著水平;C处理的铵态氮含量则随施硫量的增加一直呈上升趋势,C1与 C5差异显著;相反,C处理的硝态氮含量呈下降趋势,C1与 C5的差异显著。
3 讨论与结论
草炭在蓝莓栽培过程中应用广泛且用量较大,由于其资源不可再生性,在改良土壤时用量较大,费用较高。因此,选取替代基质将有利于生产,降低费用,有利于可持续发展[13]。故而本试验选取糠醛渣,期望能够部分替代草炭。糠醛渣的理化性质与草炭显著不同,首先表现在pH值上,草炭pH值在4左右,而糠醛渣pH值则低于2,这正是以糠醛渣降低土壤pH值的基本理论依据[16];另外,糠醛渣中含有的腐植酸、醋酸和游离的硫酸根对降低pH值也有一定的作用,因此糠醛渣用在降低土壤pH值上能够取得较好的效果[17]。其次,糠醛渣疏松多孔,具有良好的吸附性,掺入土壤中能够降低土壤粘度和pH值,提高土壤通透性;糠醛渣中全钾和有机质含量高于草炭,因此将糠醛渣掺入土壤必能有效改善土壤理化性质,促进植株生长[16]。
蓝莓园土添加糠醛渣后施用不同浓度硫磺处理,栽培基质pH值的降低主要发生在培养时间的73 d前,之后至110 d,pH值变化趋于平稳。施硫磺量在1.0~1.5 kg/m3时,土壤pH值适合蓝莓生长,糠醛渣能够代替草炭,改善土壤质地,有利于高效利用和节约成本,增加糠醛渣的新用途,提高其利用效率,有利于节能环保。整体上看,施硫量增加,土壤EC值提高,但硫磺在草炭与园土中比在糠醛渣与园土中更有利于提高土壤EC值;土壤交换性酸和交换性Al呈上升趋势,这是由于施加了酸性物质,土壤pH值降低,可使土壤氮素中铵态氮含量增加,促进硝化作用。未施硫时,糠醛渣的土壤交换性能高于草炭,这可能是由于糠醛渣本身的理化性质决定的,但是它的持续效果时间短,需要施入更多的硫磺才能达到与草炭相同的效果。施硫磺量增加,交换性Al/交换性酸逐渐降低,这表明土壤酸化成分中交换性氢的主导作用在加重。
N是植物生长中较为重要的营养元素,也是衡量土壤肥力的重要指标,其含量升高可以促进植物生长[18]。本研究表明糠醛渣能够在一定程度上提高土壤中铵态氮和硝态氮含量,这可能是因为糖醛渣降低了土壤pH值,而酸性环境中,pH值越低,土壤中部分矿化微生物的丰度较高,越有利于微生物将矿化N转化为铵态氮和硝态氮[19]。因此,本研究结果表明添加糖醛渣在一定程度上改良了土壤的理化性质,可为蓝莓生长提供一定有利条件。
参 考 文 献:
[1] Pender J L, Kerr J M. Determinants of farmers’indigenous soil and water conservation investments in semi-arid India[J]. Agricultural Economics, 2016, 11(4):113-125.
[2] 刘方春, 邢尚军, 马海林, 等. 根际促生细菌 (PGPR) 对冬枣根际土壤微生物数量及细菌多样性影响[J]. 林业科学, 2013, 49(8):75-80.
[3] 赵珊珊, 李亚东, 张志东,等. 秸秆改良土壤对越橘叶片生理指标的影响[J]. 东北农业大学学报, 2009, 40(11):47-51.
[4] 刘方春,邢尚军,马海林,等. 干旱生境中接种根际促生细菌对核桃根际土壤生物学特征的影响[J]. 应用生态学报,2014, 25(5): 1475-1482.
[5] 文荣, 曾玮玮, 李云霞,等. 高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性综合评价[J]. 园艺学报, 2012, 39(4):637-646.
[6] 董克锋, 刘方春, 姜惠铁. 青岛蓝莓园土壤pH值与主要养分分析[J]. 中国农学通报, 2016, 32(3):141-145.
[7] 付燕, 杨芩, 张杰,等. 几种物质对蓝莓土壤pH值及有效N、P、K的影响[J]. 北方园艺, 2016(12):179-182.
[8] 于智卫, 傅友强, 沈春鹏,等. 不同作物对赤红壤酸铝毒害的响应研究[J]. 土壤通报, 2011,42(6):1476-1480.
[9] 孙军娜, 董陆康, 徐刚,等. 糠醛渣及其生物炭对盐渍土理化性质影响的比较研究[J]. 农业环境科学学报, 2014,33(3):532-538.
[10]杨柳青, 付明鑫. 糠醛渣对苏打盐渍土的改良效果研究[J]. 土壤与肥料, 1992(1):13-16.
[11]纪宝华, 胡童坤. 利用糠醛渣改良碱性中低产土壤[J]. 新农业, 1993(11):13.
[12]蔡阿兴, 俞仁培. 低矿化碱性水灌溉引起土壤次生碱化的防治[J]. 土壤通报, 1993,24(4):148-150,153.
[13]刘光菘. 土壤理化分析与剖面描述[M]. 北京:中国标准出版社,1996.
[14]鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京:中国农业出版社,2000.
[15]鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京:中国农业科技出版社,2000.
[16]Zwieten L V, Kimber S, Morris S, et al. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility[J]. Plant and Soil, 2010, 327:235-246.
[17]刘方春, 马海林, 马丙尧, 等. 容器基质育苗中保水剂对白蜡生长及养分和干物质积累影响[J]. 林业科学,2011, 47(9), 62-68.
关键词:土壤源热泵空气源热泵热源热汇
引言
随着我国人民生活水平的提高,人们对室内热舒适度的要求也越来越高。室内环境不再是“冷在三久,热在三伏”,而是全年维持在一个舒适的水平上。热泵由于集供热与制冷于一机的良好性能,深受人们的喜爱,成为暖通空调领域一颗炙手可热的新星,异军突起,发展十分迅速。本文着重介绍土壤热交换式地热热泵。
一、土壤源热泵的优点
土壤源热泵的优点
1、资源可再生利用
土壤源热泵技术利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换,而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能,相当于人类每年利用能量的500多倍,且不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这是储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,也是清洁能源。与地面上环境空气相比,地面5m以下土壤温度全年基本稳定且略低于年平均气温,可以分别在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从热力学原理上讲,土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。而且土壤源热泵系统不会把热量、水蒸气及细菌等排人大气环境,符合当前可持续发展的战略要求。通常土壤源热泵消耗lKW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量,这多出来的能量就是来自土壤的能源。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的土壤源热泵,平均来说可以节约用户30%~40%的供热制冷空调的运行费用。高效的土壤源热泵机组,平均产生1冷吨的冷量仅需0.88kW的电力消耗,其耗电量仅为普通冷水机组加锅炉系统的30%~60%;
2、投资少,运行费用低
与传统空调系统相比,其一次性投资可节省15%~25%,每年运行费用可节约40%左右。采用土壤源热泵系统,由于土壤的温度理,土壤源热泵可以比风冷热泵具有更高的效率和更好的可靠性,其热源温度全年较为稳定,一般为l0-25℃。而且土壤源热泵系统可用于供暖、空调,还可提供生活热水,一套系统可以替换原来的锅炉、空调制冷装置或系统,一机多用;不仅适用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的供热和空调。此外,机组使用寿命长,均在20年左右;机组紧凑、节省空间:维护费用低;自动化控制程度高,可无人值守。土壤源热泵中的热源不是指地热田中的热气或热水,而是指一般的常温土壤,所以对地下热源没有非凡要求,可在中国绝大部分地区应用。 土壤源热泵系统的COP值一般在3~6左右,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中心空50%~60%。
3、占地面积少
机房占地面积小,节省空间,可设在地下;
4、绿色环保
土壤源热泵系统利用地球表面浅层地热资源,没有燃烧,没有排烟及废弃物,情节环保,无任何污染,土壤源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,假如结合其它节能措施节能会更明显。虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;土壤源热泵系统属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,安装在绿地、停车场下,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。土壤源热泵系统没有冷却塔和其它室外设备,没有中心空调集中占地问题,节省了空间和地皮,为开发商带来额外利润,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象;
5、自动化程度高
机组内部及机组与系统均可实现自动化控制,可根据室外温度变化及室内温度要求控制机组启停,达到最佳节能效果,同时节省了人力物力; 可自主调节机组,能够任意调机,投资者可按需要调整供给时间及温度,完全自主; 一机多用,即可供暖,又可制冷,在制冷时产生的余热还可提供生活生产热水或为游泳池加热,最大限度的利用了能源。
土壤源热泵的缺点
1、埋地换热器受土壤性能影响较大,土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热有较大影响; 2、连续运行时热泵的冷凝温度和蒸发温度受土壤温度的变化发生波动; 3、土壤导热系数较小,换热量较小。已有的经验表明,其持续吸热速率一般为25W/m2,所以当供热量一定时,换热盘管占地面积较大,埋管的敷设无论是水平开挖布置还是钻孔垂直安装,都会增加土建费用。
二,土壤源热泵的工作原理和特点
土壤源热泵与空气源热泵的工作原理相同,即夏季从室内取出余热释放到室外,冬季从室外取热释放到室内。图1示出土壤源热泵系统。夏季,即制冷工况时,热泵工质在室内侧换热器的蒸发将室内余热取出,在室外侧换热器(大地盘管)中进行热量交换,将余热放至室外,室内空气得到了冷却;冬季,即在制热工况时,四通换向阀转换方向,热泵工质在室外侧换热器(大地盘管)内蒸发而从室外吸取热量,在室内侧换热器中将热量释放给室内空气,实现向室内供热。土壤源热泵以大地为热源和热汇(heat source and heat sink),利用埋在地表浅层的换热器作为中间换热设备,冬季从大地取热,夏季向其放热。
土壤源热泵的特点
土壤源热泵具有许多优点,它对节能和减少环境污染等方面都有积极的意义。
首先土壤源热泵具有较高的经济性,节能效果明显。将土壤源热泵和空气源热泵进行对比便可说明土壤源热泵是高效的。空气源热泵利用室外空气作为热源和热汇,而室外空气随季节变化十分明显,图2示出我国几个典型城市室外空气温度全年变化曲线图。由图中可以看出,各地室外空气全年温度变化较大。这便使得空气源热泵的制冷、制热量随季节变化而波动幅度很大。在冬季最冷月,室外空气温度也达到全年最低,空气源热泵的工质从室外吸取热量也变得越发困难;夏季则相反,最热月空气源热泵工质向室外空气放热则越发困难[3]。这常常使空气源热泵的制冷量、制热量达不到用户要求
土壤源热泵具有良好的环保特性。我国城市化的发展,迫切需要减少城市燃煤采暖造成的污染。而同时,人们又对制热制冷提出更多的要求。土壤源热泵恰好提供了这一矛盾的解决方法。土壤源热泵的热源和热汇是大地,属可再生能源,无任何燃烧设备,无排烟,没有废弃物,虽然其驱动能源仍是直接或间接使用化石燃料,但与燃烧化石燃料的锅炉供热方式相比,大大减小了对环境的污染。据资料介绍[3],热泵供暖的能耗约为锅炉供暖能耗的0.78,CO2和SO2的排放量分别为锅炉供暖的0.78和0.65。
此外利用土壤源热泵供暖具有良好的舒适性。普通的空气源热泵常有吹冷风的感觉。因其处理后的空气温度虽高于室内空气温度,却低于人们皮肤的温度。土壤源热泵便不会产生这种现像。其处理后的空气温度高于人们皮肤的温度,因此有良好的舒适性[4]。
当然,同空气源热泵相比,土壤源热泵也存在一些不足。比如土壤源热泵的占地面积较大。据国外的一些报导,大于20JRT(JRT日本冷吨,1JRT约合3.861kW)小于30JRT,对于水平热交换器,一个典型的停车场的地表面积不够[1]。
对于这一点,也可以合理的利用,使其扬长避短。例如,在土壤热交换器的上方可建造停车场,或者可以作为运动场,或者进行园艺绿化等等。
而且土壤源热泵初投资较大。土壤源热泵初投资不但包括传统空调系统的地面上的管路及设备的费用,还要包括地面下的换热器的费用,而且还包括初期的勘测、钻孔、及地下管路敷设等费用。北方地区还要考虑防冻,水管要进行保温,也增加了初投资。据统计,当土壤热交换器的投资较低时,投资回收期在0.5到3年之间,大多低于2年;当土壤热交换器的投资较高时,多数情况下投资回收期在2到3.5年之间[1]。
七,结束语
被告(上诉人 反诉原告):王某
2006年5月20日,王某(乙方)与回车镇黄湾村十一组(甲方)签订“征荒坡协议”约定:“……乙方征用甲方坡地及土地总费用为3万元。乙方必须将征地款一次性付给甲方,否则甲方有权终止合同。乙方在施工过程中,甲方负责协调好当地邻里关系,若发生纠纷,甲方负责协商解决。本次乙方征用甲方坡地为一次性买断,乙方拥有征用地的使用权。乙方在国家法律、法规、政策允许的范围内可以自行在征用的坡地上进行合理的改造和建设。……”2010年1月20日,王某与杨某签订“地皮转让合同”约定:王某将自己原买来的黄湾村河边组公路边一块地皮转让给杨某,转让价24.3万元;合同签订时交款10万元,剩余款待地皮挖好后交清;王某负责处理村组纠纷和河边道路不让过车事情;杨某负责处理土地和公路交费事情;如有违约支付对方违约金10万元。2010年1月21日,杨某支付王某地皮转让费10万元,王某给杨某出具了收条。杨某将荒坡挖至与西淅公路基本相平后,准备用以建设加油站,后由于某些原因无法实施,于是杨某以“地皮转让合同”无效为由,要求王某返还已付款10万元,为此双方发生纠纷。在庭审过程中,双方对荒坡上原有树木被毁损失及现有场地恢复至原有荒坡能种植附属农林作物的状态所需要的费用协商确定为共计1万元。
另,在二审过程中,原告王某提交五张照片,依此证明双方争议的土地开挖后的现状。
一、杨某的诉讼请求
1、双方所签订的土地使用权转让合同无效。
2、王某返还杨某已付款10万元。
二、王某的答辩理由及反诉请求
答辩理由:
1、双方签订的土地使用权协议实属是一种土地承包权流转,应是有效的合同。
2、杨某违约在先,应承担违约责任。
反诉请求:
1、杨某应支付违约金10万元。
2、若合同无效,应赔偿损失或恢复原状。
三、王某的上诉请求
1、原审适用法律错误,双方签订的土地使用权协议实属是一种土地承包权流转,原审认定双方签订的合同无效错误,该土地并不必要征收为国有。
2、杨某建设加油站与我无关,应当认定为合同有效,杨某应承担违约责任。
3、原审判决显失公平,明显偏袒被上诉人,由于杨某的原因不愿履行合同,违约在杨某,而原审法院在没让杨某承担开挖荒山时将荒山上的黄土、岩石丢弃给我造成的损失请求的情况下,判令对我造成的损失双方各承担50%显失公平。
请求二审法院撤销原审判决,一、二审诉讼费用由杨某承担。
四、杨某的答辩理由
1、上诉人称其与答辩人所签约“地皮转让合同”是土地承包权流转合同完全是无理狡辩,不论是从合同的字里行间所表现的内容,还是从字面所反映出的本质性质,均反映出该合同是土地使用权的转让,而不是土地承包经营权的流转。根据法律规定,土地在任何情况都归国家或集体所有,但这并不是影响土地使用权的转让,况且能转让的就是土地使用权,所有权不能转让,因此,上诉人关于合同性质的辩解是谎谬的。上诉人在上诉状中多处称“上诉人拥有的只是土地使用权,转让的也是一种使用权”,充分表明了合同转让的是土地使用权,而不是承包流转。
2、根据《合同法》第58条关于无效合同的处理结果,一审关于返还和赔偿的判决公平合理,完全有事实依据和法律依据。
综上所述,应当驳回上诉人的无理请求,维持原判。
一、一审法院的认定和判决
王某与回车镇黄湾村十一组签订的“征荒坡协议”的合同目的是转让土地使用权,王某利用受让的土地使用权进行建设施工。王某与杨某签订“地皮转让合同” 的合同目的也是转让土地使用权,杨某利用受让的土地使用权建设加油站。合同的目的和内容决定合同的性质,王某与黄湾村十一组之间不是农村土地承包关系,王某与杨某之间也不是农村土地承包经营权流转关系,而是土地使用权转让关系。本案双方当事人的合同标的是农村集体所有的土地使用权,该土地未被国家征收转为建设用地,杨某建设加油站也非经依法批准兴办乡镇企业,或乡(镇)村公共设施、公益事业建设使用农村集体所有的土地使用权,因此杨某与王某签订的“地皮转让合同”违反上述法律强制性规定,属无效合同。杨某主张合同无效符合法律规定,本院予以支持。
无效的合同无须履行,不存在违约的问题,故王某主张杨某承担违约责任,本院不予支持。《中华人民共和国合同法》第五十八条规定,合同无效,因该合同取得的财产,应当予以返还。有过错的一方应当赔偿对方因此所受到的损失,双方都有过错的,应当各自承担相应的责任。据此规定,杨某要求王某返还已付款1O万元理由正当,本院予以支持。
杨某、王某均应当知道该土地归集体所有,王某无权转让该土地使用权,转让该土地使用权的合同违反法律强制性规定,因此杨某、王某对造成合同无效均有同等过错,应当按照各自的过错赔偿对方5O%的损失。
综上,一审法院判决:一、原告(反诉被告)杨某与被告(反诉原告)王某于2010年1月20日签订的“地皮转让合同”无效。二、被告(反诉原告)王某返还原告(反诉被告)杨某已付款10万元。三、驳回被告(反诉原告)王某的其他反诉请求。案件受理费2400元,反诉费2300元,合计4700元,杨某负担200元,王某负担4500元。
二、二审法院的认定和判决
1、土壤是培育农作物的重要基质,是农作物赖以生存的物质基础,是供给农作物生长所需要的水、肥、气、热的主要源泉。这是以为土壤是由矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气组成的。
2、矿物质是组成土壤的最基本物质,它能提供农作物所需的多种营养元素。对改善土壤的理化性质和土壤团粒结构以及保水、供水、通风、稳温等都有重要作用。
3、土壤水分是农作物必不可少的物质条件。
4、土壤空气是农作物根系吸收作用和微生物生命活动所需要的氧气的来源,也是土壤矿物质进一步风化及有机物转化释放出养分的重要条件。
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【关键词】:土地使用权转让;计税价值;评析
【引言】目前土地使用权转让税收问题,存在不公平、不合理现象,这主要是由于在不同程度商对转让的法律依据不明,对转让的规范程序不清、对转让标的土地使用权内涵范围和内涵价值不透造成的。在此,笔者对这些情形结果分门别类地加以阐述和明晰,以求得相应的税负合法与公平。
一、土地使用权转让概念内涵及程序
1.1土地使用权转让的法定特定涵义。
出让土地使用权已经形成较为规范的法律体系,其法律法规主要有《中华人民共和国城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例》、《中华人民共和国城市房地产管理法》、《房地产转让管理规定》,据此,土地使用权转让法律概念是指土地使用者将土地使用权再转移的行为,包括出售、交换和赠送等方式,转让是按法定的程序和条件进行的。这个概念中,土地使用权,性质是国有,取得类型是出让。平常所说的土地使用权转让的法律概念就是如此,全面的描述就是国有出让土地使用权的转让。不能把其他类型或性质的土地使用权与之相混淆,而在操作中按雷同程序转让。对此,国家专业机构也许对此比较清楚些,但是被管理对象也许含混些。
1.2土地使用权转让特定概念的例外。
1.2.1划拨土地使用权转让的实质。划拨土地使用权转让是国有出让土地使用权转让的例外,实质是补办出让等有偿使用手续或补办其他体现国有土地使用权的手续,与此同时划拨土地使用权本身的价值也在市场主体之间发生转移。转让所涉及的当事人有三个,包括国家、原划拨土地所有权转让者、土地使用权和所附着不动产的受让者。在此,从划拨土地使用权概念和转让程序的角度予以明晰。
1.2.2划拨土地使用权法律概念。根据《房地产管理法》,土地使用权划拨,是指县级以上人民政府依法批准,在土地使用者缴纳补偿、安置等费用后将该幅土地交付其使用,或者将土地使用权无偿交付给土地使用者使用的行为。根据《城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例》,划拨土地使用权是指土地使用者通过各种方式依法无偿取得的土地使用权。这里说的无偿取得是相对的,相对于国家这一主体而言的,肯定是无偿的,而相对于国家之外的其他权利主体,不一定是无偿的。
1.2.3划拨土地使用权转让程序。根据《房地产管理法》,以划拨方式取得土地使用权的,转让房地产时,应当按照国务院规定,报有批准权的人民政府审批。有批准权的人民政府准予转让的,应当由受让方办理土地使用权出让手续,并依照国家有关规定缴纳土地使用权出让金。以划拨方式取得土地使用权的,转让房地产报批时,有批准权的人民政府按照国务院规定决定可以不办理土地使用权出让手续的,转让方应当按照国务院规定将转让房地产所获收益中的土地收益上缴国家或者作其他处理。
按此程序,划拨土地使用权转让实质是国家是对受让方直接或间接实现所有权。先行对不动产转让方实施出让行为,然后再行转让,就属于国家对不动产受让方间接实现土地所有权;此外,国家可以对不动产转让方直接实施出让行为而实施土地所有权。按照法律法规规定可以使用划拨土地使用权的受让主体,可以保留取得方式,但是在法律上,依然是国家行使所有权,重新以划拨的方式配置了土地。
1.3集体划拨土地使用权的转让。
1.3.1集体划拨土地使用权的内在涵义。根据《中华人民共和国土地管理法》,国有土地和农民集体所有的土地,可以依法确定给单位或者个人使用。使用土地的单位和个人,有保护、管理和合理利用土地的义务。集体有的土地依法用于非农业建设的,由县级人民政府登记造册,核发证书,确认建设用地使用权。在此,使用集体土地的单位和个人享受的集体土地使用权,“确定”的行为涵义就是取得的方式为划拨,就形成了集体划拨土地使用权。
1.3.2集体划拨使用权转让前置程序。按照目前的法律制度提供的途径,并且这样的途径在可实施情况下,先将集体土地征收为国家所有,再按照国有土地出让和转让的法律程序进行转让,从而间接实现集体划拨使用权转让。这里的转让实质含义只能是前一主体让出土地使用权,后一主体得到使用权,但前者让出的土地使用权与后者得到的使用权在性质和类型上迥乎不同,有时还可能附带性出现用途的变更。此过程中,涉及的民事主体有转让方、受让方、集体土地所有者、出让方,另外还有实施审批行为的行政主体。这里所要提及的是转让前置程序的例外,就是当时受让方是符合使用集体土地使用权的主体时,实质上就成了纯粹地面上建筑物、构筑外等的转让,集体使用权的被所有者重新予以了相应的配置,只须转让方、受让方、所有者三方依法合意即可,在受到申请时,法定的行政主体予以备案,而没有审批的必要。
1.3.3集体土地所有权征为国有的方式。集体土地所有权征为国有,主要有强制性和非强制性两种方式。征收是属于强制性的方式,根据《中华人民共和国物权法》,为了公共利益的需要,依照法律规定的权限和程序可以征收集体所有的土地和单位、个人的房屋及其他不动产。同时根据《中华人民共和国土地管理法实施条例》,违反土地管理法律、法规规定,阻挠国家建设征用土地的,由县级以上人民政府土地行政主管部门责令交出土地;拒不交出土地的,申请人民法院强制执行,以及如此等有关条款,可以认定征收土地具有强制性;征购属于非强制方式,但法律对征购的概念与实际应用鲜有提及,笔者认为,非直接公共利益的需要或非公共利益的需要,将集体所有的土地征为国有的,属于土地征购行为,属于较为平等的民事主体关系行为。
二、对应土地使用权转让程序的计税依据
2.1国有出让土地使用权转让中的计税依据。
根据《契税暂行条例》、《契税暂行条例实施细则》及财政部、国家税务总局《关于契税征收中几个问题的批复》[财税[1998]96号]规定,土地使用权出让、土地使用权出售、房屋买卖的计税依据是成交价格,即土地、房屋权属转移合同确定的价格,包括承受者应交付的货币、实物、无形资产或者其他经济利益。因此,合同确定的成交价格中包含的所有价款都属于计税依据范围。土地使用权出让、土地使用权转让、房屋买卖的成交价格中所包含的行政事业性收费,属于成交价格的组成部分,不应从中剔除,纳税人应按合同确定的成交价格全额加行政事业性收费计算缴纳契税。所以国有出让土地使用权转让时,税收机关和作为协助执行机关的国土资源管理部门或出让人要求土地受让人提供税收价值构成依据时,主要应当包括出让金收据、转让前的纳税收据以及其他一切行政事业性收据。在转让时,没有成交价格或成交价格明显偏低,则应根据财政部、国家税务总局《关于国有土地使用权出让等有关契税问题的通知》【财税[2004]134号】的要求,征收机关可依次按下列两种方式确定:1、评估价格:由政府批准设立的房地产评估机构根据相同地段、同类房地产进行综合评定,并经当地税务机关确认的价格。2、土地基准地价:由县以上人民政府公示的土地基准地价。当然第二种情况需要税政机关专业人员熟练完成基准地价在具体宗地条件下的价值转换工作,否则,会因忽视容积率、时点、宗地个别条件等引起的价值差异而导致税负的不公平。
2.2划拨土地使用权转让中的计税依据。
根据财政部、国家税务总局《关于国有土地使用权出让等有关契税问题的通知》【财税[2004]134号】,出让国有土地使用权的,其契税计税价格为承受人为取得该土地使用权而支付的全部经济利益。先以划拨方式取得土地使用权,后经批准改为出让方式取得该土地使用权的,应依法缴纳契税,其计税依据为应补缴的土地出让金和其他出让费用。已购公有住房经补缴土地出让金和其他出让费用成为完全产权住房的,免征土地权属转移的契税。
所以国有划拨土地使用权的转让,其划拨价格在转让方、受让方之间转移,其交易价格是计税的价值依据;但同时出让手续时发生了出让人与受让人之间的交易行为,计税依据是应补缴的土地出让金加其他出让费用。因此在直接出让土地使用权给受让方的情况下,受让实际纳税的计税依据依然是全部土地价值。如果直接出让给转让方,此时,还没发生划拨土地使用权价格的交易,转让的纳税依据是应补缴的土地出让金加其他出让费用。直接补办出让手续给转让方还是受让方,纳税程序是有所差别的。
2.3集体土地使用权转让中的计税依据。
集体土地使用权转让有两种情形,一是不符合使用集体土地的受让者,按照征地前置程序实现转让、受让行为的,按照上述出让和转让程序计算计税依据,二是符合使用集体的受让者,按照集体土地使用权依法另行配置的程序,实现“转让、受让”行为,这个程序中,因为是非交易行为,依法不属于征税范畴,交易者所以缴纳的只是房屋建筑物、构筑物、附着物等的契约税。
三、结论。
在现行土地产权制度下,涉及土地使用权转让的法律、法规、规章众多,法律体系复杂,形成了不同土地使用权权性质、类型,其转让所以适用的法律、法规和程序比较专业化,国土资源管理部门必须率先熟练掌握,才能很好的协助税政机关正确征税;税政机关只有根据国土资源管理方面的法律、法规并结合税收的方面法律、法规、规章、以及规范性文件配套适用,才能很好地把握不同的土地使用权流程的环节、弄清交易过程环节的计税依据所包含的价值内涵,才能做到纳税与否正确、纳税依据客观,体现土地使用权转让税负上的社会公平。
参考文献
[1]崔建远. 中国房地产法律研究[M]. 北京:中国法制出版社,1995 [2]王卫国,王广华. 中国土地权利的法制建设[M]. 北京:中国政法大学出版社,2002
[3]罗杨东. 划拨土地使用权有关法律问题研究[J]. 新时代论坛,2003(4)
[4]于东,张继安. 浅议划拨土地的收益征收[J]. 北京房地产,2005(6)
[5] (美)雷利・巴洛维. 土地经济学[M]. 谷树忠译. 北京:农业大学出版社,1989
[6]王. 城市土地市场供应法律问题[M]. 北京:法律出版社,2005
遥感技术具有宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势,为矿区土壤重金属污染评价提供了可行的方法。本文综述了遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究,并对其进行了展望。
关键词:
遥感;土壤;重金属
1.引言
矿产资源是生产资料和生活资料的重要来源,人类社会的发展进步与矿产的开发利用密不可分。矿产的开采、冶炼、加工过程中大量的铅、锌、铬、镉、钴、铜、镍等重金属以及类金属砷等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。根据2014年4月17日环境保护部、国土资源部的《全国土壤污染调查公报》,“全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,总的超标率达16.1%”、“在调查的70个矿区的1672个土壤点位中,超标点位占33.4%,主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃”。资源、环境是制约社会经济发展的两大瓶颈,如何克服这个瓶颈问题同时又能实现矿山开发的可持续发展,是我国社会必须面对和解决的紧迫的社会问题[1]。传统的土壤重金属污染监测方法有实验室监测、现场快速监测等方法。实验室监测方法虽然测量精度高,但是存在劳动强度大、采样分析费时,适用范围小的缺点;现场快速监测法虽然具有大面积、连续、高密度获取信息的特点,但是还大多处于定性或半定量的试验阶段,易受周围因素影响[2]。各种岩石、土壤、植被及水体等均有各自独特的光谱特征。地物光谱特征的差异,是遥感技术识别各类地物的主要依据,也是应用遥感技术开展土壤重金属污染评价的理论基础。遥感技术以其宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势,在矿区土壤重金属污染评价中起到了积极的先导作用,并取得了良好的应用效果。一般情况下,土壤中的有机质、水分、铁氧化物、重金属等对土壤光谱反射率有一定影响。国外相关研究起步较早,始自20世纪六十年代土壤光谱研究[3]。国外有研究中表明,当土壤有机质含量超过2%,铁氧化物、重金属等光谱信息有可能被土壤中的有机质的光谱信息所掩盖,进一步加大了光谱信息提取的难度;同时土壤的反射率会因铁氧化物的存在而在整个波谱范围内有明显的下降趋势,土壤的光谱反射率都朝着蓝波方向下降,并且这种下降趋势可以扩展到紫外区域[4],相关研究陆续拓展至矿区重金属污染中来[5];国内自20世纪八十年代在云南腾冲系统地开展土壤光谱与理化性状关系的研究[6~7],并于九十年代末开展遥感技术在矿区重金属污染监测的探索。目前遥感技术对矿区土壤重金属污染评价研究主要有两个方向:一是植被反演。根据地表植被覆盖以及重金属在植被根茎、叶片中富集,植被在重金属胁迫下叶绿素等光谱特征发生变化的特点,通过植被光谱数据反演土壤中的重金属含量,间接评价重金属污染。二是土壤监测。利用重金属对土壤波谱特性的影响,通过土壤光谱数据监测重金属含量[8-10]。
2.植被反演方法
植被在生长发育的过程中,矿区土壤中的重金属被吸收和富集,对植物的产生的影响主要体现在长势方面产生了生物地球化学效应,如色素含量、水含量、叶面温度的变化,进而影响植被的光谱反射率,植被光谱的变化能够在遥感光谱信息中有所体现。基于以上认识,可以通过植被光谱信息、波谱曲线变化的分析提取污染信息[11]。不同植物对重金属敏感性不同,重金属胁迫导致植物体内生物化学成分发生改变,使电磁波谱反射特性不同。植被反演方法的原理是,运用遥感技术研究重金属污染条件下植被光谱特征变化,建立植被光谱特征与重金属污染条件下植被生长状态参数变化之间的关系[7];研究叶绿素含量与重金属污染之间的关系,分析叶绿素变化敏感的光谱指数及其响应规律,并进行了区域应用与验证[11-13]。研究表明,随着土壤中重金属含量增加,植被近红外、可见光反射光谱特征发生显著变化,表现为可见光光谱反射增强,近红外光谱减少,红边移动范围减少[14-15]。此方法适用于矿区植被覆盖较茂密的区域。王杰等(2005年)以江西德兴铜矿去为实验区,采用美国陆地卫星(Landsat)ETM+数据,采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增强影像视觉效果,对污染区的植被的波谱曲线与正常区的同种植被的光谱特征作对比,总结出受毒化植物叶冠的波谱形态与正常植物叶冠的波谱形态相比发生的形态变异的特征,总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度,分析出不同污染区植物的受毒害程度[16]。雷国静等(2006年)在南方植被茂密区离子型稀土矿区采用高分辨率QuickBird遥感数据采取坐标换的方式,消除土壤信息干扰,获取了较真实的植被受污染影响程度的信息,运用了归一化植被指数密度分割方法和通过旋转二维散点图获得植被绿度方法来提取植被污染信息,取得了较好的效果[17]。李新芝等(2010年)以肥城煤矿区为实验区,将SPOT-5数据2.5米分辨率的全色波段进行小波变换、主成分分析等融合方法提高图像的空间信息量,综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取矿区植被信息,并制作了植被等级分布图,确定了不同污染程度的植被覆盖面积,与矿区污染分布的规律具有较好的一致性[11]。黄铁兰等(2014年)以广东大宝山矿区及周边10公里范围作为研究区,分别以ASTER及QuickBird为数据源,采用植被指数法和植被绿度法对植被污染信息进行识别,对获取的植被绿度信息图像进行密度分割,获得植被污染程度及分布情况。同时建议大范围的矿山植被污染信息的识别,考虑到项目综合成本等因素,采用ASTER等低分辨率的数据源,选择植被绿度指数法进行识别。对于小范围的典型矿区,可选用QuickBird等高分辨率的数据源,用植被指数法进行识别[18]。由于混合像元、大气效应的存在,植被信息提取过程中容易出现错分、漏分现象;相关系数的设置易受经验的影响。同时信息提取易受云层、山体阴影和人类生产活动的影响,均存在一定的误提现象。未来应加强信息提取技术、多源遥感数据在植被反演中的应用研究,以解决上述问题。
3.土壤监测方法
土壤是由多种物理化学特性不同的物质的组成的混合体,例如有机质、重金属、水、其他矿物质等。各种物质均有发射、反射、吸收光谱的特性,都会对土壤光谱特征产生影响,同时植被覆盖也对土壤光谱的监测有较大影响,因此对于通过土壤光谱数据直接监测土壤重金属含量的研究,尚处于探索阶段。土壤监测方法的原理是,利用光谱分析方法室内测定土壤发射光谱数据,经线性回归分析或指数回归分析、标准化比值计算、特征光谱宽化处理后,利用回归分析方法建立重金属元素含量与发射率变量之间的土壤重金属反演模型,定量反演出矿区土壤重金属含量[19-23]。此类方法适用于植被覆盖率较低的地区。ThomasKemper等(1998年)在西班牙Aznalcóllar尾矿库溃坝事件土壤重金属污染监测中,基于多元线性回归分析(MLR)和人工神经网络(ANN)方法分别通过化学分析、特征光谱--近红外反射光谱(0.35−0.35μm)手段监测土壤重金属含量,两种手段对As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六种元素监测有较高的相似度。为相似矿区环境的监测提供了较好的借鉴意义[13]。李淑敏等(2010年)以北京为研究区,研究土壤中8种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)的含量与热红外发射率的关系,分析了土壤重金属的特征光谱,并模拟预测了重金属含量的回归模型,为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础[24]。宋练等(2014年)以重庆市万盛采矿区为研究区,通过光谱特征物质之间的自相关性来分析土壤中光谱特征物质,在回归分析的基础上建立As、Cd、Zn重金属含量的遥感定量反演模型,监测三种重金属含量,结果表明土壤在近红外波段和可见光波段的反射值比值与土壤中As、Cd、Zn含量存在较好相关性[25]。部分研究对波段选择和光谱分辨率的重要性认识不高,影响了重金属元素光谱信息识别、重金属污染预测精度;土壤中绝大部分重金属,如铅、锌、铬、砷等在可见光—近红外波段区间的光谱特征较弱,易被植被、土壤波谱信息掩盖,对直接利用土壤重金属光谱特征来提取污染信息带来了难度。研究发现,铁氧化物的波谱特征较明显,今后需加强土壤中重金属与铁氧化物相关性的研究,以提高污染信息提取的准确性。
4.未来展望
近年来,遥感技术用于矿区土壤重金属评价取得了一定进展,今后要在以下几个方面寻求突破:
(1)研究遥感信息提取新技术新方法。地物波谱特性易受土壤成分、大气效应、植被等环境噪音的影响,需进一步加强波谱信息提取技术的研究,以提高遥感信息提取的准确性。
(2)加强田间光谱测量研究。目前对土壤重金属监测仅局限于实验室级别的光谱监测,需要进一步探讨其他因素对重金属吸附的影响以建立准确的土壤重金属含量光谱估算模型,并进行大量而精确的实验室与田间的光谱测量工作。
(3)由定性监测向定量监测转变。遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究大多是定性或半定量评价,尚达不到定量评价。需在遥感反演土壤污染信息模型与理论方法、土壤重金属含量与光谱变量的相关关系等方面加强研究,以接近或达到定量评价污染的水平,进而利用遥感技术评价大面积土壤污染及修复。
(4)研制高性能的卫星,提高遥感信息获取能力。作为中国16个重大科技专项(2006年~2020年)之一的高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段,其中2014年8月发射升空的高分二号卫星空间分辨优于1m,这必将改变遥感数据普遍采用国外遥感数据(SPOT、Landsat、QuickBrid等)的局面。
参考文献:
[1]贾志强.甘肃省白银市矿山环境遥感调查与评价研究[D].桂林:桂林工学院,2009.
[2]龚海明,马瑞峻,等.农田土壤重金属污染监测技术发展趋势[J].中国农学通报,2013,29(2):140-147.
[4]张甘霖,赵玉国,杨金玲,等.城市土壤的环境问题及其研究进展[J].土壤学报,2006,44(55):925-933.
[6]戴昌达.中国主要土壤光谱反射特性分类与数据处理的初步研究[M].见:遥感文选,北京:科学出版社,1981.
[7]丰茂森.遥感图像数字处理[M].北京:地质出版社,1992:3~3.
[8]甘甫平,刘圣伟,等.德兴铜矿矿山污染高光谱遥感直接识别研究[J].地球科学—中国地质大学学报,2004,29(1):119-126.
[9]朱叶青,屈永华,刘素红,等.重金属铜污染植被光谱响应特征研究[J].遥感学报,2014,18(2):335-352.
[10]李婷,刘湘南,刘美玲.水稻重金属污染胁迫光谱分析模型的区域应用与验证[J].农业工程学报,2012,28(12):176-182.
[11]李新芝.基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D].济南:山东科技大学,2010.
[12]王秀珍,王人潮,黄敬峰.微分光谱遥感及其在水稻农学参数测定上的应用研究[J].农业工程学报,2002,18(1):9-13.
[14]徐加宽,杨连新,王余龙,等.水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展[J].植物学通报,2005,22(5):614-622.
[16]王杰,等.遥感技术在江西德兴铜矿矿区污染研究中的应用[J].山东科技大学学报(自然科学版)2005,24(4):66-69.
[17]雷国静等.遥感在稀土矿区植被污染信息提取中的应用[J].江西有色金属,2006,20(2):1-5.
[18]黄铁兰,等.广东大宝山矿区植被污染信息的遥感识别方法研[J].地质学刊,2014,38(02):284-288.
[24]李淑敏,李红,孙丹峰,等.基于热红外特征光谱的土壤重金属含量估算模型研究[J].2010,31(7):33-38.
关键词:公路建设; 绿化; 土壤肥力; 土壤改良
1引言
俗话说:“要致富先修路”,这是很有道理的。当前我国经济迅猛发展,人民生活水平不断提高,国家各项事业欣欣向荣,形势一片大好。这一切都与公路的建设是分不开的。华东地区经济发展如此之快,也与当地高速公路的大力建设,是必不可分的。可见,公路的建设对于经济的发展,社会的进步而言,意义重大。
公路绿化的功能要求:1)安全功能。植物配置模式首先必须满通要求,防止眩光,保证司机视线畅通。在弯道及出口处,植物应对司机起着诱导、指示等作用;两侧应能有效阻止行人等进入公路区域等。2)防护功能。能有效保护路基、路面,防止水土流失;途径居住区时,能明显削弱噪音对居民的影响等。3)景观功能。公路的空间构成是以汽车的行驶速度为标准划分的,故绿化应以大尺度、大块面给人留下瞬间整体的印象。由于行车是很单调的,为创造舒适环境,应做到整体规划,全面考虑不同路段的特点,选择不同的树种和配置,注意植物色相、季相和树形的合理搭配。4)生态功能。绿化应尽可能恢复原有景观,使之能与周围自然环境有机地融为一体,为各种生物的生长繁衍提供栖息地。
2杨高路的土壤质量分析和评价
2.1土壤肥力的基本概念 要想做好公路土壤的改良与利用,首先必须了解什么是土壤肥力。土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。四大肥力因素有:营养因素:养分、水分;环境条件:空气、热量。
土壤肥力是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现,也是土壤不同于母质的本质特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相结合形成的经济肥力。自然肥力是由土壤母质、气候、生物、地形等自然因素的作用下形成的土壤肥力,是土壤的物理、化学和生物特征的综合表现。人工肥力是指通过人类生产活动,如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人为因素作用下形成的土壤肥力。土壤的自然肥力与人工肥力结合形成的经济肥力,才能用以为人类生产出充裕的农产品。经济肥力是自然肥力和人工肥力的统一,是在同一土壤上两种肥力相结合而形成的。
2.2杨高路土壤性状的差异比较
图1 杨高路土壤pH分布
土壤的pH 8.0~8.5的碱性土壤占58.7%、pH 8.5~9.0的强碱性土壤占35.7%、pH 7.5~8.0的弱碱性土壤占5.6%。
图2 杨高路土壤EC分布
土壤EC的绝大部分分布在0.1-0.3mS·cm-1,表明土壤没有明显的盐分积累,基本符合上海市绿化建设绿地土壤检测项目指标
(0.1~0.5 mS·cm-1)。
图3 杨高路土壤有机质含量分布
有机质含量>20 g·kg-1的土壤只占30.16%。所有样品中,表土层平均值为19.75 g·kg-1,心土层平均值为15.48g·kg-1,表土层的有机质高于心土层有机质,说明植物种植利用后,表层的有机质有了一定的积累,但是总体来说,土壤还是缺乏有机质的,对于深根性的植物生长不利,尤其是公路绿化中常用的乔木和花灌木。
2.3 土壤质量综合评价
表1 杨高路土壤质量的综合评价
土
统计
PH
EC
有机质/
全氮N/
速效K/
有效P/
壤
分析
mS · cm-1
g · kg-1
g · kg-1
mg · kg-1
mg · kg-1
层
合格
≤8
0.1~0.3
≥20
≥75
≥75
≥20
次
赋值
表
土
层
样本数/个
77
77
77
77
77
77
平均值
8.40
0.162
19.75
187.6
15.99
最小值
7.65
0.053
9.82
45.1
1.58
最大值
8.93
0.329
49.25
377.7
65.16
心
土
层
样本数/个
49
49
49
49
49
49
平均值
8.44
0.195
15.48
128.8
10.57
最小值
7.64
0.045
5.38
35.4
0.38
最大值
8.81
0.707
74.48
327.7
47.39
全
土
层
样本数/个
126
126
126
126
126
126
平均值
8.42
0.175
18.09
164.7
13.88
最小值
7.64
0.045
5.38
35.4
0.38
最大值
8.93
0.707
74.48
377.7
65.16
表1对杨高路土壤质量的数据进行了定量化处理,由此可见该路段的土壤主要为客土,土壤质量总体水平不高,pH主要表现为碱性和强碱性,有机质、有效磷含量偏低,速效钾、全氮含量充足,在上海浦东公路绿地中,很多路段的土壤都象杨高路一样,绿地植物长势总体还可以,但土壤有碱化趋势,植物的长势大不如前,土壤质量仍是限制绿地进一步发挥生态景观效果的重要因素。
3公路绿化土壤改良与利用对策
那么,如何在公路绿化中做好土壤的改良与利用工作?笔者认为,要从以下几方面着手:1)从整体上而言,高等级公路建设填挖方工程导致大量的山体表土裸露、原生植被破坏、自然景观切割、水土流失、环境污染等一系列生态环境问题。植被作为公路路域生态环境恢复与重建的主体,具有工程措施所不可替代的作用。在绿化施工中,要注意栽植树木对视线的诱导。其次才考虑景观效果。2)在公路绿化过程中,在植被栽植前,必须清除建筑废弃物,改良或换填腐殖土,保证种植土具有较好的通气、透气和保肥能力。种植土中不允许含有粘土或似粘土的物质,不允许含有粗砂、石头、土块、杂草、有害种子,保证种植土的整体成分与结构的一致。在种植施工时如果土壤不符合种植要求时要进行换土处理,在种植不易成活的常绿植物时要增加必要的措施以保证苗木的成活率。3)更换种植土。高速公路路基边坡填方土壤复杂,且土源不一,其组成及各项指标也差别较大。对部分土壤条件差,无法改良或改良后仍无法满足植物生长要求的,采用了更换好土的方法。更换土选用土壤质地均匀、团粒结构良好、有机质含量高的表层壤土。4)施加农家肥。农家肥不仅可以改良土壤环境,改变土壤团粒结构,增加持水、持肥能力,还可以提供植物生长所需要的营养成分。农家肥主要为绿肥和厩肥。5)施加复合肥。高速公路路域土壤的特点决定了各种营养成分缺乏,难以提供植物所 必需的营养。为了保证生长及成活效果,必须及时补充营养成分。复合肥料含多种营养元素,有效成分高,施用方便,养分分布均匀,每株植物都可吸收均匀浓度的养分,无用的副成分含量很少,减少了对植物和土壤的不良影响,生产成本降低,是补充养分的最佳选择。6)施加堆肥。把堆肥施入土壤可改进土壤的持水量、适耕性以及通气性,使土壤微生物量增加,代谢强度提高,从而改变土壤的生物学性状。
4结语
总而言之,公路的绿化是公路建设的一个极其重要的组成部分,能产生较大的经济效益,社会效益和环境效益,是实现可持续发展的重要举措。在公路绿化的过程中,要特别注意土壤的改良与利用,切实做好土壤的改良和维护,才能做好公路绿化管理。
参考文献
[1] 梁爱学.高速公路绿化工程施工管理措施初探.公路交通科技,2004(07).
关键词 烤烟;土壤调理剂;农艺性状;经济性状
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)21-0048-01
免深耕土壤调理剂是一种新型产品,主要通过高活性物质与水的媒介作用,促进土壤迅速形成团粒结构,降低容重,增加土壤孔隙度,提高土壤通透性,活跃土壤微生物,增强土壤的保肥保水能力。为探索出疏松烟田土壤的有效途径,促进烤烟优质高产,特在烤烟上使用免深耕土壤调理剂,研究其对土壤容重、含水量、孔隙度以及烤烟生长发育、产量品质的影响[1-4]。现将试验结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验设在保康县马良镇云旗山村,试验地前茬为小麦。供试烤烟品种为K326。供试土壤调理剂为免深耕土壤调理剂。
1.2 试验设计
试验采用大区对比试验,设置3个处理:喷施1次调理剂(A);喷施2次调理剂(B);以不使用调理剂作对照(CK)。每个大区500株,行株距120 cm×55 cm。
1.3 试验实施
处理A在起垄时进行,将土壤调理剂均匀喷洒在垄体上,然后覆膜;处理B分2次进行,第1次在整地起垄前40 d进行,用背负式喷雾器把药液土壤调理剂均匀喷洒到处理田块,第2次在起垄时进行,喷洒在垄体上,然后覆膜。除试验要求外,其他措施均按保康县烤烟生产技术规范执行。
1.4 测定项目及方法
测定根系的动态变化:7月2日、8月2日、9月2日各处理环刀取土,取样品烟6株。分别在团棵期、旺长期、成熟期测定烟叶的光合指标和叶绿素含量,利用烘干法测定土壤质量、含水量、总孔隙度。调查各主要生育期各处理烟株的农艺性状,统计各处理的烟叶经济性状[5-8]。
2 结果与分析
2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响
从表1可以看出,团棵期,CK在叶长、叶宽、叶片数、叶面积上均高于处理A、处理B,处理B叶长、叶宽、叶面积明显好于处理A;旺长期,各处理农艺性状表现为处理B>处理A>CK,表明施用土壤调理剂能有效改良土壤通透性,有利于烟株生长;成熟期,农艺性状以处理B表现最好,使用土壤调理剂株高、茎围、叶片数均高于CK。
2.2 不同处理对烤烟经济性状的影响
从表2可以看出,处理B上等烟比例、中上等烟比例、产量、产值、均价高于处理A及CK;处理A上等烟比例、中上等烟比例、均价低于CK,但产量与CK相比有较大幅度提高。
3 结论与讨论
试验结果表明,烤烟上使用土壤调理剂,可以提高土壤通透性,为植物根系生长创造良好的外部环境条件,促使植物根系始终处于适合生长发育的环境,形成健壮的功能根群,促进根系对肥、水的吸收利用,为植物高产优质培育一个强“源”大“库”;对烟叶产质量有一定影响,对产量影响较明显,但只施用1次土壤调理剂不能有效提高烟叶质量[9-13]。
4 参考文献
[1] 徐阳春,沈其荣,茆泽圣.长期施用有机肥对土壤及不同粒级中酸解有机氮含量与分配的影响[J].中国农业科学,2002,35(5):403-409.
[2] 高振宁.保护生态环境,发展有机农业[J].农村生态环境,2001,17(2):1-4.
[3] 王立刚,李维炯,邱建军,等.生物有机肥对作物生长土壤肥力及产量的效应研究[J].土壤肥料,2004(5):12-16.
[4] ,瞿兴,杨跃,等.菜籽饼肥与化肥配合施用对烤烟生长及土壤养分的影响[J].华中农业大学学报,2006(2):50-54.
[5] 林桂华,杨斌,上官克攀,等.施用有机肥对龙岩特色烟叶香气质量的影响[J].中国烟草科学,2003(3):9-10.
[6] 石俊雄,郑少清,刁朝强,等.有机肥及施氮水平对烟叶质量和可用性的影响[J].中国烟草科学,2004(2):42-45.
[7] 张忠峰,王丽卿.农业生态措施对改善土壤性状及烟叶品质效应研究初报[J].中国烟草科学,2001(3):11-14.
[8] 周宽余.旱地烤烟施用饼肥试验设计[J].中国烟草科学,1998(4):25-26.
[9] 曹志洪.优质烤烟生产的土壤与肥料[M].南京:江苏科学技术出版社,1991:21-24.
[10] 刘国顺.烟草栽培学[M].北京:中国农业出版社,2003:156-187.
[11] 周冀衡,杨虹琦,林桂华.不同烤烟产区烟叶中主要挥发性香气物质的研究[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2004,30(1):20-23.