发展生态农业 促进农业可持续发展

山西省地处黄土高原,农业生产条件差,环境污染也比较严重。要改变农业生产的现状,必须走可持续农业发展的道路。生态农业是在保护环境的基础上,合理优化配置各种生物资源和自然资源的一种高效率的农业生产模式,只有走生态农业的道路才能实现农业的可持续发展。     

降水与墒情关系及抗旱需水量评估技术研究

为了合理开发利用水资源,提高半干旱地区水资源利用率,为现代农业发展提供更精细化的气象服务,通过研究阜新地区土壤水分与降水量关系及特征,找出了阜新地区土壤水分变化规律,并在此基础上,建立了阜新地区农田抗旱需水量评估方法。结果表明：（1）较大降水后,浅层土壤增墒迅速,几小时内土壤重量含水率可达到最大值,并在20 cm左右土壤中形成1个高含水层;深层增墒相对缓慢,需要十几到二十几小时达到最大值;（2）较大降水发生1天后,10~50 cm层土壤重量含水率达到最大值,然后在无降水的情况下土壤重量含水率缓慢下降,基本呈直线型,直到下一次较强降水的到来,重量含水率再次上升;（3）降水增墒速度大于墒情递减速度;（4）受多种因素影响,降水后10~50 cm层各月土壤增墒率和晴好天气下各月逐日土壤墒情递减率有各自的变化规律。其中,4月、7月降水增墒率相对较小,9月最大,8月次之;4月、5月逐日土壤墒情递减率最小,6—9月相对较大,其中,7月最大。土壤墒情递减率对抗旱需水量中流失的水分计算起到重要作用;（5）实际抗旱需水量大于设定重量含水率所需的含水量,因为要考虑土壤蒸发、作物吸收、深层渗透、降水径流等流失的水分;（6）抗旱需水量评估方法对抗旱方面的政府决策气象服务起着重要作用。可用于自然降水对旱情缓解的分析、节水灌溉工程的精细化气象服务等。     

沟垄集雨耕作技术研究进展及其在烤烟生产中的应用展望

沟垄集雨耕作技术能够提高自然降水的利用效率、调节土壤水热状况、促进作物生长发育及提高产量，并且改善农田微生态，该技术已经逐步发展成为中国干旱、半干旱地区的主要节水灌溉技术。简要介绍了集雨技术的发展进程、集雨原理和应用效果，结合前人的研究进展，提出沟垄集雨耕作技术在烤烟生产中需要解决的技术问题和进一步深入研究的内容，为山东烟区集雨耕作技术的推广应用提供理论依据和技术参考。     

黄土高原水土保持的社会经济效应评价研究

采用灰色关联分析法对黄土高原10条小流域开展水土保持后的社会经济效应做了定量评价,结果表明：水土保持对农村社会经济发展产生了极大的推动作用,农民人均收入水平是反映水土保持的社会经济影响好坏的首要因子,此外,人均粮食占有水平、土地利用率、人均水土保持投资、农业总收入以及基本农田面积也是反映社会经济效应的重要因素。只有当这些单项指标效益均较好时,整体的社会经济效应才会处于良好状态,水土保持要采用系统工程原理,才能保证生态环境与社会经济良性发展。     

基于GIS的不同温度带的黄土高原土壤侵蚀研究

利用地理信息系统技术对黄土高原土壤侵蚀空间数据和温度带等级数据进行了空间叠加统计分析。研究表明,水蚀、风蚀和水-风混合侵蚀在温度带各级均有分布,但是极强和剧烈水蚀分布在温度带等级从2到3,冻融侵蚀分布在温度带等级从1到3。在温度带等级为4时,也就是黄土高原 10℃积温介于3500℃～4500℃的暖温带时,水蚀土壤侵蚀指数均比其它温度带等级的土壤侵蚀指数大。在温度带等级为1时,也就是黄土高原 10℃积温<1700℃的寒温度,风蚀土壤侵蚀指数均比其它温度带等级的土壤侵蚀指数大。在 10℃积温介于1700℃～2600℃的温度带等级2时,水-风混合侵蚀土壤侵蚀最严重。黄土高原温度带的变化对土壤侵蚀状况的变化表现出显著的影响。     

河北太行山山前平原灌区发展半旱地农业可行性探讨

太行山山前平原是河北粮食主产区,农业用水紧缺,主要靠超采地下水维持农业生产。如何在保持一定粮食产量的基础上,减少大量灌溉用水,是未来节水农业发展所面临的主要问题。山仑提出,可在黄淮海地区发展半旱地农业以减少灌溉用水,缓解当地水资源短缺危机。半旱地农业是在运用旱作技术,充分利用自然降水的基础上,进行少量水补充灌溉的农业类型。主要由雨养、旱作和补充灌溉3方面内容构成,重点在于对降雨资源的充分利用以及旱作节水技术同灌溉节水技术的有效结合。以冬小麦夏玉米为代表作物,从雨养、旱作及补充灌溉3方面出发,探讨了河北太行山山前平原区实施半旱地农业的可行性。得出在河北太行山山前平原降水量400mm左右的冬小麦夏玉米种植区,充分发挥作物自身抗旱耐旱特性,通过减少无效蒸发量,在作物生长关键时期补充一定的灌水量,基本能满足作物对水分的需求,维持正常产量和较高的水分利用效率。山前平原区实施半旱地农业,在运用旱作技术充分利用自然降水的基础上进行少量水补充灌溉,大量减少农业灌溉用水,在理论和实践上应该是可行的,值得进一步探索和实践。     

西部黄土高原苜蓿终止时间对苜蓿-小麦轮作系统生产力及土壤水分的影响

旱作春小麦 (Triticum aestivum L.)是西部黄土高原最重要的禾谷类作物,该区苜蓿(Medicago sativa L.)分布也非常广泛。持续的作物连作和多年苜蓿种植系统都存在很多问题。雨养农业系统发展的关键是最佳水分利用策略的应用。发展合理的苜蓿-小麦轮作系统对该区农业的发展有十分重要的意义。由于苜蓿终止时间严重影响土壤水分,所以在适宜的时间终止苜蓿就显得十分重要。然而,关于苜蓿-小麦轮作中老苜蓿在一年中适宜终止时间的研究鲜见报道。本研究利用黄土高原西部典型的半干旱雨养农业区30年老苜蓿布设田间试验,旨在探索老苜蓿地土壤水分状况、苜蓿终止时间和少量氮肥施用对系统生产力及土壤水分的影响。结果表明,长期种植苜蓿后0~3 m土壤水分很少,即便遇到丰水年(2003年),3年的时间都不足以恢复土壤水分。30年苜蓿在一年中春季还是秋季终止对土壤水分状况无显著影响。种植苜蓿30年后杂草竞争力增强,苜蓿干物质和产量水平都相当低,且对1 kg hm^-2的氮肥使用无明显响应。由于土壤水分含量太低,后茬春小麦对1 kg hm^-2的氮肥使用和苜蓿终止时间也无明显响应。因此,苜蓿持续种植时间太长会耗竭土壤水分,使后茬春小麦对苜蓿在一年中的终止时间及少量的氮肥使用无响应,需要3年以上时间才有可能恢复土壤含水量。     

高效农业及其发展思路

高效农业是以市场为导向,运用现代科学技术,充分合理利用自然资源和社会资源,实现各种生产要素的最优组合,各种农业实用技术的科学集成,提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率,生产多系列、多品种、高产量的质量安全农产品,最终实现经济、社会、生态综合效益最佳的农业。高效农业的发展思路就是要根据农业生态学原理, 从当地资源条件出发,以国际、国内市场为导向,以发展生态农业为基础,以农业产业化为动力,以设施和特色农业为辅助,科学发展农村经济。     

半干旱地区滴灌对土壤水盐运动和次生盐渍化影响的研究进展

滴灌技术是当前农业节水的主要方式之一,由于半干旱地区地表蒸发强烈,导致农田土壤盐分表聚及次生盐渍化的发生风险增大,在石灰性土壤地区尤为明显。本文综述了灌溉制度、田间管理、土壤质地等因素对土壤水盐运移及次生盐渍化影响,并针对目前半干旱区节水灌溉的发展,提出了明确滴灌条件下土壤水盐运移规律、土壤盐分累积效应、以及防止次生盐渍化调控途径等需要进一步加强的研究方向,以期为半干旱地区农业节水和土地可持续利用提供理论参考。     

Relationship Between Watershed Landscape Pattern Change and Runoff-Sediment in Wind-Water Erosion Crisscross Region

This paper selected the typical wind-water erosion crisscross region Xiliugou watershed for research to reveal the impact of the landscape pattern change of the underlying surface in wind-water erosion crisscross region where soil erosion is most serious on rainfall and runoff as well as erosion and sediment.Based on the Landsat TM image data and measured data of runoff-sediment in that watershed,the paper analyzed the characteristics of watershed landscape pattern change and runoff-sediment and explored the relationship between landscape index and runoff-sediment yield by means of GIS and Fragstats.The results were included as follows.(1)Grassland was the dominant landscape.In terms of the number of patches and area change rate,from 1985 to 2010,cultivated land,forest land and construction land were most stable,followed by unused land.Unused land,grassland and cultivated land experienced the most dramatic conversion and maximally affected by human activities.(2)The inter-annual difference between annual runoff and annual sediment load was significant.Compared with the annual sediment load,the trend of decreasing runoff was more obvious.The correlation coefficient of runoff-sediment was 0.67,representing a significant correlation.(3)There was a significant correlation between the landscape index and runoff-sediment.The runoff was negatively correlated with the largest patch index,patch cohesion index,aggregation index and contagion index,but positively correlated with landscape morphology index and landscape division index.And the sediment was negatively correlated with the contagion index,aggregation index and plaque cohesion index,but positively correlated with other landscape indexes.The results indicate that with the increase of the largest patch index,patch cohesion index and aggregation index,the rainfall infiltration capacity increase obviously and the soil erosion reduce significantly.Therefore,increasing the largest patch index,patch cohesion and aggregation index of the watershed landscape can enhance the function of water storage and soil conservation as well as ecological optimization in the windwater erosion crisscross region.The results can provide theoretical support for the ecological environment construction and comprehensive utilization of water and soil resources.     

不同土地利用方式对高寒地区水土流失的影响

通过对青藏高原边缘祁连山东段天祝金强河河谷不同土地利用方式下土壤的理化性质和水土流失状况的定点观测,分析了不同土地利用方式下的水土流失特征,探讨了不同土地利用方式对高寒地区水土流失的影响。结果表明：研究区的降雨量分布不均匀,不同土地利用方式下的径流量、泥沙量随降雨量变化存在显著差异(P＜0.05),径流量大小依次为：坡耕地(4199.96 mL)>退耕自然恢复地(3614.28 mL)>天然草地(1190.3 mL);泥沙流失量由大到小为：坡耕地(0.329 t/hm2)>退耕自然恢复地(0.256 t/hm2)>天然草地(0.087 t/hm2)。坡耕地和退耕自然恢复地径流量和泥沙流失量较大,水土流失较严重,天然草地在自然环境综合因素下进行更新,有利于防止土壤侵蚀,水土流失量比坡耕地和退耕自然恢复地小,水土保持效果较好。     

黄土高原小杂粮降水生产潜力开发和增进的技术途径

在黄土高原,水资源已成为对粮食生产的主要制约因素。现阶段高原旱作农区农田降水利用效率仅为35%左右,研究表明在较为合理的生产条件用水效率可以达到70%~80%。在此,通过从提高种群的内在生产力、建设基本农田控制坡耕地水分的径流输出、抑制农田水分的无谓损耗、实施农田水分的空间富集、确立与降水分布相吻合的种植结构几方面阐述黄土高原小杂粮作物降水生产潜力开发和增进的技术途径。     

陇中半干旱区全膜覆土穴播小麦的土壤水分及产量效应

提高作物对自然降水的利用效率是干旱半干旱区提高粮食产量、增强农田系统抵御干旱胁迫的主要途径之一。试验研究了在大田条件下陇中半干旱区小麦全膜覆土穴播栽培对土壤含水量、水分利用效率及产量的影响。结果表明:全膜覆土穴播处理的产量可达3518.61kg/hm2,比裸地提高29.13%,比传统地膜覆盖处理提高24.63%;水分利用效率为12.59kg/hm2.mm,比裸地提高19.90%,比传统地膜覆盖处理提高18.76%。全膜覆土穴播栽培技术能够显著提高小麦产量及水分利用效率,在小麦生育前期有效保持土壤水分,中后期可以将深层土壤(40～120cm)水分提到上层供小麦生长所需。     

地埋式瓶灌初步研究——一种提高低水头自压式灌溉灌水均匀度的新方法

为了解决半干旱黄土丘陵沟壑区集雨节灌系统在自压灌溉方式下灌水均匀度低的问题,本研究提出了一种提高低水头自压式灌溉的灌水均匀度的新方法——地埋式瓶灌,对该灌溉方法的原理进行了阐述,并在风干、疏松的黏壤土中对该方法的地下渗灌环节进行了初步研究。结果表明,地埋式瓶灌能在渗灌瓶周围形成一个土壤含水量相对均匀的椭球形湿润土体,灌水5 L后1~2天,水分水平扩散至距瓶身10~15 cm处,竖直向下扩散至距瓶底16~23 cm处,湿润土体内平均土壤含水量约17%,灌溉水不会发生深层渗漏。另外,湿润土体的形状、范围,以及湿润土体内土壤含水量等与渗灌瓶开孔方式之间的关系并不强,这便于渗灌瓶在田间的布设。本研究提出的地埋式瓶灌方法,原理简单,适宜性强,在半干旱黄土丘陵沟壑区林果业生产中具有广阔的应用前景。     

岷江上游生态农业建设与可持续发展研究

岷江上游地区属典型的高山峡谷区,气候干旱,土壤瘠薄,农业环境恶化,经济基础薄弱,农业增产和农民增收的幅度较小。由于特殊的地质构造、特定的自然地理环境及社会经济条件,岷江上游地区农业发展适宜走生态农业的道路,实施合理的资源利用和生态环境保护建设,使农、林、牧业良性循环,综合协调发展,实现生态、经济、社会效益的统一。     

节水农业背景条件分析

综述了气候、地形、水文过程和土壤水分状况在节水农业研究与应用中的作用。干旱指标法被广泛采用以分析干旱情况，但它不能很好地反映季节性干旱；地形对节水农业的影响主要是通过影响降水和水土流失情况来影响水资源利用率和节水配置；对水文过程的分析从流域尺度出发主要采用TOPMODEL、SWAT、MODFLOPW、FEFLOW、MIKE－SHE等模型，从局地尺度出发主要采用TOPMODEL、WEPP等模型，从农田尺度出发，研究主要集中在农田蒸发、蒸散和作物水分生产函数方面；土壤水分状况受土壤类型、土壤性质、土地利用方式、地表覆盖物、气候因素、以及人为作用的影响，利用这些因素对土壤水影响的规律培育“土壤水库”和对作物进行非充分灌溉或者调亏灌溉能够有效地节约灌溉用水。     

四川干旱情况下灌水对土壤和小麦产量的影响

为减少粮食损失,探讨四川在干旱气候条件小麦有效节水栽培,通过在四川绵阳丘陵区设置田间试验,大田生产条件下,分析比较了完全依靠自然降水和人工浇灌以及进行1 次渗灌、2 次渗灌,小麦生长重要时期土壤物理特性的变化及小麦主要农艺性状和产量状况。结果表明：不同灌溉处理在小麦各生长阶段对土壤物理特性和小麦农艺性状影响不同。苗期和拔节期,不同处理间土壤紧实度、土壤容重、土壤含水量差异较小。开花期和成熟期,不同灌溉处理对土壤紧实度、土壤容重、土壤含水量以及小麦性状影响较大。在四川丘陵干旱和半干旱地区,对冬小麦在拔节期进行渗灌1 次为宜,此次灌溉比完全依靠自然降水每公顷增加小麦产量2113.46 kg,增产极显著。     

沟垄集雨技术研究进展及其在旱作马铃薯生产中的应用潜力

近年来,沟垄集雨技术正在逐渐成为我国旱区作物增产的重要措施。简要概述了沟垄集雨技术的概念,综合目前的研究进展,从集雨、保墒和用水三个环节总结了影响沟垄集雨技术效果的因素,分析了沟垄集雨栽培技术对作物生长发育的影响。最后,展望了沟垄集雨技术在旱作马铃薯生产中的应用潜力。     

玛曲高寒草甸沙化研究进展──生物诱因、影响及治理

地处青藏高原东南缘的黄河玛曲是黄河全境最主要的产流区、水源涵养区和水源补给区,也是世界重要的生物多样性保护热点地区之一,但自20 世纪60、70 年代以来,该区地表径流减少、地下水位下降、植被破坏、草场严重退化及水土流失等生态环境问题日趋严重,尤其是草地沙化问题已相当突出,引起了国内外的广泛关注。笔者通过搜集国内外文献,在总结分析的基础上,揭示了生物因素对玛曲高寒草甸沙化的影响,探讨了沙化带来的严重后果,提出了高寒草原沙化治理、持续利用和保护的有效途径和对策,以期为今后进一步展开深入研究以及有效治理该区高寒草甸沙化提供依据。     

张家口地区土地资源利用现状及农业可持续发展对策研究

随着社会经济的发展,人类对资源的开发利用强度越来越大,加之利用不合理,导致了严重的水土流失、地力衰竭和生态环境恶化。本文通过对张家口地区的土地利用现状的调研与评价及其农业中存在问题的分析,提出了本地区农业可持续发展的对策：乔灌成网,构筑京张承生态三角,建设京津冀北地区的生态屏障;调整作物生产结构,组织区域间产品互补生产;调整畜群结构,发展舍饲生产;合理利用水浇地,集约生产错季无公害蔬菜;增施有机无机肥料,培肥土壤肥力。这些政策对促进土地综合整治、农业结构调整与优化以及国民经济持续发展具有重要的现实意义。