土地利用变化对绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征的影响

应用遥感、地理信息系统和地统计学方法,分析了三工河流域绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征和土地利用/土地覆被变化状况,探讨了土地利用变化对绿洲地下水硝酸盐空间变异特征的影响.研究数据主要包括2004年77口采样井地下水水质数据以及1987年TM影像和2004年ETM影像数据.结果表明,流域上游至下游硝酸盐含量逐渐降低,样点含量介于1.4～83.1 mg·L-1之间,变异系数为1.11,属于较高的变异强度.上游冲洪积扇和下游冲积平原硝酸盐平均含量分别为27.37和6.02mg·L-1,冲洪积扇出现了显著的地下水硝酸盐污染.硝酸盐含量较高的区域均是土地资源开发历时较长的区域,主要为耕地和建设及工矿用地的土地利用变化方式.反映出随着绿洲的不断扩展,土地利用变化对地下水硝酸盐空间变异特征产生了显著的影响.     

民勤绿洲农业发展对石羊河流下游水文过程及水质的影响

民勤盆地位于河西内陆干旱区域,近几十年绿洲农业的发展改变了天然水资源循环过程,使绿洲内发生了显著的水文过程变迁。分析了绿洲农业的发展对石羊河流下游的水文过程变迁及对水质的影响,结果表明:随着水资源开发利用,绿洲灌溉农业的发展造就了集约、高效化人工绿洲农业生态系统,同时也明显改变了地表水与地下水之间的转化条件、转化数量及水质,其负面效应已严重恶化了生态环境,直接威胁着民勤绿洲农业的持续稳定发展。     

民勤荒漠生态退化动态特征研究

通过设置样方,调查研究了民勤荒漠生态退化的动态特征。结果表明,民勤绿洲区地下水位正在急剧下降,天然植被面积逐年减少,盖度正在明显下降,随着水资源退化和植被退化,沙漠化土地面积正在扩大,沙漠化程度正在增强。荒漠区水资源退化引起植被退化,植被退化进而导致沙漠化过程加强。随着植物的大面积死亡和稀疏化,生态环境越来越恶化。植被退化加之开垦使得极重度、重度沙化土地面积扩大,中轻度沙化土地面积相对减少。目前地下水位下降的主要原因,一是农业灌溉用水量增大,二是上游入境水量逐年减少。实践证明,在干旱沙漠中造林,尤其是打井提取地下水造林,只能加速沙漠化和生态环境退化的过程。     

民勤绿洲土地利用变化驱动因素分析

选取民勤县主要绿洲作为研究区,通过对Landsat遥感影像进行解译,获得了研究区2009年的土地利用数据,结合已有的1960、1985、1991、1995、2000、2002年土地利用数据,通过GIS空间分析和统计技术,探讨了近50年来民勤绿洲土地利用的变化规律,进一步分析了上游来水、降雨量、人口、GDP等驱动因素与土地利用类型变化的相关性。结果表明,民勤绿洲在1960～1985和1991～1995年生态环境总体向好的趋势发展,而在1985～1991年,生态退化严重,其余时间变化不明显;自然因素是民勤土地利用结构变化的基础,社会经济因素对土地利用结构变化起直接和主导作用。     

民勤绿洲生态环境保护修复与可持续发展

石羊河下游的民勤绿洲是武威盆地的主要天然屏障。近半个世纪来,在人类活动及自然环境退化的共同作用下,石羊河下游水质变差、流量持续下降,生态环境迅速恶化,严重制约石羊河下流流域的可持续发展。本研究通过综合分析已有资料,发掘石羊河下游生态环境恶化的原因,认为民勤生态环境治理应以治水为主：（1）结合中国现有政策,加快发展建设石羊河中游地区节水型农业,以保证下游充足的水量;（2）严格控制打井开采等不合理的人为活动;（3）大力发展水利工程,以保证河流流量及河道畅通。希望通过以上方案力争使民勤绿洲实现生态环境的良性循环。     

农用地地下水和灌溉用水对土壤性质影响变化研究

由于我国农业用水贫乏，农业生产缺水现象严重，农业节水空间小并且未能做到高效率利用水分，而使用新水源应用于农业灌溉发展良好，目前多以地下水作为农业灌溉用水，许多国家也选择将再生水作为农业灌溉用水，二者应用广泛，颇具研究价值，与此同时也衍生出一系列土壤污染问题。本文通过CiteSpace软件分析了地下水和再生水灌溉领域的研究热点，阐述了农用地地下水与再生水影响土壤环境的途径，以期为土壤修复工作提供一定的理论基础，从而推动开展相关工作。     

宁夏银北地区灌溉水资源的合理利用

宁夏银北地区位于银川平原引黄灌区下游.由于黄河水量逐年减少,引黄灌溉已不能足量满足农业灌溉的需求.干渠平行排列,渠系过长,渠道分级不明显,不适应现代灌区管理和调度的要求.输水渗漏损失严重,导致引黄灌区下游灌期灌溉水量的严重短缺.银北地区为盆地地下水排泄区,地下水量丰富,但水质较差,矿化度(TDS)较高,不能单独用于农田灌溉.因此,合理利用地表水和地下水,确定他们合适的混合比例,以满足银北地区农田灌溉水的需求,意义重大.运用Phreeqc模型软件的Mix模块进行模拟,提出利用地表水(黄河水)、地下水,确定合理的混合比例,以满足银北地区灌水需求及适合农田灌溉的需要,又不引起土壤盐渍化,为当地农业生产服务.     

伊犁河流域农业开发问题与技术对策

针对伊犁河谷将要开发的25.33×104hm2土地,分析了农业开发的有利条件是水资源能在时间尺度上保证作物或林草在整个生长期随时的灌溉用水、在空间上保证开发区任何土地的灌溉用水,以及逆温带资源有利于发展特色农业。不利条件是:(1)坡度大。坡度在1/100~1/200,对于条田建设、土地平整的工程量大,无论采取哪一种灌溉方式,都必须预防发生地面径流,否则水土流失问题严重。(2)土层浅且时空变异大。土壤分布在伊犁河冲积平原的三四级阶地和河流南北两岸的山前洪积-冲积平原扩展,浅于60 cm的土壤占到30%多,并且以带状或斑块状分布,给农作物布局造成了一定的难度,必须根据土壤厚度选择合适的种植作物或林草品种;同时对于农作物的水肥管理技术提出了更高的要求,要保证作物水肥的供应和保持,避免渗漏损失。(3)土壤次生盐渍化威胁。新开发土地中盐渍化土壤难以治理,同时有可能对老绿洲安全造成威胁。(4)有可能发生面源污染。提出在新开垦土地上进行农业开发既要利用各种优越的自然条件,同时要通过先进、适用农业技术的组装集成来克服各种不利条件,要高起点发展无公害产品、绿色食品、有机食品等生产。要发展农业技术有:(1)保护性耕作技术,(2)新垦土地快速改良培肥技术,(3)次生盐渍化预防和治理技术,(4)筛选适宜新垦土地的高效作物或林草品种、制定优质高效栽培技术,(5)推广节水灌溉技术,(6)新型施肥技术,(7)应用区域化成套先进生产机械。     

不同土地利用类型对土壤全氮与碱解氮累积的影响

对滇池宝象河流域5种土地利用类型的土壤全氮和碱解氮含量进行分析研究,结果表明：宝象河流域土壤全氮含量0．40～3．60g／kg,碱解氮含量34．27～320．82mg／kg,氮素含量水平较高。不同土地利用类型土壤全氮和碱解氮含量均表现为0～10cm土层〉10～20cm土层,层次间差异不显著;5种土地利用类型的土壤全氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉下游平耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地,其中下游大棚土壤的全氮含量与上游稀疏林地的全氮含量达到显著性差异;碱解氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地〉下游平耕地,其中下游大棚土壤的碱解氮含量与上游稀疏林地、下游平耕地的碱解氮含量均达到显著性差异。不同土地利用方式对土壤氮素空间分布具有一定影响。     

亚热带地区5种土地利用模式土壤微生物生态特性的比较

【目的】为了研究亚热带地区5种土地利用模式的土壤微生物生态特征,以揭示不同土地利用模式土壤生态系统的恢复/退化机理.【方法】以撂荒地(Abandoned land,AL)、纯杉木林(Cunninghamia lanceolata forest,CLF)、纯樟树林(Cinnamomum camphora forest,CCF)、杉木樟树混交林(C.lanceolata-C.camphora,forest,CLCCF)及次生阔叶林(Secondary broad-leaved forest,SBF)作为研究对象,通过调查取样和试验相结合的方法,分析5种土地利用模式0～10、10～20、20～30 cm土层的土壤微生物数量和微生物量的变化.【结果】相同土层土壤微生物总数的大小顺序为:次生阔叶林纯樟树林(≈杉木樟树混交林)纯杉木林撂荒地(P0.05),并随土层深度的增加而显著减小(P0.05);土壤微生物量随土层深度的增加而显著降低(P0.05),且在5种土地利用模式中差异显著(P0.05);纯杉木林、纯樟树林、杉木樟树混交林与次生阔叶林的土壤微生物量与土壤养分呈极显著正相关关系(P0.01);撂荒地的相关性最低(P0.05).【结论】在亚热带地区,土壤微生物数量与微生物量可作为评价土壤肥力的指标,可采用改变土地利用模式的手段促进土壤微生物群落的发育、改良土壤特征以促进亚热带地区土地质量的改善.     

玛纳斯河流域次生盐渍化弃耕地全面生态重建的新理念

土壤次生盐渍化是限制玛纳斯河流域绿洲农区农业可持续发展的重要因素,经过几十年与盐渍化的斗争,逐步总结出依靠现代科学技术及经济实力,倡导"以人为本"的新理念,贯彻以井灌井排为核心,结合机挖排渠、渠系防渗、膜下滴灌,刮除弃耕地表积盐以及以生物适应环境的新思维等全面生态重建的内部水土开发体系,辅以适宜盐渍化地的耕作、栽培措施,已经使土壤盐渍化得到有效控制,弃耕地已大量收复.对玛纳斯河流域次生盐渍化弃耕地的收复(生态重建)进行相关探讨,以期为干旱区内陆河流域绿洲农区防治土壤次生盐渍化提供模式.     

基于遥感的干旱区典型绿洲土地利用/覆被变化研究

以新疆渭干河—库车河三角绿洲为例,选用2001和2010年的LandsatTM影像,利用遥感技术,并从土地利用/覆被变化的研究角度出发,结合研究区的自然以及社会因素,监测并分析渭干河—库车河三角绿洲2001和2010年的土地利用/覆被变化。分析结果表明,研究区内土地覆被类型在结构和面积上都有较大变化,结合当地社会因素以及自然因素,认为近年来随着当地社会经济的发展及人口大规模迁入,导致大规模的开发土地资源,造成林地等自然覆被减少或者破坏,耕地面积增加。但是在开垦后由于不科学的灌溉方式,导致耕地土壤盐渍化程度加重,所以土地盐渍化成为了研究区目前农业发展的瓶颈,进而阻碍当地经济发展。     

塔里木灌区灌溉水对塔河水质影响与防治

随着农业生产的发展,大量灌溉水渗入地下造成土壤的次生盐碱化,在排水渠排出地下水和防治土地盐渍化的同时,排出的水大多义流入河道。塔里木灌区农田中脱出的盐分,随着各级排水渠进入塔里木河,塔河水质受到影响。本文通过具体数据说明了近年来离子浓度增加,矿化度上升,PH值升高的事实,指出了防治此现象的主要措施。     

绿洲灌区土壤盐分平衡分析及其调控

土壤次生盐碱化是威胁新疆绿洲灌区持续灌溉农业的关键因子.以水盐平衡原理为指导,以渭干河灌区多年实际监测数据为基础,深入分析了灌区不同尺度的土壤盐分分布特点与平衡措施,重点探讨了维持耕地根系层尺度上的盐分平衡的淋洗需水量的计算问题.针对水土资源开发水平的高低与土壤盐碱化的实际状况,提出了防控土壤次生盐碱化的不同对策：在塔里木河流域灌区,以加强渠道防渗和提高田间水利用率为主;对石河子地区,重点在于以冬灌方式实现作物根系层的盐分平衡.     

1973-2015年塔尔湖农业区土地利用/覆盖变化分析

以河套农业区塔尔湖地区1973-2015年的5期遥感影像为主要数据源,应用分层提取和监督分类方法,获取了研究区土地利用/覆盖信息,并对土地利用/覆盖动态进行了分析.结果表明,近42年来,塔尔湖地区土地利用/覆盖格局没有发生显著变化.耕地面积除在1987-1995年有所降低外,基本保持着每年0.4％的速率增长.城乡工矿居民用地面积呈逐年增加的趋势.未利用土地面积逐年减少,其中以沙地面积减少最多.土地盐碱化总面积在1973-2006年稳步降低,而在2006年后转为增长.塔尔湖地区土地利用/覆盖变化受控于自然和人为因素的双重作用.1973-2015年研究区在土壤盐碱化改良和沙漠化防治等方面取得良好的效果,但2006-2015年不合理的灌溉和耕地的过度利用使得土壤盐碱化程度增加.     

活化水灌溉在农业生产中的应用研究进展

活化水技术可使水的理化性质发生显著改变,提升水分子活性,其中磁化、去电子、增氧等灌溉水活化技术能够改良土壤理化性质,提高水肥利用效率,促进农田作物生长及增产,并且因其具有低耗能、无毒无害且高效快速的特点已受到广泛关注。本文介绍了磁化、去电子、增氧三种较常见的灌溉水活化技术对普通水理化性质的改善效果,及其应用于农业生产过程中对土壤理化性质的改良作用;同时着重介绍了磁化水灌溉对作物生长的影响以及对土壤盐渍化的改良效果,并指出其中存在问题,以促进活化水灌溉技术在农业中的推广应用,这对正处于淡水资源短缺、土地质量下降的我国干旱半干旱区实现农业节水增效、可持续发展具有重要的理论和实践意义。     

绿洲不同生态区资源变异及水土开发模式研究

水土资源的开发始终是绿洲农业发展的核心问题,通过对冲积洪积扇绿洲、冲积平原绿洲、干三角洲绿洲等绿洲不同生态区水土资源空间组合差异及水土资源的开发特点分析,提出了不同生态区水土开发利用要点,认为在冲积扇及冲积平原区域,通过合理井灌井排、人工种植草场及机械化除盐等技术进行恢复盐渍化弃耕地为主来扩大耕地,避免重新开荒后又弃耕的发生;在流域下游干三角洲及沙漠边缘区域,通过高效节水技术防止地下水位抬升,造成土壤次生盐渍化,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。     

农地资源可持续利用管理初探

从当前农地资源利用与配置不尽合理,尤其是农地流转与利益补偿机制缺乏的现状出发,认为市场经济条件下农地制度也必须引入市场竞争机制,实现农地资源可持续利用管理.着重探讨了新形势下应如何稳定和完善农村土地经营使用权,促进土地使用权商品化和农地资源的有效流转与合理配置,推动我国农业和农村经济的可持续发展.这也是我国当前加强农地资源可持续利用管理亟待研究解决的重要问题之一.     

农业用水效率时空差异与影响因素分析

为探讨技术进步下农业用水效率的时空分异,首先利用超效率SBM（slacks-based measure）模型测算2009—2018年我国粮食主产区农业用水效率,其次使用泰尔指数分析农业用水效率的区域差距,最后应用面板随机效应模型分析不同地域农业用水效率的影响因素。结果表明,近年来我国粮食主产区（13个省、自治区）的农业用水效率呈现出波动上升的趋势;地区间差距在不断缩小,控制地区内部差距扩大是提升农业用水效率的关键;经济发展水平、年降水量、灌溉水价、节水农业技术水平和水资源禀赋对我国粮食主产区农业用水效率都有一定影响,但是不同地区之间存在差异。研究结果为各地区根据不同的情况制订更有针对性的政策,推进节水农业进步、提高农业用水效率,促进农业可持续发展及保障粮食安全提供了理论依据。     

基于GIS的北京市城郊农村土地利用格局分析

以Spot卫星影像为基础数据源,基于GIS空间分析方法和景观生态学原理,分析了北京大兴区农村土地利用空间格局.结果表明:该区设施农业、畜禽养殖和园地用地布局与居民地和道路问的空间相关性强,而水体对其布局的影响较弱,表明交通便利性是上述用地布局的重要依据;畜禽养殖用地与居民点和道路距离太近,布局明显不合理,且用于消纳畜禽养殖废弃物的农用地缺乏,存在较高的污染风险,需要控制畜禽养殖用地规模,提高用地集约化水平,并充分考虑防疫和生态环境因素进行布局优化.