盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源，我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作，但目前盐碱区淡水资源日益短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下，优化统筹土壤水肥盐动态调控是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来，大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施，在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层，显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程，实现了盐碱地质量和产能快速提升，上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展，并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望，以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。     

环渤海缺水区盐碱地改良利用技术研究

针对淡水资源匮乏制约盐碱地改良利用难题,自1982年以来,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心在环渤海低平原和滨海平原开展了缺水盐渍区盐碱地改良利用研究与示范工作,取得了以下研究成果:1)研究明确了低平原缺水盐渍区盐碱地改良的浅层地下水埋深调控深度,建立了井灌代排、蓄雨淋盐的盐碱地改良技术模式;2)揭示了咸水结冰融水咸淡水分离在滨海盐土的入渗规律,发明了冬季咸水结冰灌溉改良滨海重盐碱地技术;3)提出了耦合盐碱区土壤水盐运移-气候条件-植物生长发育规律的盐碱地改良思路,建立了微域降盐、秸秆隔盐的盐碱地农艺改良技术模式;4)探讨了盐生植物适应盐渍环境的机理,建立了滨海盐碱地盐渍资源高效利用技术模式。形成了以咸水、雨水、耐盐植物高效利用为核心的工程措施、农艺措施与生物措施相结合的盐碱地改良利用技术体系,为环渤海缺水盐渍区农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。     

盐碱地改良技术研究现状与新发展

研究优化盐碱土壤改良技术,对合理利用盐碱地,提高土地生产力,缓解我省耕地少、后备土地资源不足矛盾,实现农业可持续发展具有重要意义。多年来,在盐碱地利用上,主要采用化学改良、生物改良、工程改良和农业措施改良等技术,取得了明显成效。应用覆膜加气滴灌改良盐碱土壤是一项新技术,通过加气装置连接地下滴灌系统,把掺气水输送到作物根区灌溉,调控土壤气体环境,改善植物根系和土壤微生物呼吸,可间接影响土壤理化性质,促进农作物生长提高产量。我省共有盐碱地30万hm2,占平川土地面积的9.9%,大力研究推广覆膜加气滴灌技术,对完善现有的盐碱地改良技术体系,十分重要。收集整理了大量文献,综述了盐碱地改良技术。     

基于网格法与ANN的县域喀斯特土地可持续利用评价——以广西都安瑶族自治县为例

探讨综合运用GIS、网格法和人工神经网络等技术和方法进行县域喀斯特土地可持续利用评价.以广西都安县为例,从资源环境、经济、社会等方面构建都安喀斯特土地可持续利用评价指标体系,利用2005年相关分析数据获取各指标数据;将都安县域划分成253个评价网格单元,按照网格单元指标数据提取原理获得的评价网格单元各评价指标数据,根据指标性质,运用效用函数进行标准化处理;最后,运用ANN的BP模型进行都安喀斯特土地可持续利用评价,绘制评价结果分布图.结果表明:构成都安喀斯特土地利用系统的资源环境、经济、社会等因素在空间分布上存在明显的差异性,其土地可持续利用亦呈现明显的空间差异性,在空间分布上可区分为:不可持续性、弱可持续性、中可持续性、较强可持性、强可持续性等5个等级,评价结果较为客观地反映了都安喀斯特土地可持续利用状况.     

我国红壤丘岗区不同生态农业模式的可持续性比较研究

利用问卷调查方法,对江西省余江县121个农户进行逐户调查.根据农业可持续发展原理,采用主成分分析法和综合评价法对纯粮、农牧林、农牧果、农牧加、农牧蔬、农果、农牧药材和农牧等8种生态农业模式的可持续指数进行分析.结果表明,8种生态农业模式可持续指数在0.2000～0.5962间;其中以纯粮模式可持续指数最小,农牧加模式可持续指数最大.纯粮农业模式可持续性指数为0.2000;农牧药材、农牧、农果、农牧蔬和农牧林等模式可持续性指数处于0.31～0.47之间;农牧加和农牧果模式可持续性指数分别为0.5962和0.5133.为促进生态农业可持续性增长,必须拉长生态链条,增加农业生态系统组成,强化生态农业的稳定性.     

农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系与方法

农业废弃物资源化利用技术综合评价是现代农业产地环境保护技术优选和集成的重要内容。为了构建中国农业废弃物资源化利用技术综合评价的指标体系和方法,该文采用文献分析的研究方法,基于自然—经济—社会复合生态系统理论,提出了农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系的构建思路,并建立了一套包括4级37个指标的综合评价指标体系。在论述农业废弃物资源化利用综合评价的实施过程基础上,提出了4层次的农业废弃物资源化利用技术的评价模式,该模式具有全面性、定量与定性相结合的特点。研究结果为评价、筛选、集成和推广农业废弃物资源化利用技术提供方法学依据。     

盐碱地土壤酶活性研究进展和展望

盐碱地是农业生产重要的后备土地资源,同时土壤盐渍化是灌溉农业生产过程中首要考虑的问题之一。近年来,越来越多的研究开始关注盐碱地改良利用过程中包括土壤生物学性质在内的土壤整体环境质量的改善。其中,土壤酶是土壤生物活动的产物,其活性水平是土壤环境质量的良好生物学指标,可以用来评价土壤退化程度及管理措施的效果和可持续性。本文总结说明了盐渍化土壤酶活性状况及盐碱胁迫机理,并对盐碱地改良利用过程中土壤酶活性的研究现状进行了综述。最后从存在问题和关注热点出发,提出了下一步的研究重点。     

生物炭在盐碱地改良中的应用进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,盐碱地治理与农业利用在保障口粮绝对安全、保持现有耕地稳定、坚守粮食基本自给的安全底线等方面具有重要作用。环境友好型土壤改良剂—生物炭在促进农业可持续发展方面前景巨大。然而,现有研究多关注于生物炭在中性和酸性土壤中的改良作用,缺乏其对盐碱地改良的深入研究和系统总结。通过综合分析国内外生物炭在盐碱土壤物理性质、化学性质、养分利用和微生物方面的研究进展,总结了生物炭在盐碱地改良中的可能机制,并对生物炭在盐碱地的应用前景进行了展望,以期为盐碱地生态治理提供参考。     

盐碱地资源分析及利用研究展望

我国高度重视盐碱地治理和农业高效利用。通过梳理分析现有盐碱地资源相关资料发现,我国盐碱耕地面积呈增长趋势,而优质可垦资源呈减少趋势,但盐碱地的数量、分布、质量等缺乏更加精准、全面的数据,底数不清问题突出。建议结合第三次全国土壤普查尽快摸清盐碱地“家底”,构建盐碱地资源合理利用长效机制,转变治理观念,推进以种适地,从而促进盐碱地有序开发和综合利用。     

自然村生产生活废弃物循环利用模式及其评价研究

农业农村生产生活废弃物循环利用是实现农村人居环境治理、提高资源利用效率的重要途径,对美丽乡村建设具有重要意义。该文以自然村为研究对象,采用层次分析法和模糊评价法相结合的方法,统筹考虑生产生活废弃物循环利用,构建了自然村生产生活循环技术模式评价指标体系,确定各项指标的权重,建立评价方法。以河北邢台市山区某村为例,针对其生产生活废弃物产生特点,构建生产生活废弃物循环利用体系,该村农业废弃物以果木剪枝、生活垃圾、生活污水、人畜粪尿等为主,通过构建以果木剪枝热解+炭基有机肥还田为纽带的循环利用模式,辅以污水处理利用技术,实现了废弃物能源化和就地肥料化利用。通过对该自然村循环利用模式进行实地评价验证,结果表明该自然村生产生活循环技术模式评分结果为优。该文为中国村镇废弃物循环利用技术模式选择、农村人居环境改善和农业绿色发展提供参考和借鉴。     

农业土地资源利用效率评价及改善路径研究——以江西省11个设区市为例

土地资源是世间万物生存与发展的根本,科学评估农业土地资源利用效率时空演变特征,厘清其效率损失原因与改善路径,对缓解人地矛盾、保障粮食安全和实现农业可持续发展有着十分重要的意义。本文以江西省11个设区市为研究区域,将土地资源生态价值纳入投入产出指标体系,利用VRS-DEA模型与Malmquist指数对1990—2016年江西省农业土地资源利用效率时空特征进行分解分析,定量分析农业土地资源利用效率损失原因,并给出改善农业土地资源利用效率的有效路径。结果表明：1）江西省农业土地资源整体利用效率较高,1990—2016年呈现“先下降后上升”的变动趋势,效率均值为0.889;2）从效率分解情况来看,综合技术效率是纯技术效率和规模效率共同作用的结果,但规模效率影响能力强于纯技术效率;3）从空间格局演变角度来看,区域间效率变化轨迹差异显著,非均衡发展趋势较为突出,呈现“大聚集-小分散”的分布特征,梯形层次明显;4）从全要素生产率动态变化情况来看,江西省农业土地资源利用全要素生产率整体呈增长趋势,技术进步贡献最大,且全要素生产率增长属于技术进步“单轨驱动”模式;5）从效率损失原因来看,种植业产值产出不足是效率损失的主要原因,农药化肥、种植业从业人员等要素投入冗余是次要原因;6）从效率改善路径来看,优化资源要素配置,规范减少农药化肥使用,逐步转移农村剩余劳动力,提高土地生产机械化、规模化水平是改善农业土地资源利用效率的关键路径。该研究结果可为深入了解江西省农业土地资源整体利用形势、识别存在问题和优化发展路径提供参考,同时为未来政府制定农业土地资源高效利用与管理决策提供科学依据。     

基于土地集约化利用的城镇可持续发展研究

对城镇土地集约利用程度进行科学合理评价,是提升城镇土地管理水平,提高土地集约利用效率,确保可持续发展的重要手段.从土地利用投入水平、土地利用效率、人类对土地资源的可持续利用能力3个维度,构建了基于土地集约化利用的城镇可持续发展模型.将土地集约化利用的可持续发展的程度分为可持续发展型、趋近可持续发展型、趋近不可持续发展型、不可持续发展型4个类型.通过对新疆北疆铁路沿线15个城镇土地利用特点和现状数据为基础进行实证分析,得出研究区城镇土地利用目前处于可持续发展阶段的结论.从土地利用集约化利用角度提出了城镇可持续发展措施:即健全完善包括经济、行政、法律、技术等手段在内的土地保护机制;调整优化产业结构,合理引导城镇扩张;节约集约利用城镇土地资源,优化城镇用地结构布局;防治并举促进土地利用与生态环境良性互动.     

基于绩效模型的区域土地利用可持续性评价

土地资源可持续利用是社会经济可持续发展的根本保障。该文以土地利用集约度、土地利用程度、土地利用效率和土地利用效益为变量构建了土地利用绩效评价四维模型,并选取23个指标建立了土地利用绩效评价指标体系,根据土地利用变更数据和社会经济统计资料,计算了湛江市1996～2006年的土地利用绩效指数,并依此对湛江市土地利用的可持续性进行了评价。结果表明：湛江市土地利用程度较高但呈总体下降态势,而土地利用的集约度、效率和效益都有明显提高;土地利用绩效总体水平较低但保持稳定增长趋势,指数由1996年的0.3172增长到2006年的0.7163;以1996年为基准年,1997～2006年的土地利用可持续性指数大于0,土地利用处于可持续阶段,说明湛江市的土地利用正逐步优化;土地利用绩效和可持续性的区域分布具有一定的地带性特征。最后,根据土地利用存在的问题提出了土地可持续利用的建议。     

农业开发区可持续土地利用系统结构模型研究

农业开发区可持续土地利用系统包含社会、经济、自然生态等多种要素,要素间的相互作用决定系统的动态发展,把握系统要素的结构层次和互动效应是进行农业开发区可持续土地利用研究、建立相应评价指标体系的前提和基础。该文应用解释结构模型法(ISM法),以济南农业高新技术开发区为例,在构建农业开发区可持续土地利用系统结构模型的基础上,对其进行布尔运算和可达矩阵的分解,得出相应的结构矩阵和递阶结构模型图,并初步探讨了该结构模型在评价指标体系构建方面的应用。研究结果表明,该结构模型图能够清晰地反映出土地利用系统各要素的空间递阶关系,为划分研究对象,建立济南农业开发区可持续土地利用的评价指标体系提供依据     

基于三角模型的矿业城市土地利用可持续性评价

根据矿业城市土地利用特点和三角模型性质,对阜新市城市土地可持续利用状态与趋势进行分析评价。结合非资源环境合理性、经济可行性以及非社会可接受性3个指数,选取反映阜新市自然、经济和社会等方面的19项评价指标,构建评价指标体系,运用层次分析法计算权重,然后采用加权平均法求得3个综合指数值,最后利用三角模型对阜新市市区土地可持续利用状态与趋势进行分析。结果表明:2001-2009年阜新市市区土地可持续利用状态由相对不可持续上升为相对一般可持续,土地可持续利用趋势由相对弱可持续转变为相对很强可持续;生态表现由最初的“差”转变为之后的“优”。三角模型在城市土地可持续利用状态与趋势评价方面具有可行性;阜新市需在以后的发展中重点解决产业结构调整、环境保护以及人口数量控制等问题。     

网格尺度下河南省农业土地利用系统多功能的空间化及权衡/协同分析

农业土地利用系统对于保障食物安全和农业可持续发展意义重大。功能的量化和分析是研究土地利用系统的有效途径。以粮食主产区河南省为研究区，1 km网格为研究尺度，融合多源数据，采用统计分析和空间分析的方法，对2020年农业土地利用系统进行功能的分类、评价、空间可视化以及相关性分析。结果表明：河南省农业土地利用系统包括了生产、生态、经济、社会和文化功能。生产功能呈现东高西低的空间格局，生态功能的整体格局与生产功能相反，经济功能总体较高且表现为东南高、中北部低的特征，社会功能均值较高且中部和西部高值明显，文化功能的均值偏低且在空间上西高东低。多功能组合中有6组为协同关系，4组主要表现为权衡关系，且生产功能和生态功能以及文化功能的权衡作用比较明显。研究结果对于了解河南省农业土地利用系统的情况以及可持续利用管理有一定的借鉴意义。     

基于改进TOPSIS法的东北农牧交错区土地可持续利用评价及障碍因子诊断

为了解东北农牧交错区土地可持续利用水平及主要障碍因子,从经济可行性、资源环境可持续性和社会可接受性3个方面,选取21个指标构建了土地可持续利用评价指标体系,应用基于组合权重法和灰色关联分析法改进的TOPSIS法和障碍度模型对2005-2014年白城市土地可持续利用水平进行了评价和分析。结果表明:（1） 2005-2014年白城市土地可持续利用总体水平不断提高,综合贴近度由0.335 5增加到0.632 0,可持续利用水平由"较低水平"上升为"较高水平"。（2） 从长远分析,经济可行性障碍度总体呈下降态势,资源环境可持续性障碍度和社会可接受性障碍度总体呈上升态势。（3） 影响白城市土地可持续利用的主要障碍因子包括人口自然增长率、建成区绿化覆盖率、草原覆盖率、第三产业产值占GDP比例等。为了促进白城市土地可持续利用水平不断提高,需要在控制人口增速的基础上,进一步调整经济结构,加强土地利用管理,有效控制草原退化速度。     

土地可持续利用与生态农业产业化经营评估研究——以隰县试区为例

在阐述土地可持续利用与生态农业产业化经营含义、相互关系、评估原则等有关理论的基础上,以国家科技攻关项目——黄土高原水土流失治理与农业综合发展研究隰县试区为例,对土地可持续利用与生态农业产业化经营评估指标体系的建立及其权重确定、综合指标值计算的模型方法设计、应用分析等开展了研究.     

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断——以哈尔滨市为例

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断是城市土地可持续利用和科学管理的重要依据。以哈尔滨市为研究区,从土地利用程度、土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理4个方面构建城市土地利用绩效评价指标体系,采用熵权法计算权重、运用综合指数法评价2001—2008年城市土地利用绩效水平,并建立障碍度模型对影响城市土地利用绩效的障碍因子进行诊断。结果表明:哈尔滨市城市土地利用绩效水平总体呈上升态势,2001—2008年绩效指数从0.3023增加到0.7450。土地利用程度障碍度以年均8.98%的速度增加,而土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理障碍度分别以年均0.62%,5.27%和9.16%的速度下降。土地利用程度是影响城市土地利用绩效的最大障碍因素,因此提高城市土地利用程度至关重要。     

农业水土工程学科的任务与发展趋势

回顾了农业水土工程学科的发展过程,阐述了该学科的内涵及其研究对象,就该学科的主要研究任务发展趋势进行了讨论,提出了几点关于促进农业水土工程学科发展的建议。