农田防护林效益与可持续发展策略研究

农田防护林对于农地的保育具有重要作用,防护林的科学管理与健康发展关系到我国农地保护工作的效果,但近年来农田防护林的发展状况却不尽如人意。阐述国内外防护林保育效应研究现状,分析当前我国防护林发展中遇到的问题,从土地制度的角度探讨农田防护林的可持续发展策略。     

农业综合开发项目区农田防护林建设的实践与思考

结合永济农业综合开发实际,针对当前农业综合开发项目区农田防护林建设的现状及存在的问题进行全面分析,总结出当前制约农田防护林建设的主要因素,并对如何提高防护林建设水平提出了几点建议。     

鄂尔多斯市黄河南岸农田防护林建设理论与实践

根据农业综合开发中农田防护林建设的理论研究,位于鄂尔多斯市北部黄河南岸的达拉特旗从农田防护林的结构、林带配置、主要造林技术、建后抚育管理等几个方面进行了有益的探索和实践,总结出了提高农田防护林建设成效的一些对策和先进技术,值得在沿河平原地区进行推广。     

营造农田防护林的作用及造林技术

农田防护林顾名思义,指的就是在农田周边建立起来、为了保障农田正常生产作业的一种防护林类型.主要的营造模式就是将具有一定宽度及结构和走向的林木,依照规划在农田四周进行种植,从而通过林木对农田周边的气流温度及水分和土壤等因素的影响,有效地改善和优化农田的自然环境,减少其他不利因素对农业生产的影响,为农田的生产构建起更加良好...     

基于改进半监督模型的空间异质性农田特征提取研究

提取农田信息对智慧农业、环境保护等有重要意义。监督学习模型对不同地貌、区域、种植类型等空间异质性农田的特征提取效果不佳。针对该问题,本文提出一种半监督学习模型,该模型使用基于加权损失函数的在线难例样本挖掘策略,在Vaihingen数据集中总体精度高达87.1%,相较于其他半监督学习模型的提取效果最好。在吉林一号农田影像数据集进行空间异质性农田特征提取中的对比试验和精度评估,结果表明：分别使用拟提取地区和训练集地区的无标注影像训练该模型,均可提高对空间异质性农田特征提取精度,若无标注影像与拟提取地区影像中农田特征相似度高,总体精度可提升2.1～6.1个百分点,总体精度最高可达84.0%。该模型使用更少量的标注信息获得媲美监督学习模型的提取效果;而使用相同量的标注信息,可以通过增加无标注影像以取得比监督学习模型更好的提取效果。本文构建河北献县地区的农田数据集,模型使用吉林一号农田影像数据集(部分1)作为有标注训练集,吉林一号农田影像数据集(部分2)和献县地区高分二号影像数据集作为无标注影像训练后的总体精度高达88.7%。验证了改进后的半监督学习模型可准确有效提取空间异质性农田特征。     

稻麦轮作高标准农田控制排水对排水与氮素输出削减效果模拟

稻麦轮作区高标准农田建设中,通过加深排水沟提高麦作期农田排水降渍能力的同时,加大稻作期农田排水输出,不仅降低了水资源利用效率,而且加重了接纳水体的污染。本文基于江苏省扬州市沿运灌区稻麦轮作农田排水水文水质过程的监测结果,利用田间水文模型（DRAINMOD）模拟了长序列气象条件下,灌区提高农田降渍能力对稻田排水、氮素流失及灌溉需求的负面影响以及控制排水措施的积极效果。结果表明,在节水灌溉模式下,研究区排水沟深度由现状的60cm加深至120cm,排水间距由120m加密至20m时,稻作期排水量与总氮（TN）输出负荷增加9.0%～22.2%、氨氮（NH3N）输出负荷增加4.0%～16.8%、灌溉用水量增加9.6%～23.4%。若结合田间管理要求,实施控制排水则可有效缓解提高农田降渍能力造成的负面影响;当排水沟深为120cm,间距为120～20m时,稻作期控制排水可使排水量和TN输出负荷减少19.3%～35.3%、NH3N输出负荷减少7.6%～27.2%、灌溉用水量减少22.9%～40.0%。由于控制排水降低了地下排水梯度,相较于传统排水,农沟从60cm加深至120cm时,地下排水平均占比降至50.7%,灌溉用水量相应减少。综上,稻麦轮作农田控制排水具有显著的节水减排作用,可有效降低高标准农田建设中提高降渍能力所产生的负面影响。研究成果可为稻麦轮作区高标准农田建设与水环境保护提供理论依据与技术支撑。     

套播夏玉米全程免耕对水分利用效率的影响

节水耕作措施在旱作农田中研究的相对较多 ,而在灌溉农田上则较少研究。本文重点探索在灌溉农田上 ,节水耕作措施 (免耕 )与高效节水管灌技术相结合 ,充分发挥耕作措施与灌溉技术的节水潜力和优势 ,提高农田水分利用效率。试验结果表明 :同常规耕作相比 ,玉米全程免耕下棵间蒸发的无效耗水可降低 2 7.6% ;农田水分利用效率提高幅度达 18.9% ;同时 ,免耕措施具有明显的省工和节能效果 ,耕作成本可降低 52 .9%～ 74.3%。     

基于改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量

农田作业面积测量方法层出不穷,但在对小块田地与不规则田地进行面积测量时会出现较大的误差,为此设计基于改进后的Alpha Shapes算法农机作业面积测量方法。利用改进后的Alpha Shapes算法对农机作业定位点集进行处理,实现对小块农田和不规则农田作业轮廓的精准提取,采用Delaunay三角剖分算法计算出农田作业面积。试验结果表明:基于改进后的Alpha Shapes算法的小块农田和不规则农田进行面积测量时误差率分别为1.5%和3.5%,其他测量方法对小块农田和不规则农田进行面积测量误差率普遍维持在3.5%和5%以上。结果表明采用改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量方法在对小块农田和不规则田地进行面积测量时,精度较高,满足试验设计要求。     

基于田块尺度的高标准农田建设空间形态判别研究

鉴于高标准农田工程布局、结构具有自身特殊性以及相较于一般农田具有空间形态上的显著差异,本研究基于农田田块尺度,以《高标准农田建设通则》为评价出发点,从田块规模、田块形态、农田道路、灌排设施和农田防护等方面构建了一套高标准农田建设合规性评价指标体系,利用布尔型赋值方式和短板原理综合评价高标准田块建设的质量和状况,并以吉林省松原市土地整治项目区为例进行试验实证。研究表明:从农田建设规范的内涵出发,构建的评价体系能有效测度不同维度和不同方面的高标准农田建设效果;提出的方法体系可进一步挖掘高标准农田建设工程的短板,为下一步改进工程措施和提高建设的合理性提供依据;试验区契合与不契合高标准农田建设标准的田块分别占总面积的78.2%和11.8%。     

易引起地下水浅埋农田涝渍的降水过程分析

较多的降水往往会导致地下水浅埋区农田发生涝渍危害,结合湖北四湖流域实际,分析了可引起农田涝渍危害的降水过程特点,提出了致渍型、致涝型和涝渍相随型降水的概念。分析表明,50 mm以上的降水过程多出现在5月上旬和6月下旬,平均2.6~2.9年出现1次,降水持续时间主要在7 d以内;致渍型降水3.8次/年,3~9月份均有可能发生,其中5、6月发生频率最高(80%左右);致涝型降水主要出现在6~8月份,出现的频率分别为32.1%、37.7%和24.5%;致渍型降水出现的频次远大于致涝型降水,二者之比为2.63∶1;导致农田涝渍相随现象的降水有明显的季节性和一定重现期,春季约3年一遇,春夏过渡期约4.4年出现一次,夏季约3.5年一遇。     

基于无人机光谱分析的农田检测系统应用研究

为充分优化当前农田管理的现代化水平、提升农田检测管理的智能化步伐,对无人机农田检测系统进行系统设计研究。以光谱分析和计算机遥感技术为指导,明确无人机飞行进行农田检测的基本原理及核心要素,建立了基于无人机光谱分析的农田信息系统检测理论模型,并进行了软件系统设计和硬件采集检测装置配备。同时,在光谱分析常见作物所属波段性能数据库的基础上,进行检测系统应用试验,结果表明:以作物光谱原值相关性0.80为标准,选择光谱系列变换数值作为该系统对多光谱反应敏感程度的衡量指标,依次排序为原值R最大,1/R次之,1/lgR居中, lgR和1/lgR反应最为迟钝,对各作物对光感应强度理解提供一定参照;该检测系统对于不同作物信息的检测,可保证整体识别准确率达94%以上,对农田检测系统的改善有一定的借鉴意义。     

汾河灌区农田土壤墒情变化规律分析

利用山西汾河灌区1993∽2002年各站点的土壤墒情实际观测资料,对该灌区主要作物生育期农田土壤墒情的时空变化规律进行分析;阐明了农田土壤墒情的季节变化大致可分为3个阶段,即：相对稳定阶段、严重失墒阶段和蓄墒阶段;农田土壤墒情的垂直变化明显表现出表层急变层、中间活跃层和底部相对稳定层3个层次。     

基于云计算的农田规划区域信息采集系统设计

为进一步提高我国农田规划信息获取的实时性与准确性,结合当前数据分析功能强大的云计算技术,对农田规划区域信息采集系统进行了设计。通过理解农田规划的布局设计特征,建立区域信息采集系统的数据控制框架与理论结构模型,对采集系统的软件控制流程与硬件设施配置逐步选型优化,得到较为完善的农田规划区域信息采集系统。基于云计算设计理念输入不同的农田周边环境变化数据进行模拟试验,结果表明:与传统的信息采集方法相比,云计算环境下的区域信息采集系统准确率可由91.8%提升到96.3%,且平均准确率可提升3.9%左右,验证了该采集系统设计的可行性。     

苜蓿对农田耗水过程与盐分变化的影响

为了探究苜蓿对农田耗水过程及盐分变化的影响,以苜蓿农田为研究对象,以传统玉米农田为对照,分析传统玉米农田改种苜蓿后渗漏量、地下水补给量、蒸发量及蒸腾量变化特征;应用稳定氢氧同位素定量分析各潜在水源贡献率,并分析土壤中盐分变化规律。结果表明:改种苜蓿后农田总耗水量提高20. 17%,蒸发蒸腾量比平均值降低66. 64%,其中,蒸发量减少6. 21%、蒸腾量提高35. 80%、土壤贮水变化量减少8. 08%、渗漏量减少39. 68%、地下水对作物的补给量增加153. 45%。生育期内苜蓿农田与玉米农田相比,0～100 cm各土层土壤体积含水率变化分为剧烈波动阶段和线性下降阶段,7月0～60 cm土壤体积含水率变化呈"U"形,而玉米农田0～60 cm土壤体积含水率变化呈"V"形。生育期内苜蓿农田0～30 cm平均土壤水分较玉米农田分布均匀。苜蓿农田对土壤水、灌溉水、地下水吸收利用无明确偏向性;而玉米农田水分利用具有偏向性,各潜在水源中主要利用0～40 cm土层土壤水。不同时间取样0～100 cm土层土壤水,苜蓿农田不同时期优先利用0～40 cm中某一土层土壤水,玉米农田主要固定利用30～40 cm土层土壤水。生育期内苜蓿农田、玉米农田0～100 cm土壤平均脱盐率分别为53. 90%、12. 43%。苜蓿农田、玉米农田10～30 cm与30～60 cm土壤电导率差值绝对值分别在0～0. 06 mS/cm、0～0. 13 mS/cm之间,苜蓿农田10～60 cm土壤电导率较玉米农田相对集中且分布均匀。5月苜蓿农田10 cm以下土层除30～40 cm均呈积盐状态,且平均土壤储盐变化率较玉米农田低; 6—8月苜蓿农田0～100 cm土壤盐分较玉米农田变化幅度大,呈积盐状态; 9月苜蓿农田不同土层土壤盐分整体呈脱盐状态,土壤最大储盐量变化率为-15. 31%,随深度增加,土壤储盐量变化率先增大后趋于稳定,而玉米农田整体呈积盐状态,80～100 cm土壤储盐量变化率最大。改种苜蓿增强了地下水利用,降低了蒸发蒸腾比,抑制了土壤盐分,改盐增草(饲)兴牧发展苜蓿种植有利于盐渍化农田的改善。     

淮北平原区基于大沟蓄水技术的农田水资源调控模式

通过在安徽淮北平原的大田原型试验,分析了利用农田排水大沟进行控制蓄水的可行性及其对地表径流、地下水和土壤水的调控效果,提出了平原区依托大沟控制蓄水的农田水资源调控系统成套技术参数和模式。结果表明,单位长度大沟年调蓄水量为1.9×104m3/km左右,其影响范围内的农田地下水位较无控制大沟平均抬高约0.3~0.5 m,每年可增加作物对地下水的直接利用量50~80 mm,区域年农田水资源调控总量110 mm左右,约占当地年均降雨量的13%;只要控制合理、管理得当,不会因此而影响排水系统对农田涝渍的有效控制或降低原有排水工程的除涝降渍标准。以大沟控制蓄水进行农田水资源调控这一技术模式,是适合淮北平原区特点的解决水资源短缺和改善农田生态环境、调控区域水资源时空合理分布的有效途径。     

农田排水策略对氮素流失影响试验研究

通过测筒试验模拟了排水间隔时间、强度和地下水位对农田地下排水中氮素流失的影响规律。结果表明,相同模拟条件下,排水间隔时间的延长可减少排水量和降低总氮流失率,以间隔3～5d减少最为明显;间隔3、5和7d排水总氮流失量分别较间隔1d减少了45.5%、81.1%和100%;排水强度的降低可以减少氮素的流失,出流中氨氮质量浓度递减并趋于稳定,硝态氮质量浓度先上升后减少,相对于2mm/d的排水强度,4、6和8mm/d排水强度下总氮流失量分别增加了126.8%、264.8%和401%。地下水位的升高可明显减少总排水量和总氮流失量,40cm和60cm地下控制水位比80cm水位排水总氮量分别减少63.2%和40.9%。     

产粮大县高产农田建设的路径选择研究——对河南省宝丰县的实证分析

高标准农田建设与县域经济发展的相互关系研究,一直是国家粮食安全领域的重大课题。本文在归纳、分析相关研究文献的基础上,基于对河南、吉林、黑龙江等省份产粮大县的考察分析,以河南省宝丰县为研究对象,解析其建设高产农田的路径选择与模式特征;旨在为我国粮食主产区中低产田改造、建设高标准农田,依托粮食生产发展乡村产业融合,促进县域经济转型升级提供可资借鉴的发展模式。宝丰县的模式创新与路径选择可归纳为五大特点：1）统筹高产农田建设规划和项目实施,高标准落实各项技术标准;2）将土地整治、基础设施及其配套支撑体系建设与区域产业发展相结合,带动更多投资项目共建以高产农田建设为牵引的产业示范园区;3）依托绿色生态优质农产品,发展粮油加工产业园,推进一二三产业融合共进;4）完善与高产农田硬指标配套的软支撑体系,构建涵盖决策层（股东）、支撑层（服务公司）、管理层、生产层等不同层面的运营制度架构;5）健全技术引进、资金筹措、土地流转、组织管理和市场开拓等层面的管理机制,使各参与主体在粮食生产、流通加工和产业融合等方面实现要素优化重组。宝丰县依靠自身资源条件和区位优势,探索产粮大县高产农田建设、乡村振兴以及绿色发展有机结合的发展路径,成效卓著,意义重大。     

柴达木盆地荒漠化地区节水体系的研究

柴达木盆地的生态环境恶化问题已十分突出,防治荒漠化,恢复植被的生态环境建设工作已显得十分重要.本区的限制因素是"水".因此通过几种灌溉方式的试验研究提出柴达木盆地荒漠化地区灌溉模式:①退化农田、草地进行植被恢复宜采用畦灌 绞盘式喷灌的灌溉模式;②行道树、防风固沙林、农田防护林的灌溉采用畦灌 滴灌或直接采用滴灌的灌溉模式;③行道树、防风固沙林、农田防护林的灌溉采用渗灌的灌溉模式.     

坚持“高”、“快”结合 奋力打造农开精品工程

2011年度,东台市高标准农田建设紧紧围绕省市目标要求,以发展高效农业、增加农民收入为核心,以打造精品工程、亮点典型为重点,立足高标准,坚持快节奏,努力提升项目区形象。一年来,我市高标准农田建设项目总投资1320万元。项目涉及安丰镇东光、同明2个行政村,建成高标准农田1万亩。截至2011年12月底,基本完成年度建设任务,完成工程结算审计,拨付工程款80%。我们的主要做法是：     

基于耦合协调度模型的高标准农田建设项目区优选研究

以河南省新郑市为研究区,在对高标准农田建设适宜性和空间稳定性评价的基础上,通过构建耦合协调度模型,结合热点分析理论,优选高标准农田建设项目区。研究结果表明,高标准农田建设难易程度中基本具备级别所占面积最大,耕地面积为33 731.84 hm2,占耕地总面积的62.27%。根据农田建设难易程度,选取了5个高标准农田建设项目区,涉及新村镇、城关乡、观音寺镇、梨河镇、八千乡和辛店镇等6个乡镇,可建成高标准农田面积3 455.87 hm2。研究方法可为高标准农田建设项目选址提供科学依据。