新疆地下滴灌棉田一次性滴灌带埋深数值模拟与分析

由于灌水频率高、定额小,在新疆地区大面积应用膜下滴灌进行棉花种植时,常出现根系分布浅、植株易早衰等影响产量的问题,灌水湿润区域相对较深的地下滴灌可能是解决上述问题的方法之一。但因顾及机械耕作和多次使用,传统地下滴灌带通常埋深较大,致使苗期灌水及管理维护极其不便。随着工艺水平提高和生产成本降低,地下滴灌生产实际中采用一次性滴灌带已成为可能,本研究通过数值模拟方法来探讨地下滴灌一次性滴灌带的合理埋深问题。为了验证所建立的数值模型和选用的土壤物理参数,首先在新疆玛纳斯地区开展了地下滴灌田间试验,继而采用HYDRUS-2D/3D软件对该试验条件下的土壤水盐动态进行了模拟。结果表明,模拟值与实测值之间整体吻合较好,其中土壤含水量分布的平均绝对误差Me和均方根差Rm分别不高于0.034、0.040 cm~3/cm~3,相关系数R最小值为0.8,Nash效率系数Ns在0.34~0.62之间;含盐量Me、Rm也分别不超过3.31、4.24 g/kg,R最小值为0.6,Ns在-0.06~0.38之间,相关模型和参数较为合理可靠。在此基础上,对该地区不同滴灌带埋深(分别设为5、15、30 cm)情景下灌水过程中的水盐运动规律进行了进一步模拟与分析,结果表明:不同埋深导致土壤淡化和积盐区域分布不同,淡化区域主要集中在滴灌带附近,在远离滴灌带的湿润锋边缘出现积盐;随着滴灌带埋深加大,土面蒸发损失逐渐降低,但对表层土壤供水能力也相应减弱;综合考虑回收利用、棉花苗期水分供应、根区淡化脱盐需求及单方水的淡化脱盐效率等因素,当地地下滴灌棉田一次性滴灌带不宜埋设过深,建议布置在15 cm左右。     

40年来长江经济带“三生”空间时空演化特征

科学认知区域长时间序列下的“三生”空间数量增减关系和空间格局演化过程是实现国土空间可持续开发利用的前提。采用土地利用动态度指数、地学信息图谱、重心模型和双变量空间自相关分析研究了1980—2020年长江经济带内“三生”空间数量变化和格局演化过程。结果表明：1980—2020年长江经济带国土空间类型以生产空间和生态空间为主,且不同国土空间类型数量变化差异明显。农业生产空间和生态空间分别减小39403km2和248km2;非农生产空间和生活空间分别增加14804km2和27271km2。1980—2020年长江经济带国土空间格局变化空间指向性和地区差异性显著。1980—2020年长江经济带不同国土空间类型互动增减关系差异显著且空间异质性明显。     

“资源环境野外综合实习”课程的创新与实践简

“资源环境野外综合实习”是中国农业大学资环学院为本科生开设的一门重点实践课程,具有跨专业、跨地域、综合性强、学生规模大的特点。通过精心策划,多方寻求支持,优选指导教师,该野外综合实习已成为培养资环专业学生的思维能力、观察能力、动手能力、想象能力、分析能力、协作能力的一个重要课程。     

不同改良措施下砂质土壤肥力的微形态评价——以内蒙古科尔沁沙地为例

本文以内蒙古通辽市科尔沁左翼后旗巴胡塔镇乌旦塔拉村为试验区,选取13个土壤微形态指标,利用Photoshop、土壤切片图像处理分析系统、Image-pro plus 6.0软件对土壤微形态图像进行处理,采用定性、定量相结合的方法对不同改良处理后的砂质土壤肥力进行评价,在此基础上建立了砂质土壤肥力评价的微形态指标最小数据集(MDS)。得出以下结论:与对照组单元1相比,其他各个单元的土壤结构体、粗骨颗粒等微形态特征变化不显著。单元10(黏土、有机肥、腐殖酸施加量分别为3.00×10~5、3.00×10~4、7.50×10~3 kg/hm~2)中土壤黏粒最多、基质比最大、有机物质频率最高;土壤孔隙状况以及毛管孔隙发育最好的单元分别是单元8和单元13(黏土、有机肥、腐殖酸施加量分别是单元8:1.50×105、3.00×10~4、1.125×10~4 kg/hm~2,单元13:7.50×10~4、3.00×10~4、3.75×103 kg/hm~2)。准则层指标土壤基质、土壤孔隙、有机物质、土壤结构体、粗骨颗粒的权重分别为0.336、0.253、0.203、0.124、0.084。砂质土壤肥力评价的最小数据集包括基质比、基质类型、基质颜色、毛管孔隙占比、孔隙类型、有机物质类型、粗骨颗粒平均粒径7个指标,MDS评价结果与原始评价结果呈显著的线性相关关系,因此实际评价砂质土壤肥力时,可以MDS的7个微形态指标代替原始的13个指标。     

北京市西山地区地质背景对土地资源利用的影响

为从地层岩性、地质构造、地貌和地球化学4个方面阐明北京市西山地区的地质背景对土地资源利用的影响,通过查阅文献、实地调查和采样测试,获得西山地区的地质背景及土地资源利用的相关资料,并进行对比分析。结果说明:1)西山地区特有的岩石资源既导致相应工矿用地的出现,又是构成旅游资源重要的物质基础;2)构造运动抬升使西山地区以林地为主,同时在风景区出现了相应的旅游用地和建设用地;3)十渡风景区和石花洞作为典型的岩溶地貌,已成为享誉全国的旅游资源,随之出现了疗养院、培训基地和度假别墅等建设用地;而河漫滩和河流阶地上则形成了肥沃的耕地;4)门头沟区妙峰山和房山区特定区域母岩发育的土壤,造就了妙峰山优质玫瑰园地和房山区磨盘柿园地。     

咸水灌溉地区盐分积累的数值分析

在分析河北省临西县灌溉试验站实际情况的基础上,对咸水灌溉条件下的水盐运动规律进行了数值模拟。结果表明:在当地某一平均年份及正常的灌溉制度下,咸水灌溉可以起到压盐的作用,使土壤耕作层的平均含盐量呈下降的趋势,且保持在作物正常生长的范围之内,但地下水的矿化度却在明显增加;尽管排水沟排盐的效果不是很明显,但仍为咸水灌溉地区排盐的一条主要途径;为增加排水沟的排盐量,应适当加深排水沟的沟深,延长排水时间。     

北京地区红色黏土特性及成土过程和系统分类探讨

为研究北京地区红色黏土的成土过程及其系统分类,选取6个发育在石灰岩类和花岗岩类母岩上的红色黏土剖面,研究了土壤剖面形态、理化性质、黏土矿物组成等,并分析了其成土条件和发生过程。结果表明:所有土壤剖面的土壤结构体面上均有黏粒胶膜,通体无石灰反应,铁的游离度高,活化度低。石灰岩类发育的红色黏土质地更细,其土壤黏粒游离铁较多,颜色更红,结构体团聚程度更强。花岗岩发育的红色黏土因含有大量难以风化的石英,因而含有较多的砂粒,结构体团聚程度较低。这些土壤形成过程中发生了强烈的黏化和铁质化作用,可以推断其是在古湿热气候条件下形成的。而目前土壤的pH呈微碱或中性,交换性盐基离子以Ca2+为主,盐基饱和度较高,则是受现代黄土降尘的影响,发生了复盐基过程的结果。在此基础上,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》确定的原则和方法,确定研究剖面分属于淋溶土纲下的4个不同亚类。     

赣东山地丘陵区土地利用多功能与乡村发展的时空耦合关系

为准确把握土地利用多功能与乡村发展的耦合协调关系,明确二者之间耦合交互作用类型。以江西省万年县为例、村域为研究单元,测度2010—2018年土地利用多功能与乡村发展水平,借助耦合协调模型分析二者关系,并依据耦合作用关系划分乡村类型。结果表明:1)2010—2018年土地利用多功能与乡村发展水平均呈增长趋势,但乡村发展水平增速高于土地利用多功能水平,空间格局特征各异;2)万年县土地利用多功能与乡村发展耦合关系明显,耦合度和协调度随时间推移发生演变,二者在空间上具有一定关联性;3)2010—2018年土地利用多功能与乡村发展水平耦合协调发展主要类型由相互阻碍型转变为促进与阻碍并存型,这与土地利用多功能增速低于乡村发展水平有关。最后,根据土地利用多功能与乡村发展相互作用的3种耦合作用类型,针对性地提出解决措施。     

基于农用地分等的粮食生产能力田间质量限制研究

农用地自然质量分能否正确反映耕地田间质量因素对粮食生产能力的作用,是农用地分等成果应用于粮食生产能力核算的关键问题。据此,该文依据天津市农用地分等成果,从自然质量等指数的计算过程出发,将自然质量分视为田间质量限制系数,应用回归分析的方法,探讨了耕地田间质量因素对粮食产量形成的影响,从而为农用地分等成果应用于区域粮食生产能力的核算提供思路。研究得到了以下结论:农用地自然质量等指数与标准粮的相关关系显著,农用地分等成果正确地反映了耕地质量及其粮食生产能力;自然质量分与标准粮产量的相关关系较差,但自然质量分的高低总体上与粮食产量呈正相关,即田间质量限制系数起到了耕地田间质量因素对作物产量的正确"限制"作用;但须设置控制性田间试验,才能在机理上建立各田间质量因子与产量的定量化模型,从而使得耕地质量评价指标体系更精准。     

基于GIS和灰色星座聚类模型的乡村发展类型识别及振兴策略 ——以江西省万年县为例

综合土地利用、DEM、POI、社会经济等多源数据探索南方低山丘陵区乡村类型定量识别方法,为编制区域乡村振兴规划、分类推进乡村发展提供参考.在简要归纳乡村发展要素的基础上,构建乡村发展水平评价指标体系,定量评价2018年江西省万年县乡村综合发展水平,并借助灰色星座聚类模型和质性归纳法识别其乡村发展类型,进而提出不同类型乡村差异化振兴策略.结果表明,万年县乡村综合发展水平整体不高,呈现出"东南高、西北低,区域差异显著"的空间分异特征.万年县乡村发展类型可识别为城郊融合类、集聚提升类、传统农业类、综合发展类和特色保护类,集聚提升类和传统农业类是其主要乡村类型.万年县不同类型乡村呈现出不同的发展特征,具有差异化的发展路径.