黄土坡面片蚀过程试验研究

片蚀过程是坡面径流侵蚀过程的第一阶段和侵蚀方式演变的初始形态,阐明坡面片蚀过程可为坡面侵蚀过程模型建立和坡面水土流失治理提供重要科学依据。采用人工模拟降雨试验方法对黄土坡面片蚀过程进行了研究,结果表明:不同雨强及不同坡度下,坡面片蚀率皆随降雨历时的增长呈先急剧增大后趋于稳定的变化趋势,变化的转折点为产流后的5min左右;坡面片蚀模数随雨强和坡度的增大均呈显著的增加,可分别用指数方程和对数方程描述;雨强和坡度对片蚀模数的综合影响可以用二元幂函数方程描述,其中,坡度的影响大于雨强;水流功率是试验条件下与坡面片蚀动力学过程关系最密切的水动力学参数,坡面片蚀动力学过程的发生发展根源于坡面薄层径流的水流功率的动力作用。采取有关水保措施减低地面坡度,增加地面入渗,降低坡面径流流速可以有效地减少坡面片蚀。     

乌兰布和沙区绿洲农田土壤微生物及酶活性研究

以撂荒地为对照,通过测定0-20cm和20-40cm层次土样,利用统计分析方法系统研究乌兰布和沙区籽瓜、玉米、油葵和苜蓿地4种绿洲农田土壤微生物（细菌、放线菌和真菌）和土壤酶活性（蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蛋白酶和多酚氧化酶）特征。结果表明：（1）各农田微生物数量均为细菌（107）〉放线菌（105）〉真菌（103）,三者中,细菌数量占三大类微生物总数的99%以上;各农田表层微生物数量整体高于对照的,且表层均高于下层,但差异不显著;农田间,籽瓜地微生物数量最多;种植苜蓿可显著提升真菌数量。（2）6种酶活性中,仅蔗糖酶和脲酶在层次间和农田间存在显著差异;各农地表层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性均高于对照的;除多酚氧化酶外,苜蓿地酶活性整体较高。（3）各生物学性质相互关联,互相影响。6种酶间呈显著或极显著相关,酶活性既显专性又显共性;蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶、真菌和放线菌直接影响有机质含量的程度达85%;总体而言,乌兰布和沙区绿洲体系形成后,长期农作活动使得绿洲农田生物学性质得以改善,土壤质量整体有所提高;设法提高研究区土壤有机质含量是提高绿洲农田土壤质量和改善其生态环境的关键所在,应广种苜蓿。     

武汉市农田生态环境保育补偿标准测算

 实地调研的基础上,运用条件价值评估法对武汉市农田生态环境保育的受益、保育方进行面对面的问卷调查,分析估算出受访者对武汉市农田生态环境的支付意愿和受偿意愿。对366份有效问卷进行分析表明:1)居民普遍认识到了保育农田生态环境的重要性,在对农药、化肥不同程度限制施用下,82.12%的受访市民对农田生态环境保育有支付意愿,74.45%的受访农户有受偿意愿;2)当化肥、农药施用在不同限制强度下,市民对农田生态环境保育的支付意愿和农户的受偿意愿均随着限制程度的增强而提高,市民对农田生态环境保育的补偿意愿为3 351.53～7 277.25元/hm2,农户的受偿意愿为3 866.55～7624.43元/hm2;3)市民支付意愿的高低与其性别、文化程度、婚姻状况和食品开支比例呈相关关系,农户的受偿意愿高低与其性别、年龄、从事农业年限和是否兼业相关。     

农业旱灾系统恢复性评价思路与方法——以河北省邢台市为例

本文回顾了农业旱灾系统恢复性研究进展, 探讨了灌溉农区农业旱灾系统恢复性基本问题, 提出了其恢复性评价思路与框架, 建立了综合指数评价模型, 并以河北省邢台市为例进行了评估。结果表明, 在生长季或年际尺度上, 自然降水偏少对全市旱情有显著影响, 但并不决定最终灾情。旱灾严重程度和系统恢复能力还受到农业资源环境基础、旱灾应对能力及社会经济发展水平等多方面因素影响。持续超采浅层地下水进行灌溉的中部平原地带的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高; 缺水、人均耕地资源不足且经济相对落后的西部山地丘陵地区各县市农业旱灾系统恢复指数较低; 在深层地下水超采、地下水漏斗扩展的东部地区, 取水能力强,经济承受力较高的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高, 经济落后的县, 恢复指数最低。在生长季或年际尺度上,虽然以水资源持续超采进行灌溉, 全市旱灾总体恢复能力在提高, 但因其忽视了区域水平衡和生态稳定性,所以不具有可持续性。     

干旱区农田灌溉前后土壤水盐时空变异性研究

通过田间土壤剖面取样,测定了新疆奇台县干旱区农田灌溉前、灌溉后1 周和3 周土壤水盐的时空变异特征。结果表明: 灌溉前, 剖面各层土壤含水量较低(15.25%~16.70%), 且呈中等(偏弱)变异性; 剖面上部(40 cm 以上)土壤盐分呈强变异性, 而下部为中等(偏强)变异性。灌溉后1 周, 除0~20 cm(弱变异性)外, 其他土层水分及剖面下部盐分变异性未变, 但变异系数均减小, 上部土壤盐分转为中等(偏强)变异性; 剖面平均土壤含水量升高10.51%, 脱盐率达8.94%, 其中, 表层(0~20 cm)土壤水分增加率(118.48%)及脱盐率(20.86%)最大, 底层(100~120 cm)水分增加率(40.54%)及脱盐率(-6.93%)最小。灌溉后3 周与1 周相比, 各层(除80~100 cm 土层)水分及盐分的变异性保持不变, 但水分的变异系数增大, 而盐分的变异系数减小; 剖面平均含水量减少5.20%, 表层(0~20 cm)失水率(36.47%)最大, 80~100 cm 失水率(7.31%)最小; 表层土壤积盐率(4.55%)约为20~40 cm 土层的12 倍; 而40 cm 土层以下仍处于脱盐阶段, 40~80 cm 土壤脱盐率减小, 80~120 cm 土层脱盐率(9.03%)增大。     

小兴安岭南坡3种林型林地水源涵养功能评价

运用层次分析法的原理和方法,通过选取影响林地枯落物层和土壤层水源涵养功能的11个指标,对小兴安岭南坡3种主要林型枯枝落叶层和土壤层的水源涵养功能进行定量评价。结果表明:天然杨桦混交林水源涵养综合能力评价值最大(0.427 1),落叶松人工林次之(0.368 7),天然红松林最小(0.204 1),说明天然杨桦混交林水源涵养功能最强,落叶松人工林中等,天然红松林最弱;3种林型的水源涵养功能的强弱与现实生产实际相吻合,表明层次分析法在不同林型水源涵养功能的定量评价上是可行的。     

抚仙湖流域坡耕地施肥对土壤水中氮磷质量浓度的影响

在滇中地区抚仙湖尖山河小流域坡耕地布设9个不同施肥水平的微型小区,在微型小区及不同坡位的不同深度埋设多孔杯采样器,采集土壤水样,分析其中总氮和总磷的质量浓度变化特征。结果表明:1)施肥量增大,土壤水中总氮、总磷平均质量浓度增大1,.5和2.0倍施肥处理条件下,0～100 cm土层土壤水总磷质量浓度分别是标准施肥量的1.26和1.63倍;2)同一施肥处理条件下,坡下部土壤水总氮、总磷质量浓度基本高于坡中部0,～50 cm坡下部总氮平均质量浓度约为坡中部的1.30倍,0～100 cm坡下部土壤水总磷平均质量浓度约为坡中部的2.0倍;3)同一施肥处理条件下,随着土层深度的加深,土壤水总氮质量浓度逐渐减小0,～50、50～100、100 cm以下土壤水总氮平均质量浓度分别为4.58、3.93和3.17 mg/L;土壤水总磷质量浓度在50 cm以下呈波浪状减小,在0～100 cm变化较大(0.010～0.021 mg/L),在100 cm以下差异较小(0.010～0.014 mg/L);4)在坡耕地种植烤烟时应将施氮量控制在270.0 kg/hm2以下,施磷量要控制在61.2 kg/hm2以下。     

减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响

【目的】分析减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响,旨在为化肥农药“双减”政策产生的生态环境效应科学评价提供参考。【方法】以陕西杨凌曹新庄试验地冬小麦肥料试验为基础,设置不施肥（CK）、减量施肥（氮（N）、磷(P₂O₅)用量分别为165和122 kg/hm²）和常规施肥（N、P₂O₅用量分别为220和160 kg/hm²）3个处理,测定不同处理小麦产量及夏季休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度、丰富度,以及藜、狗尾草和马唐的有机碳、全氮、全磷含量,计算植物多样性指标及生态化学计量比（C/N、C/P、N/P）,研究减量施肥对农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响。【结果】与对照相比,减量施肥和常规施肥处理均对冬小麦休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度有明显影响,冬小麦籽粒产量和杂草生物量增加;施肥处理藜和地锦草的株高和生物量均显著增加,其他农田杂草的株高和生物量总体降低。与对照相比,施肥处理苋的有机碳含量以及藜、狗尾草、马唐和葎草的全氮含量均显著增加,藜、马唐全磷含量显著降低。相较于常规施肥,减量施肥处理狗尾草全磷含量显著降低。与对照相比,减量施肥和常规施肥处理藜、狗尾草和马唐氮磷比和碳磷比总体显著增加,碳氮比显著降低。相对于常规施肥处理,减量施肥处理缓解了藜和马唐氮磷比的增加幅度。与对照相比,施肥处理的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均显著降低;与减量施肥处理相比,常规施肥处理Pielou均匀度指数与丰富度显著降低。植物β多样性指数表明,常规施肥对小区植物多样性的影响最大。【结论】减量施肥和常规施肥处理冬小麦休闲期农田杂草的物种多样性均明显降低,但减量施肥处理缓解了常规施肥对农田杂草生物多样性和生态化学计量特征的影响。     

安徽淮北地区农田水资源调控模式研究

淮北地区存在水旱灾害频繁、水资源供需矛盾突出及其开发利用不合理等方面的问题。根据该地区自然条件、降水、土壤、水文地质、水资源条件、农业生产特征和社会经济条件等差异,全区划分为北部、中部和南部3个研究分区,提出北部“以蓄为主、以蓄促补”,中部“蓄泄兼筹、补排相顾、以蓄为主、适度排泄”,南部“以排为主,蓄、引、提相结合,洪、涝、渍、旱综合治理”的分区农田水资源调控模式。这对该区农田水利的发展具有重要的参考价值。     

控制坡地水力侵蚀危害的管理措施

根据坡面水力侵蚀由降雨击溅力和径流侵蚀力作用于坡面土壤,从而引起土壤颗粒的剪切破坏分离,被径流携带引起流失的作用机理,从植被覆盖、人工覆盖、消减径流量、减小径流流速、增强土壤抗分散、抗剪切能力等方面入手,采用适宜的生物、工程、耕作及化工产品综合措施,达到防止或减轻坡面侵蚀,保护土地生产力之目的。