秸秆还田效益的影响因素及其在喀斯特区的应用展望

秸秆还田作为一种改善土壤结构及增加农作物产量的生态、经济、有效的农艺覆盖措施,被广泛地应用到农村地区的水土保持和农作物增产的工作中。喀斯特地区由于特殊脆弱的地质地貌自然背景,加上强烈的人为耕作活动,石漠化和水土流失问题十分严重,进而造成土地生产力下降,作物减产。坡耕地的水土流失占据了喀斯特地区水土流失极大的比例,秸秆还田农艺覆盖措施是水土保持工作中一种较为成熟的水土保持措施,它在一定的程度上改善了土壤结构,减少了降雨对地表的冲刷,径流量及泥沙量,增加了土壤微生物数量,起到了保水保土的作用,并且增加了农作物的产量。目前,对于喀斯特区秸秆还田方面的研究相对较少,本文总结分析了秸秆还田的生态、经济效益,并从秸秆还田量、秸秆还田深度、秸秆还田方式、耕作方式、施肥方式5个方面阐述了影响秸秆还田效益的因素,提出了秸秆还田研究中遇到的问题及展望,并将其进一步运用推广到喀斯特地区的秸秆还田工作中,以期为喀斯特地区水土保持,土壤通用侵蚀方程的修订,秸秆还田利用方式的优化配置与农作物产量的提高等提供一定的理论与借鉴作用。     

梵净山常绿落叶阔叶混交林土壤螨类群落结构研究

为了查明梵净山沿海拔梯度常绿落叶阔叶混交林土壤螨类群落特征及海拔差异,2015年6月对梵净山常绿落叶阔叶混交林带土壤螨类进行调查,获土壤螨类2 100只,隶属4亚目55科101属。采用属数和个体数量,群落多样性、优势度、均匀度、甲螨群落MGP和捕食性螨类MI等指数对螨类群落结构的分析显示,Vilhenabates和Setoxylobates是该林带的主要类群,螨类分布呈现明显的表聚性。随海拔上升,螨类类群数和个体数量基本呈减少的趋势。土壤螨类群落优势度表现为1 300 m1 900 m1 500 m1 700 m,多样性和均匀性指数表现为1 700 m1 900 m1 500 m1 300 m,方差分析表明海拔差异对螨类优势度具有显著影响,对多样性和均匀性影响很小。甲螨群落结构以O型为主;中气门螨类群落以K-选择类群为主。     

喀斯特高原山地区农户生计资本对生计策略的影响——以贵州省毕节市撒拉溪为例

为喀斯特高原山地农户生计的可持续性和精准扶贫提供参考依据,采用问卷调查与参与式评估法,以贵州省毕节市撒拉溪为例,依据问卷调查数据并建立Logistic回归模型,分析当地农户生计资本状况与生计策略转化的关系。结果表明：研究区农户主要采取纯农型、农兼型和兼农型的生计策略,农户生计资本整体表现失衡;金融资本指数最高,人力资本、社会资本和物质资本次之,自然资本最低;自然资本和物质资本是影响纯农型生计策略选择的主要因素;人力资本、物质资本和金融资本是影响纯农型向农兼型和兼农型生计策略转化的关键因素;获得信贷的机会和亲友提供帮助的可能性是影响毕节撒拉溪农户生计策略转化的生计关键指标,对纯农型向农兼型和兼农型的生计策略转化起促进作用。针对毕节撒拉溪不同生计策略类型农户,提出改善农户生计状况和促进当地区域经济发展的政策建议。     

石漠化区不同利用类型土地养分的含量及其生态化学计量特征

【目的】为贵州干热河谷石漠化地区土地资源的科学合理及高效利用提供参考。【方法】以贵州干热河谷石漠化地区种植火龙果(Hylocereus undulatus)、金银花(Lonicera japonica)、核桃(Juglans regia)、柚木(Tectona grandis)、玉米(Zea mays)和花椒(Zanthoxylum bugeanum) 6种典型植物土地为样地,采集各样地0~20 cm土样检测其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,并应用生态化学计量学方法统计分析该地区土壤C、N、P、K的生态化学计量特征。【结果】在干热河谷石漠化地区6种典型植物样地0~20 cm土层土壤的SOC、TN、TP和TK养分平均含量分别为19. 16~70. 17、1. 69~6. 79、0. 06~3. 12和8. 60~77. 04g/kg,土壤养分的C∶N、C∶P、N∶P、C∶K、N∶K和P∶K分别为6. 318~21. 028、11. 400~552. 310、1. 804~46. 354、0. 461~5. 651、0. 073~0. 502和0. 003~0. 040。土壤养分SOC与C∶K及P∶K间呈显著正相关; TN与P∶K呈显著正相关,与C∶N和C∶P呈显著负相关; TP与P∶K呈极显著正相关,与C∶P和N∶P呈极显著负相关; TK与P∶K呈极显著正相关,与C∶P和N∶P呈极显著负相关,与C∶K呈显著负相关;即SOC对C∶K和N∶K,TN、TP和TK对P∶K的增加具有促进作用; TN对C∶N和C∶P,TP对C∶P和N∶P,TK对C∶P、N∶P和C∶K的增加存在抑制效应。在土壤养分的各生态化学计量比之间,除C∶K与N∶P呈S函数外,其余各生态化学计量比间均呈一元二次函数关系。【结论】干热河谷石漠化地区的土壤有机质分解较快,并加速了其养分消耗,导致其土壤总体P素亏缺,在生产过程中应注意添加外源磷肥提高土壤肥力;在养分管理上,注重有机肥与无机肥配施。     

贵州省五千亩以上耕地坝区人口时空演变分析

运用GIS空间统计工具,将贵州省内五千亩以上耕地坝区2000—2020年共计21期WorldPop人口数据进行分析,定量揭示了贵州省五千亩以上耕地坝区21年来的人口分布时空格局及其变化特征。结果表明,贵州省耕地坝区人口呈先增后减的趋势,按人口增长曲线特征可以划分为稳定增长期（2000—2006年）、快速波动增长期（2006—2010年）、快速负增长期（2010—2015年）以及缓慢下降期（2015—2020年）4个阶段,总体下降了0.99万人,其中五千亩耕地坝区上升了0.94万人,万亩耕地坝区下降了1.93万人;五千亩以上耕地坝区人口分布以较低密度聚集区与低密度聚集区为主,人口分布差异较明显;人口密度的空间相关性总体上表现为无明显差异,在局部表现为HH集聚、LL集聚和HL集聚;坝区人口重心迁移幅度较小,经向变化和纬向变化均呈往复移动的趋势。     

火龙果植株高光谱识别与特征波段提取

【目的】为火龙果长势监测、估产、植株病害高光谱遥感诊断提供可靠依据。【方法】通过原始光谱、光谱不同形式变换和不同植被指数对火龙果植株冠层、果、枝、花等不同部位进行识别,运用主成分分析法提取火龙果不同部位的特征波段,构建BP神经网络模型,分析火龙果不同部位的特征波段,检验BP神经网络模型识别准确率。【结果】在400～630nm波长范围内,火龙果花的光谱反射率最高,冠层、枝、果差异不明显,而640～1140nm光谱反射差异明显;最佳识别光谱特征波段位置为520nm、642nm、664nm、726 nm、950nm、1000 nm、1130 nm、1330nm、1345nm;基于植被指数而言,RVI对于火龙果植株冠层、枝和花识别能力最强,GRVI对于果识别能力最强。通过主成分分析并提取特征波段（1054～1087nm和812～825nm）构建的BP神经网络模型识别准确率达82.8%。【结论】基于高光谱数据可实现火龙果植株不同部位的精准识别,同时特征波谱为火龙果病害植株遥感诊断提供信息参考。     

生态养鸡发展现状及其在石漠化治理中的启示

针对喀斯特地区石漠化治理与生态衍生产业结合不紧密的问题,根据系统论和生态位原理,将养鸡引入自然生态系统中进行生态养鸡,使物质和能量得到更加充分的利用。采用文献分析法,系统分析二十几年来我国生态养鸡产业发展现状与养殖模式,发现生态养鸡的关键技术问题在于养殖的密度,合理的养殖密度有利于提高土壤肥力,促进植被生长;石漠化地区拥有丰富的自然资源,但这些资源未得到充分利用,而植被-土壤-鸡构成互利共生的人工复合系统,能够充分利用自然资源,有效缓解石漠化地区人地矛盾;石漠化地区进行生态养鸡具有良好生态、经济和社会效益,可以带动当地的生态建设、经济发展以及精准扶贫。     

不同衰老程度顶坛花椒土壤养分质量的评价

【目的】为喀斯特石漠化地区花椒林地土壤肥力改良及植被恢复提供科学依据。【方法】以花江峡谷地区6种不同衰老程度顶坛花椒林地土壤为研究对象,通过测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)和全磷(TP)等29项土壤养分及矿质元素化学指标,并运用主成分分析法以及构建土壤质量评价的最小数据集,对顶坛花椒土壤的养分质量进行评价。【结果】1)不同衰老程度顶坛花椒的土壤养分含量存在差异,总体表现出衰老退化较轻花椒林地土壤养分含量高于衰老退化严重的花椒林地。2)研究区土壤养分质量评价的最小数据集有二氧化硅(SiO2)、硼(B)、全钾(TK)、钼(Mo)、速效磷(AP)和速效钾(AK) 6个指标。3)全体数据集土壤质量评价分值依次为低挂果植株(315. 410)幼树衰老植株(233. 972)黄叶+低挂果植株(80. 844)全死亡植株(-35. 366) 4/5死亡植株(-268. 017) 1/2死亡植株(-326. 845)。【结论】衰老退化较轻的顶坛花椒林地的土壤质量较好,但6种(Ⅰ～Ⅵ)不同衰老程度顶坛花椒林地均需要对应增施不同肥料改良土壤质量。     

西南喀斯特地区羊粪与废弃皇竹草堆肥试验

为喀斯特石漠化治理种养结合模式应用提供技术支撑,在喀斯特地区利用羊粪和废弃皇竹草进行传统和箱式保温不同方式堆肥试验,监测堆肥过程中养分指标变化及腐熟程度。结果表明:堆肥过程有机质含量呈下降趋势,氮、磷、钾养分含量呈增加趋势;堆肥结束后,总养分(氮、磷、钾)均在9%以上,达到国家有机肥料标准(≥5%)规定;堆肥的碳氮比(C∶N)10,达到腐熟化。堆肥可以实现废弃物肥料化,腐熟过程周期短,堆肥成本低,可在喀斯特石漠化区应用示范。     

石漠化治理区不同植被类型浅层土壤水分对降雨的响应

【目的】揭示石漠化治理区不同植被类型浅层土壤水分入渗过程的差异性,分析降雨对土壤水分的补给特征,因地制宜地开展灌溉工作。【方法】以花椒地、金银花地、火龙果地、荒地为研究对象,监测了地区降雨量和植被0~10、10~25 cm土层土壤含水率,并计算了土壤储水量、滞后时间、补给速率、补给效率等指标。【结果】①4种植被浅层土壤含水率变化趋势与降雨一致,6、8、9月为二者的峰值期;浅层土壤含水率为火龙果地最高,而后依次为荒地、金银花地、花椒地;火龙果地土壤含水率变异系数最小,荒地最大。②植被土壤含水率对小雨量降雨事件的响应较小,仅火龙果地增长11.97%;随降雨量级增大,土壤含水率增长率为火龙果地(7.89%~17.94%),其次为金银花地(0~45.09%)、荒地(0~59.86%)、花椒地(0~126.95%);火龙果地浅层土壤含水率增长率在大雨事件中最小,其他3种样地均为小雨量时增长率小,大雨量时增长率大。③不同植被浅层土壤水分对降雨响应时间有显著差异,大雨量条件下响应快于小、中雨量,0~10 cm土层优于10~25 cm土层;平均滞后时间为荒地0.3 h、火龙果地0.5 h、花椒地0.9 h、金银花地3.0 h;补给效率为火龙果地(64.87%)>荒地(38.16%)>花椒地(31.94%)>金银花地(29.23%)。【结论】丰水期,对火龙果地适当减少人为灌溉,增加地表覆盖以减轻水土流失;对金银花地、花椒地可采取相应保墒措施提高土壤对降雨的利用效率且在雨量较小时增加灌溉,提高入渗量。