盐碱地水盐调控研究

高效安全利用咸水资源是提高环渤海低平原区农业生产可持续发展的重要保障。本文针对该区淡水缺乏、咸水充沛和土壤盐碱贫瘠等因素制约农业生产的问题,回顾了20世纪80年代以来在以中国科学院南皮生态农业试验站为典型代表站点的黄淮海缺水盐渍区开展的以盐碱地治理和农田生产力提升为目标的农田水盐运移过程及调控研究成果。20世纪50—60年代,该区域的工作主要是通过建立排水系统减少区域洪涝灾害发生。20世纪80年代,通过研究提出了控制盐碱的合理浅层地下水水位阈值,形成了以浅层地下水优化治理盐碱地提高农业生产的技术体系;20世纪90年代以来形成了微咸水资源安全灌溉理论及技术体系,冬小麦咸水灌溉阈值从3 g·L~(-1)提升到5 g·L~(-1),并阐述了微咸水灌溉阈值提升的理论基础;近10年来研究并阐明了农田生态系统水盐运移过程及主要限制因子调控机理,研发了以集蓄雨水、咸水利用、合理引水和节约淡水为核心的农田多水源综合利用技术,集成了农田多水源综合利用模式。根据多年的研究积累,以突破水土资源限制农业生产的问题为导向,实施了国家区域战略性增粮工程渤海粮仓科技示范工程,取得了明显的社会、经济和生态效益。在农田水盐研究方面,未来将以提高综合效益和资源利用效率为核心,开展基于生态平衡的作物产量、质量和资源利用效率的协同提升研究,适应区域水土资源的农业绿色发展研究,微咸水高效安全利用的机理过程、技术研发及示范工作,为该区农业可持续健康发展提供理论依据和技术支撑。     

潍河下游平原咸水入侵监测研究

咸水入侵作为研究区内的一种环境灾害,严重影响了当地的社会、经济和生态环境的建设。通过对研究区影响咸水入侵的因素分析,从宏观、中观和微观3个方面对咸水入侵动态变化进行了监测,并对监测结果进行了分析。结果表明,地下水位和水质的变化可以作为咸水入侵的指示标志。监测网系统的建立为咸水入侵区的灾害治理提供基本信息和依据。     

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。     

华北平原浅层地下水可持续利用潜力分析

浅层地下水是华北平原最重要的水资源,对农业、经济和社会发展具有制约性作用。本文基于"华北平原地下水可持续利用调查评价"项目研究资料与成果,以行政区为单元,计算了华北平原浅层地下水开采资源量,评价了其资源潜力,在此基础上定性分析了浅层地下水的可持续利用潜力。研究结果表明,华北平原浅层地下水总开采资源量为202.94×108m3·a-1,开采资源模数为14.58×104m3·a-1·km-2,区域分布不均,呈西部山前平原及沿黄平原高、中东部平原低的规律。浅层地下水开采潜力系数为1.15,总体上采补平衡,开采潜力一般,但空间分布不均,最高值为滨州地区的5.16和天津地区的4.18,较低的为石家庄地区的0.72和廊坊地区的0.75。可持续利用潜力分析表明,华北平原浅层地下水已基本无开发利用潜力,尤其浅层淡水,局部地区超采现象严重,可持续利用潜力不容乐观;但微咸水、咸水开采潜力(较)大,其中河北平原咸水、微咸水开采资源潜力近35×108 m3·a-1,在开发利用技术条件允许的情况下可以进一步增大开发利用率,提高区内浅层地下水可持续利用潜力。该研究可为实现华北平原的水资源优化配置、农业与经济社会的可持续发展提供指导。     

咸水结冰灌溉改良盐碱地的研究进展及展望

冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌溉,并在冬季低温作用下迅速冻结成咸水冰,春季咸水冰层融化过程中,咸淡水分离入渗,其中先融化的高矿度咸水先入渗,而后融化出的低矿化度微咸水和淡水的入渗对土壤盐分具有较好的淋洗作用,以上过程实现了春季土壤返盐期的土壤脱盐,结合春季地表覆盖抑盐措施和夏季降雨淋盐,土壤的低盐条件得到保持,保证了作物和植物整个生长期的正常生长。该项技术改变了滨海盐碱区土壤水盐运移特征,使春季土壤积盐期变为脱盐期,咸水结冰灌溉后,春季耕层土壤盐分由最初的12g×kg~(-1)迅速降低至4 g×kg~(-1)以下,脱盐率达到66%以上,实现了棉花、油葵、甜菜等作物在滨海重盐碱地中的种植,提高了柽柳、枸杞、白蜡等盐生植物和耐盐植物的扦插移栽成活率,咸水结冰灌溉当年便获得了籽棉产量3 t×hm~(-2)、油葵1.5 t×hm~(-2)、甜菜60 t×hm~(-2),以及90%以上的盐生植物和耐盐植物的扦插成活率,促进了滨海盐碱区盐碱地的开发、农业发展和生态环境建设。近年来,通过系统的研究,我们探明了咸水结冰灌溉过程中咸水冻融咸淡水分离规律,明确了咸水结冰灌溉对土壤盐分的淋洗效果,构建了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术体系,确立了冬季咸水结冰灌溉的灌溉时间、灌溉水量和水质等指标体系。本文在以上研究基础上,对盐碱地咸水利用的研究进展进行了总结,并对咸水结冰灌溉基本原理、影响因素以及土壤盐分淋洗效果等方面进行了概述,系统分析了冬季咸水结冰灌溉在盐碱地区农业生产、植被恢复以及咸水利用等方面的作用,并就其未来发展趋势进行了展望。     

绿化栽培在盐碱地区的适用性

我国盐碱化土地面积广大,面临较为紧迫的盐碱化治理任务。国内外经验证明,以培植耐盐植物为途径的绿化栽培行为,不仅可以有效改善盐碱化地区的生态环境,而且有利于充分发掘盐碱土地所蕴含的巨大农业利用潜力,实现经济效益与环境效益的双赢。通过对盐碱地区环境的科学调研,合理择取与搭配耐盐碱绿化植物、建立长久的绿化栽培管理机制。绿化栽培在盐碱地区的适用性将会得到更加充分的发挥。     

基于遥感的近30a中国海岸线和围填海面积变化及成因分析

该文利用4期遥感影像和中国沿海地区调查资料,综合运用遥感和GIS技术,结合Google Earth/Google Maps在线遥感信息,完成了对中国沿海地区1980-2010年间海岸线变迁和围填海演变信息的提取,并对其具体进程和驱动因素进行了深入研究,研究表明:30 a间,中国海岸线呈增长趋势,海岸线变迁程度较为剧烈,80年代中国海岸线变迁面积最大,90年代变迁面积最小,中国海岸线的变迁方向是向海洋推进,且推进的趋势越来越明显。1990-2000年间,中国沿海地区围填海增加面积最少;2000-2010年间,中国沿海地区围填海增加面积最多,远远大于其他时期的增加量。30 a间,围填海利用类型经历了从农业用地为主到养殖池为主再到待利用水面为主的演变过程;待利用水面是30 a围填海增加面积最大的利用类型;港口所占比例不断上升,而农业用地所占比例则在逐渐下降。人为因素是近30 a中国海岸线变迁的关键因素,自然因素和社会因素共同决定了沿海地区围填海的演变过程。该文可为海岸带规划管理和可持续发展提供数据支持。     

不同矿化度咸水在滨海典型植被盐碱地中的入渗特性研究

基于滨海盐碱区典型植被白茅、盐地碱蓬和裸地的土壤性状调查,开展了不同矿化度咸水(0、5、10 g/L)在上述典型地块中的水分入渗试验,以分析滨海盐碱区典型植被对土壤结构特征、咸水入渗特性、水盐分布规律的影响.结果表明:①裸地、盐地碱蓬地和白茅地土壤容重和含盐量依次降低、土壤大粒径水稳性团聚体含量依次增加;②同一地块初始...     

沿海地区缺水区可利用水资源量计算研究

一般情况下沿海城市具有较为充足的水资源,然而受多种因素影响仍面临着严峻的缺水问题。在详细分析沿海地区水资源开采利用状况的基础上,通过选取可利用水资源量为主要参数指标,并对其计算方法以及可利用水资源量的概念型定义展开详细的分析。然后以辽宁省锦州市为实例进行研究,结果表明:沿海城市缺水区可通过扩大调蓄能力、提高水功能达标率以及加大过境水资源开采利用等途径大幅提高可利用水资源量。     

江苏沿海耕地资源量空间分布态势评价

首先采用农用地分等中自然质量分值的计算方法对江苏沿海耕地自然质量进行测算,然后在此基础上结合各乡镇耕地面积和人口数量计算人均耕地量,对江苏沿海地区耕地资源量的空间分布态势进行评价。结果表明:研究区北部、中西部和南部除少数地区外耕地质量总体较好,中东部耕地质量较差;耕地质量优良的地区人均耕地量水平较低,耕地质量较差的地区人均耕地量水平反而较高。根据评价结果,从提高土地整体利用效率、合理占用耕地、合理开发土地后备资源、污染排放源头控制与生产过程中治理相结合等几个方面提出了沿海地区耕地资源可持续利用的有效途径。     

沿海地区地力衰退的原因分析及防治措施

该文根据实例具体分析了沿海地区在实行大包干责任制后,人们为了夺取更高的产量,忽视了用地养地,致使农用土地有机质迅速下降,土壤结构被破坏,水,肥,气,热不协调和盐碱复返等不良反果的原因,并提出了调整的途径和防治措施。     

治理江苏沿海盐渍土的水利措施

本文简要分析了江苏沿海地区盐渍土的成因；探讨了该区土壤水盐运动规律和盐渍土改良机理；通过大量试验提出了治理盐渍土的措施、效果及有关计算方法，可作为各地改良盐渍土的参考和借鉴。     

江苏省沿海地区土地利用变化的生态系统服务价值核算

通过对江苏省沿海地区1990年、2000年、2009年三期遥感影像数据结果的分析,获取了江苏省沿海地区土地利用类型的信息,分析了研究年份该区域土地利用变化,对区域土地利用变化的生态系统服务价值进行了核算。结果表明:1990—2009年江苏省沿海地区耕地、建设用地及盐田面积分别增加了51.25,446.56,95.51km2,其他地类面积处于减少状态,其中未利用地、水域、林地及湿地类型分别减少了288.80,199.42,68.07,37.03km2;江苏省沿海地区生态系统服务总价值从1990年的172.049 9亿元减少到2009年的166.306 0亿元,其中,耕地、建设用地、盐田的生态服务价值分别增加了0.182 5亿元、0.073 8亿元、0.015 8亿元,林地、水域、湿地及未利用地的生态服务价值分别减少了0.859 6亿元、4.065 0亿元、0.911 1亿元、0.180 3亿元。土地利用结构变化深刻影响区域生态系统服务价值,地方政府在制定相关发展规划时应统筹考虑土地利用结构变化带来的生态系统服务价值变化影响,优化土地利用结构,建立环境友好型土地利用格局。     

江苏省沿海地区土地利用变化及其生态效应

[目的]分析江苏沿海地区的土地利用类型和空间变化,探讨江苏沿海地区土地利用变化产生的生态效应,为土地利用规划提供理论支持。[方法]以江苏沿海地区1990,2000和2010年3期土地利用类型数据为基础,借助GIS技术和Costanza等的生态服务价值计算模型,求取土地利用动态度、综合程度指数、质心变化和生态服务价值量等,并进行剖析。[结果]1990—2010年,研究区内耕地、林地和草地的面积减少,水域、城乡建设用地和未利用地的面积增加。城乡建设用地的扩张占用了耕地,对耕地的补充主要是草地,草地、未利用地和城乡建设用地在空间位置上变化较大。耕地、林地和草地面积的减少使得研究区生态服务价值降低,而水域的面积的增加带来的生态效益弥补了因上述用地类型面积减少造成的损失。[结论]1990—2010年研究区生态服务价值增加了24.34亿元,但从空间上来看,生态增值区分布范围小,主要集中在盐城的东部沿海,而生态减值区分布范围较广且有扩大的趋势,有待通过规划等措施强化土地利用变化的综合调控。     

基于水足迹的福建省沿海-内陆地区城市水资源可持续利用分析

为了真实地揭示福建省水资源利用现状,基于虚拟水、水足迹理论,构建水资源承载能力、水资源利用评价指标,定量测度并对比福建省内陆、沿海地区的水足迹,分析评价各区域的水资源可持续利用状态。结果显示:①2002～2016年,福建全省水足迹呈快速增长趋势,其农畜产品虚拟水消费量占较大比重。全省水资源匮乏度较大,处于不可持续利用状态;水资源压力较大,水资源进口依赖度逐年攀升。相比内陆地区,沿海地区经济发展较快,对水资源的消耗更多,水资源压力更大;②研究期间,福建省经济较快发展,消耗了大量水资源,但水资源创造的效益也越来越多,特别是沿海地区。可见水资源的丰缺和时空分布影响着地区经济的发展,水资源的利用效率在一定程度上可反映区域社会经济的发展水平。     

环渤海低平原农田多水源高效利用机理和技术研究

淡水资源严重匮乏是影响环渤海低平原粮食生产可持续发展的重要限制因素。本文针对该区粮食生产中水分利用效率低、提升潜力巨大,同时该区浅层微咸水资源和降水资源较丰富的现状,以中国科学院南皮生态农业试验站最近3年试验研究结果为基础,综述了在挖掘咸水利用潜力、提高雨水和灌溉水利用效率方面研究工作进展。针对冬小麦夏玉米一年两作种植,研究结果显示品种间产量和水分利用效率(WUE)差异显著,最高和最低品种差异达20%左右,通过选用节水高产品种可显著提升产量和WUE;冬小麦通过拔节期灌溉关键水,在促进地上部生物量积累同时,显著促进地下根系生长,使冬小麦充分利用土壤储水,实现限水灌溉下稳产高效;夏玉米通过缩小行距增大株距的缩行匀播,可提升夏玉米苗期单株作物根系所占土壤体积空间,增加水分养分对作物的有效性,提高夏玉米成苗率和苗期所截获辐射量,比常规种植产量提高10%左右;冬小麦在拔节期利用含盐量不大于4 g×L~(-1)的浅层微咸水替代淡水灌溉,产量与淡水灌溉相同;浅层微咸水替代淡水灌溉并配套土壤有机质提升技术和利用夏季降水淋盐,可实现微咸水灌溉下周年土壤盐分平衡。通过上述措施实施,实现以咸补淡、以淡调盐、多水源互补高效利用,在不影响作物产量条件下可节约深层淡水资源,促进区域灌溉农业可持续发展。     

浙江省余姚市沿海地区竹柳引种栽培试验初报

针对竹柳耐盐碱耐水湿的特征,在余姚沿海地区的水稻土、盐碱地、基本农田的3年引种试验表明:竹柳长势良好,当年平均成活率99%,第3年平均保存率97.7%。栽培的竹柳树高、胸径年平均增长量分别为1.39m和1.53 cm。盐碱地上,竹柳的保存率均高于沙朴、臭椿、35杨,胸径、高度和冠幅大于沙朴、臭椿。     

微咸水灌溉利用的综合调控技术研究

通过中国农业科学院山东陵县试验区于１９９６年开始进行微咸水灌溉利用研究，已总结出微咸水灌溉五项技术指标，并与农业技术措施综合调控相结合，在春季无淡水的干旱季节利用浅层地下微咸水灌溉１～２水，可保证作物不减产，在平水年１ｍ土体内不发生盐分累积，从而为利用水资源发展持续农业而提供了一条途径．     

沿海地区土地利用变化及驱动机制研究——以大连市为例

选取经济快速发展的沿海地区大连为研究区,通过1996-2005年土地利用结构转移矩阵,揭示大连市土地利用类型转换情况。并从自然因素、人口因素、经济因素和制度政策因素4个方面对大连市土地利用变化的驱动力进行了分析,在此基础上,提出了沿海地区土地利用变化的驱动机制,即外在驱动机制（时空效应驱动）和内在驱动机制（自然-人文驱动）及其相互关系。从研究中得到重要启示:对土地利用驱动力和驱动机制的研究,需要运用系统论思想,使宏观、中观分析与局部地区环境下的微观分析相结合,并做到定性与定量研究方法的有机结合。     

大力发展生态农业 迎接加入WTO的挑战

以我国农业和农村经济发展进入战略结构调整的新阶段为背景,结合福建省沿海地区农业生态环境现状,阐述了沿海地区发展现代生态农业的内涵、目标和途径,并指出目前亟待解决的主要问题是政策和监督管理体系的完善,与现代农业的规模化、基地化、企业化和产业化发展趋势相适应的生态农业技术及其体系的创新。