西北旱区主要气候资源的空间变异性研究

西北旱区地处生态脆弱区,为充分利用其气候资源、协调区域生态环境与社会经济发展,开展主要气候资源的空间变异性研究极为重要。文中利用西北旱区191个气象站点的7个主要气象因子,运用经典统计学和地统计学分析方法来研究各气象因子空间变异性特征。结果表明:(1)干燥度的变异系数>1,其余因子变异系数皆∈(0.157,0.712),表明各气象因子在空间上呈现中等或强烈的空间变异特征;(2)各因子的基底效应值均>0.75,说明气象因子主要受到结构性因子的影响,不会轻易改变或在短时期内难以改变;(3)降水量和相对湿度自西北向东南呈现出递增趋势;蒸发量和干燥度则反之。年均温于新疆和陕西南部出现峰值;日照时数和风速整体上自北向南呈递减趋势。文中通过研究西北旱区气候变化的空间变异特征,有利于把握西北旱区的气候变化规律,为西北旱区农牧业发展提供科学依据。     

对西北旱区农业发展战略的思考

讨论了西北旱区农业与农作制的特点及农业发展的三大目标,在此基础上提出农业发展的四大战略:精种战略、脱贫战略、建设我国最大生态屏障——草原战略和投入战略。     

西北旱区生态服务价值时空动态研究

为探明西北旱区生态服务价值的时空差异性,以2004—2012年相关数据为基础,对其生态服务价值进行计算。结果表明:(1)2012年西北旱区的生态服务价值较2004年增加了166.1×109元,而人均生态服务价值却减少了8元,说明人口的增速比生态服务价值的增速大,应适当控制人口增长;(2)西北旱区各省区生态服务价值变化大小依次为甘肃陕西中北部新疆内蒙古中西部青海宁夏,其中宁夏和青海为负变化;(3)2004—2012年间西北旱区生态经济协调度为0.33,表明生态环境和经济发展处于轻度协调状态;(4)敏感性指数小于1,说明西北旱区生态服务价值对生态价值系数弹性较弱,本文研究结果真实可信。研究期内的土地利用变化取得了较明显的生态效益,为西北旱区的经济建设和社会发展提供了良好的环境平台。     

有限水资源条件下西北旱区农业发展途径

以综述的方式,从以下几个方面对西北旱区农业发展出路做了讨论：1.西北五省（区）水资源分布状况;2.资源农业利用现状;3.旱区农业的发展出路以及政策与工程保障制度。并从对水资源合理利用和开发的角度,阐述了新形势下西北干旱地区农业用水问题,以及对于我国农业发展重要战略意义。通过讨论分析得出,西北五省（区）农业只有综合发展,多种经营,依靠科技及政策,才能走出一条适合本地区的多元化农业发展之路。     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域,在灌区进行田间取样,结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明,灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响;碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布,存在局部富集或缺失情况;有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高,土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高,土壤碱解氮养分等级中等,土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明,普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化,其相关系数较高、稳定性较好,为灌区精准施肥提供建议。     

宁南旱区生态农业建设与农业产业化研究

宁南旱区目前面临被退缩，水土流失加剧、荒漠化扩大、自然灾害频繁等生态环境问题，发展生态农业是实现此区农业可持续发展的必然选择。生态农业建设的关键技术包括调整土地利用结构，优化种植制度，强化基本农田建设，推行节水农业技术，加强水土综合治理等。在生态农业建设工程中，应注重发挥地域资源优势，培育苜蓿草产业、草食畜牧业、杂粮杂豆产业、优质淀粉产业、优质油料产业、特色林果产业、绿色农业等新型农业产业，促进生态效益与经济效益协调发展。     

栗钙土农田土壤养分空间变异特性及采样方法研究

以西宁市二十里铺村的农田为研究区域,采用5 m×5 m网格法,选取84个观测点取样,进行室内分析,测定土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾的含量,分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤有机质、水解氮、速效钾的空间变异性不太明显,速效磷的空间变异性明显;有机质、水解氮和速效钾的空间变异主要是由结构性因素引起的,速效磷的空间变异是由随机因素引起的。有机质的变异函数理论模型为指数模型,水解氮、速效磷、速效钾变异函数理论模型为球形模型。栗钙土农田采样的密度范围在1~11 m之间,将能够满足精确农业生产对这4种土壤养分的分析要求。     

内蒙古后山旱区农业潜力及开发对策研究

后山旱区是我国北方旱农区中条件最差，开发难点最大的地区之一，农业发展制约因素多，虽有一潜力，但不能过高估计，农业开发一方面要利用有限的水资源建设小部分水浇地，并把一滩地，谷洼地等条件较好的旱地建成较高稳产的农田，另一方面要把旱坡地的粮草轮作及退耕种草与发展羊，兔，牛的养殖业紧密结合起来，同时积极引进外部投资和技术，开发本地地区的农畜特产品加工业。     

土壤空间变异研究现状及展望

阐述了应用地统计学方法，定量研究土壤空间变异的基本理论和基本方法以及国内外土壤空间变异的研究现状，探讨了该领域研究中存在的问题，展望了土壤空间变异研究前景。     

几种营养元素在土壤中的空间变异

以５ｍ距离为间隔的方格法采取了红油土耕层土壤１４７个样点,分别分析了铵态氮,硝态氮,速效磷,氯离子、水溶性钾,水溶性钙及水溶性镁,并利用区域化变量理论研究了这几种营养元素在空间的变异规律。     

西北干旱区农业资源利用正效应因子分析--以塔里木河流域为例

以西北干旱区塔里木河流域为例,选取了9个指标,利用因子分析法针对人类对水土资源利用所产生的正效应进行了分析,结果表明,第一公因子在GDP、粮食产量、人口总数、牲畜头数、财政收入、耕地面积、农林牧等总产值和有效灌溉面积的载荷较高,说明这些指标可综合反映农业资源利用正效应之一,即人口环境经济容量;第二公因子在机电排灌面积上的载荷最高,说明机电排灌面积可反映水、土等环境容量。     

立旋深松耕作对西北半干旱区土壤水分、肥力及马铃薯产量的影响

为探明立旋深松技术对西北半干旱区马铃薯生长、产量以及土壤理化性状的影响,于2018、2019年设置传统旋耕(T)、深翻(D)、立旋深松(V)3个处理,对马铃薯播前、花期和收获期土壤容重、萎蔫系数、田间持水量、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量及马铃薯的产量进行了研究.结果表明:V处理比T、D处理马铃薯出苗率分别提高3....     

Spatial variability of soil water content and related factors across the Hexi Corridor of China

Soil water content(SWC) is a key factor limiting ecosystem sustainability in arid and semi-arid areas of the Hexi Corridor of China, which is characterized by an ecological environment that is vulnerable to climate change. However, there is a knowledge gap regarding the large-scale spatial distribution of SWC in this region. The specific objectives of this study were to determine the spatial distribution patterns of SWC across the Hexi Corridor and identify the factors responsible for spatial variation of SWC at a regional scale. This study collected and analyzed SWC in the 0–100 cm soil profile from 109 field sampling sites(farmland, grassland and forestland) across the Hexi Corridor in 2017. We selected 17 factors, including land use, topography(latitude, longitude, elevation, slope gradient, and slope aspect), soil properties(soil clay content, soil silt content, soil bulk density, saturated hydraulic conductivity, field capacity, and soil organic carbon content), climate factors(mean annual precipitation, potential evaporation, and aridity index), plant characteristic(vegetation coverage) and planting pattern(irrigation or rain-fed), as possible environmental variables to analyze their effects on SWC. The results showed that SWC was 0.083(±0.067) g/g in the 0–100 cm soil profile and decreased in the order of farmland, grassland and forestland. The SWC in the upper soil layers(0–20, 20–40 and 40–60 cm) had obvious difference when the mean annual precipitation differed by 200 mm. The SWC decreased from southeast to northwest following the same pattern as precipitation, and had a moderate to strong spatial dependence in a large effective range(75–378 km). The SWC showed a similar distribution and had no significant difference between soil layers in the 0–100 cm soil profile. The principal component analysis showed that the mean annual precipitation, geographical position(longitude and latitude) and soil properties(soil bulk density and soil clay content) were the main factors dominating the variance of environmental variables. A stepwise linear regression equation showed that plant characteristic(vegetation coverage) and soil properties(soil organic carbon content, field capacity and soil clay content) were the optimal factors to predict the variation of SWC. Soil clay content could be better to explain the SWC variation in the deeper soil layers compared with the other factors.     

海南岛西南干旱区土壤中稀土元素含量及其空间分布特征

对海南岛西南干旱区发育典型的5个土壤剖面的稀土元素组成特征及其垂向变化规律进行研究,结果表明:成土母质决定着土壤中稀土元素的最初含量,同一土壤剖面上下层之间的稀土元素具有一定的继承性。由花岗岩风化而成的土壤的稀土元素含量大于砂页岩风化而成的土壤,土壤表层强烈的淋溶作用又导致由土壤剖面深部至浅部∑REE逐步减少。成土母质决定了土壤中呈现的轻稀土富集的特点。区内特殊的自然地理条件、Eu自身的地球化学特性及成土母质决定了Eu亏损的特点。土壤剖面表层氧化和水解作用导致Ce在土壤表层中的富集,并导致由剖面深部至浅部,Ce呈现出由负异常向正异常演化的趋势。     

伊犁河谷盐渍化区土壤盐分离子的空间变异特征

利用地统计学,结合地理信息系统(GIS),在面积约为400 km2的伊犁河谷典型研究区总共布设了土壤取样点60个,测定土壤表层(0～20 cm)总盐分及其组成(Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-)的空间变异性规律.结果表明:总盐分,Ca2+,HCO3-为正态分布,其余盐分离子符...     

平原区土壤水资源计算模型研究

依据小尺度水文学原理,提出了基于有效降水量的土壤水资源计算模型,利用水量平衡原理计算土壤水资源量。利用河北省冉庄实验站的资料,计算丰、枯水年的土壤水资源量分别为642.68 mm和415.34 mm,降水对土壤水资源的贡献率分别为85%和76%,凝结水对土壤水资源的贡献率分别为15%和24%,其计算结果与实际情况相符,凝结水在土壤水资源中占重要地位,在计算土壤水资源量时不可忽视。结果表明:基于有效降水量的土壤水资源求解模型,是计算小尺度水文学上土壤水资源量的另一种有效方法,具有良好的适用性。     

旧膜及秸秆覆盖对西北旱地马铃薯 产量及土壤水热的影响

为了探究旧膜二茬及秸秆带状覆盖条件下,马铃薯田的土壤水热特征及增产机制,设置旧膜直播(T1)、秸秆带状覆盖种植带不旋耕（T2）、秸秆带状覆盖种植带旋耕（T3）、新覆膜（T4）和露地平作（CK）5个处理进行田间试验。结果表明：各覆盖处理较CK提高产量14.24%~56.33%、商品薯率1.21%~22.60%及水分利用效率8.28%~55.39%（P<0.05）;产量与块茎形成期的单株薯干重正相关（r=0.744）,覆盖处理在块茎形成期较CK提高单株薯干重118.0%~720.0%（P<0.05）,以T4最高;覆盖处理对马铃薯水热特征有显著影响（P<0.05）,T1、T2的降温效应显著小于T3,T3的蓄水保墒效应与T4差异不显著,但显著大于T1、T2及CK。可见,在本试验条件下,秸秆带状覆盖种植带旋耕的产量高于旧膜直播、略低于新覆膜,但蓄水保墒效应与新覆膜相近,同时秸秆带状覆盖种植带旋耕较其余覆盖处理具有较明显的降温增墒效应,有利于促进马铃薯块茎的形成及膨大。     

黄土丘陵沟壑区土壤微量元素空间变异特征及其影响因素

以安塞县为研究区,运用地统计学和GIS技术相结合的方法研究了黄土丘陵沟壑区土壤中有效态Fe、Mn、Cu和Zn的空间变异特征及其影响因素。结果表明:四种微量元素的变异系数在14.81%～22.49%之间,都属于中等变异性;块金效应值在11.76%～46.94%之间,Zn的空间相关性较强,Fe、Mn和Cu的空间相关性中等;各微量元素含量在空间分布上呈现出由北部和南部向中部递减的趋势。土壤类型对Mn和Cu的含量有显著影响,灰褐土中Mn和Cu的含量高于黄绵土。相对高程与Fe、Mn和Zn呈极显著负相关;坡度与Mn和Cu呈显著或极显著负相关;地形起伏度与Fe和Cu呈显著或极显著负相关。有机质、碱解氮、有效磷和速效钾与Cu呈显著或极显著负相关,与Zn呈极显著正相关;速效钾与Fe和Mn呈极显著正相关;pH值与各微量元素均呈显著或极显著负相关。     

半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM) 4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响。结果表明：玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20～60 cm土层土壤贮水量显著高于0～20 cm,处理间土壤贮水量SM>CM>DM>CK;耕层0～20 cm土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM>SM>DM>CK的变化趋势。地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2～3.2℃,秸秆覆盖降低0.3～0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59%和14.10...