黄淮海平原饶阳试区农林复合生态系统综合效益分析

该文对国家重点科技攻关项目黄淮海平原饶阳试区农林复合生态系统作了综合分析，试区由原来的风沙干旱瘠薄盐碱的低产区变为生态环境良好，林茂粮丰的新试区，系统的建立改善了自然生态条件，气象因子以及二氧化碳尘埃含量，类数量等，林木覆盖率由２％提高到２０％，粮食产量由每公顷１５００余公斤提高到７５００余公斤，并成为黄淮海平原中低产地区综合治理示范样板，取得了显著的生态效益和经济效益。     

近30年黄淮海平原干旱对冬小麦产量的潜在影响模拟

为了探明黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段干旱对产量的潜在影响,该文基于黄淮海平原6个农业亚区典型站点的1981—2009年气象数据及田间观测资料,使用作物模型DSSAT模拟探讨了近30 a冬小麦关键生育阶段潜在干旱对产量的影响,并分析了各典型站点干旱减产的概率分布以及典型丰水和缺水年土壤水分的变化规律与产量的关系。研究结果表明:DSSAT模型的区域模拟误差在可接受的范围内(模拟的冬小麦开花期、成熟期和产量的相对均方根误差分别为2.0%、2.5%和12.4%),调试的区域品种3H能够代表黄淮海平原冬小麦品种进行区域模拟。黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段潜在干旱减产率在1980s均呈现出明显减轻的趋势。冬小麦拔节—抽穗期的潜在干旱减产率由南向北逐渐加重,黄淮海农作区天津(Ⅰ区)、石家庄(Ⅱ区)和莘县(Ⅲ区)的减产率超过了40%,临沂(Ⅳ区)、商丘(Ⅴ区)与寿县(Ⅵ区)分别为38%、27%和13%,干旱减产的区域差异主要是由各地气候因素的差异所导致。另外,黄淮海平原冬小麦同一水平的干旱减产率,在拔节—抽穗期发生的概率要远大于灌浆期的概率,北部地区冬小麦在拔节—抽穗期同一水平的潜在干旱减产率要明显高于南部地区,而在灌浆期的概率差别不明显。该研究可为黄淮海平原冬小麦实际生产过程中的抗旱管理与合理灌溉提供理论依据。     

沙地试区农林复合经营模式及效益分析——以开封市沙地试区为例

分析了沙地试区农田林网种植模式和农果、农条间作等不同农林复合经营模式的经济效益,阐述了农林复合经营模式建设对沙地试区农业持续发展的作用及生产潜力,为黄淮海平原沙区农林牧复合生态经济系统的建立、发展与完善提供了理论依据。     

1961-2013年黄淮海平原降蒸差的时空变化特征

基于黄淮海平原41个气象站点1961-2013年逐日气象数据,利用Penman Monteith公式计算潜在蒸散量,采用降水量与潜在蒸散量差值即降蒸差表征区域水分盈亏状况,结合ArcGIS地统计分析、趋势分析及Morlet小波分析,探讨黄淮海平原各季降蒸差的时空变化特征。结果表明：黄淮海平原降蒸差呈南北差异分布,在-650～100mm区间变化,南部高于北部。夏季降蒸差最高,秋、冬季次之,春季水分亏缺最严重,多年平均亏缺量为210.61mm,远高于其它季节。站点季节降蒸差的年际变化总体呈上升趋势。各农业亚区蒸散量差异不大,降蒸差差异主要由降水导致,鲁西平原鲁中丘陵水浇地旱地二熟区（Ⅵ区）降蒸差最高,为-21.63mm,海河低平原缺水水浇地二熟兼旱地一熟区（Ⅲ区）最低,为-560.42mm。6个亚区春季水分亏缺量分别占区域年总亏缺量的56.4%、51.7%、40.6%、59.7%、59.3%和66.1%。周期分析表明,黄淮海平原Ⅰ-Ⅳ各农业亚区春季降蒸差变化主周期皆为28a,黄淮平原南阳盆地水浇地旱地二熟区和江淮平原丘陵麦稻两熟区（Ⅴ和Ⅵ区）为10a,未来一段时间春季降蒸差将处于偏低期。黄淮海平原水分亏缺量季节性差异较大,干旱发生风险较高,尤以春旱发生频率较高。     

沙地试区农林复合经营模式及效益分析--以开封市沙地试区为例

分析了沙地试区农田林网种植模式和农果、农条间作等不同农林复合经营模式的经济效益,阐述了农林复合经营模式建设对沙地试区农业持续发展的作用及生产潜力,为黄淮海平原沙区农林牧复合生态经济系统的建立、发展与完善提供了理论依据。     

黄淮海平原玉田县和陵县试区粮田土壤养分平衡现状评价

对黄淮海平原玉田县和陵县试区粮田土壤养分平衡现状进行了评价。结果表明 ,玉田县和陵县试区粮田氮素 (N)平衡均处于盈余状况 ,分别为202.1和 189.3kghm-2a-1,其实际平衡盈余率分别达到 64.4%和 71.8% ,较允许平衡亏缺率 (玉田县和陵县试区分别为 - 4.8%和 -23.1%)分别高出 69.2和 94.9个百分点 ,大大超过合理的范围 ,可能会引起环境问题。磷素 (P2O5)平衡亦均处于盈余状态 ,分别为 58.4和 88.4kghm-2a-1,其实际平衡盈余率分别为 57.2%和 84.6% ,较允许平衡盈亏率 (玉田县试区允许盈余 11.1% ,陵县试区允许亏缺-62.3% )分别高出 46.1和 146.9个百分点 ,玉田县试区磷肥的施用基本合理 ,而陵县试区磷肥用量明显偏高 ,未得到合理高效利用。钾素 (K2O)亏缺均较高 ,差异也较大 ,分别为 -50.9和 -115.3kghm-2a-1,其实际平衡亏缺率均低于允许平衡亏缺率 ,两地尤其是陵县试区土壤钾素长期处于亏缺状态 ,将会明显降低土壤的供钾能力。     

风化花岗岩强度侵蚀区土壤侵蚀治理探讨——伏岭试验区土壤侵蚀治理评析

对1985～1991年间伏岭试区综合治理的成效进行了总结。林地面积由690hm²增加到1444hm²,植被覆盖度由43% 提高到80.5%,中度侵蚀面积由18km²减少到2.3km²,并且提高了土壤水分和养分的保蓄和累积能力,取得了显着的经济和社会效益。     

节水农业持续发展研究

本文根据商丘试区多年研究成果与实践，结合我国水资源短缺的现状和黄淮海平原旱涝盐碱灾害形成的特点，提出节水农业持续发展的基础是改善农业生产条件，它通过治水、改土、调整农业生产结构和良种良法，以实现高产、优质、高效农业。农业持续发展的重要限制因素是水，重点研究了节水农业技术体系，即提高水的利用率和水的利用效率以及实现节水农业生产分区的途径及效益。     

黄淮海平原农业战略区划与布局研究

许多学者对黄淮海平原农业区划进行过大量研究, 但定量化的研究尚不多见。本文在对黄淮海平原301县(区)大量调查的基础上, 综合黄淮海平原的自然资源条件、主要农作物产量及农业总产值等指标, 通过定性与定量结合, 对其进行了农业总体战略区划与布局。将黄淮海平原区划为高产区、中低产区两大类产区, 高产区又细分为粮食优势产区、棉花优势产区、油料优势产区、粮棉优势产区、粮油优势产区、棉油优势产区、粮油棉优势产区7个优势产区。在此基础上对各小区进行了具体布局研究, 这对整个黄淮海平原农业发展具有战略指导及理论意义。     

黄淮海平原夏玉米需水量和缺水量时空分布特征

为提高黄淮海平原夏玉米的灌溉效率,优化农业资源配置,依据黄淮海平原27个站点70年的试验统计资料,在作物需水量模型、降雨频率分析、作物系数相关理论的基础上,分析不同水文年型夏玉米的需水量和缺水量(即需要补充灌溉的水量)的时空分布。首先,根据各代表点的多年降雨资料,利用皮尔逊—Ⅲ型曲线确定降雨频率分别为25%,50%,75%,95%的4种水文年型及其相应的有效降雨量;其次,利用Penman-Monteith模型计算参考作物需水量,并结合作物系数法估算作物需水量,进而求得在4种水文年型下夏玉米的需水量、缺水量和灌溉需求指数;最后,基于ArcMap 10.7软件对所得到的夏玉米各需水要素进行插值分析,直观地描述黄淮海平原地区夏玉米需水量、缺水量和灌溉需求指数的时空分布特征。结果表明,1951—2020年间,黄淮海平原夏玉米需水量的高值区分布受水文年型变化的影响不大,主要分布在平原中部呈带状分布的区域;缺水量与灌溉需求指数分布特征相似,高值区的范围随干旱程度的升高(水文年型由湿润到干旱)而扩大,且主要分布于平原中部偏北的区域;有效降雨量高值区主要集中在平原东南部,整体分布呈由南至北逐渐递减的趋...     

基于生态绿当量的生态移民区生态效益评价——以盐池县移民区为例

以宁夏盐池县花马池镇的四个生态移民区为研究对象,进行生态移民区生态效益评价。应用2008年SPOT卫星遥感影像和2013年无人机航摄影像,首先对研究区5 a间土地利用变化进行监测与分析;其次应用生态绿当量评价模型进行生态移民研究区生态效益评价。研究显示:（1）2008—2013年5 a间研究区的生态绿当量均有所提高,生态环境有改善;（2）2008年和2013年研究区域的生态绿当量均低于1,移民区生态环境仍较为脆弱;（3）研究区森林覆盖率低于联合国最低值20%,高于环保部生态县15%的覆盖率,基于生态绿当量森林覆盖率与最佳森林覆盖率有很大的差距,表明研究区土地利用方面仍需调整,需加大保护生态恢复措施力度,继续实行封山育林禁牧、退耕还林等措施制度。     

丘陵山区生态修复效果评价——以赣榆县横山生态修复试验区为例

通过对江苏赣榆丘陵山区生态修复区修复效果的总结分析,为赣榆县及周边地区的生态修复提供理论根据。结果表明:经过3年的生态修复,项目区内植物种群逐步增加,植被覆盖率逐年提高,从修复前的43.5%提高到96.1%。植物群落呈现多样性、稳定性,植被群落向良性循环发展,人工幼林长势良好。水土流失得到有效控制,土壤侵蚀量由2758t/km2减少到1369t/km2,减沙效益为50.4%。本项目仅进行3年的监测工作,对今后人工补植林成林后,该区的林草变化情况、植被群落的演替趋势、动物及土壤结构的变化等许多问题需要进一步监测,开展更深入的研究探讨。     

CO<Subscript>2</Subscript> emission from the surface of dark gray forest soils of the forest steppe and sandy soddy-podzolic soils of the southern taiga

Studies performed on dark gray loamy forest soils in an oak forest in the southern forest steppe and on sandy soddy-podzolic soil in a pine forest in the southern taiga showed that the annual emission of CO₂ from the soil surface in the pine forest was 16.3 t CO₂/ha, including 10.1 t CO₂/ha due to root respiration and 6.2 t CO₂/ha due to soil microbial respiration. In the southern forest steppe, the corresponding values were 17.8 t CO₂/ha due to root respiration at the optimum water content (20%) and 28.3 t CO₂/ha due to soil microbial respiration. With the insufficient soil water content (12.5%), 10.3 and 17.8 t CO₂/ha were due to root respiration and soil microbial respiration, respectively. Under strong drought conditions (water content of 10%), the emission of CO₂ decreased to 8.2 and 16.3 t/ha due to root respiration and soil microbial respiration, respectively.     

治理荒漠 保持水土 加快生态农业建设步伐

<正>榆林地区位于陕西省北部,毛乌素沙漠南缘.全区12个县(市),总人口321万,农业人口283万,总土地面积4.36万km~2.榆林地区以长城为界分为两大地貌单元,北部为风沙草滩区,占42%;南部为黄土丘陵沟壑区,占58%,属干旱半干旱大陆性季风气候,年平均降水量399mm.区情特点是:经济相对落后,是国家重点扶持的贫困地区;资源极为丰富,是国家重点开发、可持续利用的能源重化工基地;生态环境脆弱,是全国水土保持、防沙治沙的重点地区.     

半干旱区径流调控工程林草间作模式土壤水分及效益研究

为解决林地土壤干化问题,安定区退耕还林(草)工程实施了以隔坡水平阶为主体的径流调控工程。对隔坡水平阶不同部位2 m土层内土壤水分含量和不同植物措施的保存率、产出效益的调查分析表明,在退耕地实施的隔坡水平阶,大旱之年2 m土层内土壤含水率平均达到6.95%,其中产流区达到7.05%、蓄水区达到6.63%;侧柏林保存率达到92%,多年生紫花苜蓿鲜草产量达到22 417 kg/hm2。以径流调控工程为依托的退耕还林(草)工程实施后,全区森林覆盖率由9.8%提高到11.2%,林草覆盖率达到19.45%,取得了显著的生态、经济、社会效益。     

宝鸡市退耕还林生态效益评价

[目的]对陕西省宝鸡市退耕还林工程产生的生态效益进行评价和分析,为相关生态研究提供参考依据。[方法]以1999—2015年宝鸡市退耕还林面积等数据为依据,参照《退耕还林工程生态效益监测评估技术与管理规范》附录中《退耕还林工程生态效益实物量评估公式及参照设置》对宝鸡市退耕还林工程在保护水源、保育土壤、固碳制氧、净化环境、改善小气候和保护生物多样性方面产生的生态效益进行计算,并采用影子工程法、影子价格法等方法计算宝鸡市退耕还林工程的生态价值。[结果]1999—2015年宝鸡市退耕还林生态效益总价值为1.06×106万元,其中保护水资源和固碳制氧贡献最大,分别所占比例为36.8%和27%,保护生物多样性次之,贡献率为22.8%,改善小气候、保育土壤和净化环境价值贡献率分别为12.2%,0.8%和0.4%。[结论]退耕还林工程在宝鸡市水源涵养和改善环境作用明显,对于该区的水资源保护和空气质量的改善具有重要的促进作用。     

鲁东低山丘陵区黑松林适宜造林密度研究

为选出鲁东低山丘陵区黑松林适宜的造林密度,以山东省乳山市海阳所镇杜家岛小流域栽植的9年生4种造林密度的黑松林为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,系统分析了代表不同密度黑松林生态效益的枯落物蓄积量、林下灌草生物量、土壤物理性状、土壤水文效应、土壤侵蚀量、土壤养分状况等指标。结果表明:不同密度黑松林的生态效益各项指标均存在显著差异,其中除枯落物层蓄积量随造林密度的减小而减少,林下灌草植被生物量随造林密度的减小而增加之外,其余各项指标均为密度2 000株/hm²较好,1 660株/hm²的次之,2 500株/hm²和1 110株/hm²的较差。综合生态效益从大到小依次为2 000株/hm² > 1 660株/hm² > 2 500株/hm² > 1 110株/hm²。因此在鲁东低山丘陵营造黑松林时,造林密度1 660～2 000株/hm²为宜。     

生态退化与恢复对三江源区土壤保持功能的影响

[目的]探讨生态退化与恢复对土壤保持功能的影响及其作用机理,为三江源区生态保护与建设决策提供一定依据。[方法]通过构建土地覆被状况等来表征三江源区宏观生态系统变化,定量分析生态系统变化对土壤保持功能的影响,并探讨其主要机制。[结果]三江源地区从2000—2010年的生态系统经历了显著的退化和恢复过程。不同覆被类型下土壤保持能力依次为:林地耕地高覆盖度草地中覆盖度草地低覆盖度草地湿地未利用地。在研究区生态退化及恢复的过程中,2000—2010年的单位面积潜在流失量从1.25×10~4 t/hm~2增加到1.50×10~4 t/hm~2,单位面积实际流失量从2000年的3 200t/hm~2增加到2005年的3 500t/hm~2,至2010年持续增加到3 800t/hm~2。在生态恢复过程中,三江源区高覆盖度草地及湿地面积增加,从一定程度上减轻生态系统退化的趋势,三江源区单位面积土壤保持量从2000年的9 300t/hm~2,增加到2005年的1.03×10~4 t/hm~2,直至2010年三江源区单位面积土壤保持量为1.11×10~4 t/hm~2。[结论]土地覆被类型及植被覆盖程度对土壤保持功能有重要影响,三江源的生态退化与恢复过程与源区土壤保持功能变化联系紧密。     

1999-2018年延安市各区县退耕还林草实施效果分析

为明析“退耕还林草”政策实施以来延安市各区县实施效果,基于统计年鉴数据,以1999—2018年延安市退耕还林草植被恢复概况为基础,分类汇总各区县退耕还林草面积(退耕还林、封山育林和荒山造林)、乔灌草分布和生态经济比例,总结该区退耕还林草工程实施效果,剖析其存在问题,建立适宜当地退耕还林草发展的综合治理模式,以期为后续退耕还林草工程实施提供理论参考。结果表明：(1)截至2018年,延安市累计完成退耕还林草面积71.82万hm²,主要在吴起县(13.78万hm²)、安塞区(9.48万hm²)和志丹县(9.04万hm²)最高,其中退耕还林面积最大(44.18万hm²),其次为荒山造林(26.02万hm²),封山育林最少(1.63万hm²);(2)植被覆盖度整体随时间显著增加(p<0.01),决定系数R²=0.87,主要分布在黄龙县(90.5%)、黄陵县(89.7%)和富县(86.7%),延川县、子长县和吴起县最低...     

陕北地区退耕还林十年植被恢复变化分析——以子长县为例

以2000年和2010年ETM+遥感数据为数据源,借助ArcGIS和ERDAS软件平台对子长县退耕还林以来的植被覆盖度﹑土地利用变化及生态环境质量进行了定量分析,结果表明:2000—2010年植被覆盖度由劣等和差等向中等和良等转变,其中良等盖度面积比例由2010年的2.30%增加到51.30%;主要植被类型中林地面积增长幅度最大,增长面积占土地总面积的23.73%;退耕还林十年间子长县整体生态环境质量得到改善,生态环境质量指数上升0.052 8。