黄淮海平原农业生态系统研究工作进展

本文介绍的黄淮海平原生态农业,是综合研究农业生态系统的结构、功能以及各亚系统中物质循环和能量转换的特点,探索生物-土壤-环境之间的相互作用及其调控,建立人工复合生态系统的多种优化模式.近几年来,研究工作取得很好进展,多项研究成果达到国际先进水平,而且在新技术应用方面有许多创新.     

生态农业发展新思路

研究指出进一步把生态农业扩展到区域水平及更大范围是一种新的探索 ,其发展总体思路是根据地域特点及其资源状况 ,应用生态学原理与技术和现代化管理运行机制 ,通过建设生态农业园、绿色生物园和观光农业园3个子系统建立健康稳定的农业生态系统 ,以获取优质高效安全的绿色食品和休闲旅游的美好环境 ,扩大农业生态系统服务功能。并提出黄淮海平原黄河故道和农牧交错带生态脆弱区生态农业开发典型模式。     

基于气候带与农业区划的农田生态系统服务权衡及驱动机制

农田生态系统作为重要的陆地生态系统之一,不同气候带与农业区的农田生态系统服务权衡关系与机理尚不明确。该研究定量分析了1990—2019年典型区域淮河流域农田生态系统关键服务食物供给与土壤保持的权衡强度,运用地理探测器方法揭示了不同气候带与农业区划下农田生态系统服务权衡关系的驱动机制,完善与细化了农田生态系统服务权衡机理,为推进淮河流域不同气候区和农业区的粮食安全和生态安全协同和精准施策提供科学依据。结果表明：1）淮河流域食物供给服务总体呈现增长趋势,黄淮海平原食物供给增长幅度显著高于长江中下游。土壤保持服务分区差异较大,在气候带上表现为亚热带增长趋势快于暖温带,在农业区划上表现为长江中下游增长趋势快于黄淮海平原,但黄淮海平原土壤保持平均值高于长江中下游。2）淮河流域农田食物供给与土壤保持两种服务间的权衡关系存在时空分异性,总体呈现加剧态势,权衡强度表现为暖温带长江中下游农业区>亚热带农业区>暖温带黄淮海平原农业区。3）淮河流域农田生态系统食物供给与土壤保持间的权衡关系受自然因素和人为因素共同作用,人为因素尤其是化肥施用量显著增强了食物供给与土壤保持间的权衡;在不同气候带与农...     

重视对农业的科技投入加速黄淮海平原农业开发

本文在介绍了中国科学院有关科研单位多年来在黄淮海平原开展的各项研究工作的基础上,指出了重视科技投入是加速黄淮海平原农业开发的重要措施。文章还就黄淮海平原今后发展农业生产中的重大科技问题及其解决途径进行了论述。     

碱性低矿化地下水灌溉对土壤碱化的影响

黄淮海平原是我国最大的冲积平原,也是重要的农业产区.过去由于受旱、涝、盐碱等自然灾害的影响,长期以来农作物产量低而不稳.自六十年代中期以来,采用井灌井排等措施综合治理黄淮海平原,已取得了显著的成效.     

黄淮海平原的生态系统

黄淮海平原是一个独立的生态系统,它有自己的独特结构和特性,并随着人类措施的不同而产生变化。     

在农业区域治理与开发中农业气象研究的地位和前景

农业区域综合治理与开发是我国农业发展的重要决策.通过对其中存在的农业气象学问题的分析和近年在三江平原、黄淮海平原、北方旱地农业、南方红黄壤等农业区域综合治理中取得的研究进展和效益,阐述了农业气象学研究在农业区域治理中的地位和作用,借以探索今后农业气象学发展的道路和前景.     

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。     

历史时期黄淮海平原农作制度变迁与农业生产环境演变

一定地域内的农业发展与其自然条件、社会经济和技术条件紧密相关, 而农业不同发展阶段对环境的影响深受所采取的农作制度的影响, 这恰恰是传统研究中重视不够的地方。基于文献回顾, 本文以不同农业发展阶段农作制度的变迁及其对农业环境的影响为切入点, 论述了历史时期黄淮海平原农业不同发展阶段农作制度演变的主要特点, 以及农作制度的变迁对农业生产环境的影响。黄淮海平原的农业发展与黄河下游河道的稳定与否密切相关。南宋黄河改道以前, 黄河下游在河北平原长期摆动, 加上战争的破坏, 导致河北平原农业发展大部长期落后于黄淮平原。黄淮平原则在黄河南流的漫长时期内深受河患影响。在现代农业科技光临黄淮海平原以前, 黄淮海平原的农作制度深受自然环境的影响, 只是在对环境适应的前提下的细微改进,其对环境的作用主要体现于平原自然植被被人工植被安全替代后, 因林木需求而导致山地植被的破坏、山地土壤侵蚀加剧, 从而导致下游地区的河道淤塞、湖泊消失、排水不畅和大面积的盐碱地出现, 最终恶化了农业生产环境, 使得农业生产水平长期维持较低水平。     

绥宁县生态示范区农业生态系统能值分析

本文应用能值理论与方法,分析了2004年绥宁县生态示范区农业生态系统环境基础和经济特征.结果表明:绥宁县农业生态系统不可更新资源能值投入和化肥农药的投入能值分别占总能值投入的99.974%、99.816%,能值产出中,畜牧养殖业的能值产出占总能值产出的88.22%,该县的农业生态系统是以养殖业为主.绥宁县农业生态系统2004年总能值投入为8.339×1023 sej·a-1,总能值产出为1.989×1021 sej·a-1,能值可持续指标值为0.108,属高消费驱动型的生态系统.绥宁县农业生态系统应采取措施减少农业生态环境的压力,优化资源利用结构,增加农业生态经济系统的产出能力,提高农业生态系统生产力,以推动该县生态示范区实现可持续发展.     

基于蒸散演变驱动的宁夏绿洲平原生态系统耗水变化

为揭示宁夏绿洲平原蒸散水文过程演变引起的区域耗水变化规律,在谷歌地球引擎平台下,利用2001—2020年的MOD16A2蒸散数据,基于Sen趋势度、重新标度极差分析、多元回归残差分析等时空分析手段,对宁夏绿洲平原蒸散时空演变特征开展研究,并分析其驱动因素。结果表明：(1)2001—2020年间,宁夏绿洲平原的年平均蒸散量为355.37 mm,且呈6.75 mm/a的增加趋势(p<0.01),其中,耕地的年蒸散为443.50～605.47 mm,明显高于区域平均蒸散;同时,多年平均蒸散远高于同期降水量,故维持绿洲生态系统平衡需要大量引黄灌溉水源。(2)宁夏绿洲平原蒸散在空间上有一定的异质性,并与地表覆盖类型差异有关,表现出耕地区高、草地和城市建成区低的规律。(3)宁夏绿洲平原有77.60%的区域其蒸散呈显著增加,但2020年后将有93.90%的区域蒸散变化趋势将发生逆转。(4)人类活动强烈地驱动宁夏绿洲平原蒸散的增强,其中,人类活动协同气候变化共同正向驱动的区域占53.96%。(5)蒸散的逐渐增强,导致宁夏绿洲平原流域内的水分亏缺显著,即供给生态系统光合生产以及回补土壤储水在减少。...     

都市农业功能空间分异研究--以西安都市圈为例

城市化导致都市农业功能呈现明显的空间分异特征,其研究有助于实现都市农业功能的空间合理布局与优化、协调与城市社会经济功能的发展。结合西安都市圈都市农业的发展现状,构建都市农业的生产经济功能、就业功能、文化休闲功能和生态功能的评价指标体系,运用ArcGIS的格网化技术从0.5 km×0.5 km尺度测评并分析都市农业功能的空间分异特征。结果表明:受农业自然资源条件和城市化水平空间分布差异的影响,生产经济功能整体上表现出从西南向东北递增、从近郊平原区向中远郊平原区递增的空间格局;就业功能受区县农业发展水平以及社会经济综合发展水平的作用,表现出秦岭山区低于平原区、近郊平原区向中远郊平原区递增趋势的空间分布规律;文化休闲功能受距离衰减规律支配表现出明显的中心—外围型的圈层空间结构,道路、河流、旅游景区又进一步影响各种功能值分布区的具体空间形态;西安都市圈的地貌地形、都市农业用地类型及其破碎化程度决定都市农业生态功能在空间上表现出由都市圈边缘区域至中心区域逐渐下降的趋势特征,并且各种生态功能值分布区的破碎零散化现象比较严重。     

国土空间治理视角下苏南地区农用地生态修复分区

农用地既是重要的生产空间,也是乡村生态空间重要的生态要素,面向山水林田湖草全要素综合治理修复的要求,科学划分农用地生态修复区域对新时期农村全域土地综合整治具有重要意义.该研究立足于国土空间治理背景下农业空间生态修复目标与要求,构建涵盖"生态功能、投入、耗散"3个维度的农用地生态修复评估框架,选取苏南地区为研究区,以50...     

中国东北地区的盐渍土资源

通过长期区域土壤考察,我国东北地区盐渍土资源的面积约为7 66×106hm2,其中松嫩平原的盐渍土面积占39 3%,西辽河沙丘平原占30 3%,辽河冲积平原占12 8%,呼伦贝尔盟高平原占9 3%,滨海平原占7 9%,三江平原仅占0 4%而已,20世纪80年代不同辖区所获的土壤普查结果与之相接近。在上述的盐渍土资源面积中,其潜在盐渍土的面积约占34%。在开发利用方面,盐渍土的耕地面积已由20世纪50年代的占其总耕地面积的21 4%,增加为80年代的37 8%,呈显著增长之势。水田灌区土壤普遍脱盐,作物高产稳产,已属新型的人工生态系统。在盐渍土旱作区,农作物亦已普遍持续增产,惟局部土壤的脱盐状况尚不甚稳定,其西部地区的盐渍化面积呈明显蔓延之势,主要原因在于大面积天然草场的土壤盐渍度加剧,生产力普遍下降。上述中国东北地区盐渍土资源的面积约占全国盐渍土面积的7.9%,战略地位重要,其实现农业可持续发展的开发利用任务仍然十分艰巨。     

华北丘陵及平原有机及常规农田地表蜘蛛多样性研究

为满足日益增长的粮食需求,丘陵地区的农业发展已受到越来越多的重视,而农业集约化生产是导致生物多样性丧失的主要原因之一。为了解地形区域、生产管理模式及边界树篱带对农田地表天敌多样性的影响,在我国华北典型农区,选取5种农田,包括丘陵地区的常规管理无植物篱玉米地(CM)、常规管理有植物篱玉米地(CMH)、有机管理无植物篱玉米地(OM)、有机管理有植物篱玉米地(OMH)和平原地区常规管理无植物篱玉米地(PCM),于2019年8—9月采用陷阱法展开蜘蛛多样性调查。结果表明:处于丘陵地区的玉米地蜘蛛的香农多样性和物种稀疏指数显著高于平原地区,有机管理下的玉米地蜘蛛物种稀疏指数显著高于常规管理下的玉米地,有植物篱的玉米地蜘蛛的物种稀疏指数高于无植物篱的玉米地;且丘陵与平原、有植物篱与无植物篱、有机和常规管理下蜘蛛群落结构显著不同。基于上述研究结果,研究建议农业发展和生物多样性保护应当加强区域土地利用规划和分区管理;丘陵地区因受人类干扰较小,维持了较平原地区更高的蜘蛛物种库,可以作为集约化农区生物多样性保护的热点区,农业发展应优先规划发展低集约化的生产模式(如有机农业等),并加强景观多样性建设。而平原地区也应合理保留农田半自然边界带和降低集约化管理强度以推动生态环境改善和绿色发展。     

密云县农用地分等初步研究

 在分析密云县自然、社会、经济条件的基础上,采用因素法进行农用地分等,计算出密云县农用地分等成果,并对结果进行检验与分析。结果表明:采用因素法计算的分等结果与实际相符;密云县农用地总体等别偏低,等别呈现出明显的地域性与指标区差异。同时,提出农用地分等中存在的问题,即以乡镇行政界线划分指标区在县级农用地分等中存在一定的误差,建议采用分等单元实际地形地貌界线划分县级农用地分等指标区。     

关中地区农业节水分区研究

农业节水分区是促进区域水资源高效利用,缓解农业用水短缺的有效方法之一。针对关中地区水资源短缺、农业用水量大的现状,进行了该地区农业节水分区。收集分析了关中地区的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,采取系统聚类法结合主成分分析的方法展开关中地区农业节水分区的研究。结合关中地区农业相关的自然社会特点,构建了由气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标和农业结构指标等组成的农业节水分区指标体系;对指标进行变异分析和相关分析,筛选出13个原始指标;借助主成分分析法将原始指标表示成6个主成分以提高计算效率;运用系统聚类法把研究区内的42个县级区域划分成6个农业节水区,并结合自然、社会和经济情况对各区进行了水资源利用情况分析,对各区农业节水措施给出相应的对策建议。     

松嫩平原40年气候变化及对农业生态影响的对策

本文通过对我国北方旱地农业区松嫩平原30个县(市)、40年完整的气象资料及农业产量资料的系统统计分析，得出松嫩平原40年来气候确有逐渐变暖的趋势，由于气候变暖，导致松嫩平原东部作物高产优势逐渐向南、北两个方向分化，玉米高产中心南移，麦豆高产中心北移，这是农业发展战略上需要注意的。据此，提出了该区农业综合发展的对策。     

北京平原区粮菜林三地类时空转变特征

该文利用遥感与地理信息系统技术研究北京平原区农用地内部粮田、菜地和林地三大类农地利用类型的变化。结果表明:2004年至2014年这10 a间,粮田转变为林地与菜地是北京平原区农地利用变化主流。粮田转变为林地面积是969.97 km~2,其土地利用变化重要性指数高达72.11%,在各类农地利用变化类型中居首。而粮田转为菜地则主要是粮田转变为设施菜地,10 a间粮田转变为设施菜地面积是163.53 km~2,其土地利用变化重要性指数为12.16%,在各类农地利用变化类型中居次;同时,10 a间北京平原区农地利用变化存在空间分异特征。主城近郊区与远郊平原区农地利用变化主要是粮田转为林地,两大分区中该变化类型土地利用变化重要性指数分别为84.18%、76.21%,明显高于其他农地利用变化类型土地利用变化重要性指数。在城市新区,粮田则分别转为林地与设施菜地;10 a间北京平原区农地利用空间分布均具有圈层特征,由近郊向远郊,农地内部结构都呈现林地为主类型,到粮田、菜地与林地混合利用类型,再到粮田与林地组合利用类型的空间格局。而10 a间随着主城区的外扩,上述农地利用圈层特征出现了由近郊向远郊外移、且林地与蔬菜面积占比增加的现象。研究认为:农地内部粮、菜、林3地类的转变和农地利用圈层外移是农户追求经济效益最大化与政府为改善生态环境所致;而改善生态不应以牺牲粮田为代价,应充分利用粮田的生态系统服务功能以实现生态绿化目的。     

西气东输工程沿线陕西段区域生态安全格局设计研究

区域生态安全格局是一个新近提出的概念,其理论尚在发展之中。研究以西气东输工程陕西段为例,从保证管道安全和解决工程中的生态问题入手,提出了管道工程沿线区域生态安全格局的设计框架,对生态安全格局理论进行了初步的应用。制图分析得出陕西段主要生态系统有丘陵黄绵土农田生态系统、丘陵黄绵土丛生禾草草原生态系统、平原黄绵土农田生态系统、沙地生态系统等。水土流失敏感性分析显示3个标段均有超过80%区域属敏感区,水土流失很严重。生态系统中关键生态单元主要有6处,包括丘陵沟壑区梁峁穿越,腰岘穿越,中小冲沟穿越,河流凹岸(陡崖)穿越,大开挖河流,固定、半固定沙丘穿越。在生态系统功能分析的基础上进行了区域基本生态安全格局设计,并针对关键生态单元进行了关键生态安全格局设计。