甘肃秦王川灌区种植豆禾混播牧草的农田生态保育效应

以裸地(CK)、种植小麦(Triticum aestivum)和苜蓿/无芒雀麦(Medicago sativa/Bromus inermis)豆禾混播牧草地为研究对象,通过测定地表植被特征指标、土壤风蚀量及理化性质等指标,探究秦王川灌区农田风蚀规律及种植春小麦和牧草对土壤及养分流失的影响。结果表明:农田表土损失呈秋末冬初流失较多,冬季较少,春季又明显增强的U形曲线模式,从9月至翌年6月,出现2个风蚀高峰期(9—11月和3—5月);耕地裸露造成表土年均流失1.7 kg/m~2,即每年被风吹蚀1.3 mm厚表土,土壤有机质损失236.2 kg/hm~2,而种植小麦和牧草后在地表植被(根茬)覆盖作用下表土流失减少20.1%和52.3%,有机质损失减少12.2%和50.7%;由于风蚀季牧草植被(根茬)的盖度、高度和地表生物量均较小麦大,使得牧草地的地表粗糙度和湿度及表土(0—5 cm)含水率较小麦地高,从而造成土壤和有机质流失较小麦地少;相关和回归分析显示,地表植被特征指标与地表粗糙度和土壤含水率间呈显著正相关,而与地表土壤和有机质流失量呈极显著负相关;植被盖度每提高1%,将使表土和有机质流失减少4.1 g/m~2和59.3 mg/m~2,地表生物量每提高1 g/m~2,将使表土和有机质流失减少2.3 g/m~2和34.0 mg/m~2;春季春播小麦地的表土流失量与裸地相同,而种植多年生豆禾混播牧草可显著减少表土流失和有机质损失。综合以上,甘肃灌区农田春季播种农作物易引起土壤退化,而种植多年生豆禾混播牧草可实现农田生态保育,从而提高耕地质量和区域环境质量。     

西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响

[目的]研究西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响差异,为该区防治土壤次生盐渍化工作提供科学依据。[方法]以小麦(Triticum aestivum)和混播牧草披碱草/苜蓿(Elymus dahuricus/Medicago sativa)及其下部土壤为研究对象,通过测定植被的盖度、高度、地上生物量及其下部土壤的水、盐含量等指标,来分析和比较种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响,以及不同植被特征指标与土壤水、电导率间的定量关系。[结果]小麦和牧草的盖度、高度、地上生物量均随生长时间的延长呈显著升高趋势。小麦收获后,小麦地裸露类似于裸地,而牧草继续生长并保持覆盖耕地。当耕地被植被覆盖时,其地表的日照强度、表层土壤(0—5cm)的温度和盐含量均显著低于裸地,而地表的湿度和表层土壤的含水率正好相反,均显著高于裸地。相关分析显示,植被地上生物量与土壤含水率、植被盖度与土壤盐含量间相关性最强,土壤含水率与盐含量间呈显著负相关关系。进一步回归分析显示,植被地上生物量每提高1kg/m2,可使植被覆盖区的表层土壤含水率升高6%,盖度每提高1%,可使表层土壤的电导率降低2.2μS/cm。[结论]西北干旱灌溉区种植春小麦因生育期较短易引发土壤的次生盐渍化,而牧草覆盖耕地时间较长可预防耕地发生盐渍化危害。     

菌肥对混播牧草土壤酶活性及微生物的影响

为研究菌肥与混播对土壤酶活性及微生物生物量的影响,本试验以苜蓿和饲用高粱为研究对象,设8个处理,分别为苜蓿单播(N1)、饲用高粱单播(N2)、苜蓿与饲用高粱同行混播(N3)、苜蓿与饲用高粱间行混播(N4)以及分别施入微生物菌肥(T1、T2、T3与T4)。在饲草生长的苗期、旺盛期与收获期分别取0～20、20～40和40～60 cm土样并测定土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及微生物生物量碳、氮含量。结果表明:菌肥及混播各处理土壤酶活性及微生物生物量均显著高于未施菌肥及饲草单播各处理,且混播配施菌肥效果更优。土壤酶活性随土层深入逐渐降低,随生育期推进,过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现先降低后升高趋势;土壤脲酶活性呈现先升后降趋势,微生物生物量碳、氮的规律与脲酶相同。混播配施菌肥有利于增加有益酶活性,提高土壤微生物生物量,增强土壤生产力的可持续性,从而达到保护和改善土壤环境的效果,为内蒙古地区马铃薯提供倒茬作物,提供充足饲草,对农业与畜牧业发展意义重大。     

施肥和混播对松嫩平原退化草地土壤和牧草产量的影响

[目的]研究施肥和混播牧草对松嫩平原黑龙江省西部退化草地土壤养分和牧草产量的影响,为该区天然退化草地修复提供科学依据。[方法]试验以黑龙江省西部天然轻度退化草地为研究对象,沙打旺(Astragalus adsurgens)和披碱草(Elymus dahuricus)为补播草种,设2个间行混播[豆禾比2∶2(B₁)和1∶2(B₂)]和6个水平氮磷钾施肥组合[N₅₀P₄₀K₄₅(A₁),N₁₀₀P₂₄₀K₂₂₅(A₂),N₁₅₀P₀K₁₈₀(A₃),N₂₀₀P₁₂₀K₀(A₄),N₂₅₀P₈₀K₂₇₀(A₅),N<...     

甘肃沿黄灌区马铃薯/大豆套作效应分析

应用土地当量比、产量当量、产值当量等不同量化指标,对甘肃沿黄灌区马铃薯套作大豆产出效果进行分析,通过测定薯豆套作复合群体光合参数、土壤养分、微生物数量及作物品质及调查间套作系统中杂草生长状况等,研究马铃薯间套作大豆的生理效应及微生态效益。结果表明, 马铃薯套作大豆的模式(薯/豆)显著提高了日照利用率、≥10 ℃温度利用率、绿色期降水利用率及地面覆盖期利用率,可提高土地复种指数及土地利用率,具有良好的产出效果,单位面积产量间作当量比、产值间作当量比分别为1.53和1.49。由于马铃薯对氮素和钾素吸收量大,而大豆对磷素比较敏感,马铃薯/大豆套作模式具有很强的养分吸收互补特性,可显著提高作物对养分资源的高效利用,降低化肥施用量。马铃薯/大豆连续套作可提高土壤有机质含量、促进土壤微生物活性和酶活性,有效改善土壤微生物结构,在一定程度上缓解了马铃薯连作障碍;还能降低马铃薯淀粉含量,极显著降低还原糖的含量,提高商品薯率、维生素C和蛋白质含量。马铃薯套作大豆栽培模式实现了土地、劳动力、土壤养分和水热资源在时间和空间上的集约化利用,具有提高土地产出量及可持续利用性的优势,同时能适应机械化作业,显著提高生产效率,适宜在西北沿黄灌区大面积示范推广。     

10个玉米品种在靖远县沿黄灌区的引种初报

在靖远县沿黄灌区对引进的10个玉米品种进行比较试验。结果表明,在露地穴播栽培条件下,以金北玉518折合产量最高,为17 200.0 kg/ hm2,较对照品种先玉335增产12.6%;DH518次之,为16 762.5 kg/hm2,较对照品种先玉335增产9.8%;正泰101 居第3位,为16 252.5 kg/ hm2,较对照品种先玉335增产6.4%;武科606、金穗12号较对照品种先玉335分别增产5.7%、1.6%。综合考虑认为,金北玉518、DH518、正泰101、武科606综合性状优良,折合产量高,可进入生产示范。     

河套灌区土壤盐分对化肥氮素转化过程的影响研究

土壤盐渍化严重影响土壤养分利用与生产力提升,为阐明土壤盐渍化对河套灌区农田土壤肥料氮素转化关键过程的影响。以内蒙古河套灌区不同含盐量土壤为试验材料,通过室内恒温培养试验,分析了不同盐分梯度下土壤中氮素转化的水解和硝化过程。试验共设置了低盐(EC_5:1=1.46 dS/m)、中盐(EC_5:1=2.19 dS/m)、高盐(EC_5:1=3.43 dS/m)3种盐分梯度,分别施用尿素和磷酸二铵两种化学氮肥。研究结果表明:①土壤盐分升高抑制了尿素的水解作用,高盐处理尿素的净水解量较中盐和低盐处理分别降低19.4%和27.1%,而土壤盐分在中盐时对磷酸二铵的水解表现出促进效应,中盐处理磷酸二铵净水解量较低盐、高盐处理分别提高33.6%和4.3%。②土壤高盐分会抑制硝化反应的开始,高盐处理相较低盐、中盐处理推迟3 d左右;土壤盐分升高对两种氮肥净硝化量的影响均表现为先促进后抑制的作用,中盐处理尿素的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了8.6%和9.1%,中盐处理磷酸二铵的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了19.1%和5.1%。③在等...     

新技术让西北沿黄灌区重度盐碱地作物增产三成

由中国农科院农业资源与农业区划研究所主持研发的西北沿黄灌区盐碱地改良关键技术近日研发成功。该技术在西北沿黄灌区累计推广76．9万hm2,使中度盐碱地作物增产9．8％,14．6％,重度盐碱地作物增产26．3％～35.3％。西北沿黄灌区是我国西北地区重要的粮油主产区和生态脆弱带,传统大水漫灌方式造成农田在灌溉时段“盐随水走”和在非灌溉时段“水走盐留”现象循环发生,导致盐分“表聚化”、出苗保苗困难、产量低下等问题大量发生。     

塔河下游典型绿洲灌区不同土地利用类型土壤的盐渍化特征

[目的]探明干旱区绿洲不同土地利用方式下土壤的盐渍化特征,为区域土地资源可持续有效利用提供支撑。[方法]运用GPS定位技术对塔河下游灌溉用水、地下水以及4种典型土地利用方式下的土壤分不同季节进行调查与采样,并结合室内测定结果,对灌区内的盐分、盐分离子变化特征及其成因进行分析。[结果]研究区土壤呈碱性,盐分类型主要为硫酸盐—氯化物型,盐分含量在2.44～118.05g/kg之间,pH值范围在8.05～8.34之间,不同土地利用类型下土壤盐分含量和pH值在各季节的整体变化均表现为：盐荒地>盐碱草地>耕地和林地。从不同土层深度来看,耕地的盐分在6月和10月呈表聚型,在3月和12月无明显规律,盐荒地和盐碱草地在不同季节下不同土层深度的盐分变化均呈明显的表聚型,林地在各季节下无明显规律。研究区受水库地理位置影响地下水水位较浅(1.4～3.51 m),地下水矿化度较高(1.56～21.30 g/L),灌溉用水、地下水中的盐分离子均以Na⁺和Cl^-为主。[结论]研究区不同土地利用类型下的土壤盐渍化特征主要是受地表覆盖度、作物种植类型、灌溉事件等...     

沿海区土壤线虫对海水入侵土壤盐渍化的响应

在2013年对大连市大魏家镇海水入侵污染区域进行了土壤理化性质和线虫群落调查,在此基础上,应用线虫多样性指数和功能类群指数研究海水入侵土壤盐渍化以及不同土地利用方式对土壤线虫群落结构的影响。研究期间共鉴定出土壤线虫30科48个属。其中食细菌类群的比例最高,共17属,占总数42.81%;其次为杂食/捕食类群,共9个属,占总数25.26%。优势属为Plectus。结果显示:海水入侵已造成该地区土壤盐渍化;土壤盐分与线虫生态指数SR、f/b、NCR、PPI、MI、PPI/MI、PP%、FF%、BF%和OP%存在显著的相关关系;土地利用方式、土壤盐分对线虫群落的生态指数影响显著,是影响该地区土壤线虫群落结构的主要因素。通过开展土壤线虫对海水入侵土壤盐渍化响应的研究,为促进沿海受海水污染区土壤生态系统的健康发展提供科学依据。     

黄河三角洲不同长势柽柳对土壤水盐异质性的影响

柽柳是黄河三角洲主要的建群树种，维持其健康生长是滨海盐碱地生态修复的重要途径，而土壤水盐状况是影响柽柳生长的关键因素。本研究在黄河三角洲选定长势较差（N1）和较好（N2）的2处天然柽柳林，对比分析两处地下水状况、土壤含水率、盐分富集率及Cl-、Na+的时空变化。结果表明：① N2地下水平均埋深和矿化度都大于N1。② 雨季时N2土壤含水率高于N1，旱季则相反，尤以内围区（0 ~ 30 cm）更明显。③ 两地土壤盐分皆随深度递减，在雨季和旱季分布呈“盐谷”和“盐岛”特征，且N2的盐谷效应强于N1。④ 雨季时N2内围区（0 ~ 30 cm）Cl-、Na+含量整体低于外围区（30 ~ 90 cm），呈“左-右”空间分异，而N1呈“上-下”空间分异，再次说明N2雨季盐谷效应更强。综上，柽柳形成“盐谷/岛”效应是其适应高盐环境的重要策略。因此，通过柽柳适生种植，促进柽柳冠层生长以增强盐谷/岛效应是确保柽柳群落恢复和稳定的有效措施，有利于加快土壤盐渍化的修复，对湿地生态修复工程具有指导意义。     

黄河三角洲贝壳堤岛土壤盐分空间分异特征

对黄河三角洲贝壳堤岛贝壳砂基质和相邻滨海盐土的盐分特征进行调查研究,系统分析贝壳堤岛土壤盐分的空间异质性。选择不同地下水埋深梯度下2种土壤类型进行剖面盐分特征测定,比较研究土壤类型及地下水埋深对土壤盐分特征的影响,并应用主成分分析法对土壤盐分特征进行综合评价。结果表明:(1)除Ca2+外,贝壳砂基质剖面中其余盐分特征指标由表层至底层均呈现逐渐增高的趋势,Ca2+含量由上至下则呈现缓慢降低的趋势;(2)贝壳砂基质剖面盐分含量与地下水埋深密切相关,近海侧剖面(地下水埋深1.5m)细颗粒含量、含水量、含盐量及pH值均高于滩脊剖面(地下水埋深2.5m)对应各层次;而各盐分离子中,近海侧剖面各层K+、Na+、Cl-、SO42-含量明显高于滩脊剖面对应各层次;而Ca2+、Mg2+则不同,其近海侧剖面与滩脊剖面对应各层次含量均比较接近;(3)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标相关分析表明,除Ca2+外,其余各指标之间多存在显著或极显著正相关关系;(4)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标的主成分分析表明,前4个主成分因子累计贡献率为84.265%,分别依次可以理解为土壤的盐化状况因子、土壤Ca2+含量因子、土壤含盐量及碱化特征因子、土壤K+含量因子;主成分得分可以很好的将各土壤样品进行分类和排序。     

黄河口湿地不同植物群落土壤盐分与养分分布特征

为研究黄河口湿地不同植物群落下土壤盐分与养分含量的空间变化特征以及盐分与养分指标之间的关系,运用经典统计分析、Pearson相关分析、单因素方差分析等方法,开展了植物样地调查和土壤剖面采样分析。结果表明:(1)研究区土壤全盐(TS)、K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^–、SO₄^2–等盐分指标含量及有效磷(AP)、速效氮(AN)、全氮(TN)等养分含量在土壤表层(0～5 cm)最高,随着土壤深度的增加呈递减之势。(2)土壤属于重盐土类型(含盐量大于4.0 g/kg),Cl^–、Na⁺含量远高于其他离子,是导致土壤盐渍化的主要成分。3种植物群落土壤表层(0～5 cm)TS含量分异特征表现为柽柳群落>碱蓬群落>芦苇群落。钠吸附比分析表明,3种植物可能会在10～20 cm土层较早受到Na⁺的毒害。差异显著性检验结果表明,K⁺、Na^+...     

河西走廊灌漠土定位施肥对土壤肥力及春小麦产量的影响

对河西走廊灌漠土连续11年的定位施肥结果表明:增施有机无机混合肥料,能有效地提高土壤有机质含量;单施氮肥易造成土壤磷肥失调;单施磷肥易造成土壤氮肥失调和钾含量降低;有机肥与氮磷配施,能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾的含量;不同降水年份施肥的增产作用不同,干旱年、正常年和丰水年分别增产56.7%、56.2%和46.6%;有机肥与氮磷肥配施具有较好的土壤增肥和增产作用。     

垦殖与自然条件下黄河三角洲土壤盐分的时空演化特征研究

为探究人为垦殖与自然条件下黄河三角洲土壤盐分的时空演化特征,实现黄河三角洲后备土地资源的高效开发,保障生态和环境安全,利用空间变换推演时间演替,沿黄河入海方向,自利津县北宋镇至黄河三角洲保护区内黄河入海口布设采样带,研究当地典型作物(小麦、棉花、水稻)和自然条件下土壤盐分的时空演化特性,随机选取28个主采样区,采集140个样点,每个样点以20cm为1个土层,测定0—100cm土层土壤含盐量。研究表明:整个研究区域0—20cm土壤平均含盐量为3.58g/kg,显著高于60—100cm土层(p0.05),属于中度盐化土,空间表现为强变异性(CV=131%),随着土层深度的增加,不同土地利用类型间盐分空间变异减小;土壤盐分剖面的空间分布特征体现了人为垦殖和自然条件的协同影响,表聚型盐分剖面主要分布在采样带的近海端(1972年后冲积区域中此类剖面占83.3%),作物以低产棉田和自然植被为主,85.7%的自然植被和45.5%棉花为表聚型,平均型主要分布在采样带的中部及内陆区域,1855年之前及1855—1972年间的冲积区域中此类剖面各占40.0%,作物主要以水稻、小麦和滩涂为主;底聚型主要分布在采样带的内陆地区,1855年之前的区域中此类剖面占31.3%,主要以农作田为主,棉花、小麦、水稻均衡分布;人为垦殖管理、植被类型等随机因素是导致0—80cm土层土壤含盐量变异的主要原因,随着土层深度的增加,随机因素影响减弱,地形、地下水位等结构性因素影响增强;基于盐分的空间分布,绘制农作物布局区划图,可为黄河三角洲地区盐渍土资源合理开发利用提供参考。该研究揭示了垦殖与自然条件下土壤盐分时空演化特征,自滩涂至内陆,土壤盐分剖面由表聚型向底聚型过渡,人为垦殖在一定程度上可以降低土壤的盐渍化程度,但人为垦殖与土壤盐渍化之间互为因果、相互推进。     

河南省沿黄干流地区社会—生态—生产景观恢复力演化特征及情景模拟

[目的] 定量研究河南省沿黄干流地区2000—2018年社会—生态—生产景观恢复力的演化特征,指导沿黄地市社会生活,生态资源环境与农业生产活动的协调发展。[方法] 通过构建SEPLR （social-ecological-production landscape resilience,社会—生态—生产景观恢复力）评估框架,运用有序加权平均法设置情景偏好,绘制不同政策引导下恢复力预测图。[结果] ①从总体特征看,2000—2018年河南省沿黄干流地区SEPLR值为0.47～0.52之间,呈上升趋势,城市间空间差异逐渐增大,指数相似地区集中分布。②演化特征上,社会系统恢复力和生态系统恢复力缓慢增强,分别在0.14～0.65,0.08～0.30波动,生产系统恢复力变化微弱,在0.12～0.31波动;空间上,SEPLR及各子系统整体呈“中部强两边弱”的分布态势,层级结构具有集聚性。[结论] 河南省沿黄地市在“维持现状型”“生态优先型”“开发优先型”“农业优先型”4种政策情景下,“生态优先型”恢复力最高,未来黄河流域高质量发展应考虑“生态优先型”政策引导。     

大力推进黄河流域水土保持生态建设

水土保持是黄河治理开发的根本措施 ,必须抓紧抓好。在治理方略上 ,必须坚持“防治结合 ,保护优先 ,强化治理” ;在战略布局上 ,必须以多沙粗沙区为重点 ;在措施安排上 ,必须把沟道坝系工程建设摆在突出位置 ,积极推进退耕还林工作 ;不断加强预防监督工作 ,实现黄土高原水土保持监测系统网络化、智能化和现代化     

山西省沿黄地区水土保持综合治理战略对策研究

本项研究从分析沿黄地区治理开发的优势和劣势入手,对多年来的治理实践进行了回顾总结,提出了今后治理开发的基本指导思想,奋斗目标、重点区域、技术战略及其配套措施。     

黄土高原水土保持在黄河流域水资源开发利用中的地位和作用

黄河流域水资源十分短缺,已成为制约流域经济发展的主要因素。近年来黄河下游日趋严重的断流现象,引起了中央领导、国家主管部门和有关学术界的高度重视。解决黄河流域水资源短缺问题,合理开发利用水资源,必须上、中、下游兼顾,近、中、远期结合,开源与节流并重,实行降水资源与河川径流开发利用并举。在黄河流域水资源开发利用中,黄土高原水土保持具有不可忽视的积极作用和十分重要的战略地位