东北黑土区冻融交替土壤特性及适时春播耕作技术综合评价

东北农田黑土区在夏季多雨炎热,冬季干燥寒冷,因其独特的地貌地形导致耕层土壤表现出“昼融夜冻”特点,土层冻融循环现象较为明显。在受到冻融侵蚀作用下,本区域水土流失严重,部分地区成土母质暴露,加之春季土壤受冻融交替影响,无法适时完成作物春播工作,对该区域工农业经济发展造成严重阻碍。鉴于此现状,本文就前人针对东北黑土区土壤冻融交替方面研究进行总结梳理,分析冻融交替对土壤理化指标、微生物环境及春播土壤耕作等技术研究,旨在为东北黑土区应对冻融交替及冻融侵蚀现象提供科学的理论支撑和实践指导。     

青海大通县山地退耕还林土壤抗冲性研究

文章主要分析研究了青海省大通县不同退耕年限云杉林+中国沙棘植被根系状况、土壤容重、入渗性能及抗冲性能,同时在一定范围内指出了前三者对后者的影响及相互关系.结果表明随着退耕年限的延长,地下根系逐渐增多,土壤容重逐渐减小,初渗率、稳渗率、抗冲性能呈逐渐增大的趋势.与农耕地相比,土壤表层(0～20cm)有效根(根茎＜1mm)对土壤抗冲性能的强化值,按照退耕年限(8年,14年,19年,27年,50年,55年)依次为25.94%,36.42%,63.40%,137.04%,415.17%,708.13%.土壤表层(0～20cm)容重、稳渗率与土壤抗冲性的皮尔逊相关均达0.01显著水平;表层＜1mm根系密度与抗冲性以及与其对抗冲性的增强值的变化规律分别符合指数方程y=0.6662e6E-06、y=12.228eIE-05x,相关系数分别为0.9586,0.9784.     

AquaCrop模型在东北黑土区作物产量预测中的应用研究

东北黑土区是我国玉米和大豆生产基地,为了实现利用AquaCrop模型优化管理和预测产量,本文基于作物小区田间试验和大田观测数据,采用OAT(one factor at a time)法分析了该模型参数的敏感性,率定了敏感性高的参数,并对率定后的模型进行了验证。结果表明:玉米和大豆产量均对影响经济产量的收获指数十分敏感,二者虽然对冠层和根系生长参数都敏感,但有所差异:玉米对冠层衰减系数(canopy decline coefficient,CDC)更为敏感,而大豆则对限制冠层伸展的水分胁迫系数曲线的形状因子(shape factor for water stress coefficient for canopy expansion,Pexshp)更为敏感;玉米因根系深对最大有效根深(maximum effective rooting depth,Zx)更敏感,大豆因根系浅对根区根系伸展曲线的形状因子(shape factor describing root zone expansion,Rexshp)更敏感。由于玉米需水量大,对冠层形成和枯萎前的作物系数(crop coefficient before canopy formation and senescence,KcTr,x)和归一化水分生产力(normalized water productivity,WP*)很敏感,大豆则是一般敏感。率定后模型模拟玉米产量与实测产量的回归系数由0.34提升至0.89,模拟大豆产量与实测产量的回归系数由0.80提升至0.88。进一步用大田实测产量的验证结果表明:预测的玉米与大豆产量与实测产量间回归方程的决定系数(coefficient of determination,R2)分别为0.775和0.779,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为1.076 t hm^–2和0.299 t hm^–2,标准均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)分别为0.097和0.178,模拟效率(model efficiency,ME)分别为0.747和0.730,率定后的AquaCrop模型能较精准地模拟东北黑土区玉米和大豆产量,可用于产量预测或优化管理。     

浅析北方寒地高纬度黑土区土壤培肥技术

北方黑土地是我国重要的粮食生产优势区,为国家粮食安全提供了十分重要的保障,采取有效措施利用保护好这块珍贵的黑土地,是我们责无旁贷的责任。黑龙江省西北部地区属于高纬度寒地黑土区,主要对高纬度寒地农田保护与地力提升措施进行了介绍,包括秸秆粉碎还田、深翻深松、施用无害化有机肥、多作物轮作、麦豆平作、米豆免耕播种、米豆大垄密植、测土配方施肥和化肥减量等技术。     

江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性研究

摘要：以江宁小流域主要植被类型的土壤层为研究对象,从土壤水力侵蚀的主要过程着手,选取土壤入渗初渗率、稳渗率、土壤总空隙度、>0.25mm水稳性团聚体含量、>0.5mm水稳性团聚体含量、土壤水稳性指数、土壤抗冲指数、土壤抗剪切强度8个可以综合表征土壤抗蚀性的指标作为评价该区域土壤抗蚀性优劣的指标。采用计算简捷的Topsis法作为评价方法,并通过主成分法确定了各评价指标的权重。对江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性评价结果表明：马尾松林土壤抗蚀性最强;其次为杉木林、栎林;再次为毛竹林、灌木林、茶园;草地土壤抗蚀性较差;裸地土壤抗蚀性最差。     

东北黑土区坡耕地侵蚀沟研究现状及进展

侵蚀沟造成了东北黑土区坡耕地大量的土壤流失,开展有关黑土区坡耕地侵蚀沟的研究对于土壤流失防治、耕地保护以及生态恢复具有重要意义.目前,在黑土区坡耕地侵蚀沟的发生发展的影响因素、预测、防治措施等方面进行了相关的研究.本文对当前的研究进行了深入的讨论和总结,指出当前对黑土区侵蚀沟分级分类缺乏细致标准的分类依据,对黑土区侵蚀...     

巫溪县生态修复区植被覆盖对土壤养分及其有效性的影响

对三峡库区巫溪县生态修复区以华山松为优势树种的针阔混交林、马尾松为主的针阔混交林、杉木-马尾松为主的混交林、柏树-马尾松混交林、榛子纯林与对照地土壤的化学性质进行了对比研究。研究结果表明：有林地的土壤化学性质与对照地相比存在明显差异;土壤有机质的含量明显高于两种对照地,而且在各个林区随着林龄的增大,土壤有机质含量有增加的趋势;土壤中全N、P、K和速效养分也呈现出显著的变化。     

黑土区马铃薯气候生产潜力对气候变化的响应及优势产区增产空间研究

揭示黑龙江省马铃薯气候生产潜力的时空演变,明确气候变化的影响效应,了解优势产区的增产潜力,以期为指导黑土区马铃薯优化生产布局、保障黑土区粮食安全提供基础参考。利用黑龙江省80个气象站点1961—2020年的逐日气象资料及马铃薯地段产量资料,采用逐步订正法,精细化评估马铃薯各级生产潜力的时空变化特征,量化辐射、气温、降水主要气候变化因子的影响效应,优化松嫩平原西部马铃薯优势产区的种植空间。结果表明：1961—2020年黑龙江省马铃薯光合、光温、气候生产潜力平均值分别为28885、25802、13843 kg/hm²;光合、光温和气候生产潜力分别表现为不显著的上升、下降和下降趋势;与潜在生育期内辐射、气温、降水的趋势一致。马铃薯光合、光温生产潜力呈现出自北向南逐渐递增的纬度特征,高值区位于松嫩平原南部及牡丹江南部局地;气候生产潜力自中部向周围递减;气候变化对马铃薯气候生产潜力的影响为：辐射的影响为正效应,气温、降水及气候变化综合的影响均以负效应为主。对于松嫩平原南部降水偏少地区,增温、降水量增加有利于提高马铃薯气候生产潜力,而对于东部降水偏多地区影响为弊大于利。松嫩平...     

蔬菜种植模式对涂地土壤性状及蔬菜连作障碍的影响

为探讨蔬菜种植模式和种植年限对蔬菜地土壤性状及蔬菜生长障碍发生的影响,在浙东滨海涂地区按蔬菜种植年限（5~10年和10~20年）和种植模式（水稻 蔬菜年内连作、露天蔬菜-水稻轮作、露天蔬菜、冬季大棚蔬菜 夏季露天蔬菜和常年大棚蔬菜）分组鉴定土壤质量与蔬菜地连作障碍,并与长期种植水稻等粮食作物的农田进行比较。结果表明：种植蔬菜后,土壤容重呈增加的趋势;与长期种植水稻的用地相比,露天蔬菜、露天蔬菜-水稻轮作和水稻 蔬菜年内连作有利于土壤结构的改善,但长期种植大棚蔬菜则可导致土壤结构的恶化。种植蔬菜后,土壤酸度增加,有机碳下降,磷素、氮素、有效钾和盐分明显增加,对大棚蔬菜地的影响比露天蔬菜地更为明显。土壤中磷素、氮素、有效钾的积累和土壤酸化随着蔬菜种植年限的增加而呈现增加的趋势;种植蔬菜也显著增加了土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性。研究区内蔬菜地连作障碍类型主要有病害、地下虫害、土壤理化性质恶化和缺素等,其发生比例随蔬菜种植年限明显增加,由低至高依次为：水稻 蔬菜年内连作地<露天蔬菜-水稻轮作地<露天蔬菜地<冬季大棚蔬菜 夏季露天蔬菜地<常年大棚蔬菜地。研究认为,蔬菜与水稻轮作可减少蔬菜连作障碍的发生。     

高寒地区人工植被恢复对风沙土区土壤理化性状的影响

通过对青海省沙珠玉治沙站人工植被恢复不同土壤发育阶段土壤理化性状的研究,结果表明,人工植被恢复对荒漠化土壤具有很好的改善作用,随着流动沙丘被固定,机械组成中砂粒逐渐降低,粘粒和粉粒逐渐含量逐渐提高,土壤有机质和养分含量及CEC逐渐提高,土壤pH值变化不大,碳酸钙只是在表层升高。已经发生荒漠化的地区恢复到正常土壤需要的时间相当长,因此人们应减少人为因素对荒漠化的影响。     

Issues and Some Strategies of Sustainable Development of Black Soil Resources in Black Soil Zone in Northeast China

黑土资源是世界的稀缺资源，黑土带的水土流失、环境污染、土地流转、土地退化问题成为黑土资源可持续发展的障碍。根据实地调研结合资料，分析了东北黑土带土地资源可持续发展的主要问题; 提出了黑土资源的可持续发展对策,即：加强农业发展规划;保护黑土区耕地,农耕技术上改进，加强农田基本建设等。     

干湿交替处理对土壤抗冲性的影响试验研究

为了研究作物生长季内,土壤经过干湿交替过程后的抗冲性的变化,采用原状土冲刷法,对黄绵土、塿土、黑土、紫色土4种代表性土壤在不同干湿交替次数处理下的抗冲性进行了研究。结果表明：干湿交替处理对土壤抗冲性的影响程度与土壤种类有关;黄土性土壤固有的抗冲性较低,而且在干湿交替处理下,其抗冲性变化不显著,抗冲系数几乎始终在2.5 L·min/g以下;东北黑土、川中紫色土在干湿交替影响下,其抗冲性变化明显,抗冲系数能达到12.0 L·min/g至16.0 L·min/g以上。在冲刷过程中,土壤抗冲性在一定程度上有增加的趋势,除去测定装置的因素,土壤本身性质发挥了一定的作用,而这与土壤种类有很大关系。本研究的结论表明,在不同土壤条件下,作物生长季内的土壤抗冲性变化应区分为作物根系的影响及土壤自身沉降压实的作用,特别是对于自身的抗冲能力较强的土壤。对于黄土性土壤或其他抗冲性较弱的土壤,防止集中水流的冲刷是坡面防蚀的关键。     

东北黑土地保护评价指标体系研究

【目的】东北黑土区是我国重要的粮食生产基地,近年来黑土地出现地力下降、水土流失等问题。研究旨在建立耕地保护评价指标体系对东北黑土地保护状况进行评价和监督,以期达到提升黑土土壤质量、保护农田生态环境、增加农田产出的效果。【方法】研究在东北黑土区实地调研的基础上选取4个一级指标及15个二级指标构建东北黑土地保护评价指标体系,并采用层次分析法综合专家意见确定指标权重,构建综合评价指标模型。【结果】经过筛选与计算选取了农田肥力(权重0.4700)、农田环境(权重0.3093)、农田管理(权重0.1517)和农田产出(权重0.0690)一级指标及有机质(权重0.1773)、黑土层厚度(权重0.1590)、全氮(权重0.0955),沟蚀面积(权重0.0777),农田产出(权重0.0690)等二级指标评价黑土地的改善或恶化情况,并根据权重建立了综合评价指标。【结论】运用该指标体系和评价方法对东北黑土区的耕地保护效果进行评价,对东北地区农业可持续发展打下坚实基础。     

生物炭对东北黑土理化性质影响研究

为探明生物炭对我国黑土理化性质的影响,本研究通过大田试验,设置了设计5个处理,1个空白对照,每个处理0.06 hm2,共3个重复,分别为600 kg/hm2,1200 kg/hm2,1800 kg/hm2,2400 kg/hm2,3000 kg/hm2其依次定为T1、T2、T3、T4、T5,空白对照为CK。研究表明：在土壤物理性状方面,生物炭能够提高土壤空隙度、电导率以及持水量,同时降低土壤容重;在化学养分方面,生物炭能够有效提高土壤有机碳、破解氮、有效磷、有效钾的含量;在供试作物方面,生物炭能够有效提高根系活力以及总根尖数。总之,改善土壤物理结构以及其他物理性状,同时提高土壤养分含量,促进作物根系活力以及根尖数的提高,但对于生物炭对不同土壤作用的特点、施用量以及作用程度还有待进一步研究。     

典型黑土区耕地生态安全评价及阻力分析——以长春市为例

研究旨在针对黑土区耕地生态安全状况,以典型黑土区长春市为例,基于“压力-状态-响应”模型构建黑土区特有的耕地生态安全评价指标体系。釆用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法及阻力度模型对长春市2005—2014年的耕地生态安全状况以及阻力因素进行分析。研究结果表明：（1）2005—2014年长春市耕地生态安全等级经历了“安全—临界安全—较安全—临界安全”的变化过程,呈波动下降的状态;（2）长春市耕地生态安全响应指数呈上升状态,压力指数和状态指数呈下降状态;（3）从单项阻力指标变化趋势上看,草地覆盖率、自然灾害受灾指数、农业财政支出比重、单位耕地面积化肥负荷等指标阻力度上升幅度较大;（4）长春市下辖县市耕地生态安全的空间分布方面,2005年长春市地区均处于安全和较安全状态;2008年安全区分布范围向长春市西部缩小,敏感区向长春市东部扩展;2011年除双阳区之外,长春市其他地区均处于安全状态。因此在耕地利用过程中应注重水土保持和化肥农药的科学利用,保护黑土区的耕地生态安全。     

典型黑土区土壤环境质量综合评价指标体系与分区管理对策研究

东北黑土区是中国重要的商品粮基地,但由于经济的快速发展和工农业水平的提高,造成区域水土流失严重,黑土层变薄,土壤肥力变差,区域内土壤环境质量逐年下降。从研究区实际情况出发,结合现存环境问题,通过对东北黑土区驱动力、土壤环境压力、土壤环境状态、土壤环境影响及响应5个方面出发,在驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)框架模型基础上,进行典型黑土区土壤环境质量指标筛选,建立由5大部分,18个一级指标,30个二级指标构成的指标体系。同时,以评价指标体系为指导,结合东北地区现有环境管理政策和存在的土壤环境质量问题,提出黑土区土壤环境分区分类管理方案,为区域土壤环境管理和土壤环境保护提供科学依据。     

东北地区盐碱土及耕作改良研究进展

概述了东北地区盐碱土形成的宏观机制和过程,并分析了盐碱土的危害及各种耕作的必要性。根据盐碱土的形成过程分析得出,在微观治理上,耕作是改良东北地区盐碱土理化性质的基础,也是化学改良和植物改良的基础,为盐碱土耕作及综合治理提供理论依据和指导。     

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区问和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系.结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平.在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀.不同染色体问的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体.结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低.东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁.通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远.     

岷江源区生态群落空间分布及植被恢复

为保护岷江地区生物多样性,恢复退化的植被本底资源尤为关键。笔者按岷江源区河谷植被退化梯度及流域-海拔梯度,设置“U”或“M”型临时观测样带,并采用样方法对乔木、灌木及草本进行详细调查。结果表明：（1）沿岷江源区河谷（流域-海拔梯度）剖面线设置“U”或“M”形样带3条,对植被和环境因子进行调查,共计73个样方316个物种,创建样地-物种数据库,运用DCA和DCCA排序及多元回归方法,得出DCA排序在AX1轴上,海拔由上到下逐渐增高,植被沿海拔分布的梯度格局得到很好地体现,在山体中部,植被结构出现多层,乔木种多为岷江冷杉和云杉及少量白桦。（2）用DCA分析法对岷江源区73个样方内316种植物进行排序分析,计算各群系DCA排序轴的平均值,结合前文DCA排序结果,即DCA排序轴反映的生态梯度关系及植物生理特征和生态适应性特点,得到岷江源区植被群系的演替关系为：云杉、冷杉针叶林-鲜卑花和绣线菊灌丛-锦鸡儿和小檗灌丛-白茅草甸。（3）在满足垂直分布规律的条件下,为植被不同生长型选择恢复的目标群落及物种,结果如下：①亚高山针叶林带：岷江冷杉+（峨眉蔷薇+金背杜鹃+冰川茶镳子）+（细弱草莓+东方草莓+丝叶苔草）,云杉+（峨眉蔷薇+窄叶鲜卑花+沙柳）+（细弱草莓+丝叶苔草+陕甘蓼+东方草莓）;②高山灌丛带：高山柳+披针苔草,窄叶鲜卑花+洽草,高山绣线菊+丝叶苔草,甘青锦鸡儿+密生苔草;③高山草甸群落：白茅草甸,丝叶苔草草甸。在植被恢复期,应该大力发展乔灌草的多层次、多物种、多结构的混交群落结构,提高植被抵御外界破坏的综合能力,同时施以各种工程措施,使得岷江源区生态系统得到逐步恢复。