首都圈典型区土地退化的原因分析

 根据野外工作,在地理信息系统和遥感技术的支持下,探讨以防止风蚀为目的的首都圈的范围及主要特征,着重分析首都圈典型地区土地退化的机制、分布状况和防治的季节。结果表明,土地退化的主要原因是近年持续干旱少雨,土地利用的强度过大,以及在干旱季节里没有适当的防护措施等。建议采用适宜于首都圈的封育和垄耕等防治措施。     

用~(15)N标记肥料研究旱地冬小麦氮肥利用率与去向

在黄土旱塬 2年的田间试验表明 ,在特殊干旱年里小麦施氮肥增产仍很显著 ,但氮肥效果受到明显抑制 ,施氮处理间小麦产量差异不显著。播种前土壤水分含量对旱作小麦产量有决定性作用。15N微区试验表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦当年利用率为 3 6 6%～ 3 8 4% ,土壤残留率为 2 9 2 %～ 3 3 6%。氮肥的后效显示 ,土壤残留的氮素可被第 2茬小麦部分利用 ,占施氮量的 2 1 %～ 2 8% ,相当于 0～ 40cm土壤残留氮的 6 7%～ 8 7%。土壤残留的氮素主要集中在 0～ 40cm土层中 ,土壤剖面中残留氮随土壤深度增加而减少。膜间种植对小麦产量、氮肥利用率在试验年里没有显示作用 ,但大大增加了氮肥在土壤中的残留率。     

优化栽培管理对四川丘陵旱地不同穗型小麦分蘖质量与产量形成的影响

为探究优化栽培管理对四川丘陵旱地不同穗型小麦分蘖质量与产量形成的影响,本研究于2017—2019年,以大穗型品种川麦104和多穗型品种川农16为材料,在秋闲季秸秆覆盖配施干猪粪条件下适期早播形成优化栽培管理,并以当地常规栽培管理为对照,解析优化栽培管理对小麦分蘖质量与产量形成的影响。结果表明,优化栽培管理下有效分蘖发生速率提高65.7%,发生期较常规栽培缩短1.6 d,第一、第二叶位分蘖发生率分别提高8.0和27.4个百分点,拔节时第一、第二叶位分蘖叶龄分别达到4.1和3.1;优化栽培管理提高了小麦拔节期N含量和非结构性碳水化合物(NSC)含量,开花期NSC含量也较常规栽培管理提高1.0~3.4个百分点;优化栽培管理下拔节期、开花期、成熟期干物质积累量显著增加,主茎干物质积累量分别提高39.8%、12.7%和9.9%,分蘖干物质积累量分别提高99.2%、35.3%和37.1%,且成熟期分蘖干物质占比较常规栽培管理增加6.2个百分点,收获指数由0.40增加到0.45(两品种两年均值)。通径分析表明,有效穗是限制两种穗型小麦产量提升的关键因子,优化栽培管理下川麦104有效穗增加11.0%~18.4%,增产13.5%~30.5%;川农16有效穗增加4.5%~8.7%,增产22.2%~23.7%。研究认为,秋闲季秸秆覆盖配施干猪粪条件下适期早播形成的优化栽培管理,可充分发挥系统优势,促进植株氮素吸收和光合生产,减弱主茎与分蘖的非对称竞争,促进优势分蘖成穗、增产,是适合四川丘陵旱地绿色丰产的栽培管理模式,配合大穗型小麦增产效果更佳。     

稀土元素示踪法在坡面侵蚀产沙垂直分布研究中的应用

简要分析了核示踪法在土壤侵蚀研究中的应用现状，并以稀土元素(REE)示踪法为例，结合不同坡度、不同流量的室内放水冲刷模拟试验对坡面侵蚀产沙垂直分布特征进行了研究，研究结果表明：在坡度较小的情况下，坡面各不同部位的相对侵蚀量沿下坡方向呈现出先减小后增大的趋势；在坡度较大而流量较小的情况下，坡面各坡段的相对侵蚀量与坡度较小的情况相似，当流量较大时，坡面各不同坡段的相对侵蚀量呈现出随坡长的增大而减小的趋势。但坡面最下端坡段的相对侵蚀量总是随着冲刷历时的延长而呈现出下降趋势，而其余各坡段的相对侵蚀量则呈现出缓慢的波动式上升。试验结果还表明REE示踪法可以比较满意地说明坡面侵蚀过程中的泥沙来源情况，是一种研究坡面侵蚀产沙特征的有效方法。     

土地整理和复垦工程费用结构分析及控制对策研究

土地整理与复垦是人类对土地的善意干扰，通过整理复垦工程，能够有效地提高耕地质量、增加耕地数量，保障人类社会持续发展。土地整理复垦对象分为低质土地、零散破碎土地、不规则土地、废弃建设用地、灾害损毁地、退化土地等，其工程基本由土地平整工程、农田水利、田间道路、农田防护工程、土壤改良工程和其它工程构成。通过对华北地区土地整理与复垦工程项目的统计，分析各项工程的费用构成，归纳出项目敏感因素，提出降低土方量和其它费用的外部途径，从而降低项目总费用。     

退化沙质草地自然恢复过程中土壤-植物系统的变化特征

研究了科尔沁沙地封育5a后退化沙质草地自然恢复过程中土壤—植物系统的变化特征,同时分析了土壤性状与植物特征之间的相互影响程度。(1)从流动沙地恢复到固定沙地,沙质草地植物群落的物种多样性、植被盖度、地下根量和地表枯落物残留量均趋于增大。β多样性测度值表明,在半流动沙地恢复到半固定沙地阶段,植物种周转速率大,群落结构变化明显。(2)在退化沙质草地的自然恢复过程中,表层土壤的结构性能明显改善,土壤养分的有效性相应提高。(3)相关分析显示,沙质草地表层土壤的理化性状与植物特征值之间存有密切的相关性(R2=0.33～0.84,P<0.01,n=20),表明退化沙质草地的恢复过程实质上是土壤—植物系统协同演变的过程,在该过程中,植物多样性的关键恢复期滞后于土壤环境的关键恢复期。     

基于CA-Markov和InVEST模型的土地利用变化对生境影响评价——以福建省福州新区为例

[目的]研究福建省福州新区近15 a来的土地利用变化并对未来15 a的变化进行预测,并对30 a的生境质量变化进行分析;将预测结果与规划形成对比,为土地利用规划提供参考。[方法]以福建省福州新区为例,基于2000年Landsat_ETM~+和2015年Landsat_OLT遥感影像解译的土地利用数据,对国家级新区——福州新区的土地利用动态变化进行空间分析,运用CA-Markov模型对其2030年的土地利用格局进行预测。在此基础上,进一步采用InVEST模型对新区内过去,现在和未来的生境质量进行评价。[结果]①15 a间福州新区耕地、林地、水域和建设用地变化速度较快,草地和海域变化相对较小,未利用地变化较小但变化较为剧烈;②CA-Markov模型预测显示研究区2015—2030年土地利用变化趋势与2000—2015年大体相同,表现为除未利用地呈现增加的趋势外,建设用地和生态用地分别呈现急剧扩张和持续减少的趋势;③2000—2030年研究区内大量耕地、林地、草地和水域向建设用地转化,导致威胁源的增加,进一步降低了生境质量。[结论]福州新区由于建设用地快速扩张导致区内生境质量严重下降,应加强生态保育,合理控制建设用地的增长,避免生境质量进一步恶化。建议将2030年用地规划中的建设用地边界作为限制建设区边界,将预测结果作为允许建设区边界,提高建设用地的集约利用程度。     

Impact of Land Use and Land Cover Changes on Organic Carbon Stocks in Mediterranean Soils (1956–2007)

During the last few decades, land use changes have largely affected the global warming process through emissions of CO₂. However, C sequestration in terrestrial ecosystems could contribute to the decrease of atmospheric CO₂ rates. Although Mediterranean areas show a high potential for C sequestration, only a few studies have been carried out in these systems. In this study, we propose a methodology to assess the impact of land use and land cover change dynamics on soil organic C stocks at different depths. Soil C sequestration rates are provided for different land cover changes and soil types in Andalusia (southern Spain). Our research is based on the analysis of detailed soil databases containing data from 1357 soil profiles, the Soil Map of Andalusia and the Land Use and Land Cover Map of Andalusia. Land use and land cover changes between 1956 and 2007 implied soil organic C losses in all soil groups, resulting in a total loss of 16·8 Tg (approximately 0·33 Tg y⁻¹). Afforestation increased soil organic C mostly in the topsoil, and forest contributed to sequestration of 8·62 Mg ha⁻¹ of soil organic C (25·4 per cent). Deforestation processes implied important C losses, particularly in Cambisols, Luvisols and Vertisols. The information generated in this study will be a useful basis for designing management strategies for stabilizing the increasing atmospheric CO₂ concentrations by preservation of C stocks and C sequestration. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Carbon Depletion by Plowing and its Restoration by No‐Till Cropping Systems in Oxisols of Subtropical and Tropical Agro‐Ecoregions in Brazil

The continuous use of plowing for grain production has been the principal cause of soil degradation. This project was formulated on the hypothesis that the intensification of cropping systems by increasing biomass‐C input and its biodiversity under no‐till (NT) drives soil restoration of degraded agro‐ecosystem. The present study conducted at subtropical [Ponta Grossa (PG) site] and tropical regions [Lucas do Rio Verde, MT (LRV) site] in Brazil aimed to (i) assess the impact of the continuous plow‐based conventional tillage (CT) on soil organic carbon (SOC) stock vis‐à‐vis native vegetation (NV) as baseline; (ii) compare SOC balance among CT, NT cropping systems, and NV; and (iii) evaluate the redistribution of SOC stock in soil profile in relation to soil resilience. The continuous CT decreased the SOC stock by 0·58 and 0·67 Mg C ha⁻¹ y⁻¹ in the 0‐ to 20‐cm depth at the PG and LRV sites, respectively, and the rate of SOC sequestration was 0·59 for the PG site and ranged from 0·48 to 1·30 Mg C ha⁻¹ y⁻¹ for the LRV site. The fraction of C input by crop residues converted into SOC stock was ~14·2% at the PG site and ~20·5% at the LRV site. The SOC resilience index ranged from 0·29 to 0·79, and it increased with the increase in the C input among the NT systems and the SOC sequestration rates at the LRV site. These data support the hypothesis that NT cropping systems with high C input have a large potential to reverse the process of soil degradation and SOC decline. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.