农田沙漠化演变中土壤性状特征及其空间变异性分析

应用经典统计分析和地统计学的方法 ,研究了科尔沁沙地旱作农田 30 0m× 90m尺度下 0～10cm土层土壤理化性状的沙漠化演变及其空间变异性特征。结果表明 ,表层土壤的粗粒化、持水性能和孔隙分布的恶化、以及土壤养分的贫瘠化演变表征了农田沙漠化的发生和发展。在农田沙漠化演变中 ,土壤性状的变异增大 ,变异系数在 5 .9%～ 5 0 .7% ,其空间分布在研究的尺度上有明显的规律性 ,存在明显的空间异质性和格局。变异函数很好地反映了沙漠化演变的趋势、程度和尺度。在研究区域 ,沙漠化发生发展的尺度在南北两个方向从农田边缘到农田中部约 10 0m处。土壤性状之间及其各因子的空间异质性有密切的关系。沙漠化对土壤有机碳和氮磷养分影响显著 ,对pH影响相对较小     

重庆市城市周边地区划定永久基本农田方法研究

国土资源部、农业部于2014年要求在北京、上海、广州、重庆等14个大城市周边及交通沿线将优质耕地划定永久基本农田。科学划定城市周边及交通沿线基本农田具有重要意义。本研究以重庆市北碚区为例,借助GIS空间分析技术,采用美国的LESA评价体系,选取并建立相应的评价指标体系对城市周边耕地进行质量和立地条件评价,兼顾城市周边耕地的优质性和稳定性;然后对耕地进行局部自相关分析,识别出重点保护区域;最后将LESA评价结果与局部空间自相关分析结果相叠加,筛选出基本农田区域。本研究将北碚区城市周边耕地分为优先划定区、鼓励划定区、后备资源区和不宜划定区;将优先划定区、鼓励划定区及后备资源区的一等耕地纳入永久基本农田。研究区新划定永久基本农田面积为2 310.9 hm~2,占城市周边耕地总面积的21.13%,地块平均综合分值为64.47,综合质量较优。新划定的基本农田面积比原基本农田多9.94 hm~2,且在优先划定区和鼓励划定区的优势耕地比同水平的原基本农田多2 111.79 hm~2,地块平均分值也较高。和以往的基本农田划定方法和成果相比较,本方法定量分析了耕地的质量、立地条件和空间分布特征,实现了基本农田在优质性、稳定性和空间集聚性上的统一,有利于保护优质耕地、推动城市发展转型及改善城市生态环境。     

基于BP神经网络模型的川中丘陵区坡耕地土壤侵蚀预测研究

利用地处川中丘陵区的遂宁水土保持试验站6个坡耕地径流小区1991-2000年的径流观测数据,采用基于Matlab的BP神经网络模型,将5个输入因子(降雨量、降雨历时、降雨强度、植被覆盖率、坡度)、9个输入因子(在5个输入因子基础上增加前期降雨量、前期降雨历时、前期降雨强度及前后降雨间隔时间)、10个输入因子(在9个输入因子基础上增加水土保持措施因子)作为输入因子,冲刷量作为输出因子进行土壤侵蚀建模及预测。结果表明:5个输入因子对输出因子的决定系数(R2)为0.52,模型效率系数(NE)为0.48,预测效果不理想;9个输入因子对输出因子的R2为0.53,NE为0.48,预测效果也不理想;10个输入因子对输出因子的R2为0.57,NE为0.70,预测效果较好,可以达到业务预报水平。     

华北平原典型井灌区农田水循环过程研究回顾

本文回顾了中国科学院栾城农业生态系统试验站在农田水分循环和水量转化方面的研究工作和进展。目前, 对于冬小麦-夏玉米农田的蒸散耗水量及其结构(植物蒸腾和土壤蒸发)有较详细的研究结果。全年总蒸散量多年平均870 mm, 每年亏缺的350 mm 左右需要靠提取地下水保证; 同位素分析结果显示土壤蒸发的深度在地表下20 cm 处, 而植物蒸腾耗水也主要是利用0~40 cm 土层的土壤水分。对于土壤深层渗漏量和地下水接受垂直补给的问题, 不同研究结果间仍然存在较大差异, 尚需更精细的试验来确定。对于区域水量平衡和地下水资源可持续性的评价和管理, 目前急需重点开展区域蒸散量的精确估算和模拟研究, 以及不同土地利用和不同农业种植方式的水量平衡与水分转化过程研究。     

中国科学院栾城农业生态系统试验站农田节水研究过去、现在和未来

本文回顾了中国科学院栾城农业生态系统试验站(以下简称栾城试验站)建站初期20 世纪80 年代以来在农田节水方面开展的研究。20 世纪80 年代以作物优化灌溉制度为研究重点, 解决生产实际问题; 20 世纪90 年代围绕土壤-植物-大气系统水分传输和界面调控开展了系统研究, 为农田节水措施的形成提供理论基础和技术途径; 近10 年来进一步深化了农田节水生理生态研究, 并根据多年研究积累, 形成了综合节水技术模式, 进行推广应用。未来栾城试验站农田节水工作将更加突出多学科渗透交叉, 以提高农田水分利用效率和效益为目标, 加强基础研究和节水技术的示范应用。     

基于能值分析方法的高产粮区农田生态系统持续性分析

区域粮食高产农田生态系统是否可持续成为关系中国粮食安全的热点问题,该文运用能值分析和农户问卷调查相结合的方法,以山东省桓台县为例,分析了1996年和2006年华北高产粮区农田生态系统能值的投入产出总量、结构和可持续发展综合指标的变化。结果表明,1996年至2006年10年间,每公顷总能值投入增长了26.50%,而每公顷能值产出仅增长了5.71%;从能值结构看,桓台县农田生态系统有机能的利用大幅减少,对自然资源和不可更新工业辅助能的依赖性加强;从可持续发展综合指标看,系统环境所承受的压力增大,净能值产出率下降,系统可持续发展能力减弱。     

不同水土保持技术模式的坡耕地产流、产沙特征

针对松嫩平原北部丘陵漫岗区坡耕地水土流失的严重性,利用2009,2010年2年时间在天然降雨条件下首次采用工程技术与耕作技术相结合的综合技术模式进行研究,径流小区包括鼠洞、鼠洞+暗管、垄向区田、鼠洞+垄向区田、鼠洞+暗管+垄向区田5种不同水土保持技术模式,并与对照小区常规进行对比进而揭示各小区的产流产沙特征.结果表明:(1)综合水土保持技术模式对产流产沙的延缓效果最好;(2)各小区的产流产沙量由大到小依次为:垄向区田、鼠洞、鼠洞+暗管、鼠洞+垄向区田和鼠洞+暗管+垄向区田.(3)与对照区相比,综合技术模式的臧流减沙效益明显优于单一的技术模式,其中鼠洞+暗管+垄向区田和鼠洞+垄向区田的效果最好.     

墒情监测研究进展综述

墒情监测是实施农田土壤水分有效调控的基础和前提。回顾总结了国内外墒情监测的方法以及墒情监测研究发展现状,并进行了对比分析。在此基础上,对现有研究中存在的问题及发展趋势进行了展望。     

半干旱农田地区DPM模型适用性初步研究

DPM模型是根据粉尘释放通量与粉尘跃移通量及跃移颗粒的动能通量成正比的原理,由土壤微团粒跃移模块以及粉尘粒子释放模块构成的。为验证DPM模型在半干旱地区农田的适用性,选取了半干旱地区陕西中北部4种典型土壤类型农田进行野外观测研究,计算分析了各观测区的地表空气动力学粗糙度、表土微团粒粒度、摩阻风速和起动摩阻风速,对比分析了不同土壤类型、不同季节DPM模型模拟的准确性。结果表明,DPM模型可以用于模拟预测我国半干旱区农田不同土壤类型粉尘释放通量,可以较好地用于模拟预测半干旱农田夏冬两季节的粉尘释放通量。     

淹没线上剩余耕地质量评价及其对移民生产安置任务的影响

移民生产安置任务的确定与大型水电站的建设及移民的生产生活密切相关。以大岗山水电站淹没线上剩余的77块耕地为例,对线上剩余耕地质量评价及其对移民生产安置任务的影响进行了探讨。研究结果表明,线上剩余耕地质量主要受海拔、耕地类型、坡度和土壤类型的影响,线上剩余耕地质量评价前后移民生产安置任务分别为2 569人和3 187人。进行线上剩余耕地质量评价后,大岗山水电站淹没影响区的移民安置任务增加了24.06%。通过线上剩余耕地质量评价,能更科学合理地确定移民生产安置任务,对移民安置工作的顺利进行有重要的意义。