黄淮海地区稻茬小麦田杂草组成及群落特征

为明确黄淮海地区稻茬小麦田杂草组成及群落特征,采用倒置W型九点取样法对黄淮海地区稻茬小麦田杂草进行了调查,并进行了区域聚类分析。调查结果表明:从杂草种类来看,黄淮海地区稻茬小麦田杂草共有49种,隶属于17科45属,其中禾本科、菊科、十字花科和石竹科种类最多,分别有10、8、7和6种;从杂草优势度来看,优势杂草有7种,分别为看麦娘Alopecurus aequalis、硬草Sclerochloa kengiana、猪殃殃Galium aparine、牛繁缕Malachium aquaticum、稻槎菜Lapsana apogonoides、荠菜Capsella bursa-pastoris、日本看麦娘A. japonicus,区域性优势杂草有6种,分别为野老鹳草Geranium carolinianum、碎米芥Cardamine hirsuta、大巢菜Vicia gigantea、通泉草Mazus japonicus、菵草Beckmannia syzigachne、委陵菜Potentilla chinensis,这13种杂草是构成黄淮海地区稻茬小麦田的主要杂草,此外还分布有一般性杂草36种;从杂草区域分布来看,江苏省北部稻麦轮作区小麦田物种丰富度最高,有40种,明显高于其它稻麦轮作区小麦田,香农指数和均匀度指数也以该区域最高,分别为2.63和0.71,辛普森指数则以山东省临沂库灌稻麦区最高,为0.27。聚类分析结果表明,黄淮海地区稻茬小麦田杂草群落可以划分为4组,河南省南部稻麦轮作区和山东省临沂库灌稻麦轮作区杂草群落结构相似构成1组,河南省北部沿黄稻麦轮作区和山东省沿黄稻麦轮作区杂草群落结构相似构成1组;江苏省北部稻麦轮作区和山东省济宁滨湖稻麦轮作区各自单独成组。     

西藏农业现代化对城镇化发展的作用机制研究

农业现代化提高了农业生产力水平,进而扩大农业对城市发展的贡献,推动城市化进程。根据农业对城市化发展的贡献,本文构建农业生产力水平、农业产出水平、农业产业化水平、农业经济结构、农村社会发展水平和农业生态环境发展水平6个维度的农业现代化评价指标体系,分析1990—2019年间西藏农业现代化发展和城镇化发展水平,探讨农业现代化对城镇化发展的作用机制。结果表明,西藏农业现代化水平由1990年的1.22上升至2019年的17.65;与此同时,西藏城镇化水平从1990年的16.36提升至2019年的31.54。西藏农业现代化对城镇化发展起显著的正向作用,其作用机制是通过提升农业贡献和改变城乡推拉力实现的;西藏农业现代化各维度对城镇化发展的作用效果不一致,该异质性根源于农业贡献对城镇化作用的社会发展阶段差异。因此,为了进一步提升西藏农业现代化水平,强化农业贡献对城镇化发展的作用,本文建议加强西藏农业现代化方面的援藏投入,深化农业机械化普及以提升西藏农业生产力水平和农业产出水平,发展西藏特色农牧产品加工业以提升西藏农业产业化水平,活跃农村商品市场、扩大农牧民增收以提升西藏农村社会发展水平。     

基于结构相似度的关中平原旱情空间分布特征

季节性干旱是影响关中平原农业生产最主要的灾害,研究气候变化背景下的关中平原旱情空间分布特征和变化规律具有重要的科学意义与应用价值。基于关中平原2003—2014年每年3月上旬—5月下旬的旬时间尺度条件植被温度指数(VTCI)的干旱监测结果,采用结构相似度(SSIM)研究关中平原VTCI的空间变化特征及其影响因子。结果表明:关中平原VTCI的空间变化特征具有明显的区域差异性和空间异质性,结构性因素是VTCI空间变化的主要影响因子,总体上受水热、地形分布格局等因素的结构性影响,但微地貌、下垫面覆盖的不同及变化和人为因素导致其主体产生变化。当微地貌、下垫面覆盖类型和人为因素成为主导因子时,结构相似度与其高度相关,对其变化的响应非常敏感。与利用某些指数直接作为干旱的指示因子或构建统计模型分析干旱特征相比,引入研究图像的结构信息的参量SSIM实现了定量、准确、形象地描述干旱的空间分布特征和变化规律。     

基于核密度估计的京津冀地区耕地破碎化分析

为了深入分析京津冀地区耕地破碎化和人工干扰程度,以空间网格为基本单元,采用核密度函数法对耕地进行密度计算,继而采用自然断点法进行密度分区,采用景观格局指数法,对耕地的空间分布特征、破碎化程度进行定量分析,最后采用耕地破碎度指数和人工干扰指数对比分析提出耕地整治的方向。结果表明:耕地核密度变化范围为0~95.08点/km2,85%以上的耕地集中分布在区域中部和东南部的中密度区到高密度区,耕地面积随着密度降低而减少;耕地斑块密度指数、斑块边界密度指数、面积加权分维数和耕地斑块聚集度在不同密度区的变化情况均反映出破碎化程度随着耕地密度减小而增大;耕地破碎度指数和人工干扰度指数均随着耕地密度降低而升高,人工干扰是该区域耕地破碎化程度加剧的主要因素。采用核密度估计法能合理地反映耕地聚集程度和破碎化程度,可为京津冀地区协同发展、耕地整治和土地利用优化布局提供理论支撑。     

农用土地经济定级中两种方法的比较研究——以新疆一四八农场为例

以新疆一四八农场为例，对农用土地经济定级中的模拟作物产量法和综合土地质量法及其结果进行了比较，结果表明：（1）两种方法定级程序基本一致，在地方性区域内的定级结果均较为准确，且一致性较大；（2）模拟作物产量法结果的区域可比性强，但方法复杂；（3）综合土 地质量法方法简便易行，但结果的区域可比性差；（4）两种方法结合，能有效地建立便于比较和纳入全国体系的农用土地经济等级指数。     

寒区旱区间歇性干旱对接种根瘤菌苜蓿草地土壤养分动态的影响

通过盆栽法模拟田间土壤的干湿交替变化过程和强度,研究了寒区旱区间歇性干旱条件对接种根瘤菌(Rhizobia)苜蓿(Medicago sativa L.)草地土壤养分的影响。结果表明:1年龄苜蓿接种根瘤菌能显著提高土壤全N、有机质、速效N、速效K和速效P含量,而对土壤pH和全P含量影响不大,间歇性干旱处理能显著降低土壤全N、有机质、全P、速效N、速效P和速效K含量,且土壤养分下降量总体上为有机质>全P>全N>速效K>速效N>速效P;通过相关和回归分析,土壤全P和有机质含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线正相关(P<0.05),土壤速效K和速效P含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线负相关(P<0.05);当干湿交替间隔周期相同时,土壤全N、全P、速效N和有机质含量的下降量,50%田间持水量的处理大于80%田间持水量的处理,而土壤速效K和速效P含量的下降量,50%田间持水量的处理小于80%田间持水量的处理。     

黄土丘陵区小流域淤地坝纪录的泥沙沉积过程研究

淤地坝是黄土丘陵区小流域水土流失治理的重要工程措施之一,在拦蓄泥沙的同时,也记载了小流域侵蚀产沙的历史变化过程及特征.该研究根据流域历史降雨资料,分析了黄土丘陵区关地沟小流域淤地坝1959～1987年泥沙沉积旋回变化及各旋回层泥沙中、小流域沟间地和沟谷地表层土体中放射性同位素137Cs含量,研究了小流域侵蚀产沙变化过程及泥沙主要来源.结果表明:该小流域在淤地坝建设初期,侵蚀产沙强度很大,其后产沙强度由强变弱,呈显著降低趋势,淤地坝内沉积泥沙的70%来源于沟间地;微小流域与较大流域在泥沙来源方面存在较大差异.     

河套地区种植方式与密度对'张杂谷19号'产量的影响

为明确河套地区不同栽培模式对'张杂谷19号'产量的影响,以新抗旱谷子杂交种'张杂谷19号'为试验材料,研究3种种植方式（干旱无膜、干旱覆膜及灌溉无膜）和5种密度（4.5万、9万、13.5万、22.5万、45万株/hm²）对'张杂谷19号'稳产和丰产性的影响。结果表明,正常灌溉条件下,'张杂谷9号'的产量随着种植密度的增加而增加。当密度为45万株/hm²时产量最高,达到8724.36 kg/hm²。而干旱条件下,适宜种植密度可以同样获得较高产量,与正常灌溉条件下最高产量差异不显著。当种植密度为9万~ 45万株/hm²时,产量普遍提高到7700 kg/hm²以上,最高可达8654.33 kg/hm²。河套地区'张杂谷19号'播前灌溉1次足水、地膜覆盖及种植密度9万~45万株/hm²,可以实现水分高效利用和产量达到较高水平。     

施氮对关中地区冬小麦农田土壤呼吸的影响及基于植被指数的估算模型

为探寻不同施氮量对农田土壤呼吸（R_S）的影响并快速准确估算R_S,以关中地区冬小麦为研究对象,观测了5种施氮量下冬小麦农田R_S的变化,研究了环境因子（土壤温度、土壤湿度）及作物因素（叶面积指数、地上部生物量、SPAD值）对于R_S的影响,建立了适用于关中地区土壤温度与植被指数下的农田土壤呼吸估算模型。设置秸秆还田下的5种施氮量处理,分别为传统施氮量SN200（200 kg·hm^-2）、优化施氮量SN150（150 kg·hm^-2）、60%优化施氮量SN120（120 kg·hm^-2）、50%优化施氮量SN100（100 kg·hm^-2）以及不施氮肥SN0（0 kg·hm^-2）。结果表明：不同施氮量下R_S随生育期推进均表现为先升高再降低的趋势,同时添加氮肥促进了R_S排放。各处理观测期内R_S的均值为：SN200（3.68 μmol·m^-2·s^-1）>SN150（3.40 μmol·m^-2·s^-1）>SN120（3.06 μmol·m^-2·s^-1）>SN100（2.70 μmol·m^-2·s^-1）>SN0（2.21 μmol·m^-2·s^-1）。不同施氮量下冬小麦冠层近红外波段反射率在拔节期和抽穗期差异明显,反射率从高到低依次为SN200>SN150>SN120>SN100>SN0,而在灌浆期和成熟期差异不大。土壤温度显著影响了R_S（P<0.01）,土壤湿度与R_S没有显著相关关系（P0.05）。叶面积指数、地上部生物量、SPAD值和植被指数均与R_S呈显著相关关系（P<0.05）。通过多种模型评估,建立基于植被指数和土壤温度的最佳农田土壤呼吸估算模型,显著高于基于土壤温度的单因子模型,模型精度可达到0.6以上（n=120）。     

黄土丘陵区坡面薄层水流动力学特性及其对土壤侵蚀的影响

为奠定基于运动力学参数构建土壤侵蚀模型的理论基础,通过不同降雨强度(25、50和75 mm/h)、不同坡长(1、5、10、15和20 m)下径流小区内人工模拟降雨试验,对不同处理下坡面薄层水动力学特性进行分析,并对水动力学参数与土壤侵蚀之间的关系进行初步探讨。结果表明:当坡度一定时,坡面平均流速主要受坡长及单宽流量影响,降雨强度通过影响单宽流量的大小间接影响坡面平均流速;在试验设计范围内,当坡长1 m时,整体上呈"层流-急流态",当坡长为1 m时,整体上呈"层流-缓流态";当降雨强度一定时,雷诺数随着坡长的增加线性增加,佛汝德数随着坡长的增加以幂函数形式增加;降雨强度对坡面流有明显的"增阻"效应;坡面阻力系数随着坡长的增加呈幂函数减小趋势;坡面平均土壤侵蚀率与单宽流量间呈一元线性趋势增加,与水流平均流速间呈指数函数增加,与雷诺数间呈二次函数增加。