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- 黄土丘陵区乡村聚落发展及其空间结构研究
- 作者： 郭晓东 日期：2007-05-01 来源 ：兰州大学 文献类型 ：学位论文 关键词：空间结构 演变机制 乡村聚落 秦安县 葫芦河流域 黄土丘陵区
- 描述：聚落地理是人文地理学的重要研究内容，是研究人地关系的一个重要切入点。但是自第二次世界大战结束以后，随着各国城市建设和城市经济的恢复与快速发展，国际地理学界将研究的重心逐渐转向城市，乡村聚落地理的研究日益弱化。在中国，随着城市化战略的实施和城市的快速发展，中国地理界和规划界更是将研究的目标集中于城市，乡村聚落研究远远滞后。乡村聚落是乡村人口居住和生产生活的场所，是乡村地域空间的人口聚居点，其形成和发展演变受自然条件和乡村社会、经济、文化等因素的深刻影响。我国农村地域广大，农村人口众多，乡村聚落数量庞大。长期以来，我国乡村聚落在发展过程中面临和存在着建房占地与聚落空废化现象并存、村镇发展无序、村庄布局散乱以及基础设施落后、公共服务不足等突出矛盾和问题。 实证区域秦安县地处陇中黄土高原西部，位于甘肃省东南部，天水市之北，渭河支流葫芦河下游。县域黄土分布广泛，山多川少，梁峁起伏，沟壑密布，地形破碎，属黄土丘陵沟壑区。秦安县也是我国较早开发的地区之一，农业发展具有十分悠久的历史。随着人口的不断增长，人地关系日益恶化。在人口与生存压力的驱动下，乡村聚落在空间上不断扩散，形成了极其分散的乡村聚落空间分布格局。 本文以乡村聚落发展及其空间结构为研究内容，从地理、经济、社会、历史、文化等多重视角，运用理论研究与实证分析相结合、定性分析与定量研究相结合、文献方法与社会调查方法相结合的研究方法及GIS技术手段，对葫芦河下游秦安县域乡村聚落及其空间结构的发展演变进行了系统分析与综合研究，从不同空间层面构建了乡村聚落发展及其空间结构演变的解释框架，并对乡村聚落发展演变的基本规律进行了探讨分析。 在乡村聚落起源与发展研究方面，论文总结梳理了聚落起源与发展的一般历史轨迹。根据历史文献资料和考古资料，对历史时期葫芦河流域秦安县域乡村聚落的起源与发展进行了综合分析和研究。运用统计资料、影像资料和实地调研资料，对新中国成立后县域乡村聚落及其空间结构的演变进行了系统研究。并对乡村聚落的分裂演变进行了理论假设与分析；在乡村聚落地域一形态空间结构研究方面，论文从乡村聚落系统和乡村聚落群体两个方面，运用分形理论、碎化指数、均匀度指数与最近邻点指数等方法，对实证区域乡村聚落的地域空间结构进行了研究。运用聚落斑块形状指数及GIS等方法，从聚落空间结构要素、空间结构类型、空间结构模式、“村域”空间结构及“村庄”内部空间结构等方面对聚落形态空间结构进行了研究，并对乡村聚落的空间扩展特征及聚落空废化问题进行了分析探讨；在聚落社会空间结构研究方面，论文在广泛调研的基础上，从社会变迁、社会事实与日常生活的研究视角出发，对实证区域乡村聚落社会生活空间的类型与特点进行了研究分析，并对乡村聚落社会空间与形态空间的关系进行了探讨分析。 现代乡村的发展受到国家政策及规划的强烈影响，乡村空间发展政策以及有关规划理论，直接影响到乡村地区的建设和发展。当前广泛开展的村镇规划、区域规划都涉及到村庄空间系统的变迁、城乡之间的相互作用、村庄建设等现实问题。但在具体实践中，人们往往用简单化的空间集聚模式来处理当今多样化和复杂化的村庄集聚和村庄空间发展问题。论文在深入分析乡村聚落空间结构演变驱动机制的基础上，基于“区域整体发展”和“创新城乡地域空间，促进乡村聚落适度集中”的思想，对区域城乡空间网络化发展、农村工业化与城市化、我国传统聚落的营造思想等问题进行了思考分析，提出了促进乡村聚落发展及其空间结构优化的实践途径与对策措施。
- 黄土丘陵区菊花种植模式的生态及经济效益分析
- 作者： 杨忠义 段国锋 马金虎 杜俊杰 王玉庆 日期：2016-12-05 来源 ：中国农学通报 文献类型 ：期刊 关键词：生态效益 菊花 经济效益 西瓜 小麦 间套作栽培模式
- 描述：
- 黄土旱塬农田土壤有机碳、氮的演变与模拟
- 作者： 郭胜利 日期：2001-10-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：演变与模拟 农田土壤 施肥措施 种植措施 黄土旱塬 土壤有机碳、氮
- 描述：土壤有机质是影响土地生产力的重要因素。有机质在改善土壤结构、保持水分、防止土壤侵蚀和退化、提供植物养分特别是氮素等方面具有重要作用。黄土高原是我国主要生态脆弱区，了解这一地区管理措施对有机质周转影响，分析该地区土地生产潜力是调控土壤有机质含量的基础。本文以中国科学院长武试验站的长期试验(始于1985年)为依托，通过对典型处理8-15年的土壤养分、作物产量以及同期降水量等的系统分析，揭示了黄土旱塬区不同种植体系中土壤有机碳、氮的演变规律：阐明了长期施肥条件下土壤硝态氮的迁移积累机理；提出了目前水肥条件下黄土旱塬区冬小麦生产潜力及其提高途径。在获得上述实验资料的基础上，建立了黄土旱塬区土壤有机碳周转的模拟模型。其主要新进展如下： (1)在黄土旱塬区，禾本科连作能够保持土壤有机碳、氮的含量(6.50gkg~(-1)、0.82gkg~(-1)；禾本科与豆科作物轮作土壤有机碳、氮积累略有提高；小麦与红豆草轮作或苜蓿连作对提高土壤有机碳、氮积累具有显著的促进作用；长期休闲土壤有机碳、氮呈缓慢降低趋势。 (2)不同作物系统中，增施化肥显著提高了土壤有机碳、氮的积累，有机碳、氮增幅分别为19-33％、22-35％。 (3)本区降水量的不足与多变限制了豌豆-小麦轮作对土壤有机碳、氮积累的促进作用，但在红豆草-小麦轮作中，红豆草对有限土壤水分的消耗促进了土壤有机碳、氮的积累。 (4)本区土壤C/N比一般稳定在8.3左右，作物和施肥措施对此影响不大。 (5)不同土地利用方式显著影响土壤微生物碳、氮含量。本区不同种植系统中土壤微生物碳含量占土壤有机碳含量的1-4％；微生物氮含量占有机氮含量的2-6％，微生物碳(氮)含量与有机碳(氮)含量具有显著的相关关系。相同管理条件下，微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化方向与有机碳一致。但与土壤有机碳相比，微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化幅度更大。因此可以利用土壤微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化指示土壤质量变化。 (6)土壤水分含量依赖于年际、季节间降水量的变化。作物、施肥不改变土壤水分的变化模式，但影响土壤水分变化强度。休闲处理土壤水分含量季节性变化相对稳定。不同作物对土壤水分含量的影响强度顺序为：苜蓿＞小麦＞休闲地。不同施肥条件下，小麦地收获期土壤水分含量和播种前降水入渗深度大小为：不施肥处理、M、PM、N处理＞NP、NM、NPM处理。常年生长苜蓿的土壤，其水分含量显著低于休闲处理，降水入渗深度显著降低。苜蓿连作土壤中，施肥措施对土壤水分影响不大。 作物影响土壤NO_3-N的含量、迁移和积累。小麦连作中，施氮肥处理土壤NO_3-N含量显著升高，N处理的NO_3-N向下迁移深度显著大于NPM、MN处理。不同处理NO_3-N迁移深度与相应处理降水入渗深度基本一致。NO_3-N在土壤剖面(0-300cm)积累量可占到氮肥施用总量的12-55％。其NO_3-N积累量的大小顺序为：N处理＞NPM，MN＞NP，与相应 11 黄土旱源农田土壤有机碳、氮的演变与模拟 处理氮肥的利用率大小颀序相反。首捂连作中，NO3N迁移深度与降水的入渗深度一样显著 变浅，即使在NPM施肥条件下也没有发生NO3N在剖面中的显著积累。 （7）不同作物与施肥条件下，建立的土壤有机碳周转模拟模型（SCNC）与测定值相对 误差在t 10％范围内的模拟值可达到80％以上，而RohC－－26．3模型的模拟值与测定值相对误差 均在30％以上。 （8）目前水肥条件下，本区小麦产量远未达到水肥资源生产潜力。分析表明，休闲期门一9 月）降水量是影响产量的重要因素，但小麦产量只与7月降水量关系密切，因而提高8月、9 月降水的入渗、保持和利用是本区冬小麦产量进一步提高的重要途径。增施化肥是提高黄土 旱源区作物产量的主要措施。在目前氮肥投入水平（12 kgNha’）基础上，进一步增施氮肥， 小麦产量还具有一定的增产空间。 上述研究结果为黄士旱源区土壤生产力提高、土壤有机碳、氮的调控管理提供了新的理 论依据。
- 黄土沟壑区不同下垫面条件对农田降雨入渗及产流关系影响的研究
- 作者： 宋孝玉 日期：2001-06-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：降雨入渗产流 黄土沟壑区 不同下垫面 数值模拟 农田
- 描述：水土资源短缺和生态环境恶化已成为全世界普遍关注的严重问题，这使人们认识到节约用水和保护环境的重要性。为确保粮食安全和生态环境良性发展，必须加强农田水土资源的管理和生态系统重建的研究，处理好水资源利用和生态重建之间的关系，大力推广节水灌溉技术和雨水资源利用技术，以水资源作为主要约束条件，调整农业产业结构布局 ，由传统的丰水高产型灌溉转向节水增产型灌溉，以提高农业用水的生产效率，实施水资源可持续利用和生态环境良性发展战略。 土壤侵蚀和干旱缺水同时存在于黄土高原地区，年平均降水量多在400mm~600mm之间，自然降水少、地下水埋藏极深，大量坡地无法耕种而形成荒坡，一遇暴雨则形成严重的水土流失，对当地生产和生态环境造成严重的影响，极大地增加了下游河道治理与水资源利用的难度。因此，研究黄土沟壑区不同下垫面农田降雨入渗、产流的转化机理和影响因素，并对其水量转化过程进行定量模拟，这为摸清该地区降雨入渗、产流规律，进而探求人工调控的方式和机制、增加入渗和土壤蓄水、减少径流和土壤侵蚀，为有针对性地防止水土流失，充分合理地利用当地雨水资源发展农业生产，改善生态环境提供科学依据。基于上述研究背景，本文针对黄土区的特点，采用目前国际上最先进的土壤水分测定仪—时域发射仪（TDR）进行野外观测，通过大量的田间试验和室内实验，对不同下垫面条件农田降雨入渗、产流规律进行了较为深入的探讨，建立了定量描述坡地降雨—入渗—产流关系的数学模型，得到以下主要结论： 1．本论文野外试验是在中国科学院长武农业生态试验站进行，室内实验是在西北农林科技大学干旱半干旱研究中心进行。在对试验区的土壤机械组成，土壤水分常数和土壤水分运动参数进行室内测定的基础上，对试区1996、1997两年不同下垫面条件8个径流小区，（面积有5m(20m和5m(50m两种，坡度有00、30'、10、30等，作物有小麦、玉米、糜子及裸地等，各小区土壤容重均为1.3g/cm3）降雨前及降雨过程中的土壤水分动态、降雨后土壤水分再分布、蒸发条件下土壤水分动态，采用先进的土壤水分测定仪—时域反射仪（TDR）进行较为系统的田间观测（田间土壤水分观测，沿坡自上而下，每隔5米分层埋一组波导线，测深为10~70cm）；同时对降雨过程中不同径流小区的产流、产沙量进行野外观测（产流、产沙量观测在各径流小区的集水池内进行，降雨后根据产流情况，不定时用直尺测量集水池中水深，并在测每一水深的同时，搅浑池中水，用量筒取几个样，以测量相应产流量下的产沙量），为系统进行不同下垫面农田水量转化规律研究收集了较为重要的基础资料。 2．对1996、1997两年野外实测农田降雨、入渗、产流资料进行整理分析，从产流条件、不产流条件对不同下垫面农田降雨入渗及产流规律进行研究，并对久旱无雨的蒸发条件下的田间土壤水分变化动态进行了系统的分析研究。 3．通过对试验区不同下垫面条件农田产流产沙规律及其影响因素分析研究，指出：降雨强度是影响产流、产沙量的最主要因素，降雨强度对于产流量和产沙量的影响占绝对优势；在降雨强度作为主要影响因素的前提下，降雨历时也影响着产流、产沙量，历时越长，产流量、产沙量越多；在各次降雨产流、产沙中，覆盖条件越好，产流量越少，产沙量也越少；在覆盖条件相同时，同一降雨，坡度越大，产流量越大，而产沙量规律并不明显。影响产流、产沙的条件还有前期土壤含水量和坡长等，但在试验区，对产流、产沙总量影响并不很大，前期土壤含水量对产流起迄时间影响较大，一般为土壤含水量越高，则产流、产沙越早，而产流总量和产沙总量并无明显变化规律。 4．系统地分析了农田坡地水量转化过程和机理，建立了二维的坡地土壤水分运动基本方程，并分别给出了考虑与不考虑地下水影响、地表蒸发、积水入渗、非积水入渗等情况下的定解条件；建立了以土壤水动力学和运动波理论为基础，充分反映水量转化机理的坡地水量转化数值模型。 5．编制了计算软件，经对模拟值与实测值进行比较表明模型有较高的精度，模型可以模拟降雨过程中坡面不同位置的实际入渗过程、产流过程、坡面水深、流速变化过程、各深度处的土壤水分动态变化过程等。模型考虑了植被覆盖的影响，提出了综合反映下垫面因素的有效糙率的确定方法。模型求解过程中采用CSMP(Continuous System Modeling Program)软件编制程序，能自动调整步长并能自动识别运算顺序。
- 黄土高原农户高效节水灌溉技术选择行为研究
- 作者： 刘黎黎 日期：2014-05-01 来源 ：中国农业科学院 文献类型 ：学位论文 关键词：农户 选择行为 Logit二元选择模型 投入产出比 高效节水灌溉技术
- 描述：全球水资源短缺且分布极不平衡的问题受到各界越来越多的关注,在这种情况下,各国纷纷积极探索和实践节约水资源的有效技术手段。我国水资源总量不丰富,且分布不均,人均占有量低的现状也成为经济社会发展的重要限制因素。我国水资源利用以农业为主,农业节水空间广大。在水资源日益匮乏的当今,农业节水灌溉技术作为有效的节水方式越来越受到关注和推广。黄土高原水资源短缺与浪费并存,水资源短缺的矛盾日益突出。研究黄土高原农户高效节水灌溉的选择行为是有效推广农业节水灌溉技术的必经之路,是解决黄土高原水资源问题的基础,是保障全国食物安全的关键,是促进传统农业向现代农业转化的需要。 本文以陕西省靖边县农户采纳高效节水灌溉技术行为为例,通过对农户的实地调研,探讨农户采纳高效节水灌溉技术措施的行为特点,分析农户高效节水灌溉技术选择行为及其影响因素,并在此基础上对高效节水灌溉技术的效益进行评价,结合当地农村和农民的实际情况,提出切实有效的政策建议,加快农业科技成果的转化进程。 本研究所使用的数据来自于本人于2012年10月至2013年6月到7月间的两次实地调研,调研内容包括：陕西省靖边县4个乡镇8个村130户农户2012年的有关农户节水灌溉采用情况,以及2个乡镇7个村61户农户2011年采用节水灌溉的成本效益情况。根据调研结果,对调研地区——陕西省靖边县自然、社会等基本情况及节水灌溉发展现状进行分析；通过户主特征、耕地细碎化程度、农作物经济特征、水资源短缺程度、地形、制度6个方面,分析农户采纳高效节水灌溉技术措施的影响因素；运用Logit二元选择模型对农户高效节水灌溉技术选择行为进行计量分析；并基于农户、政府、社会三个角度,对推广和采用高效节水灌溉技术的效益进行评价,在此基础上为激励农户采纳高效节水灌溉技术措施提供政策建议。 本研究结果表明：靖边县高效节水灌溉技术发展相对落后；农户希望政府加大对高效节水灌溉技术的投资力度;劳动力占比、亩产值、地形、水资源因素对农户选择高效节水灌溉行为影响显著；兼业程度、块均耕地面积、受教育程度对农户选择高效节水灌溉行为有较大影响。 根据上述结论,本文提出以下政策建议：推动高效节水灌溉项目区建设,优化农业产业布局;制定高效节水灌溉技术采纳的扶持政策,鼓励农民参与投资；加快城镇化建设步伐,实现农业生产现代化与投资；加快土地流转,促进规模经营。
- 黄土高原农田土壤有机碳空间变异性
- 作者： 张志霞 日期：2014-05-01 来源 ：中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 文献类型 ：学位论文 关键词：不确定性 尺度效应 农田有机碳 黄土高原 空间变异
- 描述：伴随着生态环境问题的不断出现，各类碳问题逐渐成为科学家们探讨的热点。作为陆地生态系统最大的碳库，土壤碳库储量的估算存在较大的不确定性，有机碳空间变异是其不确定的重要原因之一。受人为活动的强烈影响，农田土壤有机碳具有较大的空间变异。在黄土高原地区，由于地形起伏大、地貌类型多样，进一步增加了农田土壤有机碳的变异性和碳储量估算的不确定性。目前对黄土高原区农田土壤有机碳空间变异的研究大多集中在坡面和小流域尺度，在黄土高原区域尺度的研究工作相对缺乏。本文以黄土高原丘陵区、高塬区、平原区为研究区域，从不同地貌类型区域尺度、同种地貌类型对应的县域尺度、地貌单元尺度和乡镇尺度，采用传统统计学与地统计学结合的方法，通过对不同尺度下土壤有机碳空间变异、影响因素、合理样本数、布点方法的差异性研究，确定黄土高原典型地貌区及典型县有机碳含量空间变异性、影响因素及尺度效应。研究结果对准确估算区域农田土壤有机碳储量，建立合理的土壤采样布点方案具有重要的理论和现实意义。主要得出以下结论： （1）黄土高原不同地貌类型区及对应的县域尺度下，土壤有机碳空间变异性具有尺度效应，丘陵区的有机碳含量与变异系数尺度效应较为明显。区域尺度上平原区有机碳含量最高，其次为高塬区与丘陵区，有机碳含量变异规律与之相反。县域尺度上有机碳含量大小顺序为平原区>丘陵区>高塬区，变异规律为平原区>高塬区>丘陵区。因此，丘陵区县域尺度上庄浪县有机碳含量代表性较差，其他两区县域有机碳含量代表性较好。整体上看，研究区土壤有机碳空间相关性距离都表现出与面积的正相关关系。丘陵区在区域尺度上和县域尺度上土壤有机碳都表现出强烈的空间相关性，在平原地区随着面积的增大有机碳含量随机性增强，而在高塬区两 种尺度下有机碳含量都呈现出随机效应。 (2)黄土高原不同空间尺度下土壤有机碳变异的主要影响因子及其影响程度有明显差异，但在相同地貌类型区，平原区除外，区域尺度影响因子较为复杂，且涵盖了县域尺度上主要的影响因子。在区域尺度上，土壤有机碳空间变异的主要影响因子及其贡献率表现为丘陵区：土壤侵蚀程度29.7%、海拔29.6%、土壤类型26.3%；平原区为种植制度57.4%、土壤类型15.3%、土壤质地12.3%；高塬区为土壤质地66.6%、田面坡度16.7%、坡向16.7%。在县域尺度上，有机碳空间变异表现为丘陵区海拔86.5%、土壤类型13.5%；平原区为种植制度51.2%、海拔29.9%；高塬区显著性影响因子不明确。 (3)丘陵区庄浪县海拔与土壤类型是导致土壤有机碳发生空间变异的主要因素，其地貌单元尺度和乡镇尺度下土壤有机碳空间变异具有明显差异，不同空间尺度下（县域-地貌单元-乡镇）土壤有机碳变异的影响因子存在差异，随着空间尺度的缩小，海拔和土壤类型对有机碳空间变异的影响减弱。海拔每升高200m有机碳含量差异显著，黑垆土、黄绵土与红粘土三种土类对有机碳含量有显著影响。在完整地貌单元尺度上，有机碳含量表现出高山区>低山丘陵区>丘陵沟壑区，变异系数表现为丘陵沟壑区>低山丘陵区>高山区；乡镇尺度上，有机碳含量表现为低山丘陵区>丘陵沟壑区>高山区，变异系数表现为高山区>丘陵沟壑区>低山丘陵区。丘陵沟壑区地貌单元尺度和乡镇尺度土壤有机碳空间变异影响因子无尺度效应；在低山丘陵区，地貌单元上农田土壤有机碳空间变异的主控因子是海拔与土壤类型，而在乡镇尺度上则转化为田面坡度；在高山区，地貌单元上主控因子是土壤类型，而乡镇尺度上主要影响因素为土壤侵蚀程度。 (4)经典统计学与地统计学两种统计方法所确定的样本量相差较大，联合单元布点较随机均匀布点需求的样本量要小。黄土丘陵区庄浪县不同样本量下的各组样点都具有充分的代表性。联合单元布点比随机均匀布点不确定性稍大。庄浪县有机碳含量采用传统统计学随机布点确定的合理样本数为64个，联合单元布点下的合理样本为61个，差别较小。而采用地统计学在随机布点下所确定的样本量为903个以上，联合单元布点下为454个以上，差别较大。因此，利用经典统计学对区域进行大致趋势及特征的研究时，联合单元布点与随机均匀布点均可运用；但若采用克里格法来获取县域水平土壤有机碳空间分布状况时，联合单元布点能大量地减少采样量与投入及分析成本。
- 黄土高原北部农牧交错带庭院集雨提高水分转化效率技术途径的研究
- 作者： 马治国 日期：2005-06-01 来源 ：中国农业大学 文献类型 ：学位论文 关键词：提高水分转化效率 黄土高原农牧交错带 集雨补灌 庭院经济
- 描述：本研究以内蒙古准格尔旗为例,研究了在半干旱气候条件下,建设集雨补灌农业.发展高效节水庭院经济的途径和对策。本区位于黄土高原北部农牧交错带,自然环境恶劣,水土流失严重,土壤生产力低下,由于过度开垦和放牧,植被破坏严重,生态恶化,急需治理。在此条件下,发展生态节水型庭院经济,可缓解生态压力,对于促进区域经济的发展具有重要意义。主要研究结果如下: (1) 在试验区,大力建设集雨设施是发展庭院经济的基础。主要的庭院集雨设施有旱井、水窖和水窑等基本形式。根据当地降水特征,分析了在不同降水量和保证率下,可集雨水潜力和现有集雨设施和效率下庭院的最大可集雨量和旱井数量。庭院的最大集雨量为390.1m~3,旱井数量应为13个。 (2) 以典型庭院为依据,计算出多年平均集雨量为240.7m~3;人均生活用水量在高、中、低三种水平(分别为30、20和10L/d)下,基本年需水量分别为33、22和11m~3;庭院养殖业每年需水量在高、中、低三种水平下分别为38.04、31.66和25.73m~3;庭院种植业的每年最大用水量(干旱年)和平均用水量(平水年)分别为18.1和10.1m~3。根据基本限制因素——生存周期和经济效益,确定用水优先序为:人的生活用水——养殖业用水——种植业用水;并且在3大部分内部,又进一步细化了用水的优先序。 (3) 在庭院经济的种植业子系统中,以提高雨水经济转化效率的数学表达形式B=R×C_1×C_2×C_3为线索,具体分析了C_1、C_2和C_3这3个参数。当庭院面积和路面的面积比例为1:2、1:1和2:1三种情况下,C_1分别为48%、52.6%和57.0%。对于不同的庭院经济作物蔬菜、西瓜和果树,C_2的平均值分别是21.8、15.6、60.7kg/m~3,C_3分别为0.84、0.42和0.50元/kg。对于各个参数分别提出了提高水分经济转化效率的途径。
- 黄土高原地区村级农田土壤养分空间变异特征与肥力评价研究
- 作者： 高义民 日期：2005-08-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：评价 土壤养分 空间变异性 村级尺度
- 描述：农田土壤养分的空间变异性具有普遍性。开展土壤养分空间变异性研究对于科学合理地制定农田施肥方案,提高养分资源利用率,促进变量施肥技术的发展,实现精确施肥都具有重要意义。长期以来,国内外关于土壤养分空间变异的研究大都集中在田块级小尺度或县乡级大尺度,而对村级尺度下的土壤养分空间变异性研究很少。村级单位是我国农业生产管理的最基本单位,许多农艺措施(如施肥、灌溉、种植结构、品种引进等)都以村为单位组织实施,因此研究村级尺度下的农田土壤养分空间变异性,在我国更具有实际意义。 本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象,在219hm2耕地上用网格法(采样间距为粮食作物70×70m,果园50×50m,蔬菜地30×30m)结合GPS技术采集364个耕层(0～20cm)土壤样品,并应用土壤养分状况系统研究法(ASI法)测定了土壤的pH、有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S、B、Fe、Mn、Zn、Cu)共13个养分指标项目。 常规统计结果表明,除有效K外,试验区土壤养分指标高低顺序为:大棚蔬菜地>果园>农田,其中,水浇地>非水浇地,而有效K含量顺序为:水浇地>大棚蔬菜>非水浇地。ASI法评价结果显示,试验区土壤有效N、P、K、Fe和Zn处于临界值以下的土样数占全部土样总数的比例分别为98.9%、4.4%、11.5%、95.3%和55.5%,这表明该村农田养分亏缺程度排序从大到小依次为N>Fe>Zn>K>P。地统计学研究结果表明:在该试验区,土壤pH、有效P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu的理论半方差模型符合线性有基台模型,而有机质(OM)和有效态N、S、B的理论半方差模型则符合线性模型。从空间相关程度看,除有效Fe具有强烈的空间相关性外,其余观测指标(pH值,有机质,有效P、K、Ca、Mg、S、B、Mn、Zn、Cu)均具有中等的空间相关性,空间变异程度大小依次为:Fe>pH>Cu>P>OM>Mn>Ca>K>Mg>Zn>B>N>S。不同观测指标空间最大相关距离在148 m～1853 m之间,其排列顺序为:N>OM=S=B>Cu>Mg>P>Ca>K>Zn>Mn>Fe>pH。 Kriging插值结果显示,该村土壤养分分布状况极不均匀,耕作习惯、水分管理、作物类型、土地利用方式均对土壤养分分布构成影响,主要是由于施肥所致。建议在该试验村对土壤K、P养分进行分区管理,N肥采用同一标准,均量管理,同时增施微量元素Fe、Zn肥料,从而达到养分平衡管理的目标。采用这一养分管理模式选择葡萄、猕猴桃进行田间试验,取得较好的产量和较高的经济效益。
- 黄土高原坡耕地不同耕作模式生态效应研究
- 作者： 杨凯 日期：2009-04-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：耕作模式 黄土高原 坡耕地 生态效应
- 描述：黄土高原是我国水土流失的重灾区,而坡耕地更是保水保肥能力低下,同时黄土高原地区播种季节气温低,降雨稀少,而土壤温度、水分和养分对作物的生长和产量由有重要的影响。在该地区进行基于保护性耕作原理的农业防蚀减灾模式和技术措施的优化和选择有重要的现实意义和指导价值。前人的对保护性耕作的研究多是在覆盖与不覆盖或者免耕等耕作措施与常规耕作之间做比较,很少有研究直接比较覆盖、免耕、起垄等耕作措施对土壤水分和地温的作用效应。本研究以此为切入点,对不同覆盖材料以及免耕、起垄等耕作措施下土壤的水热条件和养分状况以及保持水土等方面的差异进行了比较。通过这种比较,为在黄土高原水蚀风蚀生态脆弱区合理的选择和应用不同的耕作措施提供参考,以期实现该地区农业的健康持续发展。本研究的试验地点选在中国北方黄土高原典型的水蚀风蚀区神木县,进行了免耕、秸秆覆盖、地膜覆盖、起垄地膜覆盖、起垄5种不同的保护性耕作措施试验,对实行不同保护性耕作措施的小区的耕作层地温和土壤养分以及0-100cm土壤含水量进行了连续测定,得出如下主要研究结论: (1)在一天当中,随着土壤深度的增加,每层土壤的地温平均值逐渐降低并且地温的变化幅度逐渐减小。秸秆覆盖处理有明显的降低地温的作用,但降温作用主要体现在5cm处和25cm处,在其他各层次和对照处理的地温相差不大。从提高地温的角度看,起垄地膜覆盖提高地温的效果最好。地膜覆盖大幅度的增温作用只有在天气较为晴朗的情况下才能充分体现出来,而秸秆覆盖在低温条件下则有一定的保温作用。 (2)本试验所采用的耕作措施在土壤耕作层的水分含量都高于对照处理,其中地膜覆盖处理提高表层土壤含水量的效果最好,然后依次是秸秆覆盖处理,免耕处理,起垄地膜处理,起垄处理,最后是对照处理。但是经SAS软件分析,各个处理之间的差异都不显著。在0-100cm的深度,起垄处理对土壤储水量的效应最好,也是唯一高于对照处理的一个处理。 (3)覆盖方式对黄豆的出苗率、出苗时间和作物产量都具有十分明显影响。在本试验条件下,地膜覆盖处理的出苗率最高,然后是起垄地膜覆盖处理和起垄处理,这三个处理的出苗率较对照处理提高3.48%-4.47%。免耕与对照处理相比,出苗率几乎相同。但在秸秆覆盖的条件下,黄豆的出苗率低于对照处理。同时覆盖方式对出苗的时间早晚也有影响,地膜覆盖处理和起垄地膜覆盖处理比对照处理、免耕处理和秸秆覆盖处理的出苗时间提前3天,比起垄处理的出苗时间提前2天;起垄处理比对照处理、免耕处理和秸秆覆盖处理的出苗时间提前1天。 不同耕作方式对作物的产量的影响是显著的,在本试验中除起垄地膜覆盖处理和起垄处理之间的结果差异不显著之外,其他任何两个处理之间的差异都达到极显著水平。各处理的产量由高到低依次是起垄地膜覆盖处理＞起垄处理＞地膜覆盖＞免耕处理＞对照处理＞秸秆覆盖处理。 (4)不同的保护性耕作措施对提高土壤养分都有一定的作用,但以秸秆覆盖的作用较好,试验表明,秸秆覆盖还田后,各种土壤养分都比对照处理有不同程度的提高。 (5)秸秆覆盖和起垄处理以及免耕都可以有效减少径流的产生,其中秸秆覆盖处理和起垄处理在观测期内均没有产生径流,说明秸秆覆盖处理和起垄处理保持水土的效果较好。
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