黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响

以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明：黄土高原旱作农田土壤中〈0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0-20 cm和20-40 cm土层土壤0.25-2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而〈0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0-20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中〉2 mm和0.25-2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,〈0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25-2 mm和0.053-0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。

宁南半干旱地区春小麦农田微集水种植技术研究

在宁南旱作农业区采用微集水种植方式，可有效地改善土壤供水能力、提高小麦产量和水分利用率。经试验，土壤供水能力提高１３２．３％～１８１．０％，小麦产量提高５５．０％～７５．１％，水分利用率水分利用率提高２．０４ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）～３．５９ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２），达到７．１３ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）～８．８９ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）；处理中窄垄型增产效果优于宽垄型。该技术是适合于半干旱地区的一种能较好提高降水利用率的种植方式。

宁南半干旱区灌溉农田高效多熟种植模式研究

针对宁南半干旱区一熟有余、两熟不足的气候条件 ,在灌溉农田开展了以间作套种为主的高效多熟种植模式试验研究。结果表明 ,采取立体复合种植 ,能够有效提高农田第一性生产力和土地利用率 ,增进光、热、水等农业资源的利用效率 ,增加农业系统能量产出 ,提高单位面积经济收入。运用灰色关联分析法对 5种间作套种模式和 2种单作模式的生产效益综合评价结果 ,各种植模式的综合效益排序依次为 :马铃薯‖玉米>小麦 /玉米 >豌豆 /玉米 >胡麻 /甜菜 >玉米单作 >豌豆 /向日葵 >小麦单作。此外 。

半干旱区农田水分及其调控的研究

本文通过对吉林省西部半干旱区干湿气候和农田水分动态特征分析，研究了农田水分状况对这一地区农田光温生产潜力的限制。根据作者四年来的试验研究结果，提出了半干旱区农田水分的调控思路和途径．

利用MODIS数据直接估算晴空区干旱与半干旱地表净辐射通量

通过对地表处向下短波辐射、向上短波辐射、向下长波辐射和向上长波辐射通量的4个能量收支分量的参数化,利用多个MODIS陆地和大气产品,给出一个不需要地面观测气象数据,仅用卫星遥感数据来计算晴空条件下干旱与半干旱地表上的净辐射通量计算方案。方案计算了2003年7—10月、2004年7—11月及2005年6—10月期间退化草地89个晴空数据和农田85个晴空数据,与地面观测数据对比表明方案能有效计算净辐射通量,均方根误差达到47.5和49.2W/m2,优于国内外同类研究的精度。

关于内蒙古半干旱地区弃耕的思考——以和林格尔县为例

研究目的:通过对县域1996—2012年耕地减少和弃耕地的数量变化和空间分布特征分析,厘清农民弃耕的主要原因与利弊,为县域耕地与基本农田保护提供一定的依据。研究方法:农户调查实证分析和GIS空间叠加方法相结合。研究结果:1996—2012年间全县耕地呈减少趋势,且程度趋于缓和,弃耕地总面积3236.5 hm2,主要集中于1996—2009年间,占弃耕地总面积93.91%;弃耕地空间分布主要集中在东南部山区,弃耕数量从东南向西北逐渐降低;政策影响、农村劳动力减少、农民种地收入低、耕地自然质量较差等均成为研究区弃耕的主要原因;弃耕地对该县粮食产量没有造成明显影响。研究结论:弃耕地是当地农民应对自然环境变化和生活环境改善的选择结果,有助于生态环境条件的改善;主动休耕、调整农业结构与改善农业生产条件、加强政策引导等是保证耕地保有量稳定的主要途径。

定西半干旱地区春小麦农田微集水种植技术研究

在定西半干旱地区雨养农业区采用微集水种植技术 ,可有效地改善土壤供水能力、促苗早发、提高小麦产量和水分利用率。经试验 ,提前出苗 2～ 6 d,出苗率提高 11.0～ 17.9个百分点 ;土壤供水能力提高 4 6 .3%～ 158.0 % ;春小麦产量提高 34.4 %～ 58.8% ,水分利用率提高 2 .0 7～ 3.38kg/(mm·hm2 ) ,达到 6 .58～ 8.32 kg/(mm· hm2 )。该技术是适合于半干旱地区的一种能较好提高降水利用率的种植方式。

基于多重分形的半干旱区农田表层土壤粒径分布特征研究

为探明农田因管理方式不同而导致的土壤粒径分布(PSD)差异,在阴山北麓农牧交错区选择典型莜麦留茬地、翻耕耙平地、翻耕不耙平地进行了研究。试验选择表层0~10 cm土壤为研究对象,运用多重分形理论分析探讨不同管理方式下土壤颗粒的分布特征及差异。研究结果表明:不同管理方式下研究区土壤颗粒组成中黏粒含量均极低,翻耕不耙平地和莜麦留茬地以粉粒和细砂为主,翻耕耙平地以粉粒和极细砂为主;广义维数谱D(q)为反"S"型递减函数,且D_0>D_1>D_2,多重分形谱f(q)为左勾状单峰曲线,?α值在2.405~2.596,非均一性高,可用多重分形来表征土壤PSD特征;多重分形参数D_1、D_2同黏粒含量呈显著正相关关系,D_0/D_1与粉粒呈显著正相关关系,与砂粒成负相关关系,?f反之;管理方式对土壤PSD及多重分形参数D_0、?α、?f有显著影响(P<0.05),对D_1、D_1/D_0、D_2、α0影响不显著。根据试验结果,建议当地农田在生产后进行留茬或秸秆覆盖处理,结合当地主风向选择适宜翻耕方式。

基于多重分形的半干旱区弃耕农田土壤粒径分布特征

为阐明农田弃耕后土壤质量演变特征,在阴山北麓中段农牧交错区内选择当年耕地、弃耕1 a、2 a、3 a、4 a5种类型土地进行研究,测定弃耕农田0-80 cm层土壤颗粒特征和有机质含量,基于多重分形理论分析的基础上,探究土壤粒径分布与有机质含量的关系。结果表明：砂粒含量与多重分形参数（D0、D1、α0）之间存在正相关关系,与有机质成极显著负相关;研究区内土壤随着砂粒含量的增加,土壤粒径分布范围逐步变宽,分布越离散,土壤向粗粒化方向演替。随着弃耕年限的延长,表层（0-10 cm）土壤表现出黏粒、有机质含量呈一致减少趋势,黏粒含量与土壤有机质呈极显著正相关。因此,可以考虑用黏粒含量反应土壤有机质变化趋势。