基于GIS的河北省太行山山前平原区耕地质量等级评价

为科学有效进行耕地质量保护和建设提升,精准了解耕地质量等级数量和空间特征分布情况,基于GIS技术,运用层次分析法、特尔菲法、模糊数学法和累加法等,对河北省太行山山前平原30个县(区)耕地质量构建综合评价体系,并进行等级评价。结果表明,研究区耕地最高等级为1级,最低等级为8级,平均等级为3.24级,整体质量较高。基于自然断点法,将1~3级地归为优等,主要分布在石家庄山前平原和邯郸部分地区;4~6级地归为中等,主要分布在保定山前平原北部地区和邢台部分地区;7、8级地归为低等,主要分布在保定山前平原南部和邢台部分地区;研究区内中部地区和南部地区耕地质量高于中北部和西部区域;研究区优等地占比最高,占64.49%,低等地占比最低,占4.03%。为确保研究区耕地永续利用,无明显障碍因子的优等地应注重立地条件因子的保持,适时进行深松深翻、灌溉设施养护;中等地继续水土保持工作的稳步推进,增加耕层厚度;低等地宜通过秸秆还田、种植绿肥或增施有机肥、生物炭快速提升土壤理化性状。

基于熵权可拓模型的农村居民点整理潜力研究--以河北省太行山山前平原区为例

定量评价区域农村居民点整理潜力对于区域经济增长和社会发展具有重要意义。本文引入整理效益因素并结合经济、社会和自然因素构建区域农村居民点整理潜力指标体系,运用熵权和可拓学理论,对太行山山前平原区农村居民点整理潜力进行实证研究。结果表明:不同区域农村居民点整理潜力差异较为显著,石家庄市周边县市以及环北京市13个县市区整理潜力值为[0.7,1.0],属于优先整理区;重点整理区包括保定市中部、石家庄市南部以及邯郸市北部的12个县市区,整理潜力值为[0.4,0.7);邢台市、邯郸市南部以及保定市西部13个县市区整理潜力值为[0,0.4),属于适度整理区。根据研究结果针对不同的整理区提出了不同的整理模式,本文建立的熵权可拓模型将有助于推进区域农村居民点进行有序整理和土地整治规划的编制。

土地整治要把好设计关——以河北省太行山山前平原农村土地整治示范建设设计为例

土地整治项目规划设计是土地整治活动中的一个至关重要的环节,通过规划设计,确定项目的规模、位置、新增耕地面积、工程内容等建设任务目标,并对土地平整、农田水利、田间道路等工程做出详细设计,是指导项目实施的重要技术依据,设计的科学合理与否,直接影响着工程质量和项目建成后的效益。为确保项目建设顺利以及建成后的效益性,必须把好项目设计关。

河北省太行山山前平原区高产超高产冬小麦的群个体发育动态

揭示现实管理条件下河北省太行山山前平原冬小麦高产(7500~9000 kg/hm^2)、超高产(>9000 kg/hm^2)小麦群个体发育及产量结构特征,可以为小麦持续高产稳产及超高产提供栽培技术调控理论数据支持。在2014~2017年冬小麦生长季,同时在河北省太行山山前平原冬小麦种植区的南部(邢台、邯郸)、中部(石家庄)和北部(保定),选择当地单产超过7500 kg/hm^2、9000 kg/hm^2的高产超高产典型地块,进行冬小麦群个体发育动态、产量以及产量结构特征指标调查与分析。结果表明:要实现单产9000 kg/hm^2以上,成熟期的小麦产量构成因素应达到单位面积穗数780万~790万穗/hm^2、穗粒数32~34粒、千粒重42~45 g;实现单产8250~9000 kg/hm^2,成熟期的小麦产量构成因素应达到单位面积穗数715万~750万穗/hm^2、穗粒数32~34粒、千粒重42~43 g;实现单产7500~8250 kg/hm^2,成熟期的小麦产量构成因素应达到单位面积穗数685万~695万穗/hm^2、穗粒数31~32粒、千粒重41~44 g。

基于模糊综合评价的土地整治效益分析——以河北省太行山山前平原为例

为了更好地实施和推进河北省太行山山前平原农村示范区土地整治建设,采用基于层次分析的模糊综合评价法,对2001-2010年河北省太行山山前平原土地整治实施后带来的经济、社会和生态效益进行评价。评价结果表明,项目区土地整治项目的实施产生了良好的效益,除定州市和隆尧县以外,区内其他县市均处于中等以上水平。在此基础上,提出完善土地整治管理体系、加强对实施后项目效益评价、严格规范土地整治制度等建议。

太行山山前平原浅层地下水位动态分析——以河北省栾城县为例

通过对太行山山前平原地区地下水位变动过程的分析发现,该区地下水位多年平均年下降速率为0.7m;20世纪80年代该区地下水位季节变动量和季节恢复量变化平稳,90年代以来变动量和恢复量显著增大;年降水量与年地下水位下降速率呈高度线性相关,相关系数r=0.7798,年降水量每增加100mm则地下水位可回升0.66m。只有建立切实可行的农业节水系统,加强山区的林业生态综合治理,才能缓解该区地下水位持续下降。

河北省太行山前平原区浅层地下水均衡开采量研究

1 研究区基本情况 河北省太行山前平原区是地下水开发利用程度较高的地区,面积18 709.3km^2。分别隶属于保定、石家庄、邯郸、邢台四市的部分平原区,沿太行山呈狭长形分布。

太行山山前平原区早更新世以来沉积物粒度与磁化率特征及其环境意义

通过对太行山山前平原邯郸地区HDZKF孔的粒度和磁化率分析,探讨了早更新世以来该地区沉积物粒度特征、磁化率特征、水动力条件及古气候环境演变。研究表明,邯郸地区先后经历了5个阶段的环境演化:(1)早更新世地层为洼地沉积,水动力条件平稳,磁化率值较高且波动大,气候温暖湿润,对应倒四冰期之后的间冰期;(2)中更新世地层为河流环境沉积,水动力条件增强,磁化率值较为稳定,气候总体较为寒冷干旱,对应倒三冰期与倒二冰期;(3)晚更新世气候由温和潮湿迅速转为寒冷干旱,磁化率值低且波动小,水动力条件平稳低能,沉积环境以河流为主,对应末次间冰期与末次冰期;(4)全新世早期水动力条件增强,总体为以泛滥平原为主的沉积环境;(5)全新世晚期气候温暖湿润,处于水位上升的湖沼环境阶段,磁化率值最高,与中粉砂(5~6φ)呈正相关,水动力条件弱,对应冰后期。

河北太行山山前平原灌区发展半旱地农业可行性探讨

以冬小麦夏玉米为代表作物,从雨养、旱作及补充灌溉3方面出发,探讨了河北太行山山前平原区实施半旱地农业的可行性。结果表明,在河北太行山山前平原降水量400mm左右的冬小麦夏玉米种植区,充分发挥作物自身抗旱耐旱特性,通过减少无效蒸发量,在作物生长关键时期补充一定的灌水量,基本能满足作物对水分的需求,维持正常产量和较高的水分利用效率。山前平原区实施半旱地农业,在运用旱作技术充分利用自然降水的基础上进行少量水补充灌溉,大量减少农业灌溉用水,在理论和实践上应该是可行的,值得进一步探索和实践。

太行山山前平原区蒸散量和作物灌溉需水量的分析

应用Penman—Montieth、Priestley—Taylor和FAO-24 Blaney—Criddle3种方法计算了太行山山前平原高产区的参考作物蒸散量并对计算结果和利用实际蒸散量计算的作物系数进行了分析，结果表明：Penman—Montieth公式和FAO-24Blaney—Criddle公式估算的参考作物蒸散量结果相近，而Priestley—Taylor方法结果偏低；在不同公式基础上计算的作物系数也存在着明显的差异，以Penman—Montieth公式为基础计算的作物系数比较合理，FAO一24Blaney—Criddle计算的作物系数在4月到10月之间比较合理，Priestley—Taylor公式计算的作物系数偏高；在分析了多年作物系数的基础上，对不同水分年型下的作物需水量和灌溉需水量进行了计算，冬小麦和夏玉米季的灌溉需水量分别在270～400mm和O～330mm之间。

太行山山前平原区地下水下降与降水、作物的关系

Analysis on the trends of groundwater level changes in the allusive plain of Taihang Mountain piedmount region suggested that:①the dropping-down of groundwater level was mainly caused by water use in wheat growing season,which is the dry season of the year.②The amount of precipitation in wheat growing season,corn growing season and the whole year are strongly correlated with the dropping-down of groundwater level in the corresponding period. Statistic analysis indicated that when precipitation increased by 100mm in wheat growing season,corn growing season and the whole year,the dropping-down of groundwater level decreased by 0.365m,0.436m and 0.56m respectively. The difference in different levels of dropping-down during different periods was possibly resulted from the difference in recharge of groundwater in different seasons and the effectiveness of rainfall for the crops.③The analysis also implied that the accelerated dropping-down of groundwater level was mainly caused by decrease of groundwater recharge. Before 1985,the groundwater level usually raised over 0.8m in contrast with less than 0.4m after 1986.④Compared to 1970s′,the amount of water use in wheat growing season could be decreasing suggested by a gradual decrease in groundwater dropping-down during this period. On the other hand,water use in corn growing season could be increasing.⑤Based on the analysis of groundwater level changes,it was suggested that,in order to keep the sustainable use of groundwater in this region,150 mm of irrigation has to be saved each year in the future. Considering an annual 250mm of soil evaporation was not used for crop growth and some results from water-saving experiments,to achieve this target is possible.

太行山山前平原冬小麦和夏玉米灌溉指标研究

根据 1998～ 2 0 0 1年的田间试验 ,研究了太行山山前平原高产农区主要作物冬小麦和夏玉米耗水量与产量和水分利用效率的关系 ,确定了这两种作物不同生育期水分敏感指数和允许的土壤水分下限指标和有限供水条件下的优化供水制度。并通过对叶片水势和冠气温差的测定 ,建立了这两种指标与作物水分亏缺程度的关系 ,形成指导农田灌溉的土壤指标。

太行山前平原近40年降水的变化趋势及其对作物生产的影响

降水是作物生产的主要限制因素,在干旱半干旱地区尤为重要。通过对太行山山前平原近46年降水量资料分析表明,太行山山前平原降水量在以每年5.1mm速度下降,其中夏玉米季下降比较严重。而冬小麦季的灌溉需水量是夏玉米季的2倍。田间试验结果表明,旱作条件下作物产量与降水量关系密切,而非充分灌溉条件下作物产量的变异性不大,今后应提倡合理灌溉。

300年以来太行山前平原地下水补给演化特征与趋势

从近 30 0a来太行山平原典型区地下水入渗补给演化特征、机制和未来 5 0a区域水循环中水分通量演化趋势 3个方面 ,阐明了山前平原地下水补给能力的周期可变性和该区现状资源型缺水的客观性。在此基础上 ,提出了进一步开展百年尺度水循环演化趋势基础研究的建议。

太行山前平原动水条件下地下调蓄功能实验研究——以滹沱河冲洪积平原为例

实验研究表明 ,在河道过水动水条件下 ,太行山前冲洪积平原地下调蓄功能不仅与总过水量、过水时间有关 ,而且还与河道过水流量的大小有关 ;平均每增加 1个流量 ,引起距河道 95m处地下水位上升 0 .0 31～ 0 .0 36m。距河道不同距离的地下水 ,获取河道渗漏补给的初始时间和强度存在一个随着距离增长而逐步衰减的过程 ;但是地下水位对河道渗漏补给的响应规律是一致的 ,初期为补给强度快速增大过程 ,达到极限后 ,转变为缓慢衰减过程。最有利地下水获取河道渗漏补给的地下水位埋深为 2 .0～ 2 .5m ,入渗速率大小与河道地层岩性有关。一般规律是 ,颗粒愈粗 ,入渗率愈大 ;当地下水埋深小于 2 .0m时 ,受支持毛细水顶托作用影响 ,亚沙土比粉沙的入渗率大。总之 ,山前冲洪积平原具有较强的地下调蓄能力 ,但不恒量 ,是随着各种因素改变而不断变化。

太行山前平原不同种植模式水资源利用效率分析

太行山前平原作物种植模式主要为冬小麦—夏玉米,单一的高耗水种植模式在一定程度上造成了该地区的水资源缺乏。以麦—玉模式作为对照,本试验研究比较了太行山山前平原7种作物模式周年耗水量、水分利用效率以及水分经济利用效率,比较得出水资源利用效率较高的作物模式,发展节水农业。试验结果表明:通过比较各模式周年耗水量,其中麦—玉系统耗水量最大为736.1 mm;苜蓿总耗水WUE最大,为23.97 kg/(mm.hm2);春甘薯的总耗水EWUE最大,为38.08元/(mm.hm2),比麦—玉模式高46.9%。试验的几种模式均比麦—玉复种耗水少,具有节水潜力;从水分利用效率的比较结果来看,可以采用适当面积的苜蓿来替代麦—玉模式,替代其生产饲料粮的功能;从水分经济利用效率结果考虑,则应该在满足冬小麦、夏玉米需求的情况下压缩此种种植模式面积,代之以苜蓿、甘薯、花生和青贮玉米等高效益作物。

太行山山前平原秸秆还田条件下小麦磷、钾丰缺指标研究

研究了在推行秸秆还田技术、土壤肥力状况发生了显著变化的条件下冬小麦磷、钾丰缺指标,采用以缺肥区与全肥区的籽粒相对产量与土壤有效养分测定值的回归关系进行分级的方法,确定土壤养分丰缺指标。结果表明,土壤有效磷的丰缺指标：测定值（P）〈2.4 mg/kg为极度缺乏,2.4~10.3 mg/kg为重度缺乏,10.3~18.5 mg/kg为中度缺乏,18.5~33.3 mg/kg为中等,测定值〉33.3 mg/kg为丰富。土壤有效钾的丰缺指标：测定值（K）〈30.5 mg/kg为极度缺乏,30.5~67.2 mg/kg为重度缺乏,67.2~92.0 mg/kg为中度缺乏,92.0~126.5 mg/kg为中等,〉126.5 mg/kg为丰富。与20世纪80-90年代建立的丰缺指标相比,各级指标均有明显提高。

太行山山前平原近50年气候变暖特征及其对冬小麦-夏玉米作物系统的影响

气候变暖及其对作物系统的影响是农业应对全球变化领域的主要研究命题之一。本文以河北省石家庄为例,通过对近50年气温数据以及作物系统热量资源变化特征的分析,探讨了太行山山前平原区气候变暖对冬小麦-夏玉米作物系统的影响。山前平原区近50年来明显变暖,增温速率为0.35℃.10a-1,其中冬季增温幅度最大,为0.51℃.10a-1。气候变暖对作物的影响主要体现在有效积温的增加。近20年来,>10℃积温较基准时段增加明显,农业热量资源条件改善,相当于农作物有效生育期延长10-20 d。由于较大的增温幅度及季节不均衡性,冬小麦-夏玉米作物系统受到显著影响:1990年以来,冬小麦生长季积温较基准时段上升幅度超过10%,冬前生长期积温增加易造成旺长,影响其安全越冬能力,需推迟冬小麦播种期以适应气候变暖导致的不利影响;气候变暖改善了夏玉米生育期热量条件,综合考虑其收获期因小麦晚播而相应推迟的影响,夏玉米生长季>10℃积温可超过2 900℃,满足中晚熟玉米品种平播的热量条件。

太行山山前平原冬小麦田深层土体硝态氮累积特征研究

农田氮素(N)淋失是N素损失的重要途径之一。采集土壤溶液并测定其硝态氮(NO_3^--N),对不同施N肥处理下40～220cm土层的NO_3^--N累积特征进行了研究。结果表明,不同施N肥处理,对不同土层中NO_3^--N累积影响很大。太行山山前平原竭土农田80cm土层和40～160cm土层为NO_3^--N高度聚集层,入冬后麦田NO_3^--N有所累积,易流失;不同土层NO_3^--N累积与N肥投入呈直线关系,N肥过量投入易造成深土层NO_3^--N累积并流失。

河北省山前平原粮食生产能力估算

以3年滑动平均数为基础,对1995-2006年河北省山前平原耕地面积、灌溉条件、粮食作物占农作物总播种面积比例的变化趋势和1996-2007年河北省粮食作物审定品种区试产量的变化趋势进行了分析,进而对该区域2009、2015和2020年粮食生产能力进行了估算。结果表明,未来该区域粮食生产能力呈上升趋势。此结果是建立在依靠科技进步、持续提高单产和严格保护耕地、推广节水技术基础上的,如果背离这些原则,粮食生产能力则有可能出现下降的情况。