Experimental study on unsaturated soil water diffusivity in different soils in Hebei Piedmont Plain

Horizontal soil column method was used to determine the horizontal diffusion rate of sandy loam, loam and clay loam under the same bulk density. The results showed that the migration rates of different lithological wet fronts were different. The sandy loam had the fastest migration rate, the loam followed, and the clay loam was the slowest, but the law of change is the same among the three lithologies. The volumetric water content affects the change of Boltzmann parameter λ. When the volumetric water content is between 0.35-0.45 cm^3/cm^3,λ approaches stability. When the volumetric water content is less than 0.35 cm^3/cm^3, the λ value decreases rapidly with the decrease of water content. The water diffusion rate is related to the volumetric water content and particle size. The greater the moisture content is, the greater the diffusion rate will be. The larger the particle size, the larger the diffusion rate. The diffusivity of sandy loam is 10-30 times larger than that of loam and clay loam. The relationship between water content and diffusion rate is in accordance with the exponential function .

冀中山前平原农灌用水与地下水承载力适应性状况

针对冀中太行山前平原浅层地下水严重超采与农林灌溉用水之间关系问题,应用地学的模数理念、水量均衡理论方法和MapGIS空间特征分析技术,建立了农灌用水与地下水承载力之间适应性状况评价方法及指标体系,以0.49km2剖分单元精度识别了冀中山前平原农林灌溉用水强度及其与浅层地下水可采资源量之间适应性状况。结果表明,冀中山前平原农林灌溉导致的"极严重不适应"或"严重不适应"状态是浅层地下水超采的主要原因,其中小麦等夏粮作物灌溉用水主导了这些农灌区地下水超采,蔬菜作物和耗水型果林灌溉开采对地下水的影响呈显著增加趋势,应重视这种非理性加剧影响因素。

不同灌水定额对河北省山前平原区冬小麦耗水规律和产量的影响

以冬小麦‘石麦18’为研究对象，通过设置不同灌水定额，进行灌水试验，研究了不同灌水定额处理下大田冬小麦的耗水规律及产量构成因素。结果表明：在试验设置的灌水定额范围内，不同灌水定额处理对冬小麦株高、穗长、小穗数、千粒重及产量的影响差异均不显著，但显著影响亩穗数和穗粒数。在试验区，当冬小麦播种后土壤含水量在田间持水率70％左右，生育期有效降水量约140mm，冬小麦品种‘石麦18’在返青期和灌浆期分别灌水1次，每次灌水35～40m3／667m2，可达到节水高产的效果。

河北平原山前地区土壤氨挥发测定试验研究

利用野外现场采样及室内测试方法,研究了河北平原山前地区土壤的田间氮肥氨挥发规律。结果表明,该地区麦田、玉米田不同时期施碳铵化肥后30d,氨挥发量为17.0%—75%。氨的挥发强度受多种因素影响,采用深施、混施方法可明显减少氨的挥发。

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。

河北省山前平原高产类型区耕地土壤养分状况及演变规律

为明确河北省山前平原高产类型区耕地土壤养分状况及土壤肥力演变规律,利用河北省第2次土壤普查数据及河北省耕地质量监测数据,对土壤养分状况进行了系统分析。结果表明,第2次全国土壤普查时,河北省山前平原高产类型区土壤有机质、全氮及速效磷含量均处在低至极低水平,平均含量分别为10.45 g/kg,0.68 g/kg,7.50 mg/kg;土壤速效钾含量较高,为191.50 mg/kg。从土壤养分状况变化趋势看,土壤有机质含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg,增长86.60%;土壤全氮含量由0.68 g/kg提高到1.18 g/kg,增长72.79%,全氮含量水平由5级上升到3级水平,达到中等水平;土壤速效磷含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg,增长123.33%,速效磷含量水平由4级上升到3级水平,达到中等水平;土壤速效钾含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg,下降65.80%,速效钾含量水平由2级下降到4级水平,速效钾含量偏低。1998—2015年,随着钾肥投入增加,河北省山前平原高产类型区土壤速效钾含量呈上升趋势,由65.50 mg/kg提高到128.50 mg/kg。速效钾含量水平中等偏下,仍需要继续培肥,加强平衡施肥及秸秆还田技术的推广应用。

河北山前平原高产类型区种植结构演变

为揭示河北山前平原高产类型区种植结构的基本特征和演化规律,运用定量与定性分析相结合的方法,对河北山前平原高产类型区1985—2010年种植结构演化进行初步研究,分析了该区域种植结构演变过程,探讨了种植结构演变原因,并提出了进一步优化种植结构,合理配置农业资源,实现该区域农业可持续发展的建议。

河北38°N生态样带土壤有机碳特征

为阐明河北38°N生态样带土壤有机碳的空间分布特征,2011年9—10月,根据河北38°N带低山丘陵地区、山前平原地区和滨海低平原地区不同土地利用方式选取代表性样点,分层（0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm）采集土壤样品,测定土壤有机碳含量。结果表明,河北38°N生态样带,低山丘陵地区土壤有机碳密度显著高于山前平原地区和滨海低平原地区,0~40 cm土层土壤有机碳密度分别为9.03 kg·m^-2、4.26 kg·m^-2和3.51 kg·m^-2。低山丘陵地区与山前平原地区和滨海低平原地区土壤有机碳差异的部分原因是低山丘陵区灌丛土壤有机碳含量较高,明显提升了该地区的土壤有机碳水平。另外,低山丘陵地区林地和农田0~40 cm土层土壤有机碳含量也高于山前平原地区和滨海低平原地区;林地0~40 cm土层土壤有机碳含量在低山丘陵地区、山前平原地区和滨海低平原地区分别为19.45 g·kg^-1、7.89 g·kg^-1和7.55 g·kg^-1,农田土壤有机碳含量在3个地区分别为7.70 g·kg^-1、7.09 g·kg^-1和6.00 g·kg^-1。在整个生态样带上,土壤有机碳含量基本随土壤深度增加而不断减少,但各个地区不同土地利用方式减少的程度不同。低山丘陵地区0~40 cm土层内土壤有机碳含量变幅最大,其次为山前平原地区,滨海低平原地区变幅最小。低山丘陵地区灌丛土壤有机碳含量变化幅度最大,其次为林地,农田最小;山前平原地区土壤有机碳含量变化幅度农田略大于林地;滨海低平原地区土壤有机碳含量变化幅度林地最大,其次是荒地,农田最小。鉴于上述情况,从固碳和经济的双重角度考虑,提出以下建议：低山丘陵区大力发展林业产品和旅游业;山前平原区集中粮食生产,保证国家粮食安全;滨海地平原区加大土壤盐渍化改良,推广棉花种植。

河北山前平原区冬小麦高产的适宜播量研究

为了明确河北山前平原区冬小麦高产的适宜播量,实现产量与效益相统一,在该区域内南部(邯郸临漳)、中部(石家庄赵县)和北部(保定涿州)各设定1个试点,选择当地主栽冬小麦品种(南部区域为鲁原502,中部区域为轮选103,北部区域为农大3432)为试材,在适期播种条件下播量设150.0、187.5、225.0、277.5和300.0 kg/hm^2计5个处理,研究了不同播量对冬小麦产量和产量构成的影响。结果表明:不同播量对各试点小麦产量构成的影响趋势略有不同,随着播量增大,临漳试点的冬小麦单位面积穗数呈先增多后减少趋势,穗粒数呈先减少后增多趋势,千粒重呈先升高后降低趋势;赵县试点的冬小麦单位面积穗数呈逐渐增多趋势,穗粒数呈逐渐减少,千粒重呈先升高后降低趋势;涿州试点的冬小麦单位面积穗数呈逐渐增多趋势,穗粒数和千粒重均呈逐渐降低趋势。河北山前平原区南、中部试点冬小麦均以播量为225.0 kg/hm^2时产量最高,分别为8376.0和8358.7 kg/hm^2;北部试点冬小麦在播量为262.5 kg/hm^2时产量最高,为8163.0 kg/hm^2,但与播量为225.0 kg/hm^2时的产量(8109.0 kg/hm^2)相差甚小。总体来看,河北山前平原区冬小麦的适宜播量为225.0 kg/hm^2。

河北省山前平原种植业水资源供需及节水潜力研究

根据河北省山前平原的区位特点,分析了该区域水资源与种植业用水状况,评估了种植业水资源供需关系和节水潜力。结果表明:河北省山前平原种植业水资源在常年、枯水年和现状年均存在不同程度的需求缺口,仅丰水年有1.63亿m3的盈余。常年、丰水年和现状年的节水潜力分别为17.20亿m^3、38.99亿m^3和17.74亿m^3,枯水年无节水潜力。

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。

乡村振兴背景下县域农业生产效率研究——以河北省山前平原区为例

乡村振兴战略的提出,为扭转农业生产低效率的现状提出了要求,提供了契机。测度并提高农业生产效率,对加快河北省农业现代化步伐,保障京津冀都市群农产品的有效供给,实现产业兴旺具有重要意义。运用三阶段DEA模型,在识别与控制环境因素与随机因素影响的基础上,对2016年河北省山前平原区县域农业生产效率进行定量分析。结果表明,山前平原区农业生产效率总体偏低,区域间差异较大,城镇化、工业化、农村居民收入、财政支出与粮食种植相对面积对农业生产要素的利用效率存在显著影响。对此,各地应在乡村振兴的背景下,遵循因地制宜的原则,有侧重地推进农业生产要素投入规模、生产经营组织制度与社会经济环境的优化。

冀中南太行山前平原初秋降水特征

初秋(9月)是冀中南太行山前平原秋收作物产量形成的关键时期,此期降水的多少对农业生产有重要影响。采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法,对1981~2018年9月降水量和降水日数进行分析,探讨了冀中南太行山前平原区初秋的降水特征。结果表明:1981~2018年冀中南太行山前平原9月降水量自西北向东南逐渐减少,气候倾向率为-1.30~8.01 mm/10 a,其中有18个站点呈增加趋势。降水量变化趋势可划分为3个阶段:20世纪80年代初期为降水偏多期;20世纪80年代中后期至21世纪初为降水偏少期;21世纪初以后为降水偏多期。降水量在1986年发生第1次突变;石家庄中西部和邢台区域在2003年,石家庄东部和邯郸区域在2000年发生第2次突变。各区域9月降水量均有明显的周期变化;总降雨日数呈不显著增加趋势,其中邯郸区域小雨日数增加明显。