陇中地区典型玉米农田生态系统呼吸作用对温湿度的响应研究

农田生态系统碳通量变化主要由作物光合作用和农田的呼吸作用引起。在陆地生态系统中,准确评估玉米农田生态系统的呼吸作用产生的碳排放量对全球碳通量的研究意义重大。使用甘肃省会宁县大山川村(属陇中半干旱区)玉米农田生态系统在2020年11月至2021年10月的涡度和土壤水分及温度监测数据,分析了玉米农田生态系统呼吸速率(R_(eco))的日平均变化和呼吸敏感性指数(Q_(10))在生长季内的月平均变化,探讨R_(eco)对温度的响应,并用不同模型进行拟合评估。陇中半干旱区玉米农田生态系统呼吸速率在年内呈单峰变化,日均最大呼吸速率11.49μmol/(m^(2)·s),相比呼吸速率对空气温度(Ta)与不同深度土壤温度(Ts)的响应,深度20 cm处的土壤温度(Ts_(20))对该地区R_(eco)全年拟合效果最佳。Q_(10)指数在生长季内表现出单峰型变化,最大值出现在8月(5.52μmol/(m^(2)·s)。通过各个模型拟合得出陇中地区玉米农田生态系统年呼吸碳排放量介于863.71~990.18 g C/m^(2),选择拟合效果最好的模型(Q_(10)模型),在考虑参数时变性对Q_(10)模型优化后,Q_(10)模型拟合精度得到大幅度提升,年碳排放量估计值由868.57 g C/m^(2)提高至1094.48 g C/m^(2),更加接近观测值(1110.28 g C/m^(2))。R_(eco)在土壤水分低于0.16 m^(3)/m^(3)时(出现在12-2月)受到抑制。

传统村落的活态评价与适应性保护发展研究——以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例

面对传统村落多维度失活,通过重新识别村落活态因子,研判失活、衰退主导因素,能够进一步为传统村落可持续发展提供新的思路。以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例,立足本土地域环境,综合考虑村落活态发展因素,构建3层共28项活态性评价指标体系。研究发现:(1)3个传统村落均有失活现象,但在失活程度上有所分化。金崖和黄家庄村处于“微失活”,失活程度较轻,保护与发展的适应性、可持续性一般;古城村处于“失活”,失活现象较明显,保护与发展的适应性、可持续性较弱。(2)3个传统村落的村落治理、地域环境失活贡献率占比较高,对传统村落的活态发展影响较大;村落治理、经济发展和地域环境在失活指数上占比较高,对村落失活的影响较显著,可判断出陇中黄土丘陵沟壑区传统村落的适应性发展受村落治理、地域环境因素影响较大。(3)活态总分上,金崖村(71.63)>黄家庄村(68.58)>古城村(58.88),这与调研结果相吻合。村落失活是多因素综合、内外动力共同作用的结果,因此适应性、永续性的保护发展方式是村落振兴和活态化发展的关键。

陇中黄土丘陵沟壑区定西市典型小流域空间治理成效分析研究

在陇中黄土丘陵沟壑区定西市范围内筛选出自然条件相对较好,水土保持治理效果典型的小流域,通过调查分析,阐述了典型小流域的空间(包括物质空间和抽象空间)治理成效,初步建立小流域生态空间布局模型,为研究定西市小流域空间功能和生态影响因素提供实践依据,以推动黄河流域生态保护和高质量发展。

陇中黄土高原夏季地表辐射特征分析

利用实测辐射资料揭示了陇中黄土高原半干旱区夏季辐射特征。结果表明:该地区夏季晴天辐射比较强烈,总辐射最大瞬时值超过1000W·m-2,有时甚至超过太阳常数。春小麦下垫面平均总辐射与典型晴天的日变化比值在0 6～0 8之间,净辐射比值在0 4～0 6之间,在裸地时也表现出同样的特点,表明在半干旱区云和降水对地表辐射的影响比较大。此外,日平均反射率起伏较大,最大为0 24,最小为0 11;春小麦下垫面的地表反射率为0 17,裸地为0 20。植被叶表面的水珠会导致反射率增大,而风速的增大会引起反射率的突变。受土壤湿度及太阳高度角和天气状况等因素的综合影响,不同天气条件下的地表反射率日变化呈现出比较大的差异。

陇中干旱区草粮兼顾型生态农业模式构建

陇中黄土高原丘陵区具有旱灾频繁、地形破碎、水土流失严重等特点,是我国主要的生态脆弱区。在国家生态文明建设的时代背景下,如何实现生态保护前提下的绿色经济发展之路,这不仅是技术革命,更是理念变革。分析了陇中干旱农业系统面临的传统粮草牧轮作方式多样性遗弃、农业生态环境持续变差、年轻农业劳动力外流等问题,提出将传统农耕文明与现代科技文明有机融合,深度挖掘区域自然禀赋,探索了人与自然和谐的草粮兼顾型生态农业的发展理念、基本思路和发展模式:1)坚持环境生态化、农产品商品化、农村文化现代化的系统性理念;2)奉行让餐桌指挥农田,农田为餐桌服务,企业带动农民合作社,使生产、加工和销售融合发展的理念;3)在农业土地经营中,坚持生态保护与生态建设优先,田园综合经营管理,通过粮改饲和旱作农业技术革新,实现杂粮与牧草轮作种植,建立粮、草、林、畜、禽协同发展的农作制度,保障社会对农产品多元化和食品安全;4)依托乡土食材消费需求拉动,加工企业与农民合作社联营,农产品标准化订单种植生产,市场信息反馈,促进农业要素的重组耦合,实现农产品的增值提效;5)培训扶持懂技术、会管理的能人,牵头领办农民合作社,组织土地流转,设计田间生产。

基于高密度电阻率成像法的陇中半干旱区土壤含水量监测研究

土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农业高效用水,近年来,利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗,已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例,通过在土壤表面布置电极,利用高密度电阻率成像法（ERT）对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量,实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测,解释不同条件下土壤含水量变化的原因,建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明：降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势,反演得到的电阻率图像局部电阻值“高-低-高”的变化过程,与一次降水过程前后“干-湿-干”的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系（R^2=0.651 8,n=96）。在0~2.0 m深度范围内,总体估计偏差较小,为0.74%;土壤含水率的估计精度较高,为2.64%。0~0.5 m土层（H1）含水量监测探头分布密集,数据采集较为准确,故H1层估计精度略高于0.5~2.0 m层（H2）。相比之前利用实测工具进行野外测量,ERT测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像,同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。

陇中半干旱区生态环境恢复重建与农牧业发展仿真研究

应用系统动力学理论建立了陇中农牧交错带生态环境恢复重建的SD模型,对该区的三种典型治理模式—综合治理型、农牧协调发展型和传统经营型,用该模型仿真研究了2000～2080年的生态系统发展趋势。结果表明:农牧协调发展模式可使农牧业协调持续发展,土壤侵蚀量减少76 1%,生态环境稳步趋向良性循环,它是该区生态环境治理与农牧业持续发展的最佳模式。

陇中黄土丘陵区生态环境退化与恢复重建调控机理

陇中黄土丘陵区生态环境脆弱,历史时期人为活动强烈,导致生态环境退化与农牧交替频繁。应用系统论分析该生态经济系统的稳定性,用反馈控制原理分析该生态环境系统的运行机制和调控机理,并提出该区生态环境恢复重建的途径与措施,为该区生态环境建设和农牧业发展提供科学依据。

政府助推区域特色文化产业——以甘肃省定西市建设“陇中特色文化大市”为例

特色文化产业,是一种被誉为朝阳产业和绿色产业的新兴经济发展模式。近年来,随着文化体制改革的不断深入和产业结构的转型升级,定西市特色文化产业的发展已经成为全市发展的重要环节。不过,目前定西特色文化产业的发展尚处于初级阶段,政府推动文化产业发展也处于尝试阶段和摸索状态。以定西市建设"陇中特色文化大市"为例,提出政府应在文化产业发展中坚持产业间融合发展的新理念,通过强化扶持政策、健全市场体系、优化发展环境、提升发展活力等举措,以充分发挥政府的重要作用,使特色文化产业的发展成为全市经济发展新亮点。

陇中地区农业源高分辨率氨排放清单及分布特征

为掌握陇中地区农业源氨排放的来源贡献及分布特征,通过调查搜集各排放源的区县级活动水平,选取合适的排放系数开展本地化修正,利用排放因子法建立了2019年陇中地区高分辨率农业源氨排放清单.结果表明:2019年陇中地区农业源氨排放量为86.3×10^(3)t,其中,畜禽养殖和氮肥施用为主要排放源,分别占排放总量的61.3%和34.9%.在畜禽养殖中,肉牛(36.1%)和绵羊(29.1%)是最大的排放源;在氮肥施用中,尿素的贡献率最高(95.7%),施肥方式以追施肥为主(87.7%).从空间分布来看,会宁县农业氨排放量最高,占陇中地区排放总量的11.7%;畜禽养殖氨排放强度高值区主要集中在西部和中部,氮肥施用高值区则集中在东南部和中北部,两类排放源共同决定了陇中地区氨排放强度的空间特征.从时间分布来看,畜禽养殖氨排放各月份差异不大,而氮肥施用差异明显,在7月达到峰值,占全年排放总量的17.6%.

乡村社会空间重构特征及其机制研究——以陇中黄土丘陵沟壑区秦安县为例

乡村社会空间可有效反映乡村社会阶层分化、社会经济结构转变、物质空间功能转型,对其开展研究有利于实现乡村振兴和城乡融合发展,促进区域协调发展。本文试图从乡村社会关系视角解析乡村社会空间内涵,在此基础上选取指标测度分析秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间类型、结构及重构特征,探讨乡村社会空间重构机制。结果表明:①秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间指标变化显著且空间差异明显,呈现老龄化、非农化、非粮化、生活条件优化、政府管理加强及聚落集聚复杂化的演变特征。②秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间的主因子演变呈“分化-整合”特征,使乡村社会空间类型多元优质,结构大同小异,秦安县中东部地区较为显著,主要表现出设施配置优化、农业种植非粮化、管理强化及发展条件提升的特征。③行政、市场和社会等外部力量直接作用于人口、土地和产业等乡村内部要素,促使空间功能转型,并改变社会关系建构和社会活动发生的基础,影响乡村社会空间的内在建构和外在表征,进而导致乡村社会空间重构。

陇中地区药用植物资源调查与分析

目的整理陇中地区药用植物名录,归纳该地区药用植物的种类及分布,为该地区中药资源的保护及开发利用等提供参考。方法通过中药资源普查数据库获得第四次全国中药资源普查数据,并参考《中国植物志》《黄土高原植物志》《甘肃中草药资源志》《甘肃省中药材标准》(2020年版)、《甘肃省中藏药材标准》(2020年版)等书籍及相关文献资料补充,对陇中地区药用植物资源种类及分布状况汇总,并对其进行分析。结果陇中地区药用植物资源共178科829属2101种,主要存在被子植物、裸子植物及蕨类植物等类群中,其中优势科主要集中在菊科、蔷薇科、豆科等,主要药用部位为全草类,以清热药为主,栽培药用植物51种,包括蒙古黄芪、玫瑰、忍冬等。结论陇中地区植物资源丰富,药用植物种类多,在保护的基础上应合理开发利用,并依据地理环境大力发展特色中药材产业。

陇中黄土高原地区耕地变化趋势及驱动力研究

本文结合1995～2005年陇中地区耕地统计资料,对该区耕地资源利用与变化的基本特征、耕地数量变化的基本过程进行研究,应用主成分分析法对近10年耕地变化的驱动因子进行定量分析。结果表明:①对耕地面积变化的总趋势预测显示,未来耕地面积会逐渐减少;②经济增长与社会发展和农业科技进步是耕地面积变化的主要宏观驱动因子,耕地减少在发生时间上和经济的快速增长基本同步,在空间分布上与地区经济发展速度水平相一致。