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。

太行山前平原浅层地下水年龄及其对含水层固有脆弱性的指示意义

地下水资源在生产和生活供水中占有重要地位,然而随着人类活动的不断增强,很多地区出现了地下水污染的现象,使得地下水保护研究成为一项势在必行的工作。已有研究显示,地下水年龄可以指示含水层固有脆弱性程度,反映地下水的潜在污染风险性。本次以太行山前平原为研究区,利用3H(3H/3He)同位素识别了浅层地下水年龄并探讨了其对含水层固有脆弱性的指示意义。结果显示,研究区浅层地下水年龄普遍小于40年,由山前至平原沿地下水流动方向呈现增大特征,并呈现较好的分带性。同时,通过对比前人提出的地下水中现代水的含量指示含水层固有脆弱性的方法,揭示地下水年龄的分布,对含水层固有脆弱性亦具有较好的指示意义。结果显示,研究区含水层固有脆弱性由山前到平原呈现降低趋势,并利用其他指标和数据进行了验证和讨论。

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。

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。

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。

太行山山前平原土壤有效水动态分析

利用栾城试验站1998-2002年的降水和土壤水观测资料,探讨太行山山前平原的土壤有效水量和土壤水有效性的时间变化特征。结果表明,①土壤有效水量年内变化明显,受降水影响显著;年际变化呈减少趋势,秋季变化幅度最大;作物的主要供水层下移。②作物根系层土壤水的总体有效性在全年基本为"中效";在冬小麦生育期,深层的土壤水逐渐转为"难效",经过雨季能基本得到缓解;自1998年至2001年土壤水分有效性等级由浅层至深层依次降低。

太行山前平原小麦/玉米轮作土壤养分状况与农田氮、磷、钾平衡分析

以藁城、无极、正定三个县(市)为例,分析了当前太行山前平原小麦/玉米轮作土壤养分状况与农田氮、磷、钾三要素养分平衡特征。结果表明,与第二次土壤普查相比,三县(市)土壤有机质平均含量由1.13%提高到1.86%,全氮平均含量由0.73g/kg提高到1.14 g/kg,速效磷含量由10.3 mg/kg提高到29.83 mg/kg,速效钾含量由103.0 mg/kg提高到117.2 mg/kg,总体而言,土壤有机质虽有大幅提高,但仍然处于低水平,全氮由很低水平提高到中等水平,速效磷由中等水平提高到高水平,速效钾略有提高,处于中等水平;三县(市)农田氮、磷、钾总体均处于盈余状态,平均盈余量分别为119.8,53.5,12.2 kg/hm2,有97.5%农田的氮素、82.0%农田的磷素、63.2%农田的钾素处于盈余状态。在当前生产条件下,化肥的过量投入是导致氮、磷、钾养分盈余、积累的主要原因。

太行山前平原夏玉米-冬小麦轮作生态系统碳截存及其气体调节价值

应用静态明箱-气相色谱法对4个施氮肥水平N0(0kgN·hm-2),N200(200kgN·hm-2),N400(400kgN·hm-2),N600(600kgN·hm-2)的夏玉米-冬小麦季CH4、N2O排放进行了研究,同时估算了其年季净固碳量及其O2气体调节价值,计算了年综合气体调节价值。结果表明,夏玉米-冬小麦农田生态系统为CH4吸收汇和N2O排放源,随着氮肥施入量的增加,其对CH4吸收能力减弱,其N2O排放量增加。夏玉米季N400和N600的CH4平均排放速率显著高于N0和N200(P<0.05);冬小麦季N0处理CH4平均排放速率显著低于N600处理(P<0.05),冬小麦季N600的N2O平均排放速率显著高于N0处理(P<0.05)。夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统N0、N200、N400和N600处理CH4排放总量分别为-2.55、-1.99、-0.94和-0.47kg·hm-2·a-1;其N2O排放总量分别为1.05、1.45、1.67和2.22kg·hm-·2a-1。随着氮肥施用量的增加,夏玉米季和冬小麦季转化为NPP的碳量和净固碳量均增加;夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统N0、N200,N400和N600处理年季净固碳量分别为6224.29,13885.05,14554.35和14521.10kg·hm-2·a-1;其中N200,N400和N600分别比N0处理增加了123.08%、133.83%和133.30%。夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统N0,N200,N400和N600处理综合气体调节价值分别为10560.19、23602.64、24727.78和24634.24yuan·hm-2·a-1;N200、N400和N600分别比N0处理增加了123.51%、134.16%和133.27%,以N400处理年固碳量最高。

污水河地区地下水土中苯系物分布特征分析——以太行山前平原为例

通过对河水、河床底泥、岸边土壤剖面、地下水样品的测定,对太行山前平原磁河地区地下水中苯系物在水土系统中的分布特征进行了研究。结果表明,各种介质中的苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)具有一定的相关性,与河不同距离和不同深度土壤中的苯系污染物主要来自污水河。但是,由于有机污染物在土壤中的吸附等作用过程,有机污染物浓度在一定的距离内迅速降低。在河岸边不同距离的地下水中,仅少量地下水水样中检出了苯系物,但它们的浓度均低于生活饮用水的要求限值。

河北省太行山前平原轮作小麦/玉米化肥施用现状调查与分析

通过对河北省太行山前平原轮作小麦/玉米化肥施用现状的调查与分析,揭示该区域轮作小麦/玉米化肥施用中存在的主要问题,以期为轮作小麦/玉米科学施肥、进一步增产及宏观决策提供重要参考依据。2009～2010年选择河北省太行山前平原轮作小麦/玉米高产区的藁城、正定和无极3个典型县(市),根据当地产量水平、土壤肥力、施肥习惯并结合行政区划,对三县(市)34个乡镇308个行政村917名农户轮作小麦/玉米两季粮食产量、化肥品种、养分含量、施肥量、施肥方式进行调查与分析。结果表明:该区域小麦底肥以小麦专用肥和二铵为主(分别占底施化肥品种的73.0%和21.3%),玉米底肥以玉米专用肥为主(占底施化肥品种的92.4%);碳铵和尿素是轮作小麦/玉米的主要追肥品种,分别占小麦追施化肥品种的36.1%和57.6%,占玉米追施化肥品种的26.8%和50.6%。轮作小麦/玉米两季氮、磷、钾养分平均投入量分别为453.0 kg/hm2、152.5 kg/hm2和72.0 kg/hm2,其中平均有53.7%的N、83.4%的P2O5和65.9%的K2O投向小麦。小麦底肥品种(小麦专用肥、二铵)全部采用撒施旋耕方式施肥,玉米专用肥作底肥主要以机播施入或撒施浇水方式施肥,碳铵、尿素和玉米专用肥作追肥时主要以撒施浇水方式施肥。该区域存在部分农户长期、过量施用二铵作底肥,选择小麦专用肥和玉米专用肥具有盲目性,轮作小麦/玉米两季总体氮磷投入偏高、钾投入偏低,氮、磷、钾养分投入普遍存在"重冬轻夏"、化肥施用方式不合理等问题。扭转当地农民不科学的施肥观念,并根据该区域作物产量水平、养分需求特点、土壤肥力状况进行合理施肥,是保障该区域粮食高产、稳产和提高肥料利用率的重要措施。

河北省太行山前平原小麦养分资源管理现状分析与评价

通过对河北省太行山前平原小麦养分资源管理现状的分析与评价,揭示该区域小麦养分资源管理中存在的主要问题,以期为该地区乃至河北省小麦粮食高产、养分资源高效与可持续利用提供参考依据。2009～2010年选择河北省太行山前平原小麦主产区的藁城、正定和无极3个典型县(市),根据当地产量水平、土壤肥力、施肥习惯并结合行政区划,对三县(市)34个乡镇308个行政村917名农户的小麦产量、施用化肥品种、化肥养分含量和施肥量等进行调查,利用文献并结合专家推荐,对小麦生产中氮、磷、钾养分资源管理现状进行了分析和评价。结果表明:该区域小麦氮、磷、钾养分平均投入量分别为250.5 kg/hm2、133.5 kg/hm2和45.0 kg/hm2;基、追氮肥平均投入量分别为90.6 kg/hm2和153.7 kg/hm2,氮肥基追比平均为1∶1.7;氮、磷、钾养分偏生产力分别为30.2 kg/kg、65.5 kg/kg和139.1 kg/kg。小麦养分资源管理中存在氮、磷养分投入总体偏高,钾素投入不均衡,氮肥基、追投入量较高,且部分农户氮肥基追比例不适宜,氮、磷、钾养分偏生产力低下等问题。因此,在小麦养分资源管理中,应采取"氮肥总量控制、分期调控,磷、钾衡量监控"的策略,即:根据土壤肥力和目标产量确定适宜施氮总量,依据氮肥合理的基追比分期调控基氮和追氮的施用量,并利用"3414"试验建立不同土壤肥力条件下磷、钾养分推荐施肥指标体系,依据土壤肥力和目标产量合理施用磷、钾化肥。

华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征——以保定新乡村地裂缝为例

为揭示华北太行山前倾斜平原地裂缝成因,本文通过对典型山前平原典型潜蚀型地裂缝分布区进行地球物理勘查和工程地质调查,对资料进行地质解释,联系华北盆地构造特点和新构造运动以来华北断陷的活动背景,结合地裂缝的工程地质性质和地表及以下深部延伸发育情况,分析了徐水县地裂缝的成因及主要控制因素,研究水文地质条件如地表水渗漏、冲刷、地下水径流、溶蚀及潜蚀作用对地裂缝形成的影响。分析认为太行山前倾斜平原地裂缝以非构造类型为主。主要因素是地下水的潜蚀作用,其次天气干旱、超采地下水造成地下水位大幅下降,土体干缩,形成裂缝。通过探讨华北平原地裂缝的形成机理,梳理总结华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征。

太行山山前平原近40年潜在蒸发变化及影响因子分析——以藁城区为例

为研究太行山山前平原区潜在蒸发量的变化,促进对生态环境治理和水资源的合理利用,利用1972—2012年该区典型站点——石家庄市藁城区蒸发皿蒸发量以及其他气象要素的观测资料为例,采用线性倾向估计、相关系数法和彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteinl)方程,计算并分析了太行山山前平原区潜在蒸发量的变化特征及其影响因子。结果表明:藁城区潜在蒸发量呈明显减少趋势,但潜在蒸发量减小趋势小于小型蒸发皿实测值。在潜在蒸发构成项中,动力蒸发项与辐射蒸发项的年际变化趋势均与潜在蒸发在0.01水平上呈显著正相关,相关系数分别为0.856 1和0.745 4。在潜在蒸发的年际变化中,日照时数影响最大,相关系数为0.716(P=0.01)。在潜在蒸发季节变化中,春季、夏季和秋季日照时数对潜在蒸发的影响起到了最为决定性的作用,相关系数分别为0.818、0.875和0.752,其次是风速和相对湿度。在冬季的潜在蒸发变化过程中,温度的影响作用最大,相关系数0.699(P=0.01)。

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。

播种形式对冀中南太行山山前平原区冬小麦群体结构及产量的影响

为了研究不同播种形式对小麦生育性状、群体结构及产量的影响,2013~2015年在冀中南太行山山前平原小麦-玉米一年两熟区的赵县和辛集,以婴泊700为试材,设15 cm等行距、7.5 cm等行距、全匀播、45 cm匀播+20 cm宽行4个播种形式处理,在相同播量条件下研究了不同播种形式对小麦群个体结构和产量的影响。结果表明:2个试点均以15 cm等行距播种形式最有利于小麦群个体的生长发育以及产量构成三要素的优化,小麦产量最高。当前冀中南山前平原区冬小麦理想的播种形式是15 cm等行距种植。