中国西南地区旱坡地碳减排研究进展与展望

农田生态系统既是碳源,又是碳汇,具备很强的减排固碳潜力,对全球碳循环贡献巨大。西南地区旱坡地长期小规模、碎片化的农业生产方式给区域碳排放带来极大的不确定性。探索西南旱坡地的碳排放特征和减排途径对于改善环境、提升区域农业生产潜力具有重要意义。本研究系统总结了我国西南地区旱坡地农田生态系统主要温室气体(CO_(2)、N_(2)O)的产生环节,探讨了旱坡地固碳减排新材料与新技术的应用效果,提出了未来西南地区旱坡地的固碳减排策略。(1)鉴于西南地区旱坡地的区域资源禀赋、产业基础、生产规模、经营方式、生态功能等差异巨大,应结合地区特殊的农业生产条件,集成研发适宜的固碳减排措施和监测体系,探索全球变暖背景下西南旱坡地碳排放过程及其内在机制,以全面提升地区农业生产应对气候变化的韧性。(2)鉴于西南地区农作物复种指数较高且作物空间分布斑块化,应依据国家战略和地方规划,以绿色高产优质为目标导向,改进农业生产方式,优化产业空间布局。(3)由于西南地区旱坡地碳减排是一个复合过程,亟需根据今后较长一段时间内区域农业生产的实际结构和功能需求,有针对性地对各项成熟的减排技术、固碳产品和固碳模式进行优化组合,形成综合性的固碳减排方案。综上,本综述期望为进一步研究西南地区旱坡地农田生态系统的碳源和碳汇特征,以及合理调整农田管理措施提供全面的有效参考。

西南旱坡地适栽油菜品种筛选试验

为筛选出适宜在西南旱坡地种植的高产抗逆油菜品种,选择西南片区市面上具有代表性的21个油菜品种(组合)进行大田试验,分别对抗病性、抗倒性、农艺性状和产量等指标进行综合评价。结果表明,除‘川油36’‘德5油33’外,其余油菜品种均具备较好的抗倒性。‘蜀龙油2号油满缸’‘川油83’‘宁杂11号’‘德兴油12号’‘德5油700’抗病性较强;‘蜀龙油2号油满缸’‘川油83’‘宁杂11号’‘德兴油12号’‘川油48’生长势与整齐度较好;‘德兴油12号’‘蜀龙油2号油满缸’农艺性状较优;‘德兴油12号’产量最高,较其余品种增产2.99%~139.72%。综上所述,‘德兴油12号’在生长势、抗逆性、农艺性状和产量等方面综合表现最优,可作为西南旱坡地油菜主导品种大面积种植。

喀斯特山区退耕还林(草)保持水土生态效益研究

通过3年定位、半定位观测,对贵州山区退耕还林(草)地进行采样并采用无界径流小区法收集地表径流样品,探讨贵州山区退耕还林(草)措施对贵州山区土壤养分流失以及水土保持效益的影响。试验结果表明:退耕还林(草)后旱坡地地表径流中泥沙含量降低,土壤养分流失减少,土壤容重降低,土壤理化性质改善。尤其是旱坡陡耕地,可以明显降低土壤侵蚀。

黄壤旱坡地退耕还林还草对减少土壤磷流失的作用

在贵州中部黄壤旱坡地上 ,通过无界径流小区以及野外坡面径流小区试验 ,对退耕还林还草初期阶段旱坡地地表径流中水溶态磷和颗粒态磷流失量的变化进行了研究。结果表明 :退耕还林还草后黄壤旱坡地地表径流中颗粒态磷含量比相应的旱地减少 2 2 .17%～ 6 3.4 8% ,而水溶态磷含量也减少 3.0 3%～ 4 4 .2 9% ;退耕还林区土壤水溶态磷和颗粒态磷的流失量分别比玉米种植区减少 38.6 5 %和 35 .0 8% ,退耕还草区土壤水溶态磷和颗粒态磷的流失量分别比玉米种植区减少 5 3.4 2 %和 4 1.94 %。退耕还林还草一方面减少了肥料的施用量 ,另一方面能明显减少土壤磷的流失量 ,特别是水溶态磷的流失 ,退耕还林还草工程是减少土壤磷流失和控制非点源污染的有效途径。

云南元谋干热河谷区旱坡地不同生态农业模式土壤水分差异性分析

对干热河谷旱坡地Ⅰ（罗望子＋木豆）,Ⅱ（罗望子＋木豆＋柱花草）,Ⅲ（罗望子＋象草）,Ⅳ（罗望子＋自然草被）等4种复合生态农业模式0-40 cm土层水分进行监测和分析的结果表明：4种模式的土壤含水量主要受自然降水的影响,雨季和旱季差异显著;不同模式对土壤含水量的影响存在差异,其中,模式Ⅱ和模式Ⅳ有较强的保水持水能力;在雨水补给不足时,模式Ⅲ对土壤水分的利用效率最高,模式Ⅳ最低;土壤水分季节波动模式Ⅳ最小,模式Ⅲ波动最剧烈;雨季,4种模式具良好的层间补水能力,旱季,模式Ⅰ和Ⅱ土层间补水能力最强。总体上看,4种模式对干热河谷旱坡地的土壤水分均有一定的保持能力,但模式Ⅱ的保水持水能力最强,综合效益最好,更利于干热河谷旱坡地生态农业的可持续发展。

元谋干热河谷区旱坡地生态农业模式的水土保持效益研究

对元谋干热河谷区4种旱坡地生态农业模式的水土保持效益进行了系统的研究。结果表明:与对照模式“罗望子+裸地”相比,建立的4种模式均体现了良好的水土保持效果,其中,“罗望子+木豆+柱花草”模式截持降雨,增加地表盖度,改善土壤物理性状,提高蓄水保水能力,防治水土流失效果最佳,其余3种模式均有明显的生态效益。根据需要,若重新对套入模式的主栽灌草层作物进行科学合理的搭配,重建后的优化复合生态农业模式,无论是生态效益,还是经济和社会效益都将得到充分的体现。

元谋干热河谷旱坡地复合生态农业模式效益研究初评

对元谋干热河谷区4种旱坡地生态农业模式进行连续2a的定位监测,研究各种模式的生态、经济和社会效益。结果表明:与对照模式罗望子+自然草被相比,建立的4种模式均有一定的培肥、改土效果,其中,以豆科牧草为主的罗望子+木豆、罗望子+木豆+柱花草、罗望子+木豆+绿肥3种模式的效果明显优于以禾本科牧草为主的罗望子+象草模式;4种模式均能在旱季提高土壤含水量,明显改善局地小气候;同时,产生良好的经济和社会效益。

紫色土旱坡地土壤水分时空分布特征

以三峡库区紫色土旱坡地径流小区为研究对象。分析了春季农田土壤水分时空分布特征及坡位对土壤水分动态变化的影响，结果表明：观测期间属干旱年份，3个小区土壤水分都表现出近似双“S”型曲线的变化趋势，土壤水分的时间变异性与同期降水量存在一定的相关性，但雨量度雨强的增大易形成坡面不饱和径流，不利于降水向坡地土壤水分的转化，以0—40cm土壤平均贮水量以横坡耕作小区最大，其保水能力和蓄水能力优于顺坡耕作；对照地小区和横坡耕作小区随土壤深度增加其含水量变化程度越小，顺坡耕作小区则呈相反的变化趋势；小区不同土深土壤平均含水量都呈现上坡〈中坡〈下坡的变化规律，以顺坡耕作小区的增幅最大。

贵州南亚热区芒果品种适应性鉴选及应用研究

在贵州南亚热区对13个芒果品种进行了适应性筛选,其中金穗芒、红象牙、台农1号、金煌芒、四季芒、红芒6号的生产优势较强,试果期平均产量为7.53～13.48 t/hm2,加权平均产量为8.78 t/hm2,较对照紫花芒(CK1)和QR21/8(CK2)的平均产量增产28.28%,适宜在贵州南、北盘江及红水河流域低热河谷区推广应用。

干热河谷旱坡地生态农业可持续发展探索与实践——以金沙江元谋干热河谷为例

依据干热河谷生态环境和自然资源的特点,结合生态农业在金沙江典型区域元谋干热河谷的实践经验和成果,分析、探讨了在干热河谷发展旱坡地生态农业的优势和必要性,并提出在该区域发展旱坡地生态农业存在的问题和对策,旨在为干热河谷区域的生态建设和农村经济的发展提供参考,并为干热河谷旱坡地生态农业的持续发展,实现生态、经济双赢目标寻求新路子。

四川盆中丘陵坡地保土抗旱措施探讨

1997～ 1999年在四川省中江县旱坡耕地实施“目”字型种植法具有较好的保土抗旱效益 ,结果表明 :“目”字型种植有蓄水抗旱、增加土温和水土保持效益 ,“目”字型种植土壤蓄水 (0cm～ 40cm)较常规平作多 2 0 5 5m3 /hm2 ,各生育期平均延长抗旱天数 3 3d ,增加土温 0 2 5℃～ 0 94℃ ,且“目”字型种植可使坡土减少地表径流 78%和泥土流失量80 %。“目”字型种植是四川贫中丘陵区旱坡耕地较好的保土抗旱措施。

干湿交替处理对土壤抗冲性的影响试验研究

为了研究作物生长季内,土壤经过干湿交替过程后的抗冲性的变化,采用原状土冲刷法,对黄绵土、塿土、黑土、紫色土4种代表性土壤在不同干湿交替次数处理下的抗冲性进行了研究。结果表明:干湿交替处理对土壤抗冲性的影响程度与土壤种类有关;黄土性土壤固有的抗冲性较低,而且在干湿交替处理下,其抗冲性变化不显著,抗冲系数几乎始终在2.5 L·min/g以下;东北黑土、川中紫色土在干湿交替影响下,其抗冲性变化明显,抗冲系数能达到12.0 L·min/g至16.0 L·min/g以上。在冲刷过程中,土壤抗冲性在一定程度上有增加的趋势,除去测定装置的因素,土壤本身性质发挥了一定的作用,而这与土壤种类有很大关系。本研究的结论表明,在不同土壤条件下,作物生长季内的土壤抗冲性变化应区分为作物根系的影响及土壤自身沉降压实的作用,特别是对于自身的抗冲能力较强的土壤。对于黄土性土壤或其他抗冲性较弱的土壤,防止集中水流的冲刷是坡面防蚀的关键。

黄土退耕坡地膜下滴灌抗旱造林及减蚀效益研究

以黄土高原主要造林树种刺槐、油松为材料,以坡地常规造林技术为对照,研究了退耕坡地大鱼鳞坑覆膜打孔滴灌技术,使水通过滴灌管缓慢滴入土壤深处,避免了水分无效蒸发,可使刺槐造林成活率达到98 7%,油松达到91 4%,分别比对照提高了36 6%和38%。在降雨量相同的情况下可明显促进幼树生长,刺槐3年平均生长量比对照提高28 1%,油松提高39 3%,树冠投影面积增加2倍。在中强度降雨2次/a、总降雨量387 4mm情况下,25°坡地土壤侵蚀模数下降至2500t/(a·km2)以下。

云南干热河谷旱坡地南洋樱植物篱水土保持效益研究

对云南元谋干热河谷旱坡地水土流失和土壤退化严重的地区,引进豆科速生树种南洋樱,以30 cm×40 cm株行距、品字形双行等高栽植快速形成植物围篱。结果表明,南洋樱植物篱在元谋干热河谷旱坡地生长良好,并且在种植3年间,治理区径流发生次数明显减少,年径流模数减少了29.13×104m3/km2,减少率76.90%;土壤年退化减少12 986.8 t/km2,减少率76.02%。研究区降水量与径流量间者的相关系数由建植篱前的显著相关变为不显著;有机质和钾流失减少量高达3 111.64 kg/hm2和3276.57 kg/hm2。南洋樱植物篱在控制旱坡地水土流失、减少土壤侵蚀和改善土壤养分等效益显著。

旱坡地不同植苗处理对澳洲坚果定植成活率的影响

为解决贵州南亚热区冬春季干旱澳洲坚果植苗成活率低、种苗浪费严重、建园成本高等问题,以澳洲坚果Hinde(H2)嫁接苗为试验材料,采用田间试验方法研究了植苗时间、植苗方法和苗木类型对澳洲坚果植苗成活率的影响。结果表明:用2年生营养袋苗于9月采用树盘作集水盘浇定根水加覆盖地膜方法植苗,苗木成活率可达94%以上。该方法建园植苗成活率高,可有效降低新建园生产成本,提高嫁接苗利用率。

基于红边参数的水浇地与旱地春小麦各生育期叶绿素最佳估测模型比较研究

通过分析水浇地与不同类型旱地春小麦红边参数变化规律,利用与春小麦叶绿素含量相关性最好的红边位置,分别建立水浇地与旱地春小麦叶绿素含量最佳估测模型。结果表明:春小麦的红边位置表现出水浇地>阴坡旱地>半阴/阳坡旱地>阳坡旱地的特点。起身期到扬花期,各地类春小麦红边位置均偏向长波方向,扬花至乳熟期,又偏向短波。水浇地与阴坡旱地春小麦的红边在起身期和乳熟期存在"单峰"现象,而在其他各期均为"双峰";半阴/阳坡旱地在抽穗和扬花期"双峰"明显,在起身、拔节和乳熟期表现出"单峰"现象;阳坡地在各生育期均为"单峰"现象。整个生育期,水浇地春小麦的红边面积最大,阳坡地的最小。起身期至乳熟期,水浇地与旱地春小麦叶绿素含量线性模型的拟合R2和检验R2均大于0.81,RMSE均小于1.70,说明可以利用红边位置预测各地春小麦叶绿素含量。

元谋干热河谷坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化

在元谋干热河谷土壤侵蚀特征分析的基础上 ,对坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化进行了模拟研究。结果表明 ,土壤侵蚀造成表层耕作土壤的物理性能下降、养分流失和水分入渗能力降低。表层耕作土壤的容重比下层土壤低 12 7% ,总孔隙度高 10 9% ,有机质高 37 3% ,12 0min累计入渗总量是下层土壤的 1 6～ 2 2倍。模拟土壤侵蚀与土地生产力关系的小区试验结果显示 ,坡耕地每流失 1cm表土 ,土地生产力水平平均下降 4 5 4 %

贵州旱坡地地下滴灌条件下猕猴桃需水规律研究

为了提高猕猴桃的产量和品质,贵州省修文县山区现代水利项目以及重点县小农水项目等对猕猴桃园实施了各种节水农业技术改造,但由于缺少对猕猴桃的节水型灌水技术、灌溉模式和灌溉制度的集成研究,导致项目在规划、设计和实施等方面缺乏理论依据,对已建猕猴桃节水灌溉工程的合理运行缺乏科学指导。因此,针对当地特殊的地理环境,在旱坡地地形条件下开展猕猴桃地下滴灌需水规律试验研究,在高效节水灌溉、农业种植结构调整、农业水价改革等方面具有广泛的应用前景。

广东旱坡地春玉米高产栽培研究──以河源市灯塔盆地为例

本文在对河源市灯塔盆地的旱坡地进行春玉米高产栽培试验示范研究的基础上，根据玉米的生物学特性，提出了旱坡地春植玉米的适宜品种、播种期和高产栽培技术措施，为广东省充分利用旱坡地资源，发展玉米生产提供了科学依据.

旱坡地大水平沟种植对养分流失和作物产量的影响

通过在黄土丘陵区旱坡地布设大水平沟种植和常规平播种植的对比试验，初步研究了旱坡地大水平沟种植方式对养分流失和作物产量的影响。结果表明：卑坡地采用了大水平沟种植具有明显的减少水土流失和养分流失的功效及明显的增产效果。并对大水平沟的增产机理及大水平沟种植和常规平播种植的肥料利用效率进行了分析。