黄土高原沟壑区梁坡地土壤有机碳质量分数与土地利用方式的响应

通过对比分析陕西省王东沟流域梁坡地上农地、果园、人工林地、草地和苜蓿Medicago sativa地土壤有机碳质量分数及其在土壤剖面上分布差异,研究土地利用方式对土壤有机碳的影响。结果表明:果园土壤有机碳质量分数比农地低2.2%,人工林地、草地和苜蓿地分别比农地高25.3%,17.1%和11.6%;土壤有机碳质量分数在土壤剖面上随着土层的加深而降低,不同土地利用方式下土壤有机碳在剖面上的分布特征不同。不同土地利用方式下,土壤全氮与土壤有机碳存在极显著相关关系。

晋西黄土残塬区“九五”高产型农业综合发展研究

在明确晋西残塬区“八五”农业科技攻关现状、提出“九五”高产型农业综合发展总体思路的基础上 ,面对“九五”旱情 ,重点对晋西残塬区“九五”期间高产型农业综合发展研究的任务、考核目标及主要技术经济指标、解决的关键技术、取得的重大科技成果、试区建设、成果转化与产业化。

黄土丘陵沟壑区现代沟道农业及其可持续发展

现代沟道农业是黄土丘陵沟壑区人地耦合发展形成的一种新兴农业地域类型,其可持续发展对于区域农业高质量发展、“三生”空间优化和乡村振兴具有重大现实意义。从人地系统科学认知出发,对现代沟道农业的内涵、可持续发展方向、典型发展模式和保障体系进行了探讨,并进行了相关研究展望,为系统认识黄土丘陵沟壑区沟道农业模式,推进农业可持续发展提供了理论参考。主要结论:①沟道农业是乡村地域系统的重要功能类型,具有多尺度、多层次的特点,其可持续发展应从微观、中观和宏观3个层面,协同解决土壤生态系统、农田生态系统和农业地域系统的可持续发展问题。②保障粮食安全和生态安全,积极推进农业结构调整,发展多功能农业,通过“3C”模式,即农业自身内循环、农业外循环、基于农业多功能的农业大循环,实现生产结构优化、产业链条延伸和城乡功能互补。③创新推广土地综合整治带动模式、农业结构调整带动模式、特色资源综合开发模式和土地流转规模生产模式,有助于农业提质增效和农业高质量发展。④拓展地理学与其他学科的交叉研究,深化“理论−实践”贯通式研究,探索建立涵盖技术研发与应用、人才培养、政策制度支撑等内容于一体的农业生产保障体系,全面提升沟道农业资源利用效率和综合生产效益,推动沟道农业现代化。

切沟侵蚀测量方法研究进展

通过Web of Science高级检索与人工筛选获取截至2019年的切沟侵蚀定量研究文献,总结主要切沟侵蚀测量方法的发展趋势和特点,比较各方法的优缺点。研究表明,切沟侵蚀测量方法可分为接触与非接触测量2大类,下分测针法等共8类,根据搭载平台可细分为14种方法,其中应用最多的是航空遥感解译法与卫星遥感解译法。各方法主要呈3种发展趋势:快速增加、先缓慢后快速增加、缓慢增加,分别以机载运动恢复结构(Structure from Motion,SfM)立体摄影测量法、卫星遥感解译法与机载激光扫描法为代表。利用精度等9个指标对各方法进行对比发现,不同方法的适用对象不同,断面测量法总体精度不高,但简易高效,可用于野外切沟快速调查;实时动态差分GPS精度高、速度快,是野外切沟测量的有效方法;SfM法相比传统摄影测量法优势明显;遥感解译法适合大尺度切沟时空分布特征研究。研究结果可为合理选择切沟侵蚀测量方法提供参考。

黄土高原沟道农地转换特征及影响机制初探

生态建设和土地整治工程驱动黄土高原沟道土地利用及农业生产发生较大变化,为探讨其农地转换特征及影响机制,以延安市地处黄土高原丘陵沟壑区的8个区县为研究区,选取2000—2005、2005—2010、2010—2018年3期24幅Landsat TM/OLI数据,采用CART决策树分类方法提取出研究区的沟道农地分布并分析其空间变化,构建时空地理加权回归模型,挖掘延安市沟道人地系统特征,探究其空间要素沟道农地的时空转换及其影响机制。结果表明:近20年延安市沟道农地呈现发散式分布、阶段性扩展且总体波动式收缩趋势,重心整体向北迁移;加入时间序列坐标的时空地理加权回归在沟道农地转换研究中具有较强的适用性,社会经济因素是近20年延安市沟道农地转换的主要驱动力,且影响效应呈现逐年上升态势;延安市沟道农地转换的不同驱动因子系数时空分布各异,人口因子和坡度因子的作用强度始终处于主导地位,地均GDP因子高值分布区在北部和中西部地区,形成“核心边缘”的漏斗状格局,其变化趋向于核心“流动”。黄土高原沟道农地发展变化受多种因素驱动,地区本底差异及不同的行为主体促使沟道农地发展变化趋于不同方向,但根本上均受国家及区域重大发展政策导向的影响。

黄土高原沟道耕作转型时空特征及启示——以延安黄土丘陵沟壑区为例

深入开展黄土高原沟道农地转型过程特征与模式研究,可为黄土高原沟道人地关系演化规律探究和农业多功能转型提供科学参考。本文以延安市的黄土丘陵沟壑区为例,选取2012—2018年研究区12幅Landsat数据,利用CART决策树提取沟道农地分布信息,结合高清遥感影像数据和野外实地考察,分析研究区沟道耕作转型过程,进而揭示该区域沟道耕作转型的内在机制。结果发现:①研究区沟道耕作重心由1100~1300 m范围向800~1100 m的低海拔地区转移,且坡度范围主要集中在0~16°。②研究区沟道耕作向集聚转型,尤其在小空间尺度上沟道耕作集聚特征更加明显,沟道耕作转型可总结为6种地域模式,其转型过程主要受经济社会因素和政策因素的驱动。③黄土高原沟道耕作由耕作区域内广种薄收的纯农粗放生计方式向生态经济下的集约化转型,由传统农业向现代沟道农业转换,功能趋于多元化,人地系统发展趋于协调高效。研究结果不仅对探讨黄土高原沟道乡村土地利用转型、生态文明建设、人居环境改善及乡村产业发展具有参考价值,对深入理解黄土高原沟道人地系统绿色可持续转型也具有启示意义。

黄土高原沟道农业系统与优化模式

黄土高原沟道农业是现代人地关系耦合发展的一种新兴农业地域类型,其可持续发展对于区域农业提质增效、乡村振兴和黄河流域高质量发展具有重大现实意义。本文基于人地系统科学原理阐述了沟道农业的概念内涵、科学认知、优化模式及其保障政策。结果表明:(1)沟道农业可持续性应遵从“要素—系统”到“结构—功能”,注重“沟坡水土保持、流域生态建设与区域乡村振兴”的多目标有机结合。同时,处理好宏观与微观效益的关系以及不同尺度的沟道水土构型、农田景观、农业系统的层次体系,深化贯通式研究,全面揭示沟道农业发展演变过程及其微观作用机理。(2)总结了沟道农业优化模式,搭建了不同模式的框架图,建议完善相关的技术与制度保障体系,以支撑实现区域乡村振兴和黄河流域高质量发展目标。(3)新时期黄土高原现代沟道农业高质量发展应立足于人地系统科学前沿,全面构建现代沟道农业系统理论与方法,深入探究优化沟道农业生产方式和创新经营管理模式的新途径。(4)基于要素流、产业链、流通网,面向SDGs目标和乡村振兴、粮食与生态安全,深入探究不同尺度沟道农业状态评估与情景模拟,服务支撑区域现代化建设决策。黄土高原沟道农业系统特征与优化模式研究,是推动农业地理学研究理论与方法创新,进而为黄土高原农业高质量发展提供科学依据的重要途径。

黄土丘陵沟壑区农业生产情景模拟及优化

黄土丘陵沟壑区沟道农业是现代人地关系耦合发展的一种地域新类型,深入研究其生产特征及优化途径对于促进区域农业提质增效、推进乡村振兴和黄河流域高质量发展具有重要现实意义。以延安宝塔区作为典型案例,通过建立模糊量化有序加权平均的结构优化模型,模拟分析黄土高原沟道农业生产结构转型特征,研究提出沟道农业优化调控地域模式。研究表明:①设置了维持现状型、经济优先型、可持续导向型和一季改两季型等四种沟道农业生产情景,不同地域类型及其不同发展导向决定着农地利用的多宜性和经营方式的多样性。②不同类型区沟道农业发展演进成因及其机制存在明显差异,不同情景下沟道农业结构演变的特征与优化模式各异,农业规划、政策与技术因素对沟域尺度的沟道农业生产发展分异影响显著。③沟道农业的组织机制和技术创新,亟需着力解决三重关系、推进四种转变、实现四个优化,促进农业生产由广种薄收转向集约高效,农村经济由单一农业转向三产融合,进而实现沟道边坡植被改善、坝地种植结构优化、农业规模经营提高和乡城一体互动发展。