播种方式对丘陵旱地套作小麦立苗质量、产量及效益的影响

【目的】西南冬麦区小麦主要分布于丘陵旱地并与玉米等作物间套种植,机械化程度低,种植效益差。测试以微耕机驱动的小型播种机播种性能与适应性,为提高播种立苗质量和效益奠定基础。【方法】2010—2011、2011—2012年在丘陵旱地不同土壤类型上进行不同播种方式对小麦播种立苗、生长发育、产量建成及经济效益的影响研究。设计处理包括:对照(旋耕整地+人工挖窝播种、施肥),2B-4机播(播前施肥旋耕+机械化播种),2BFS-4(旋耕整地+机械化一次性播种施肥)。【结果】处理之间立苗质量差异在播种阶段干旱较重的2010—2011年度表现最为明显,2B-4处理出苗较快较匀,生育前期、中期的个体与群体质量显著优于对照和2BFS-4处理,不同土壤类型上的表现趋势基本一致。2B-4、2BFS-4处理的播种效率显著高于对照,播种成本显著低于对照,其不同年份、不同土壤类型的平均产量,分别比对照增产12.7%和8.9%,平均年纯收益分别对照提高70.6%和50.6%。【结论】综合立苗质量、产量、效益及年份效应,2B-4型单播机是适宜丘陵旱地生产条件的成熟小麦播种机,值得大力推广应用。

不同降雨等级下耕作措施对坡地产流产沙的影响

探明川西丘陵区沙壤土在横坡和顺坡垄作下水土流失特征,可为该区不同降雨等级下的土壤侵蚀有效防控提供依据。本文基于蒲江县朝阳水库的4个坡耕地径流小区连续4年的观测数据,对10°和20°坡度下横坡垄作和顺坡垄作在不同降雨等级下的产流产沙进行统计分析,结果表明:大雨和暴雨是该区发生频次较高的侵蚀性降雨类型,且集中发生于7—8月;小雨和中雨基本不引起土壤侵蚀。各小区径流系数均随降雨等级增加呈增加趋势,顺垄小区的径流系数在暴雨时达到最大,是对应横垄小区的1.33~3.81倍。在同一耕作措施下,10°和20°坡度小区的径流系数相当。含沙量随降雨等级呈先增加后减少的变化趋势,在大暴雨时含沙量达最大,坡度的作用较明显。随着降雨等级的增加,各小区的径流深的离散程度逐渐变小,说明大暴雨和特大暴雨下土壤前期含水量作用不明显,但产沙量呈不规则变化,特大暴雨的产沙量反而小于大暴雨。通过建立产流产沙量和降雨量、降雨历时之间的回归方程可知,径流深的模拟效果较好,但产沙量的模拟效果欠佳。总体来看,坡耕地产流产沙量并没有随降雨等级的增加而增加,特大暴雨下横垄小区的含沙量高于顺垄小区,但产沙量却小于大暴雨时期,说明不同降雨等级下坡耕地产沙作用机制较为复杂。

2000-2015年豫西黄土丘陵区土地利用变化及景观生态风险评价

以豫西黄土丘陵区为研究对象,基于2000年、2010年和2015年的土地利用数据,通过土地利用面积空间变化、转移矩阵和土地利用动态度指标分析了2000—2015年豫西黄土丘陵区的土地利用动态变化特征。按照5 km×5 km格网将研究区划分为1069个生态风险评价单元,根据土地利用类型占比、景观脆弱指数及扰动指数构建生态风险指数,利用半变异函数和空间自相关等空间分析方法,开展豫西黄土丘陵区2000—2015年土地利用变化及景观生态风险空间分异特征评价。结果表明:豫西黄土丘陵区以林地、耕地为主,占研究总面积的83%以上,2000—2015年土地利用类型的转化强度也在不断增加,耕地、林地向建设用地转换最为明显;2000—2015年,景观生态风险整体呈现上升趋势,高生态风险区的基质景观类型以耕地为主;生态风险值的空间集聚形态主要以低—低集聚和高—高集聚为主,呈现低—低集聚区域增加、高—高集聚区域先增加后减少的趋势。

川西丘陵地区黄色母质发育土壤的系统分类

对四川盆地西部丘陵地区分布的几种黄色母质发育的土壤 ,以系统分类的原理和方法进行分类 ,并与现有发生学分类进行参比。代表性剖面研究结果表明 :这些土壤分别被划归富铁土、淋溶土和雏形土等 3个土纲。

辽西黄土丘陵区坡耕地土壤侵蚀研究

采用一次回归正交组合设计 ,利用野外人工模拟侵蚀降雨试验对辽西黄土丘陵区坡耕地土壤侵蚀进行了研究 ,探明了影响该区坡耕地土壤侵蚀的主要因子依次是降雨侵蚀力 (R)、雨前土壤含水量 (W)、作物盖度 (C)和地面坡度 (S)及其作用机理 ,根据试验结果建立了土壤侵蚀预测数学模型 ,为坡耕地土壤侵蚀的计算。

欠发达农区经济发展中的农户行为——以豫西山地丘陵区为例

根据对河南西部山地丘陵区10个县(市) 332家农户的调查分析,欠发达农区制约区域发展的农户行为包括:①农户生产经营信息来源具很大局限性;②农户收入严重依赖自然条件;③农村剩余劳动力转移存在着意识障碍,农民对非农业参与意识不强;④农户贷款积极性不高且贷款多为维持日常生活需要;⑤农户更加期望用新增加的收入改变家庭生活状况,而不是发展生产。进一步的量化模型分析,揭示了农户收入在山区、丘陵和平原环境下受相关变量影响程度的差异,以及自给性与商品性生产不同比例农户在区域发展中的作用。文章讨论了从农户行为角度研究区域发展问题,并基于对农户行为的分析,对研究区域的经济发展思路提出相关建议。

川西丘陵地区土壤湿害问题研究

以名山县为主要研究区 ,结合当地的情况和湿害的类型进行分析 ,指出该地区的土壤湿害可分为表湿型、下湿型、盐硝型和返酸型 ,由气候、地质、土壤质地等几种自然因素和人为因素造成 ,应采取开沟排水、半旱栽培、用养结合、调整作物结构等措施以减少土壤的湿害 。

西部黄土丘陵区不同草地土壤侵蚀对侵蚀性降雨的响应

[目的]研究西部黄土丘陵区人工和天然草地对不同类型侵蚀性降雨的响应,为该区植被建设和水土流失防治提供指导。[方法]利用甘肃省定西市安家沟径流场2007—2015年的观测数据,分析侵蚀性降雨因素对坡度为20°的人工草地和天然草地土壤侵蚀的影响。[结果]西部黄土丘陵区的侵蚀性降雨分布在5—9月,其中7—8月的侵蚀性雨量较大,其侵蚀量占年均侵蚀的70%以上。两种不同类型的草地侵蚀量均与PI10相关性最好。该区域侵蚀性降雨主要是中雨和大雨,造成的草地侵蚀量占年均侵蚀的86%。中、高雨强型降雨的侵蚀量分别占人工、天然草地总量的90.8%和91.2%,其侵蚀量与PI10,PI30呈较好的幂函数关系。大于300 MJ·mm/(hm2·h)的高侵蚀力型降雨引起的侵蚀量最大,分别占人工、天然草地总侵蚀量的32.3%和33.4%;50~100MJ·mm/(hm2·h)的中侵蚀力型降雨次数最多,而引起人工、天然草地的侵蚀占相应总量的26.0%和29.1%。[结论]人工草地(盖度75%~82%)和天然草地(盖度>80%)的侵蚀性降雨量标准分别为11.3和11.9mm,最大I10标准分别为10.4和11.7mm/h。天然草地比人工草地具有更好的水土保持效果。

降雨特性和坡度对辽西低山丘陵区坡耕地褐土溅蚀的影响

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土为研究对象,采用人工模拟降雨试验研究降雨特性和坡度对溅蚀的影响。结果表明:随着降雨强度的增大,5°和10°溅蚀量分别由6.86g/cm和8.13g/cm增加到14.21g/cm和16.00g/cm,增加幅度为48.47%~209.81%;不同溅蚀距离内的溅蚀量表现为0~5cm>5~10cm>10~15cm>15~20cm>20~25cm,溅蚀距离0~5cm范围内的溅蚀量(75mm/h)为7.29g/cm,占0~25cm范围内总溅蚀量(16.00g/cm)的45.56%,溅蚀距离20~25cm范围内的溅蚀量仅占9.88%。溅蚀量与降雨强度和溅蚀距离均具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.8以上。随着降雨时间的延续,溅蚀量逐渐增加,但溅蚀量增长率呈减小的趋势;降雨历时由5min增加到10min时溅蚀量增长率最大。溅蚀量和降雨历时之间具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.9以上。随着降雨强度发生变化时,溅蚀团聚体空间分布规律也随之发生改变。各径级团聚体的溅蚀距离均随降雨强度的增大而增大,2~5mm团聚体由30mm/h的0~5cm扩大到75mm/h的0~15cm。溅蚀团聚体以粒径<1mm为主,小粒径团聚体溅蚀距离和溅蚀量均大于大粒径团聚体,>5mm团聚体并没有迁移。5°总溅蚀量、上坡溅蚀量、下坡溅蚀量、净溅蚀量(75mm/h)依次为14.21,3.54,10.67,7.13g/cm,10°依次为16.00,3.85,12.15,8.30g/cm,与5°相比显著增加12.60%,8.76%,13.87%,16.41%,下坡溅蚀量大于上坡溅蚀量。

四川简阳大耳黑山羊在鄂西高寒山区的适应性观察

鄂西高寒山区利川市从四川简阳引入大耳黑山羊，经３ａ的饲养观察，生长发育正常，增重速度快，板皮质量好，各项生理指标正常，繁殖性能比原产地略有提高，年平均产羔率由原产地的１９４％提高到２１５％，发病较少，表现出良好的适应能力。

城乡统筹视野下西部“丘区”土地流转分析——以四川省乐山市井研县大水湾村为例

统筹城乡发展是缩小城乡差距的重要举措,按照中央的部署,城乡社会经济发展一体化体制与机制将在2020年基本建立。西部丘陵地区多是偏远的农村,自然条件不好,经济比较落后,产业化发展不足。受诸多不利因素影响的西部丘陵地区如何实现土地流转与城乡统筹是新农村建设中亟待解决的重要问题。位于西部丘陵地区的大水湾村,因地制宜,选择了茨竹种植和生态养殖为主导产业,对土地实行了流转,实现了土地的规模化经营,增加了农民的收入并提高了土地的比较效益。大水湾村城乡统筹、土地流转的成功试验为西部丘陵地区提供了很好的参考。

豆-麦复种模式对豫西丘陵区土壤团聚体及碳氮含量的影响

为了探究豆-麦复种模式对豫西旱作农田土壤团聚体稳定性及C、N含量的影响,在2014—2019年采用田间定位试验,设置玉米-小麦复种模式(CK)、花生-小麦复种模式(PW)和大豆-小麦复种模式(SW)3个处理。于2019年10月采集0~20 cm和20~40 cm土层土壤样品,利用湿筛法分析了土壤水稳性团聚体组成、稳定性以及团聚体各粒级有机碳和全氮含量。结果表明:土壤水稳性团聚体主要分布在0.25~2 mm粒级(占40.6%~64.9%),与CK相比,PW和SW处理可显著增加0~20 cm和20~40 cm土层>2 mm、0.25~2 mm粒级水稳性团聚体比重。在0~20 cm土层,PW和SW处理下>0.25 mm水稳性团聚体(WR0.25),与CK相比分别显著增加11.0%、15.3%,土壤不稳定团粒指数(ELT)分别显著降低20.7%、34.2%,土壤团聚体平均质量直径(MWD)分别显著增加7.7%、20.4%,几何平均直径(GMD)分别显著增加25.5%和42.4%,分形维数(D)分别显著降低10.2%、14.5%。PW和SW处理使0~20 cm土层>2 mm粒级团聚体有机碳、全氮含量分别较CK增加18.1%、51.2%和24.5%、81.6%,0.25~2 mm粒级团聚体有机碳、全氮含量分别较CK增加20.1%、29.9%和21.2%、24.6%,3种复种模式下0~20 cm土层的有机碳、全氮含量高于20~40 cm土层。SW处理在0~20 cm土层的>2 mm、0.25~2 mm、<0.053 mm粒级团聚体对土壤C和N的贡献率显著高于CK处理,分别高出143.1%、14.6%、39.2%和105.6%、13.9%、53.2%。综上所述,大豆-小麦复种模式长期种植能显著提升土壤C、N含量,促进土壤大团聚体的形成和稳定,对改善农田0~20 cm耕层土壤团聚体稳定性具有显著的效果。

豫西浅山区不同世代刺槐林土壤养分与结构特征

【目的】探究林木对立地质量的影响是人工林可持续经营研究的重要方向,研究刺槐人工林多代更替经营过程中土壤结构与养分的变化情况,可以为刺槐人工林多代经营目标下土壤地力调控措施的制定提供理论依据。【方法】本研究以豫西浅山丘陵区相同龄级的一代、二代、三代刺槐林及对照无林地为研究对象,对其土壤养分与结构特征进行了比较研究。【结果】(1)本研究中刺槐一代林到二代林土壤养分显著增加(P <0.05)。在表土层(0~5 cm)中,有机质、全氮、硝态氮含量分别增加了94.0%、91.0%、169.4%,在10~20 cm层分别增加了82.77%、61.14%、343.35%,在40~60 cm层分别增加了53.25%、21.60%、556.20%,一代林地全氮含量在各土层由浅到深分别为0.63、0.39、0.29、0.28 g/kg。刺槐二代林和三代林土壤养分含量整体差异不显著。与对照地相比,刺槐一代林地的有机质、全氮、全磷含量均显著低于对照(P <0.05),但对照地的硝态氮含量显著低于一代林地(P <0.05)。土壤表层养分含量高于深层,且随世代的增加养分含量在上层土壤的增量大于深层土壤。从化学计量学角度分析,各土层中一代林地的C/P、N/P都表现出高于二、三代林地。相比于有机质和全氮含量,随世代增加过程中C/N值较为稳定,深土层的C/P与N/P较稳定。从一代林到三代林,表土层和10~20 cm层的C/P的增幅大于N/P的增幅。(2)从土壤密度、孔隙度、团聚体反映的土壤结构性看,非毛管孔隙度在10~20 cm处,二代林地、三代林地相比于一代林地分别增加了11.4%,21.4%,在40~60 cm层也随世代增加呈上升趋势。土层越深各代际林地间土壤密度变化幅度越大,除表土层外,土壤密度在其他各土层随世代总体呈下降趋势。各样地土壤表层水稳性团聚体数量及稳定性表现为对照地>二、三代林地>一代林地。从整体上看,土壤结构表层优于深层,二、三代林地优于一代林地。(3)基于土壤养分与结构性质的主成分分析表明,林木对深层土壤的作用明显,二、三代林地土壤状况显著优于一代林,二代林地的表层土壤性质优于三代,深层土壤三代优于二代。【结论】在豫西浅山区,刺槐林经营世代更替对土壤养分和结构有明显的影响,一代林到二代林经营过程中土壤养分含量显著增加,表层养分增量大于深层,土壤结构得到改善,经营到三代林维持相对稳定。在世代增加过程中碳素比氮素积累的速度快,且碳氮的供应能力小于磷,代际更替过程中存在着养分失衡加重的问题。

褐土与棕壤坡耕地细沟侵蚀发生的阶段性水沙变化

为深入探究辽西低山丘陵区坡耕地土壤侵蚀机理,以该区的典型土壤类型褐土和棕壤为研究对象,采用室内人工降雨模拟试验,研究3种坡度(5°,10°,15°)和3种降雨强度(40,60,80 mm/h)下细沟侵蚀发生的阶段性水沙变化过程。结果表明:褐土与棕壤坡面侵蚀过程可划分为3个阶段,即细沟侵蚀之前阶段、跌坎发育阶段和细沟侵蚀快速发育阶段;细沟侵蚀之前的面蚀阶段,同一坡度条件下,褐土与棕壤随雨强的增加,坡面流速呈增大趋势,而在同一雨强条件下,坡度对流速的影响并无明显规律;细沟侵蚀阶段,当坡度一定条件下,褐土与棕壤细沟内、细沟间的流速随雨强的增加而增大,当雨强一定时,褐土与棕壤随坡度的增加细沟间流速增加;细沟侵蚀阶段流速表现为细沟内流速>坡面流速>细沟间流速;细沟侵蚀快速发育阶段2种土壤产生的径流量占总径流量的80%以上,土壤侵蚀量占总侵蚀量均在70%以上,且棕壤对总体侵蚀量的贡献更稳定,更易发生细沟侵蚀。整场降雨的侵蚀方式是面蚀向细沟侵蚀的转变,坡面一旦发生侵蚀,细沟侵蚀对坡面总侵蚀的贡献更大。

辽西低山丘陵区褐土和棕壤坡耕地溅蚀过程模拟

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土和棕壤作为研究对象,采用人工模拟降雨试验对比研究2种土壤的溅蚀差异。结果表明:褐土和棕壤不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率差异较大。不同降雨强度下,棕壤溅蚀率均随降雨历时呈现递减并趋于稳定的趋势;褐土溅蚀率随降雨历时的变化可以划分为缓慢增长阶段、迅速增长阶段、快速下降阶段和相对稳定阶段。褐土的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为20~25 min;棕壤的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为10~15 min。褐土向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著二次多项式关系,而棕壤向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著对数关系。

辽西褐土和棕壤溅蚀效应与团聚体分选特征

为了探究辽西低山丘陵区坡耕地土壤溅蚀机理,选取褐土和棕壤为研究对象,采用人工模拟降雨试验研究一定降雨能量下土壤溅蚀量与团聚体分选特征。结果表明:1)褐土和棕壤不同方向溅蚀量以及净溅蚀量与溅蚀距离呈对数递减关系。不同水平距离范围内,褐土下坡溅蚀总量是上坡溅蚀总量的4.25倍,棕壤下坡溅蚀总量是上坡溅蚀总量的4.85倍。褐土和棕壤水平距离为0~5 cm时溅蚀量和其他水平距离溅蚀量呈极显著差异。2)溅蚀对褐土和棕壤大团聚体富集作用与损耗作用的临界团聚体粒级为1 mm,当团聚体粒级>1 mm时,棕壤的富集率明显大于褐土;当团聚体的粒级<1 mm时,褐土的团聚体富集率明显大于棕壤。3)褐土和棕壤在各水平距离范围均未出现>5 mm的水稳性团聚体,>0.50~1.00 mm水稳性团聚体和>0.25~0.50 mm水稳性团聚体均出现在试验设计的水平距离范围内,褐土相比棕壤>0.25~1.00 mm粒级的团聚体,随水平距离的变化不管是增大幅度还是减小幅度,均表现为褐土大于棕壤。褐土和棕壤不同水平距离范围内各个粒级水稳性团聚体平均质量直径均<1 mm,褐土随着水平距离的增大团聚体平均质量直径表现为先增大后减小,棕壤随着水平距离的增大团聚体平均质量直径表现为逐渐减小。

晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析

晋西黄土丘陵区是黄河流域水土流失严重区和重点治理区,也是国家重点生态功能区,揭示其土地利用变化及生态环境变化趋势,对黄河流域生态保护和高质量发展特别是水土保持、植被恢复策略的调整优化具有重要的参考价值。利用1980年、2000年、2010年、2018年土地利用/覆被数据,对晋西黄土丘陵区各类土地增减转移、动态变化程度进行分析,并采用土地覆被状况指数、生态环境质量指数及土地转型的生态贡献率等指标,分析了土地利用类型变化的生态环境效应。结果表明:1980年以来土地利用变化较为显著,耕地面积减少497 km~2,林草地小幅增长,建设用地成倍扩张;土地利用类型转移较为频繁,山地丘陵是土地转型热点区域,耕地向草地转化为主流;近40 a来综合土地利用动态度为0.15%,2000—2010年土地利用类型变化相对剧烈;土地覆被状况指数和生态环境质量指数均有所提高,整体向好发展,各类用地转为高覆盖度草地和林地是促进生态环境改善的主要因素。

辽西低山丘陵区不同年龄荆条冠层截留降雨模拟实验研究

为揭示辽西低山丘陵区不同年龄荆条冠层降雨截留的变化规律,采用人工模拟降雨动态监测荆条冠层降雨截留情况,并建立了经验模型。结果表明:荆条冠层未截留量与降雨量呈线性显著正相关,且随年龄增加,未截留量的增加速率减小;250 min时未截留率趋向稳定为1年生91.87%>2年生89.75%>3年生85.08%>4年生79.00%,未截留率与降雨量显著正相关;荆条截留量随着降雨量的增加而增加,在250 min时4年生为(5.25±0.49)mm>3年生(3.73±0.65)mm>2年生(2.60±0.23)mm>1年生(1.93±0.55)mm,且1、2年生荆条截留量趋向稳定;250 min后冠层截留率逐渐变小并趋向稳定值,4年生21.00%>3年生14.92%>2年生10.25%>1年生8.13%;荆条附加截留量4年生为(0.27±0.03)mm>3年生(0.17±0.04)mm>2年生(0.14±0.01)mm>1年生(0.09±0.02)mm。揭示了不同年龄荆条冠层截留降雨的基本规律,验证了附加截留量,为进一步研究荆条的生态水文效应提供了科学的理论依据,对水土保持树种优选和辽西地区水土流失治理具有一定的指导意义。

豫西黄土丘陵区生态经济型防护林营造技术研究

在河南省西部的黄土丘陵地区，选用以苹果等树种为主，采取团状成块、与耕地间隔分布果园式布局，营造高标准生态经济型防护林，仅５年时间，就使森林覆被率由过去的５．８％提高到２５％．对改善农田气候，防止水土流失，保障农业丰收具有重要作用．与传统的防护林种比较，其经济效益和防护效益都更为显著．

辽西低山丘陵区地面温度的变化特征

用辽宁西部丘陵山区1953—2012年地面温度资料,用气候倾向率等气候诊断分析方法,研究地面温度年际、季节变化趋势和特征。结果表明,地面年平均温度(Td)气候倾向率为0.392℃/10 a,突变点在1989年,温度升高1.7℃;地面年平均最高温度(TdG)气候倾向率为0.155℃/10 a,突变点不明显;地面年平均最低温度(TdD)气候倾向率为0.622℃/10 a,突变点在1994年,温度升高2.7℃。春季T d,T dG,TdD气候倾向率分别为0.497,0.585,0.646℃/10 a,突变点前后温度分别升高1.7,2.6,2.9℃;夏季T d,TdG,TdD气候倾向率分别为0.266,0.206,0.342℃/10 a,突变点前后T d升高1.2℃,TdD升高1.6℃;秋季Td,TdG,TdD气候倾向率分别为0.924,0.116,0.630℃/10 a,突变点前后T d升高1.1℃,TdD升高2.8℃;冬季Td,TdG,TdD气候倾向率分别为0.464,0.300,0.865℃/10 a,突变点前后温度分别升高1.9,1.7,3.4℃。研究结果可为辽西山地小流域综合治理,合理安排农业工程项目提供气候依据。