盘锦灌区农田水利设施与水稻的相互影响及建议

研究盘锦灌区农田水利设施与水稻的相互影响,结果表明:农田水利设施能够通过提高水稻生产效率、降低水稻生产成本和扩大水稻收获面积的途径促进水稻产量的提高;同时,水稻通过影响需水、农户收入、缴纳的灌溉费用,进而影响农田水利设施的需求与建设。此外,还提出了推进农田水利设施建设、水稻增产和水稻综合利用的建议。

榆林市榆阳区高标准农田项目建后管护调查及对策

建后管护是确保高标准农田效益长效发挥的关键。调查了陕西省榆林市榆阳区高标准农田建设项目建后管护情况,摸清高标准农田项目建后管护存在的问题,结合各地的管护经验模式,提出了相关建议,为改进完善高标准农田建后管护提供可行性对策。

设施农用地巡查管理系统建设与应用研究

本文围绕设施农用地巡查管理面临的困境,探讨设施农用地巡查管理系统的建设与应用方法,研究以关系数据库的形式存储和管理设施农用地空间数据,并实现设施农用地手机端巡查、巡查云上传。此外,使用FreeMarker技术自动生成巡查分析报告,研究基于GeoJSON格式的空间数据展示技术。结果表明,巡查工作成效提升显著,设施农用地违规使用现象得到有效遏制。

过量施肥对设施农田土壤生态环境的影响

采用调查研究与化学分析相结合的方法,对设施农田土壤生态环境恶化的原因进行了初步研究。结果表明,长期过量施肥导致了设施农田土壤环境的恶化。土壤速效P、速效K累积量很高,分别达691.9和623.5 mg.kg-1,100%处于高水平;碱解N含量较低,平均为138 mg.kg-1;土壤盐分含量为0.168%,80%的样本出现盐渍化现象;土壤pH值呈下降趋势,较露地下降了0.3;有机质含量较低,平均值为16.5 g.kg-1;土壤有效Zn、Mn、Cu含量都处于中高水平,大量元素和微量元素的比例失调。

用熵权法和改进TOPSIS模型评价高标准基本农田建设后效应

规范评价实施效果对科学开展高标准基本农田建设具有重要意义。该文以山地丘陵区3个农业产业化进程梯度差异明显的高标准基本农田建设示范县——重庆市江津区(YQ-I)、铜梁区(YQ-II)、梁平县(YQ-III)为样区,以土地整治项目为样点,选取新型经营主体数量、土地流转规模等10项指标,构建了高标准基本农田建设后经济-社会效应评价指标体系,并将熵权法和改进TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型应用于评价。结果发现,在影响经济-社会效应的各项指标中,适度规模化经营面积、项目后期管护农民参与度、农民参与项目施工收入等3项指标处于重要级,指标值变差大、影响强;农民人均农业年收入变化、整治工程村民满意度、项目后期管护措施到位度和农民参与项目施工人数等4项处于边缘级,指标值变差小、影响弱;其余指标处于次要级,影响程度居中。3个样区高标准基本农田建设后经济-社会综合效应与农业产业化进程关系密切,呈现为农业产业化进展快速型的YQ-I>进展加速型的YQ-II>相对缓慢型的YQ-III,效应等级分别为良、中、差;但单方面的经济效应和社会效应具有不平衡性,表现为指标等级分布不平衡、效应等级分布不平衡、研究样区内部不平衡;而随着农业产业化进程加快,经济效应和社会效应之间的差距在逐步缩小,表现为YQ-III、YQ-II和YQ-I中,经济效应贴近度与社会效应贴近度之间的差距依次为22.25、1.21和0.77倍。因此,通过农业产业化,山地丘陵区能有效地利用和发挥高标准基本农田建设的支撑作用,并通过新型经营主体更好地统筹高标准基本农田的建设与后续管护;而基于熵权法和改进TOPSIS模型的评价方法,能够有效用于高标准基本农田建设后经济-社会效应评价。

基于耕地质量评价和局部空间自相关的高标准农田划定

高标准农田建设是优化农田空间布局,改善耕地基础设施,提高耕地质量和综合生产能力的重要举措。而科学合理地划定建设区域是高标准农田建设的重要环节。以河南省焦作市为例,构建了耕地综合质量评价体系,并通过层次分析法对各个评价指标赋权。再结合理想点逼近法和局部空间自相关分析对高标准农田建设分区及时序提出了方案。研究结果表明:焦作市耕地整体质量较好,且在空间分布上体现出了较强的正相关性;利用局部空间自相关分析可将耕地分为4个高标准农田建设区域。

基于TOPSIS和BP神经网络的高标准农田综合识别

为提高耕地综合生产能力,适应农业现代化发展需求,我国提出了高标准农田建设的重大战略部署。高标准农田的识别是建设前选址和建设后评价的基础。本文以耕地图斑为基本单元,融合遥感影像等多源数据,从本底条件、空间形态、建设水平、生态防护等方面,构建农田综合质量多特性表征体系,采用逼近理想点排序法(TOPSIS)进行初步评价,再以人机交互的方式选取各质量等级农田的真值样本,进一步采用BP神经网络算法修正各特性权值,得到农田综合质量的精确评价结果,实现高标准农田识别。以吉林省大安市为研究区,研究结果表明:基于多特性表征体系的农田综合质量评价方法精度达到96%以上;研究区高标准农田面积广大,主要分布在耕地集中连片、道路通达、生态防护良好、具有农业现代化生产优势的东北部、中北部、西北部边缘和部分南部区域;当地已备案的高标准农田和未备案、有潜力的高质量农田区域均得到有效识别。

施用土壤改良剂对磷素流失的影响研究

以滇池设施农业土壤和坡耕地土壤为研究对象,采用外源施用土壤改良剂（硫酸亚铁FES,硫酸铝ALS,聚丙烯酰胺PAM）和土壤消毒剂（五氯硝基苯PCNB）的办法,在不同解吸时间和解吸类型的条件下,研究了土壤改良剂对土壤解吸过滤液中总磷（TP）和可溶性总磷（TDP）的浓度变化影响。研究显示：无论是在连续解吸（2~10 h）的长时间情况下,还是在两种解吸类型（2 h强度解吸和6 h连续解吸）的情况下,除PCNB外,FES,ALS和PAM都可以显著降低两种土壤过滤液中TP浓度（p〈0.05）。并且发现FES和PAM在连续解吸情况下,对设施农业土壤过滤液中TDP浓度变化具有显著影响,且在两种解吸类型下,还可以均显著降低两种类型土壤中的TDP浓度。野外田间试验表明：施加改良剂后,径流雨水中TP和TDP值也得到明显降低,FES,ALS和PAM的施用对降低P素流失具有明显的效果。可见,无论从解吸持续时间、解吸类型还是土壤类型方面看,FES和PAM都具有显著的防控P素流失的效果,适宜在滇池流域设施农业和坡耕地等土壤中应用。

高标准农田建设区域划定与项目区选址研究

以河南省新郑市为例,基于GIS和改进突变级数模型相结合的方法测度高标准农田建设的适宜性和空间稳定性指数,并以耦合协调度模型统筹适宜性和空间稳定性,从而明确高标准农田建设的区域,在此基础上通过冷热点分析遴选高标准农田建设项目区。结果表明,研究区较为适宜开展高标准农田建设,优先建设区、重点建设区、全面整治建设区和不宜建设区的面积分别为27 004.83、17 040.40、4 361.16、5 761.55 hm2。其中优先建设区应大力发展特色优质安全高效现代农业,重点建设区以整治项目为依托提升利用效率和效益,全面整治建设区以优化耕地布局和提升潜力为主,不宜建设区应注重修复提升地力、增强防灾抗灾能力。通过冷热点分析高标准农田建设的适宜性和空间稳定性耦合协调度在空间上的联系模式,实现了快速识别高标准农田建设项目区,结合研究区实际遴选了10个高标准农田建设项目区。同时,基于障碍度模型诊断识别各项目区的主要障碍因素,从而有针对性地指导各项目区有序开展高标准农田建设活动。

基于耕地综合质量的高标准基本农田建设

识别高标准基本农田建设环境适宜性及诊断具体建设内容,对于提高建设时序区域安排的科学性、合理性,提高建设内容的针对性等具有重要意义,也为县域耕地差别化管控、土地整治等提供参考。该文在分析高标准基本农田建设本底适宜性的基础上,构建了基于具体建设目标要求的耕地综合质量测度指标体系以及适宜质量识别模型。通过探讨高标准基本农田建设外部环境适宜性,提出了外部环境适宜性修正模型与"综合质量-综合意愿"综合建设区划定方法。根据构建的限制类、限制型诊断方法及其组合设计确定建设时序区域综合适宜性及具体建设内容。并以曲周县为例进行了实证研究,研究结果表明:1)在显著性水平0.05下,曲周县耕地综合质量呈现出较明显的"整体集聚-局域均质"特点,适宜建设的高质量地涉及1 298个单元,22 472.84 hm2,占总面积的47.87%。其主要分布在安寨、第四疃、白寨等乡镇;2)通过农户建设综合意愿度CWI对耕地综合质量修正,得到高质量-低意愿(HQ-LW)、低质量-高意愿(LQ-HW)中质量-中意愿(MQ-MW)3种组合类型;3)形成的3个综合适宜时序区域区中,一级适宜区面积13 714.22 hm2,主要分布在安寨、槐桥、曲周等乡镇,其中约占研究区总面积46.44%的5大片区成为近期集中建设的区域,主导限制类为平整工程,地块调整归并为研究区今后重点建设内容。二级适宜区主要分布在南里岳乡、侯村镇,该区主导限制类为自然质量,限制型为土壤有机质含量。三级适宜区分布较广,涉及7个乡镇,主导限制类为田间设施、自然质量,为建设空间布局的最后选择区。

高标准基本农田建设区域土壤重金属含量的高光谱反演

为快速高效的获取高标准基本农田建设区域土壤重金属信息,以新郑市高标准基本农田建设区域为研究对象,共采集154个土壤样品,在室内利用ASD Field Spec3型地物光谱仪获得土壤高光谱数据,对土壤样品在400~2 400 nm的光谱反射率进行多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)和Savitzky-Golay(SG)平滑后,进行一阶微分(first order differential reflectance,FDR)和二阶微分(second order differential reflectance,SDR)变换,并与Cr、Cd、Zn、Cu、Pb 5种重金属含量进行相关性分析,遴选出通过P=0.01显著性检验的高光谱特征波段作为反演模型的自变量,采用116个建模集样本构建偏最小二乘模型(partial least square regress,PLSR),通过精度检验筛选每个土壤重金属的最佳反演模型,并采用最佳地统计插值方法对高标准基本农田建设区域土壤重金属进行空间插值。结果表明:Cr的SDR-PLSR模型为最佳反演模型(R^2=0.88,RPD=1.68),Cd的R-PLSR模型为最佳反演模型(R^2=0.70,RPD=1.50),Zn的R-PLSR模型为最佳反演模型(R^2=0.88,RPD=2.05),Cu的R-PLSR模型为最佳反演模型(R^2=0.99,RPD=3.36),Pb的SDR-PLSR模型为最佳反演模型(R^2=0.93,RPD=3.16);采用构建的土壤重金属的最佳模型,对土壤重金属含量进行空间插值,结合高标准农田建设标准可知Zn含量符合土壤环境质量Ⅱ类标准且均低于土壤背景值,Cr、Cd、Cu和Pb符合土壤环境质量Ⅱ类标准,但是部分区域超过了土壤背景值。该研究为高光谱反演模型用于高标准基本农田建设区域土壤基础信息的实时监测提供了参考。

设施农田土壤重金属污染评价及分区阈值研究

设施农田高强度的耕作模式使土壤重金属累积日益加重,因地制宜地确定其土壤重金属目标值与筛选值对设施农田可持续生产意义重大。本文以石家庄、衡水与唐山为研究区,基于土壤重金属污染风险和生态风险评价,用熵权法得出综合风险等级并确定重金属污染分区阈值。结果表明土壤Cd、Cu、Zn污染最严重,高风险区占比达40.57%。研究区设施农田土壤Cd、Cu、Pb、Zn全量与有效态的目标值分别为0.12、40.17、19.23、116.03 mg·kg^-1与0.02、4.19、0.59、8.80 mg·kg^-1;筛选值分别为0.40、90.27、38.33、170.68 mg·kg^-1与0.11、11.77、1.55、14.24 mg·kg^-1。基于综合评价结果反推分区阈值的方法简单便捷,重金属全量与有效态的目标值及筛选值的确定为研究区设施农田重金属污染的预防提供了多方位的指导。

基于适宜性及障碍因子的高标准农田建设分区——以河南省濮阳县为例

综合评价高标准基本农田建设适宜性,并结合障碍因子限制等级划定,有利于提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,保障国家粮食安全。以产粮大县河南省濮阳县为例,采用生态位理论和熵权层次分析法,构建高标准基本农田建设适宜性评价的综合评判模型,并结合构建的障碍因子诊断模型,提出"综合适宜性-障碍因子"建设区划方法。结果表明,濮阳县建设适宜性指数在0.56~0.95,建设综合适宜度较高,一、二级耕地面积占耕地总面积的80.5%;障碍度多处于低障碍和中等障碍度级别,耕地面积占总面积的84.52%,主要障碍因子为自然质量、生态环境和田间基础设施。结合两评价结果,将研究区划分为优先建设区、次优先建设区与有条件建设区三部分,建设难度由易到难。该研究结果可为县域范围内高标准基本农田建设分区与差别化整治建设提供参考。

基于差距度与投资度的高标准基本农田建设研究与应用

进行高标准基本农田建设需确定建设区域的高标准基本农田的标准值,厘定基本农田现状与建设标准之间的差距,并使资金投资与现状相匹配。该研究根据高标准基本农田建设标准、实践经验和专家意见选取指标建立评价体系,构建差距度模型(GD)与投资度(II)模型,计量反映基本农田现状与标准之间的差距以及基本农田现状与投资额度的关系。分析结果表明:研究区四川省什邡市高标准基本农田的标准值为0.930,已经是高标准基本农田的村7个,面积为1 931.03 hm2,占评价区面积的9.70%,政府暂不投资;在什邡市基本农田中,差距度为1级、2级的分别占19.49%,24.07%,投资额度分别为:<1.2×104元/hm2,(1.2-1.8)×104元/hm2,而3级差距度的基本农田占19.74%,投资额为(1.8-2.4)×104元/hm2;4级、5级差距度分别为2 203.79和3 172.51 hm2,投资额度分别为(2.4-3.0)×104元/hm2,>3.0×104元/hm2。研究结果表明:差距度能较准确反映各村耕地现状与高标准基本农田的差距,投资度能有效指导建设资金的配置,为高标准基本农田建设的资金、时序和空间的安排提供参考。

县级高标准基本农田建设条件评价指标体系及方法研究--以四川省绵竹市为例

为科学地评价基本农田现状及合理地安排其建设布局与时序,本文以绵竹市为例构建了“自然禀赋—利用条件—经济社会要求”评价指标体系.基于高标准基本农田的建设目标与要求,通过土地利用数据库和农业特性等级获取定量指标,经专家评议法获取定性指标,共遴选出17个评价指标,运用主成分分析法（PCA）得出指标权重并计算综合得分,采用分位数回归法对绵竹市基本农田评价分级.结果表明：绵竹市各村评价综合得分为0.01 ～3.05,可分为4个等级.综合评价值2.35 ～ 3.05为高标准基本农田重点建设区;1.80 ～2.35为高标准基本农田备选建设区;1.00～1.80为限制建设区;0.01 ～1.00为禁止建设区,它们所占面积比重分别为58.46％,33.57％,6.00％和1.97％.本研究为县级高标准基本农田建设条件评价提供了方法依据.

“三权分置”视野的农田水利设施管护模式

农田水利设施是农村土地经营的关键基础设施,其管护效果关系到粮食安全和农村经济发展。随着农地"三权分置"办法实施,放活经营权更需要提高农田水利设施管护水平。基于农地家庭联产承包责任制下农田水利设施管护现状,剖析农地"三权分置"可能给农田水利设施管护带来的影响,提出"三权分置"背景下农田水利设施管护模式,包括以专业化为特征的"管养分离"模式、"村级五位一体"管护模式、专业大户和家庭农场主导的用水协会管护模式、农民专业合作社和农业企业管护模式。新的管护模式能够改善以往管护模式的不足,充分发挥新型农业经营主体的作用,提高农田水利设施管护水平,推动农业适度规模经营。

农田水利设施供给水平、农户需求意愿与供给效果

采用实地调查的64个村庄和1440户农户数据,在构建农田水利设施供给水平评价体系的基础上,运用因子分析法对其进行测算;以供给水平、农户需求意愿、供给效果、村庄特征和农户特征为潜变量构建结构方程模型,探索潜变量之间的内在关联关系。结论表明:我国农田水利设施的供给水平低于平均水平且差异较大;农户收入水平对农田水利设施的供给效果产生了负影响;供给水平越高,供给效果越好;供给水平对农户需求意愿有直接正向影响;农户的需求意愿越低,农田水利设施的供给效果越好;农户需求意愿是农田水利设施供给效果最为关键的因素。

土地利用政策与盐碱地农田水利设施管理农户参与意愿研究

合理完善的农田排灌水利设施是盐碱耕地有效的排盐降碱的基本保障。本文基于山东省垦利县、吉林省镇赉县、新疆察布查尔县等我国3个典型盐碱地区域8乡(镇)14村的468户农户的入户问卷调查,以农村土地利用政策为切入点,运用二元Logistic模型,分析了盐碱地农田水利设施管理农户参与意愿及驱动机制。结果表明:①扩大盐碱耕地经营规模、增加块均耕地面积、降低耕地细碎化程度,稳定土地承包经营权,能提高农田水利设施管理农户参与意愿。②水资源保证率越低,水费占农业生产总投入的比重越大,农田水利设施管理农户参与意愿越强。在农田水利设施占用农户耕地的情形下,农田水利设施完备度与农户参与意愿正相关。③土地综合整治以及中低产田改造等政府对农田水利设施投入对农户参与意愿具有一定的催化作用。因此,为促进盐碱地农业持续利用,针对已经发包的盐碱耕地,建议通过土地流转,实现存量盐碱耕地适度规模化经营。针对新增盐碱耕地,建议在土地发包过程中适度扩大单块耕地面积。探索性的实施盐碱地承包经营权长期不变,有助于稳定农户生产预期,促进农户长期投入。建立农业灌溉用水的资源管理机制,完善小型农田水利设施配套及管理制度,适度提高水费征收标准,对于提高农户参与意愿、促进水资源合理利用及盐碱地农业持续发展也具有重要意义。

基于生态位理论的曲周县高标准基本农田建设研究

开展高标准基本农田建设适宜性及具体建设内容研究,对提高其建设的科学性、合理性等具有重要意义.以曲周县为例,基于生态位理论,从村域层面多个维度构建了高标准基本农田建设适宜性评判体系;采用Simpson与Pianka模型等测度了曲周县高标准基本农田建设生态位宽度、生态位重叠度、生态势,在此基础上确定了高标准基本农田建设的适宜性区域及建设限制因素.研究结果表明:1)曲周县高标准基本农田建设生态位宽度值域为[6.87,16.67],范围较大,表明影响曲周县高标准基本农田建设的因素具有一定的区域差异性;2)曲周县高标准基本农田建设的Ⅰ级适宜区涉及135个村,总面积25 240.84hm^2,涉及耕地地块面积18 827.79hm^2,无论地力水平还是田间基础设施水平均相对较高,应为曲周县近期高标准基本农田建设的重点区域;3)曲周县耕地的本底质量相对较高,而田间设施水平相对较低.其中,灌溉条件、田间道路条件较差是共性,其改善与提高应为今后曲周高标准基本农田建设的重点.

基于耦合协调度模型的高标准农田建设项目区优选研究

以河南省新郑市为研究区,在对高标准农田建设适宜性和空间稳定性评价的基础上,通过构建耦合协调度模型,结合热点分析理论,优选高标准农田建设项目区。研究结果表明,高标准农田建设难易程度中基本具备级别所占面积最大,耕地面积为33 731.84 hm2,占耕地总面积的62.27%。根据农田建设难易程度,选取了5个高标准农田建设项目区,涉及新村镇、城关乡、观音寺镇、梨河镇、八千乡和辛店镇等6个乡镇,可建成高标准农田面积3 455.87 hm2。研究方法可为高标准农田建设项目选址提供科学依据。