高复种指数区成都市郫都区农田土壤养分特征及其空间变异研究

成都平原属典型的水田农业区,复种指数高,农作物一年两熟或三熟。为探究高土地利用率地区农田土壤养分特征及其空间分布格局,基于成都市郫都区2015年测土配方施肥数据,运用经典统计学和地统计学方法揭示该区域农田土壤养分的描述性统计特征及其空间变异。结果显示:郫都区农田土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量均值分别为22.35 g·kg^-1、1.15 g·kg^-1、95.38 mg·kg^-1、21.01 mg·kg^-1和104.58 mg·kg^-1,不同土壤类型及不同种植模式农田土壤养分差异总体较小,表明高强度的人类活动使郫都区土壤养分含量变得均一;半方差分析显示,SOM和AK的块金系数分别为0.39和0.62,其空间变异由土壤母质、地形、气候条件等结构性因素和耕作制度、施肥条件等随机性因素共同作用引起;TN、AN和AP的块金系数分别为0.87、0.94和0.97,其空间变异性主要受耕作制度、施肥条件等随机性因素影响;结合已有研究来看,郫都区农田SOM块金系数呈下降趋势而TN、AN和AP块金系数呈增加趋势,表明随着郫都区作物产量与作物复种指数的不断提高,以蔬菜为主的旱作模式代替传统的水旱轮作模式、复合肥代替农家肥等生产方式的改变正在影响着郫都区农田土壤养分的空间分布格局。

不同轮作模式的地下水调节服务对比研究——以成都市郫都区为例

郫都区地处成都平原腹部,有悠久的农耕历史。四川省郫都林盘农耕文化系统是第五批中国重要农业文化遗产,水旱轮作的耕作制度是这一系统传承千年的核心特征之一。但随着城市化的进程,在市场化经济的驱动下,蔬菜需求量不断上升,郫都区水旱轮作的种植格局正逐步发生改变,从最初的传统二元轮作模式(稻-麦、稻-油、稻-蒜为代表)为主、传统三元轮作模式(稻-菜-菜)为辅的种植格局转变为传统二元轮作模式及传统三元轮作模式为主,现代三元轮作模式(菜-菜-菜…稻)为辅的种植格局。针对水旱轮作模式的转变可能带来的农田生态系统服务变化问题,面向郫都区地下水资源保护的战略需求,比较3种水旱轮作模式——传统三元模式、传统二元模式和现代三元模式的地下水水量正调节服务和地下水水质负调节服务,以期能够为四川郫都林盘农耕文化系统的动态保护提供科学的参考依据。利用彭曼-蒙特斯法计算农田地下水水量正调节服务,用农田肥料流失系数法计算地下水水质负调节服务,运用空间克里格插值法得到地下水三氮的空间分布特征。结果表明:传统二元水旱轮作模式有最优的综合地下水调节服务;郫都区农田作物种植对地下水起补给作用,传统三元模式的地下水水量调节服务要略高于传统二元轮作模式、远高于现代三元模式;现代三元种植模式的地下水水质负调节服务高于传统三元种植模式、远高于传统二元模式;为了提升郫都区地下水水质和水量的调节能力,郫都区应当控制施肥量、优化施肥制度和灌溉制度,鼓励晚稻种植。