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喀斯特峰丛洼地退耕还林还草的土壤生态效应 被引量:34
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作者 宋同清 彭晚霞 +4 位作者 曾馥平 王克林 刘璐 鹿士杨 杜虎 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1219-1226,共8页
石漠化生态重建的关键是恢复植被,本质是提高土地生产力。本文以典型喀斯特峰丛洼地的坡耕地为对照,对退耕种植任豆、香椿、板栗、柑橘、任豆+桂牧1号、桂牧1号和撂荒7种主要模式固定标准地的21个土壤指标进行调查分析,探讨了退耕还林... 石漠化生态重建的关键是恢复植被,本质是提高土地生产力。本文以典型喀斯特峰丛洼地的坡耕地为对照,对退耕种植任豆、香椿、板栗、柑橘、任豆+桂牧1号、桂牧1号和撂荒7种主要模式固定标准地的21个土壤指标进行调查分析,探讨了退耕还林还草的土壤综合生态效应,筛选了优化模式。结果表明,与同纬度地区的红壤相比,喀斯特峰丛洼地的土壤质量除全钾和速效磷含量稍低外均较高;退耕还林还草显著或极显著提高了大部分土壤主要养分、水分和矿质养分含量,降低了SiO2含量,除任豆模式外均恢复到了石漠化以下水平,同时提高了土壤微生物种群数量、BC、BC/SOM和BC/TN,但BN和BN/TN略有降低;聚类分析直观地将坡耕地和7种模式分为土壤显著改良型、改良型、缓慢改良型和改良迟滞型4种类型,其中香椿和板栗的土壤生态效应最好。 展开更多
关键词 退耕还林还草 土壤理化性状 土壤微生物 优化模式 喀斯特洼地
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等氮配施有机肥对喀斯特峰丛洼地农田作物产量与养分平衡的影响 被引量:18
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作者 傅伟 刘坤平 +4 位作者 陈洪松 陈香碧 林海飞 张伟 王克林 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期812-820,共9页
基于自2006年在广西喀斯特峰丛洼地区开展的长期玉米/大豆套作定位施肥试验,选择2010—2014年监测数据,探讨等氮量投入条件下,不同比例有机肥替代无机氮肥对喀斯特峰丛洼地玉米/大豆套作系统作物产量及土壤养分的影响,为喀斯特峰丛洼地... 基于自2006年在广西喀斯特峰丛洼地区开展的长期玉米/大豆套作定位施肥试验,选择2010—2014年监测数据,探讨等氮量投入条件下,不同比例有机肥替代无机氮肥对喀斯特峰丛洼地玉米/大豆套作系统作物产量及土壤养分的影响,为喀斯特峰丛洼地农田作物高效施肥及提高土壤肥力提供理论依据。试验选取4个处理:对照(不施肥,CK)、平衡施用化肥(NPK)、有机粪肥替代30%化肥氮(C7M3,按氮素计算,不足30%的PK用无机肥补充,肥料总量与NPK处理相同,有机粪肥为牛粪,下同)、有机粪肥替代60%化肥氮(C4M6,按氮素计算,不足60%的PK用无机肥补充),每个处理4次重复。于2010年、2012年、2014年大豆收获后采集土壤样品,测定土壤养分状况。结果表明:1)施肥处理土壤有机质、全氮、速效磷及速效钾含量均高于CK处理,其中C4M6处理有机质含量显著高于NPK处理(P<0.05),全氮、速效磷和速效钾含量随着有机粪肥施用量的增加而增加。2)长期不同施肥处理玉米和大豆产量分别是不施肥处理的4.15~4.36倍、2.47~2.58倍。不同施肥处理的增产效果为C4M6>NPK>C7M3,但施肥处理间差异不显著(P>0.05)。3)长期不施肥CK处理玉米产量随着试验年限推移呈下降趋势,降幅为5.45 g·m^(-2)·a^(-1),大豆产量却表现出增加趋势,增幅为1.50 g·m^(-2)·a^(-1)。长期施肥处理中,玉米和大豆产量总体呈增加趋势。4)施肥处理中,玉米季表现为钾素亏缺(NPK处理除外),大豆季表现为氮素亏缺。综合两季作物,只有C4M6钾素表现亏缺,亏缺量为7.9 kg·hm^(-2)。磷素在各施肥处理中盈余量较大,分别为81.2 kg·hm^(-2)(NPK)、83.4 kg·hm^(-2)(C7M3)和74.8 kg·hm^(-2)(C4M6)。综上,在喀斯特峰丛洼地玉米/大豆套作制度下,基于作物产量及土壤养分表观平衡特征提出有机粪肥可以代替部分化肥施用,在玉米季适当"减氮、稳磷和增钾",大豆季"稳氮、减磷和减钾"的施肥措施。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 玉米/大豆套作 有机肥代替化肥 作物产量 养分平衡
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秸秆还田替代化学钾肥对喀斯特峰丛洼地春玉米产量及土壤钾素的影响 被引量:11
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作者 傅伟 刘坤平 +4 位作者 陈洪松 陈香碧 林海飞 张伟 王克林 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1823-1831,共9页
基于中国科学院环江喀斯特站2006年开展的玉米/大豆套作长期定位施肥试验,利用2010—2014年监测数据,研究等量氮磷钾投入条件下,不同处理[对照(不施肥,CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田替代30%化肥钾(C7S3)、秸秆还田替代60%化肥钾(C4S6)]... 基于中国科学院环江喀斯特站2006年开展的玉米/大豆套作长期定位施肥试验,利用2010—2014年监测数据,研究等量氮磷钾投入条件下,不同处理[对照(不施肥,CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田替代30%化肥钾(C7S3)、秸秆还田替代60%化肥钾(C4S6)]间秸秆还田与化肥施用的效果差异,以期为喀斯特峰丛洼地农田生态利用秸秆还田替代化肥量提供科学依据。结果表明:1)施肥处理5年春玉米平均产量是不施肥处理的4.12~4.17倍,C7S3和C4S6处理产量分别是NPK处理的98.3%和98.7%,施肥处理玉米产量及秸秆量均随时间呈增长趋势。2)施肥使玉米秸秆中含钾量、春玉米籽粒吸收氮磷钾量均显著高于不施肥处理,但施肥处理间无显著差异(P>0.05)。3)在钾素回收率、钾素吸收利用率、钾肥农学利用率以及钾肥偏生产力方面,C7S3和C4S6处理与全量化肥NPK处理间均无显著差异(P>0.05)。4)NPK处理年均钾素盈余量为3.00 kg·hm^(-2),显著高于C7S3处理(-1.90 kg·hm^(-2));而C4S6处理钾素年均盈余量最大,为8.22 kg·hm^(-2),实际平衡盈余率为7.4%。5)与试验初期相比,不施肥处理土壤速效钾含量下降15.9%,施肥处理极显著增加了土壤中速效钾含量(P<0.01);5年间施肥处理间年均速效钾含量增幅大小依次为:NPK>C7S3>C4S6,各处理间差异不显著(P>0.05)。6)经过8年耕作,土壤缓效钾含量在CK和C4S6处理中分别下降10.9%和4.9%,NPK和C7S3处理分别增加1.3%和22.4%。综上所述,秸秆还田替代部分化肥钾的施肥措施运用在喀斯特峰丛洼地可在保持春玉米较高产量的同时,维持土壤钾素动态平衡;其中60%秸秆钾替代量更有利于维持钾素表观平衡,而30%的秸秆钾还田量则更有利于土壤缓效钾的积累。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 秸秆还田 春玉米 替代效应 钾素平衡 产量
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喀斯特峰丛洼地不同适生植物配置模式固碳能力及效益评价 被引量:4
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作者 谢元贵 廖小锋 +1 位作者 赵晓朋 刘济明 《广东农业科学》 CAS 2015年第20期134-139,共6页
为将植被的固碳增汇效应纳入到贵州喀斯特山区植被恢复与重建工程中,研究了贵州典型喀斯特峰丛洼地环境下5种植物配置模式的碳储量、空间分布特征及其固碳效益.结果表明:不同配置模式植被各层碳储增量表现为草本层>藤本层>灌木层>... 为将植被的固碳增汇效应纳入到贵州喀斯特山区植被恢复与重建工程中,研究了贵州典型喀斯特峰丛洼地环境下5种植物配置模式的碳储量、空间分布特征及其固碳效益.结果表明:不同配置模式植被各层碳储增量表现为草本层>藤本层>灌木层>乔木层,其中草本层碳储量增量占植被层碳储量比重变化范围为36.56%~78.07%,在植被层中居主导地位;不同配置模式土壤层碳储量与对照相比没有明显变化,女贞林、国槐林、任豆林和白蜡林较对照有略微增加,而构树林则稍有下降,且土壤层的碳储量在各配置模式碳储量中占据主导地位;研究区实施植被恢复后各配置模式碳储量均有所升高,女贞林、国槐林、任豆林、白蜡林和构树林的碳储量分别增加了0.579、1.813、3.254、1.227、1.349 t/hm2,固碳效益表现为任豆林(848.97元/hm2)>国槐林(473.01元/hm2)>构树林(351.95元/hm2)>白蜡林(320.12元/hm2)>女贞林(151.06元/hm2). 展开更多
关键词 喀斯特洼地 植被恢复 碳储量 效益评价
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喀斯特峰丛洼地人工林土壤矿质成分的空间变异特征 被引量:1
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作者 欧阳资文 宋同清 +2 位作者 彭晚霞 杜虎 曾馥平 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期325-328,共4页
基于动态监测样地(200m×40m)的网格取样分析,采用经典统计学和地统计学方法研究喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤(0~20cm)主要矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间变异特征。结果表明:喀斯特峰丛洼地人工林地表层土... 基于动态监测样地(200m×40m)的网格取样分析,采用经典统计学和地统计学方法研究喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤(0~20cm)主要矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间变异特征。结果表明:喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤6种主要矿质成分含量从大到小依次为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、MnO,变异系数为6.90%~28.89%;Fe2O3、CaO、MgO的半变异函数最佳拟合模型为球状模型,SiO2和MnO的为高斯模型,Al2O3的为指数模型;MgO和CaO呈中等空间自相关,其他成分空间自相关强烈;SiO2与MnO及MgO与CaO Kriging的等值线图相似,Al2O3和Fe2O3的均呈零星斑块分布。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 人工林 土壤矿质成分 空间变异
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喀斯特峰丛洼地适生植物碳储量异质性对比研究 被引量:1
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作者 廖小锋 谢元贵 赵晓朋 《广东农业科学》 CAS 2015年第20期129-133,共5页
研究了喀斯特峰丛洼地10种3年生植物碳储量的异质性。结果表明:(1)不同植物的同一器官或同一植物的不同器官碳含率存在一定的差异,喀斯特峰丛洼地植被平均碳含率为40.49%,乔木、灌木和藤本的碳含率依次为灌木>乔木>藤本,分别为43.... 研究了喀斯特峰丛洼地10种3年生植物碳储量的异质性。结果表明:(1)不同植物的同一器官或同一植物的不同器官碳含率存在一定的差异,喀斯特峰丛洼地植被平均碳含率为40.49%,乔木、灌木和藤本的碳含率依次为灌木>乔木>藤本,分别为43.21%、40.25%和38.11%,碳含率变异系数以欧李最大、为8.28%,铁籽最小、为1.66%;(2)不同植物同一物种各器官的碳储量除地瓜藤外均以干的碳储量为最高,乔木和灌木各器官碳储量除枇杷、香椿和石岩枫(干>叶>枝)外均表现为干>枝>叶,藤本除地瓜藤外各器官碳储量均表现为干>叶>枝>根,同时不同物种同一器官碳储量也存在差异;(3)乔木、灌木和藤本干的碳储量占各自总碳储量的比例表现为乔木>灌木>藤本。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 碳储量 碳含率 异质性
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典型喀斯特峰丛洼地生态系统生态服务功能价值评估--以贵州平塘县为例 被引量:2
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作者 易武英 张建利 +2 位作者 代丽华 黎有为 周文龙 《湖南农业科学》 2017年第5期56-59,共4页
以平塘县土地利用数据为基础,参考谢高地等制定的中国不同省份农田生态系统生物量因子表和中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量因子,制定了平塘县生态系统单位面积生态服务价值系数,并计算平塘县2000、2005、2013年生态系统服务... 以平塘县土地利用数据为基础,参考谢高地等制定的中国不同省份农田生态系统生物量因子表和中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量因子,制定了平塘县生态系统单位面积生态服务价值系数,并计算平塘县2000、2005、2013年生态系统服务价值及生态敏感性指数。结果表明:研究时段平塘县生态服务总价值呈上升变化趋势,2000、2005、2013年生态服务总价值分别为560 688.39万、580 534.47万、593 036.20万元;从单项生态服务价值来看,2005~2013年平塘县生态系统在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化等领域的价值呈上升变化趋势,但其食物生产价值呈下降变化趋势;2000、2005、2013年平塘县ESV对VC敏感性指数均小于1,敏感性指数值介于0.003~0.517之间,说明ESV对VC不敏感,缺乏弹性,即结合平塘县区域特征修正后的生态服务价值系统是合理的,研究结果是可信的。 展开更多
关键词 生态服务价值评估 3S 技术 喀斯特洼地 平塘县
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黔南喀斯特峰丛洼地土壤养分时空动态 被引量:1
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作者 蔡国俊 张丽敏 +1 位作者 李安定 龙秀琴 《浙江农业科学》 2018年第8期1440-1443,共4页
为了解贵州喀斯特峰丛洼地石漠化区土壤养分的时空分布规律及其变异特征,运用传统统计方法研究贵州黔南喀斯特峰丛洼地区不同地貌部位土壤养分的季节变化规律。结果表明:黔南喀斯特峰丛洼地土壤养分表现出较高的时空变异性,季节变化和... 为了解贵州喀斯特峰丛洼地石漠化区土壤养分的时空分布规律及其变异特征,运用传统统计方法研究贵州黔南喀斯特峰丛洼地区不同地貌部位土壤养分的季节变化规律。结果表明:黔南喀斯特峰丛洼地土壤养分表现出较高的时空变异性,季节变化和坡位对该区域不同土壤养分因子的影响各异,土壤全磷、速效磷表现出养分洼积效应。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 土壤养分 时空分异 石漠化
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喀斯特峰丛洼地次生林土壤有机碳的剖面分布特征 被引量:6
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作者 何宁 宋同清 +5 位作者 彭晚霞 曾馥平 王克林 杜虎 鹿士杨 卢凌霄 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期374-381,共8页
采用样方法研究了喀斯特峰丛洼地八角枫(Alangium chinensis)、盐肤木(Rhus chinensis)、黄荆(Vitex negun-do)3种典型次生林群落土壤有机碳(SOC)含量、密度的剖面分布特征。结果表明:土壤有机碳含量与土壤根系生物量呈极显著正相关;不... 采用样方法研究了喀斯特峰丛洼地八角枫(Alangium chinensis)、盐肤木(Rhus chinensis)、黄荆(Vitex negun-do)3种典型次生林群落土壤有机碳(SOC)含量、密度的剖面分布特征。结果表明:土壤有机碳含量与土壤根系生物量呈极显著正相关;不同次生林群落0—60 cm土壤有机碳平均含量和密度不同,依次为黄荆>八角枫>盐肤木,盐肤木的碳含量显著低于黄荆和八角枫群落,碳密度显著低于黄荆;3种次生林群落土壤碳含量和密度都与土壤深度有较好的线性关系,随土壤深度的增加而降低,20—60 cm各层次的差异不显著,但均显著低于0—10 cm土层;不同次生林群落土壤各层次碳含量和密度均表现为黄荆>八角枫>盐肤木,其中盐肤木群落10—40 cm 3个层次的碳含量及20—30 cm的碳密度显著低于另外2个群落。由此可见,喀斯特峰丛洼地退化生态系统合理的植被恢复方式是促进该区域生态重建和碳贮存的关键。 展开更多
关键词 土壤有机碳 剖面分布 次生林 喀斯特洼地
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基于探地雷达技术估算喀斯特峰丛洼地不同坡位土壤有机碳密度的方法 被引量:5
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作者 夏银行 黎蕾 +4 位作者 陈香碧 何寻阳 刘坤平 吴金水 苏以荣 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期920-927,共8页
在典型喀斯特峰丛洼地区按上、中、下坡位和洼地分别选取四个样方,利用探地雷达技术探测土壤深度,获得各层次土壤体积分数,结合土壤剖面采样获得的土壤有机碳含量、石砾含量和容重等数据,计算土壤有机碳密度。结果表明:该峰丛洼地区上... 在典型喀斯特峰丛洼地区按上、中、下坡位和洼地分别选取四个样方,利用探地雷达技术探测土壤深度,获得各层次土壤体积分数,结合土壤剖面采样获得的土壤有机碳含量、石砾含量和容重等数据,计算土壤有机碳密度。结果表明:该峰丛洼地区上、中、下坡位的土壤主要集中在0~30 cm深度范围内,体积分数范围为72%±16%~78%±6%,洼地的土壤则主要集中在0~70 cm,体积分数为64%±17%;土壤剖面0~30 cm内有机碳含量逐层显著下降(P<0.05),在深度30 cm以下下降趋势变缓,表层土壤有机碳含量从上坡至洼地逐渐降低,符合喀斯特地区特有的"养分倒置"现象;基于探地雷达法测得的0~20 cm土壤有机碳密度由上坡至洼地逐渐减小,上坡与洼地差异显著(P<0.05),而0~100 cm土壤有机碳密度则洼地显著大于坡地(P<0.05);探地雷达法与"平均深度法"相比,后者对前者的相对误差为0.3%~14.5%,未达到显著差异。通过研究建立了基于探地雷达准确获取土壤深度的土壤有机碳密度的估算方法,适用于喀斯特非连续性土壤,为进一步准确估算喀斯特地区土壤有机碳储量提供了更可靠的方法。 展开更多
关键词 喀斯特洼地 探地雷达 土壤分布 土壤有机碳密度
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喀斯特峰丛山体土壤水分变异特征及其与地形因子的关系 被引量:5
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作者 张思琪 周秋文 +3 位作者 韦小茶 王亚琳 曾欢 张蝶 《人民珠江》 2018年第12期7-16,共10页
土壤水对于喀斯特地区生态环境具有重要的影响,研究喀斯特山体土壤水分的空间变异性及地形因子对土壤水分的影响规律,为喀斯特地区开展生态恢复和石漠化防治等工作提供重要的参考依据。以贵阳市斗篷山小流域代表性山体为研究对象,通过... 土壤水对于喀斯特地区生态环境具有重要的影响,研究喀斯特山体土壤水分的空间变异性及地形因子对土壤水分的影响规律,为喀斯特地区开展生态恢复和石漠化防治等工作提供重要的参考依据。以贵阳市斗篷山小流域代表性山体为研究对象,通过时域反射仪(TDR)测定山体东北、西北、正东、正西、正南5条样带0~10、10~20、20~30 cm 3个土层深度的土壤水分,分析喀斯特峰丛山体土壤水分变异特征及其与地形因子的关系。结果表明:(1)自然状态下土壤水分由表层到深层逐渐增大,表层和深层较中间层变异大,土壤水分含量随变异系数(CV)值的增加而减小;(2)坡度对表层土壤水分影响较大,土壤水分随坡度的增大呈减小的趋势;(3)土壤水分随坡位的变化规律主要表现为下坡位>中坡位>上坡位,坡位对中间层和深层的土壤水分影响较表层大;(4)坡向对土壤水分的影响主要表现为,北坡较高,南坡较低,降雨事件的发生会扰动这种规律,坡向对不同层次土壤水分无显著影响。 展开更多
关键词 喀斯特山体 土壤水分 空间异质性 地形因子
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考虑山坡和洼地水力联系的半分布式喀斯特水文模型——以陈旗流域为例 被引量:2
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作者 薛冰贤 陈喜 +2 位作者 陈曦 张志才 程勤波 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第3期83-87,共5页
针对峰丛喀斯特流域山坡、洼地地貌特征,构建了反映导水介质慢速、快速水流入渗补给和蓄泄特征以及山坡-洼地水力联系的半分布式水文模型。根据贵州省普定陈旗流域出口断面实测流量和洼地地下水位观测数据,对模型参数进行敏感性分析和优... 针对峰丛喀斯特流域山坡、洼地地貌特征,构建了反映导水介质慢速、快速水流入渗补给和蓄泄特征以及山坡-洼地水力联系的半分布式水文模型。根据贵州省普定陈旗流域出口断面实测流量和洼地地下水位观测数据,对模型参数进行敏感性分析和优选,计算山坡、洼地多重径流成分。结果表明,该模型能较好地模拟流量以及地下水动态过程;山坡是流域的重要补给源,其水量占总水量的76%;山坡、洼地地表径流、快速径流、慢速径流占总水量比例分别为3.8%、71.8%,24.4%,反映了喀斯特地区裂隙管道快速流对陡涨、陡落流量过程的控制作用。 展开更多
关键词 峰丛喀斯特 半分布式水文模型 慢速和快速流 参数敏感性分析
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基于STIRPAT扩展模型平塘县农业水足迹变化及驱动机制研究 被引量:3
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作者 易武英 苏维词 +2 位作者 喻理飞 赵卫权 邢丹 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第5期243-248,254,共7页
平塘县水资源短缺问题突出,农业生产使得水资源匮乏日益加剧,因此,该地区急需明晰农业水资源利用关键影响因素,以达到构建低水耗高效农业生产模式,提高水资源利用效率目标。利用水足迹核算模型,定量测算2001-2015年平塘县农业用水状况,... 平塘县水资源短缺问题突出,农业生产使得水资源匮乏日益加剧,因此,该地区急需明晰农业水资源利用关键影响因素,以达到构建低水耗高效农业生产模式,提高水资源利用效率目标。利用水足迹核算模型,定量测算2001-2015年平塘县农业用水状况,在经典IPAT环境压力等式基础上,从人口、经济、技术、城镇化、膳食结构、气候6个方面,构建水足迹STIRPAT扩展模型,剖析平塘县农业水足迹变化主要驱动因素。结果显示:平塘县农业水足迹从2001年6. 02×108m3增加到2015年8. 60×108m3,增加了42. 86%,绿水、蓝水的增加主要由于农业产业结构调整、种植技术改进、作物新品种推广等,灰水水足迹快速增长主要由于化肥大量使用;平塘县农业水足迹驱动因子贡献率由大到小排序为:膳食结构>降水量>人口>经济>技术>城镇化,上述驱动因子每变化1%,分别导致农业水足迹总量变化-0. 1071%、0. 09393%、0. 0684%、0. 0585%、0. 0581%、0. 0453%。平塘县属于典型喀斯特峰丛洼地区,由于特殊"二元"结构特征,地表调蓄功能极弱,农药化肥大量使用,导致灰水对农业用水增长率的贡献率较大,而经济欠发达,生活水平低,以植物性食物为主的膳食结构,在一定程度节省农业用水。 展开更多
关键词 农业水足迹 驱动力 STIRPAT扩展模型 喀斯特洼地
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