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东北黑土区耕作制度演变及其影响因素 被引量：1
1
作者 杜国明 姚鑫 臧雷振 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期646-655,共10页
厘清东北黑土区耕作制度演变趋势及其影响因素对于优化黑土地保护措施,促进农业现代化及高质量发展具有重要意义。基于文献分析,结合各时期社会经济的历史背景,探究东北黑土区新中国成立后耕作制度演变及其影响因素。结果表明:1)东北黑... 厘清东北黑土区耕作制度演变趋势及其影响因素对于优化黑土地保护措施,促进农业现代化及高质量发展具有重要意义。基于文献分析,结合各时期社会经济的历史背景,探究东北黑土区新中国成立后耕作制度演变及其影响因素。结果表明:1)东北黑土区的耕作制度在社会经济发展推动下,受到多方面因素影响,经历了显著变革,逐渐从传统耕作方式向现代农业模式转型。其演变过程主要分为3个阶段:集体化进程中的传统耕作制度阶段、分散化的耕作制度调整阶段以及规模化的现代耕作制度起步阶段。在各个阶段,耕作制度随当时经济社会发展呈现出不同特点,反映农业生产的时代特征与进步轨迹。2)东北黑土区的耕作制度受到农业生产力、生产关系以及耕地立地条件等多重因素的共同影响,进而呈现出阶段性和历史性的演变特征。具体而言,生产关系在其中起到引领耕作制度演变方向的作用,生产力则是推动耕作制度不断演变的动力源泉,而耕地立地条件则为耕作制度的演变奠定基础。3)应加快构建以黑土地保护为首要目标,分区施策为基本策略,农艺制度为关键核心的系统化、科学化、现代化的耕作制度体系,紧密结合农业新质生产力发展,助推农耕文明与现代科技要素的深度融合,促进黑土地可持续利用及黑土区农业高质量发展。 展开更多
关键词 东北黑土区 耕作制度 演变 影响因素
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东北黑土区耕地系统健康评价及障碍因子分析——以肇源县为例
2
作者 张慧 刘倩倩 李咏雪 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期866-876,共11页
为科学评价黑土区耕地系统健康状况,诊断其障碍因子,本研究在分析耕地时空变化的基础上,基于压力-状态-响应(PSR)模型选取19个代表性指标构建耕地系统健康的评价指标体系,评估了东北黑土区的典型县域——肇源县2010—2020年耕地系统健... 为科学评价黑土区耕地系统健康状况,诊断其障碍因子,本研究在分析耕地时空变化的基础上,基于压力-状态-响应(PSR)模型选取19个代表性指标构建耕地系统健康的评价指标体系,评估了东北黑土区的典型县域——肇源县2010—2020年耕地系统健康状况,并运用障碍度模型进一步分析了影响耕地系统健康的主要障碍因子。结果表明:与2010年相比,2020年肇源县耕地空间分布向南部扩张,耕地面积增加。2010—2020年,肇源县耕地系统健康状况整体呈现下降的态势,耕地系统健康指数由0.5550下降至0.5485;耕地系统健康状况具有明显的空间分异特征,空间分布格局由南高北低逐渐演变为东高西低。2010—2020年,肇源县耕地系统所面临的压力有所减弱,且耕地系统功能的稳定性有所下降、应对能力略有不足。2010—2020年,柴油使用量、土壤重金属污染、农业电力供应、第一产业从业人员比例、土壤有机质以及土壤pH是制约耕地系统健康的主要障碍因子。研究表明,2010—2020年肇源县耕地系统健康状况整体偏低,并呈现下降的趋势,存在多个制约耕地系统健康水平提升的障碍因子。因此,在未来耕地资源的利用与管理中应持续推广保护性耕作技术、完善农田基础设施、增加资金及技术投入,提高耕地系统健康水平,保障国家粮食安全。 展开更多
关键词 耕地系统 健康评价 压力-状态-响应 障碍因子 东北黑土区
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典型黑土区不同树种退耕还林地土壤活性有机碳差异及其影响因素 被引量：2
3
作者 师立鹏 谷会岩 王秀伟 《生态学报》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris v... 为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)和落叶松(Larix gmelinii)为造林树种的退耕还林地为研究对象,测定不同深度土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量,探究其在不同树种退耕还林地间的差异及其与土壤理化性质、土壤酶活性和植物细根生物量的关系。结果表明:在5—15 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1578.56 mg/kg)显著低于落叶松(1936.98 mg/kg)和樟子松(2046.07 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2151.53 mg/kg)显著高于小黑杨(1298.32 mg/kg)和落叶松(1164.75 mg/kg)林(P<0.05);在15—30 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1541.57 mg/kg)显著低于落叶松(1957.04 mg/kg)和樟子松(1881.31 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2256.99 mg/kg)显著高于小黑杨(1708.50 mg/kg)和落叶松(1200.55 mg/kg)林(P<0.05)。土壤pH、土壤全磷含量、土壤含水量和土壤容重在不同树种退耕还林地间存在显著差异。土壤有机碳和溶解性有机碳含量随土壤深度增加逐渐降低,微生物量碳含量在不同土壤深度间没有显著差异。土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量与土壤磷含量显著正相关,土壤有机碳与土壤氮含量、植物细根生物量和β⁃1,4葡萄糖苷酶活性显著正相关(P<0.05)。退耕还林后不同树种退耕还林地土壤有机碳含量差异不显著,但不同树种退耕还林地间土壤溶解性有机碳和土壤微生物量碳含量存在显著差异。土壤全磷是对3个树种退耕还林地土壤有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳分布影响最大的因素。 展开更多
关键词 东北黑土区 退耕还林 土壤有机碳 溶解性有机碳 微生物量碳
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基于随机森林的黑土地尺度耕地土壤容重传递函数构建
4
作者 王晓盼 王昌昆 +7 位作者 孙海军 郭志英 刘杰 高磊 马海艺 袁自然 姚成硕 潘贤章 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期970-982,共13页
土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土... 土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土壤变量实现容重信息估算,然而当前缺少针对东北黑土地区域尺度的PTF模型研究,而且用于PTF模型构建的潜在土壤属性变量的重要性尚待揭示。本研究针对东北黑土地区域尺度,基于实测容重数据,使用随机森林(Random forest,RF)机器学习方法,以土壤有机质(Soil organic matter,SOM)、含水量(Moisture content,MC)和土壤质地相关变量作为输入变量,构建面向大尺度耕地土壤容重预测的PTF模型,并分析土壤属性变量的重要性,同时评估国内外已发表PTF模型在东北黑土地耕地容重预测中的适用性。结果显示:已发表PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤容重预测中的最优R2分别为0.17、0.22和0.26,均方根误差(Root mean squared errors,RMSE)分别为0.16、0.13和0.15 g·cm^(-3);本研究中基于RF方法的PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤中的最优预测R2分别为0.22、0.45和0.37,RMSE分别为0.16、0.11和0.14 g·cm^(-3)。研究表明,已发表PTF模型的容重预测精度较低,难以用于东北黑土地区域尺度的容重预测;基于RF开发的模型具有预测东北黑土地容重的潜力;有机质是预测东北黑土地容重的最重要变量,其次是含水量,土壤质地相关变量影响较小。 展开更多
关键词 东北黑土地 土壤容重 土壤传递函数 随机森林 变量重要性
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东北黑土区海伦市孢粉记录更新世以来古气候演化
5
作者 王佳宇 杨柯 +8 位作者 于俊博 张起鹏 陈阳阳 乔绍忠 杨志伟 王馨怡 刘学 刘佳城 王晨晨 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期20-22,共3页
第四纪是地球环境历史上最晚的重大寒冷时期,该期间发生了一系列复杂且具有轮回现象的变化,主要表现在以周期性的冰期—间冰期和北极冰川扩展的全球气候变冷。这种特殊的气候变化特点是预测未来长期气候演变的依据,也是学者关注的重要... 第四纪是地球环境历史上最晚的重大寒冷时期,该期间发生了一系列复杂且具有轮回现象的变化,主要表现在以周期性的冰期—间冰期和北极冰川扩展的全球气候变冷。这种特殊的气候变化特点是预测未来长期气候演变的依据,也是学者关注的重要话题。孢粉作为记录和追溯古环境变化可靠的指标,蕴含了丰富环境演化信息。 展开更多
关键词 东北黑土区 孢粉 早更新世 气候演化
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东北黑土区流域洪峰流量计算方法探讨
6
作者 赵云龙 符素华 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第2期227-238,共12页
流域洪峰流量是土壤侵蚀模型以及水土保持工程设计中的重要参数。目前国内对洪峰流量计算公式的研究主要集中于黄土高原地区,水土流失严重的东北黑土区罕有提及。建立适用于东北黑土区的洪峰流量公式,有助于厘清东北黑土区流域汇流规律... 流域洪峰流量是土壤侵蚀模型以及水土保持工程设计中的重要参数。目前国内对洪峰流量计算公式的研究主要集中于黄土高原地区,水土流失严重的东北黑土区罕有提及。建立适用于东北黑土区的洪峰流量公式,有助于厘清东北黑土区流域汇流规律,为水土保持工程设计提供依据。利用东北黑土区9个流域2011—2012、2017—2019年共120场降雨事件数据,对比已有的洪峰流量计算公式在黑土区的适用性,发现现有的农业管理系统中的化学、径流和侵蚀模型(CREAMS)中洪峰流量计算公式和黄土高原区洪峰流量计算公式在东北黑土区均显著高估洪峰流量。因此,研究主要采用量纲分析和非线性回归方法,建立包含最大60 min降雨强度和不包含最大60 min降雨强度的东北黑土区洪峰流量公式形式。利用95场降雨数据进行参数率定,模型有效系数分别为0.68和0.67;利用25场降雨事件进行公式验证,模型效率系数均达0.78。总体而言,计算公式是否包含I60均能较好的预测流域洪峰流量。本文建立的洪峰流量计算公式是对东北黑土区水文分析的重要补充,可进一步为区域土壤侵蚀模拟和水土保持工程建设提供方法支撑。 展开更多
关键词 洪峰流量 径流 水土保持工程 东北黑土区
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东北黑土区秸秆覆盖免耕坡耕地不同坡位土壤质量评价
7
作者 张何普 杨庆楠 +1 位作者 徐金忠 肖洋 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期69-78,共10页
[目的]评价东北黑土区坡耕地秸秆覆盖免耕下不同坡位的土壤质量特征,为该区坡耕地土壤质量调控和生态修复提供科学依据。[方法]采用主成分分析法(PCA)和聚类分析法(CA),分别建立东北黑土区秸秆覆盖免耕(NT)坡耕地和传统耕作(CK)坡耕地... [目的]评价东北黑土区坡耕地秸秆覆盖免耕下不同坡位的土壤质量特征,为该区坡耕地土壤质量调控和生态修复提供科学依据。[方法]采用主成分分析法(PCA)和聚类分析法(CA),分别建立东北黑土区秸秆覆盖免耕(NT)坡耕地和传统耕作(CK)坡耕地土壤质量评价最小数据集(MDS),计算最小数据集土壤质量指数(SQI-PCA,SQI-CA),通过与总数据集土壤质量指数(SQI-TDS)对比分析,筛选出最适合的最小数据集土壤质量指数(SQI-MDS),并对田间试验区土壤质量进行评价分析。[结果]①试验区坡耕地土壤质量评价最小数据集由总孔隙度、pH值、有机质、全钾和有效磷组成。②主成分分析最小数据集土壤质量指数(SQI-PCA)与总数据集土壤质量指数(SQI-TDS)的纳什有效系数和相关系数均高于聚类分析最小数据集土壤质量指数(SQI-CA),因此更适合使用主成分分析最小数据集(MDS-PCA)代替总数据集(TDS)进行土壤质量评价。③通过主成分分析最小数据集(SQI-PCA)进行土壤质量评价得出,试验区秸秆覆盖免耕(NT坡中,0.661)土壤质量最优,传统耕作(CK坡上,0.472)土壤质量最差。④制约NT处理坡耕地土壤质量的主要障碍因子为容重(0.156)和总孔隙度(0.132),CK处理坡耕地土壤质量的主要障碍因子为全磷(0.151)和速效钾(0.159)。[结论]秸秆覆盖免耕能够有效提高东北黑土区坡耕地土壤质量,并减少土壤养分流失与再分布。 展开更多
关键词 秸秆覆盖 坡耕地 土壤质量评价 最小数据集 东北黑土区
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东北黑土区不同坡长条件下融雪侵蚀中的水沙迁移过程
8
作者 宋子豪 韩玉国 王晓学 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期34-40,共7页
[目的]为研究东北黑土区横垄坡耕地的融雪侵蚀特征及其影响因素,通过选择黑龙江省牡丹江市麻花沟小流域内相同坡度不同坡长坡耕地进行融雪过程观测,探讨不同坡长径流小区融雪侵蚀特征及变化规律。[方法]在春季融雪期间,研究3种坡长(5、2... [目的]为研究东北黑土区横垄坡耕地的融雪侵蚀特征及其影响因素,通过选择黑龙江省牡丹江市麻花沟小流域内相同坡度不同坡长坡耕地进行融雪过程观测,探讨不同坡长径流小区融雪侵蚀特征及变化规律。[方法]在春季融雪期间,研究3种坡长(5、20、100 m)横垄坡耕地的融雪侵蚀过程,分析融雪期间雪深、径流率、含沙量,以及径流总量和泥沙量的变化过程。[结果]1)积雪深度在融雪期间呈现明显的下降趋势,在融雪中期下降较快,在融雪初期与融雪末期下降相对缓慢,5、20、100 m坡长完全融化时间分别为5、6、6 d。2)融雪过程中,100 m坡长每日在9:30左右开始产流,17:30左右停止产流;5、20 m坡长产流时间较晚1 h左右,产流结束时间提前1 h左右。5、20、100 m坡长累计产流时间分别为5、6、7 d。各坡长径流率和含沙量呈先增大后减小的趋势,径流率和含沙量随着坡长的增加而增加,且含沙量峰值相对于径流率滞后约0~2.0 h。3)在融雪过程中,日径流总量和泥沙量大小为100 m>20 m>5 m,各小区径流总量和泥沙量变化呈先增大后减小的趋势。[结论]在融雪过程中,不同坡长条件下积雪深度、产流产沙过程变化规律相似。产流时间、坡面径流率、含沙量、径流总量和泥沙量均随着坡长的增加而增加。对不同坡长条件下横垄坡耕地融雪侵蚀过程的研究,可为东北黑土区坡耕地水土流失的治理提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 融雪过程 产流时间 融雪速率 泥沙量 东北黑土区
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东北黑土区典型小流域浅沟损毁耕地特征分析
9
作者 王伟 王春梅 +6 位作者 明哲 魏继龙 申华珍 王强 麻磊 孙智博 杜华栋 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第2期35-45,共11页
为探究浅沟损毁耕地问题,明确其与浅沟形态关系,以黑龙江嫩江鹤北小流域内治理和非治理2个子流域为研究区,基于2022—2023年高分辨率无人机影像和高精度野外实测,定量分析浅沟形态与损毁耕地面积的关系。结果表明:1)受侵蚀沟潜在影响的... 为探究浅沟损毁耕地问题,明确其与浅沟形态关系,以黑龙江嫩江鹤北小流域内治理和非治理2个子流域为研究区,基于2022—2023年高分辨率无人机影像和高精度野外实测,定量分析浅沟形态与损毁耕地面积的关系。结果表明:1)受侵蚀沟潜在影响的耕地及在此影响下作物难以生长的损毁耕地面积分别占流域总耕地面积的32%和0.258%,其中浅沟损毁耕地面积占沟毁耕地面积的31%,治理流域较非治理流域下降38%,2022年和2023年当年种植大豆的浅沟损毁耕地面积分别是种植玉米的2.17倍和2.03倍;2)浅沟损毁耕地宽度是浅沟本身宽度的2.21倍,浅沟宽度、深度、横截面面积和宽深比均与损毁耕地宽度显著相关(P<0.05),其中宽度与损毁耕地宽度存在较好的线性关系;3)浅沟平均宽度和长度交互影响损毁耕地面积重要性最高,存在良好线性关系。本研究表明浅沟损毁耕地是东北黑土区沟毁耕地的重要组成部分,不容忽视,浅沟形态参数与其损毁耕地面积存在线性相关关系。研究结果可促进侵蚀沟损毁耕地面积的精准评估,从而服务黑土地保护和粮食安全国家战略。 展开更多
关键词 浅沟 沟毁耕地 野外实测 无人机遥感 东北黑土区
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东北黑土区土地利用景观格局最佳粒度分析
10
作者 李海洋 李巍 贺健勇 《安徽农业科学》 2025年第6期63-65,73,共4页
利用松原市2021年的遥感影像、土地利用图、行政区划图以及相关统计数据,在RS与GIS的技术支持下,采用GIS空间分析、景观格局指数研究、面积损失评价方法等来确定景观格局分析的最佳粒度。结果表明:松原市景观的最佳分析粒度为90 m。分... 利用松原市2021年的遥感影像、土地利用图、行政区划图以及相关统计数据,在RS与GIS的技术支持下,采用GIS空间分析、景观格局指数研究、面积损失评价方法等来确定景观格局分析的最佳粒度。结果表明:松原市景观的最佳分析粒度为90 m。分析景观格局指数随粒度变化的响应得到整体适宜粒度域为90~150 m,利用面积损失评价方法在粒度为90 m时,土地面积变化指数最小,此时面积精度损失最少,所以确定最佳分析粒度为90 m。 展开更多
关键词 最佳分析粒度 土地利用 景观格局 东北黑土区
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典型黑土区不同保护性耕作方式对玉米生长发育及产量形成的影响 被引量：13
11
作者 李瑞平 谢瑞芝 +7 位作者 罗洋 隋鹏祥 郑洪兵 明博 王浩 刘武仁 郑金玉 李少昆 《中国生态农业学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页
实施保护性耕作对保护东北黑土和保障国家粮食安全具有重要意义。为明确东北典型黑土区保护性耕作对玉米产量的影响及其关键因素,开展了连续3年大田定位试验,设常规垄作秸秆不还田(CK)、免耕秸秆全量粉碎覆盖(T1)、免耕留高茬全量秸秆覆... 实施保护性耕作对保护东北黑土和保障国家粮食安全具有重要意义。为明确东北典型黑土区保护性耕作对玉米产量的影响及其关键因素,开展了连续3年大田定位试验,设常规垄作秸秆不还田(CK)、免耕秸秆全量粉碎覆盖(T1)、免耕留高茬全量秸秆覆盖(T2)、少耕秸秆全量条带覆盖(T3)共4个处理,分析了不同处理对土壤理化特性及玉米生长发育、产量及其构成因素的影响。结果表明,与CK相比,保护性耕作处理(T1、T2和T3)0~20 cm耕层土壤有机质含量呈增加趋势;保护性耕作显著提高了播种至出苗期耕层土壤含水量,T1、T2和T3处理分别提高7.8%~30.4%、9.0%~18.7%和17.3%~20.0%,但显著降低土壤温度,分别降低2.56~3.11℃、2.02~2.27℃、0.94~1.93℃;分别延迟玉米出苗时间5~7 d、4~6 d和2 d;T3处理3年平均出苗率较CK增加3.2%,T1和T2处理出苗率分别降低4.3%和4.7%;T1、T2和T3处理均降低了苗期株高整齐度和植株干物质积累,但T3处理降低幅度明显小于T1和T2处理,6叶期之后干物质积累降低幅度逐渐减小;T1和T2处理显著降低玉米产量,降幅分别为7.5%~15.6%和5.5%~12.9%,T3处理产量与CK差异不显著。结构方程模型(SEM)揭示,保护性耕作通过调节土壤含水量和温度,间接影响玉米出苗时间、出苗率、穗数和百粒重,进而影响产量,也可通过直接影响出苗质量和产量构成因素进而影响产量。在东北典型黑土区,少耕秸秆全量条带覆盖(T3)不仅有利于提高土壤有机质含量,而且还有利于平衡土壤水分和温度矛盾,缩短出苗时间、提高出苗质量、高产稳产,是该区域适宜的保护性耕作方式。 展开更多
关键词 东北黑土区 保护性耕作 玉米产量 土壤理化性质
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东北黑土区生态系统服务权衡与协同 被引量：7
12
作者 王世豪 徐新良 +3 位作者 黄麟 师华定 谷庆宝 刘寒冰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第21期9504-9519,共16页
东北黑土区作为我国最大的商品粮基地,土地退化问题日趋严峻,严重影响了生产—生态功能的协同发展。采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)、降水贮存量法、修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)... 东北黑土区作为我国最大的商品粮基地,土地退化问题日趋严峻,严重影响了生产—生态功能的协同发展。采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)、降水贮存量法、修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)和修正的风蚀方程(Revised Wind Erosion Equation,RWEQ)量化了东北黑土区供给、水源涵养、土壤保持和防风固沙4种关键生态系统服务并分析了其时空演化特征,采用残差分析法厘定了气候变化与人类活动因素对供给服务的贡献率,从栅格尺度和县域尺度刻画了不同地区、不同主导驱动因素下生态系统服务间的权衡与协同特征。结果显示:(1)近20年东北黑土区供给、水源涵养和防风固沙服务量总体上小幅提升,县域数量分别占96.6%、76.9%和75.4%,其中内蒙古东部和黑龙江的供给服务量、黑龙江和吉林的水源涵养量以及辽宁的防风固沙量增势明显。土壤保持量总体上小幅下降,县域数量占60.7%,特别是吉林下降趋势最明显。(2)东北黑土区供给服务变化主要受气候变化与人类活动的共同促进作用。人类活动是主导驱动因素,总体贡献率为62.65%,县域数量占76.6%。(3)东北黑土区供给与水源涵养、防风固沙之间主要表现为协同关系,约有88.67%和77.14%的县域表现为协同,而供给与土壤保持之间主要表现为权衡关系,县域数量占比为68.25%,人类活动因素加重了各服务之间的权衡作用。研究有助于明晰东北黑土区生态系统服务的主要矛盾,科学合理、有针对性的制定生态保护修复相关政策,对提升东北生态功能以及保障国家粮食安全具有重要意义。 展开更多
关键词 生态系统服务 驱动因素 权衡与协同 东北黑土区
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东北黑土区部分地域除草剂在不同作物类型土壤中残留及分布特征 被引量：3
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作者 李国琛 董雯昕 +4 位作者 王世成 梁志鹏 王莹 马晓倩 赵俪儒 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1743-1752,共10页
为了解并掌握东北部分黑土区农田土壤除草剂残留情况,本研究调查了东北黑土区6个地区170份土壤样本,共检出17种除草剂。总体来看,乙草胺检出率最高,为74.7%,氟磺胺草醚平均残留量最高,为198.88μg·kg^(-1)。从省份来看,辽宁省除草... 为了解并掌握东北部分黑土区农田土壤除草剂残留情况,本研究调查了东北黑土区6个地区170份土壤样本,共检出17种除草剂。总体来看,乙草胺检出率最高,为74.7%,氟磺胺草醚平均残留量最高,为198.88μg·kg^(-1)。从省份来看,辽宁省除草剂检出种类最为丰富,黑龙江省除草剂残留量最高。其中,铁岭市、阜新市与长春市、四平市旱田除草剂残留情况更为相似,绥化市土壤除草剂残留情况与前者差异较大。从作物类型来看,水稻田土壤除草剂检出种类更多,旱田作物除草剂残留量更高。其中,水稻田共检出11种类型除草剂,氟磺胺草醚在玉米田和大豆田中的平均残留量分别高达68.77μg·kg^(-1)和409.30μg·kg^(-1)。研究表明,地理位置和作物类型是影响土壤除草剂残留的重要因素。 展开更多
关键词 东北黑土区 作物类型 除草剂 检出率 平均残留浓度
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东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响 被引量：2
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作者 高盼 申慧波 +5 位作者 王宇先 蔡姗姗 徐莹莹 杨慧莹 王晨 张巩亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期127-135,共9页
为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行... 为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 土壤有机碳 水溶性有机碳 荧光结构 东北黑土区
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东北黑土地区稻田甲烷排放时空演变及排放潜力分析 被引量：6
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作者 李志慧 王艺霏 邓祥征 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3814-3829,共16页
稻田甲烷排放是农业源甲烷排放的主要来源。东北黑土地区是我国最大的粮食生产基地,农业温室气体减排是实现黑土地永续利用的关键议题之一。运用稻田甲烷排放模型(CH4MOD)核算并分析了2009—2018年东北黑土地区稻田甲烷排放的时空演变特... 稻田甲烷排放是农业源甲烷排放的主要来源。东北黑土地区是我国最大的粮食生产基地,农业温室气体减排是实现黑土地永续利用的关键议题之一。运用稻田甲烷排放模型(CH4MOD)核算并分析了2009—2018年东北黑土地区稻田甲烷排放的时空演变特征,结合GOSAT卫星遥感数据探究了水稻生产与区域甲烷排放的时空动态联系,进一步量化了稻田甲烷对区域甲烷排放的贡献程度及不同情景下的排放潜力。结果表明,受水稻生产面积扩张和排放强度提高的影响,东北黑土地区稻田甲烷排放总量从2009年的39.05万t增加到2018年的79.53万t。东北黑土地区区域甲烷排放在季节变化和栅格单元上表现出与稻田甲烷排放较为一致的时空动态,大规模的稻田耕作可能会增加水稻生产与区域甲烷排放直接相关的可能性。随着水稻持续扩种稳产,2018年东北黑土地区水稻生产贡献了区域甲烷排放总量的15.04%,其中黑龙江省的贡献率高达31.06%。在基准发展情景下,预计2035年东北黑土地区稻田CH_4排放量较2018年增加19.5%;在粮食供给保障情景下,维持当前稻田耕作面积,水稻生产集约化程度提高,预计其稻田CH_4排放量较2018年减少0.88%;在此基础上,采取促进秸秆还田、增施有机肥、实施节水间歇灌溉等稻田管理措施将使稻田CH_4排放量增加17.8%—63.6%。以满足膳食需求和供给保障为导向,优化水稻种植结构、控制稻田耕作面积,推动技术进步、品种改良以提升单产水平,采取化肥和有机肥搭配施用、节水间歇灌溉等途径能够缓解稻田甲烷排放。研究综合运用自上而下的遥感数据和自下而上的模型运算,刻画了水稻生产与区域甲烷排放的时空联系,进一步评估了稻田甲烷的排放潜力及减排措施的减排效果,为促进东北黑土地区农业甲烷减排和生产布局优化提供了理论依据和决策参考。 展开更多
关键词 甲烷排放 水稻生产 温室气体减排 时空动态 CH4MOD模型 东北黑土地区
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东北典型黑土区耕地侵蚀沟形态系统分类方法构建 被引量：2
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作者 李全峰 李吉程 +1 位作者 于明鹏 张鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期53-61,共9页
侵蚀沟形态分类是认识其发展现状和潜在危害的重要方法,探究耕地侵蚀沟形态分类特征和分布特征对把握耕地侵蚀沟防治重点,预防坡耕地水土流失具有重要意义。针对现有侵蚀沟形态分类体系指标获取难、分类结果不完整等问题,利用遥感解译数... 侵蚀沟形态分类是认识其发展现状和潜在危害的重要方法,探究耕地侵蚀沟形态分类特征和分布特征对把握耕地侵蚀沟防治重点,预防坡耕地水土流失具有重要意义。针对现有侵蚀沟形态分类体系指标获取难、分类结果不完整等问题,利用遥感解译数据,根据系统分类和信息科学理论,结合东北黑土区现实需求,构建了耕地侵蚀沟系统分类方法,并在典型黑土耕作区海伦市进行了验证。结果表明:1)海伦市耕地侵蚀沟具有小面积、大宽度、短长度的特点,Ⅰ类和Ⅱ类为数量最多的一级分类;Ⅱ类四等微型沟(Ⅱ4T)和Ⅱ类四等小型沟(Ⅱ4S)在二级和三级分类中数量居多,易通过高标准农田建设进行治理。2)地形要素下耕地侵蚀沟形态分布差异明显,需要特别关注在高程180~<240 m,坡长35~<55 m,坡度2°~6°,西南坡区域内的Ⅰ4T、Ⅱ4S、Ⅱ4T等发育程度较低的侵蚀沟向更高发育程度的Ⅳ4M、Ⅴ4M等类型转变,建议结合农田建设及时采取综合防治措施,以防止耕地侵蚀沟的潜在破坏。3)构建的“类+等+型”耕地侵蚀沟分类定级方法,兼顾指标的易获取性和方法的易操作性,能够精准、直观地揭示耕地侵蚀沟的形态特征及其危害情况,可为侵蚀沟和黑土耕地的协同综合治理提供方法借鉴。 展开更多
关键词 侵蚀 分类 遥感 形态特征 耕地 东北黑土区
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“双碳”目标下东北黑土区耕地利用生态效率时空格局与演变趋势 被引量：8
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作者 崔宁波 王婷 董晋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期335-344,共10页
[目的]探究东北黑土区耕地利用生态效率的时空格局和演变趋势,将碳源与碳汇融入耕地利用过程,这对于实现黑土减排增效和“双碳”目标至关重要。[方法]基于超效率SBM模型、核密度估计、探索性空间数据分析和空间插值工具等方法,系统考察... [目的]探究东北黑土区耕地利用生态效率的时空格局和演变趋势,将碳源与碳汇融入耕地利用过程,这对于实现黑土减排增效和“双碳”目标至关重要。[方法]基于超效率SBM模型、核密度估计、探索性空间数据分析和空间插值工具等方法,系统考察了2006—2020年东北黑土区耕地利用生态效率的时空特征与演进规律。[结果]黑土区耕地利用生态效率历经波动上升、显著下降和迅速回升3个阶段,总体处于较高发展水平,北部边缘城市的效率值明显高于中南部地区,基期和末期区间两极分化局势尤为显著,整体发展严重失衡;黑土区耕地利用生态效率全局空间相关特性并不明显,大致呈现“边缘—中心”空间扩散格局,由南北两端高值集聚向内及四周递减,而后形成多个块状高值区和低值分布带,规模集聚优势未能得到充分发挥;多数城市均存在不同程度的投入与产出冗余,劳动力和化肥冗余问题较为严重,碳排放冗余是造成黑土区耕地利用生态效率损失的普遍因素。[结论]优化要素配置和污染减排治理成为黑土利用重点改善方向,也是提升黑土区耕地利用生态效率的关键路径。 展开更多
关键词 耕地利用生态效率 “双碳”目标 超效率SBM模型 时空格局 东北黑土区
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东北黑土区农村宅基地功能转型特征与机制研究——以海伦市长华村为例 被引量：6
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作者 李冬梅 文清 祁悦 《中国土地科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第6期113-121,共9页
研究目的:揭示东北黑土区村域尺度农村宅基地功能转型特征与驱动机制,探寻“三权分置”制度框架下宅基地的活化利用与有效管理对策。研究方法:实地调查法和案例研究法。研究结果:(1)东北黑土区内农村宅基地的居住功能弱化,农业生产功能... 研究目的:揭示东北黑土区村域尺度农村宅基地功能转型特征与驱动机制,探寻“三权分置”制度框架下宅基地的活化利用与有效管理对策。研究方法:实地调查法和案例研究法。研究结果:(1)东北黑土区内农村宅基地的居住功能弱化,农业生产功能增强,宅基地功能由居住功能主导向居住、生产二元复合功能或农业生产功能为主导转变;(2)村域尺度内,农村宅基地功能转型的阶段特征明显,空间上表现为与中心村的距离越远,宅基地功能转型程度越剧烈;(3)在城镇化等外缘要素的影响下,乡村地域系统内人口和产业的变化共同驱动农村宅基地功能转型;(4)农村宅基地“三权分置”的制度框架下,结合农村宅基地功能组合和利用状态,引导农户选择适宜的宅基地利用方式,有利于促进宅基地利用效率提升。研究结论:东北黑土区农村宅基地功能正在经历转型过程,应根据宅基地功能转型阶段特征,深化农村宅基地“三权分置”改革,筛选适宜的宅基地利用与管理方式。 展开更多
关键词 农村宅基地 功能转型 空心村治理 东北黑土区
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外源有机物料性质对黑土农田土壤微生物碳组分的影响 被引量：8
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作者 王子郡 黄菁华 +2 位作者 麦建军 胡斐南 赵世伟 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期980-995,共16页
【目的】探索在不同性质和用量的有机物料输入后黑土农田微生物碳组分的变化规律及其对土壤有机碳的贡献,明确东北黑土农田固碳的微生物过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山... 【目的】探索在不同性质和用量的有机物料输入后黑土农田微生物碳组分的变化规律及其对土壤有机碳的贡献,明确东北黑土农田固碳的微生物过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山试验站的典型黑土农田,供试有机物料包括玉米秸秆(S)、生物炭(B)、水溶性有机肥(D),各有机物料均设3个施用量水平(低量、中量和高量),并以施化肥(F)和不施肥(CK)为对照,共计11个处理。在培养开始后的第5、15、30、60、105天分别采样,测定土壤有机碳(SOC)含量、微生物生物量碳(MBC)含量、细菌生物量(Ba)、真菌生物量(Fu)和微生物残体碳(MRC)含量。细菌与真菌生物量以其特征磷脂脂肪酸含量表征,微生物残体碳由不同土壤氨基糖含量表征的细菌与真菌残体量转换计算。【结果】与CK和F处理相比,3类有机物料输入均增加了土壤SOC、MBC和MRC含量,提升了MRC对SOC的贡献(MRC/SOC)。土壤MBC和MRC含量随秸秆和生物炭施用量的增加而提升,随水溶性有机肥施用量的增加而下降。在105天培养期内,所有处理MBC、MRC峰值均出现在培养第30、60天,3个有机物料分别以S3、B3和D1的提升效果最大。与CK相比,培养105天时S3、B3和D1处理的MBC分别提高了39.1%、8.2%和28.9%,真菌残体碳(FRC)含量分别提高了47.9%、43.5%和58.1%,S3和D1处理的细菌残体碳(BRC)含量分别提高了18.5%和16.5%。9个有机物料C/N和全氮(TN)含量与微生物碳组分的回归分析发现,有机物料C/N低于29.89、28.57时,分别与培养105天的MBC和BRC呈正相关关系,高于该阈值时呈负相关关系(P<0.05);有机物料TN含量低于0.18、0.11 g/kg时,分别与MBC和FRC呈正相关关系(P<0.05),超过该阈值时呈负相关关系(P<0.05),而BRC始终与有机物料TN含量呈正相关关系(P<0.05)。在9个有机物料处理中,MBC占SOC的比例为3.8%~9.4%,MRC占SOC的比例则高达24.1%~35.3%。与CK和F处理相比,生物炭输入显著增加了SOC含量,但未显著提升MBC的占比;秸秆和水溶性有机肥输入显著提升了MBC和MRC占SOC的比例。【结论】含氮量较高、碳氮比值较低的秸秆增加了土壤微生物生物量碳和残体碳含量及其对有机碳的贡献,且高施用量时效果更显著;氮含量和碳氮比值低的生物炭增加了土壤有机碳含量,促进了真菌生物量和残体碳增加,但未提升微生物生物量碳对有机碳的贡献;含氮量高的水溶性有机肥低施用量时有利于提升微生物生物量碳和残体碳含量及其对土壤有机碳的贡献,但高施用量作用相反。因此,增加秸秆和生物炭投入量,控制水溶性有机肥投入量有利于微生物碳组分的积累,促进土壤有机碳的固定。 展开更多
关键词 东北黑土 有机物料含氮量 有机物料碳氮比 土壤有机碳 微生物残体碳 微生物生物量碳
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干旱对中国东北黑土区不同植被总初级生产力的时滞与累积效应 被引量：2
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作者 薛泽 李雪冬 +3 位作者 费龙 杨拂晓 董炜华 刘言 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第11期2060-2071,共12页
本文以中国东北黑土区为研究区,基于NIRv-GPP数据集、SPEI数据集,探究1982—2018年干旱对东北黑土区不同植被类型的时滞与累积效应。研究结果表明:①东北黑土区SPEI与GPP在1982—2018年呈现波动性变化,其中2010年后呈明显上升趋势;②干... 本文以中国东北黑土区为研究区,基于NIRv-GPP数据集、SPEI数据集,探究1982—2018年干旱对东北黑土区不同植被类型的时滞与累积效应。研究结果表明:①东北黑土区SPEI与GPP在1982—2018年呈现波动性变化,其中2010年后呈明显上升趋势;②干旱对东北黑土区99.4%的植被造成了时滞效应,时滞的时间尺度集中在1~2个月和9~10个月;随旱情加重,时滞月数增长而时滞效应减弱;干旱对草地、林地的时滞效应较为显著;③黑土区96.38%的植被受累积效应的影响,累积时间尺度集中在2~3个月;随旱情的加重,累积月数增长而累积效应减弱;干旱对草地、耕地的累积效应较为显著;④干旱对东北黑土区不同植被类型的主导效应不同,79.88%的草地对干旱的主导效应为累积效应,55.6%的耕地、85.64%的林地主导效应为时滞效应。 展开更多
关键词 干旱 东北黑土区 总初级生产力 时滞效应 累积效应
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