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京津冀地区农业生产与水资源利用:历史与适水转型 被引量：10
1
作者 齐永青 罗建美 +3 位作者 高雅 闵雷雷 韩琳娜 沈彦俊 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期713-722,共10页
京津冀地区是资源型缺水地区,也是我国的主要农业区之一。本文对京津冀地区农业生产和灌溉水资源利用的历史阶段特征和适水转型进行了分析,对京津冀地区农业适水转型路线提出建议。1970年代末以来,井灌为主的灌溉体系基本覆盖平原农区,... 京津冀地区是资源型缺水地区,也是我国的主要农业区之一。本文对京津冀地区农业生产和灌溉水资源利用的历史阶段特征和适水转型进行了分析,对京津冀地区农业适水转型路线提出建议。1970年代末以来,井灌为主的灌溉体系基本覆盖平原农区,小麦玉米占优的作物结构形成,蔬果产能快速扩大。粮食产量从2136.2万t增加至3944.8万t,蔬菜产量从1093.7万t增加至5508.4万t,水果产量从144.0万t增加至1505.2万t。灌溉占地下水消耗的70%,是京津冀平原区地下水超采的主要原因。近40年来,京津冀三地农业的差异化发展强化了河北省在京津冀农业生产中的重要性和基础性功能,也加重了河北平原农业生产和资源节水压力。现有田间试验和作物模型研究结果表明,通过优化轮作模式,降低复种指数,将小麦-玉米一年两熟灌溉高产模式调整为两年三熟或者三年四熟,减少高耗水的小麦,适度增加杂粮、薯类或将夏玉米改为春玉米等措施,可在较小产量损失下,达到农业耗水与水资源条件的平衡。现有研究明确了通过压缩高耗水作物构建适水种植结构的总体方向,但对于不同适水轮作模式在中长期时间尺度上的产粮能力与耗水强度的交互关系仍不明晰,实用高效的适水田间管理与生产技术支撑体系也需不断完善。在政策层面,需健全京津冀地区农业综合规划与产业发展体系,统筹长期目标和短期措施,在保障区域粮食安全和农产品生产稳定的前提下,有序地推进京津冀地区农业生产的适水转型。 展开更多
关键词 作物生产 灌溉 水资源利用 京津冀地区 适水农业
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肯尼亚和中国农业资源投入与农业单产水平变化
2
作者 Dorris Chebeth 柏兆海 马林 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期900-909,共10页
当前,肯尼亚和中国在生产足够粮食以保障粮食安全方面都面临着严峻的挑战。尤其是对于肯尼亚而言,因为其2100年预测的人口将达到2018年的1.4倍,且其粮食生产在过去并没有大幅度的改善。而中国近些年粮食生产能力显著提高。本文系统分析... 当前,肯尼亚和中国在生产足够粮食以保障粮食安全方面都面临着严峻的挑战。尤其是对于肯尼亚而言,因为其2100年预测的人口将达到2018年的1.4倍,且其粮食生产在过去并没有大幅度的改善。而中国近些年粮食生产能力显著提高。本文系统分析了肯尼亚和中国农业资源投入、种植业和畜牧业单产水平的历史变化,以及农业资源投入与产量之间的关系,为肯尼亚粮食危机和消灭贫困提供更多的理论支撑。研究结果表明,在20世纪60年代,肯尼亚耕地、草地和降水等自然资源人均占有量比中国高2~3倍,且人均食物能量和蛋白质供应显著高于中国。当前,肯尼亚人均资源拥有量仍高出中国约30%,但是其人均食品供应和粮食自给率却远低于中国平均水平。这是由于与肯尼亚相比,中国在种植业和畜牧业长期持续的投入,大幅度地增加了种植业和畜牧业能量或蛋白质单产水平。1961-2017年,中国和肯尼亚作物蛋白的平均单产分别增加282%和44%。中国的数据表明,种植业和畜牧业单产水平与肥料、精饲料、机械和农药的投入具有显著正相关性;农牧业生产结构对单产水平的变化影响也很大,如种植业中蔬菜和水果播种面积占比,畜牧业中单胃动物饲养占比等。总的来说,农业资源投入和农业结构对生产力的提高都有很大的影响,这可能是肯尼亚提高农业生产力的潜在选择。 展开更多
关键词 肯尼亚 中国 能量生产力 蛋白生产力 农业资源 农业结构 粮食安全
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河北省水土保持重点工程信息化应用分析
3
作者 张子元 《中国水土保持》 2025年第6期50-52,55,共4页
开展水土保持重点工程建设是治理水土流失的有效手段。2015年以来,河北省通过应用全国水土保持信息管理系统、开展国家水土保持重点工程信息化监管(图斑精细化管理)和新增水土流失治理图斑复核等,不断深化信息化手段在治理水土流失,特... 开展水土保持重点工程建设是治理水土流失的有效手段。2015年以来,河北省通过应用全国水土保持信息管理系统、开展国家水土保持重点工程信息化监管(图斑精细化管理)和新增水土流失治理图斑复核等,不断深化信息化手段在治理水土流失,特别是水土保持重点工程建设管理中的应用,累计入库国家水土保持重点工程750个、导入措施图斑2.5万余个,采用信息化手段核查在建项目62个、抽查竣工项目109个、评估工程实施效果13个、复核新增水土流失治理面积2253 km^(2)、措施图斑4000余个,有效提高了水土保持重点工程建设管理效率,提升了监管能力。针对存在的遥感和无人机正射影像分辨率无法满足解译要求等问题,提出了提高遥感影像分辨率、使用仿地飞行技术、开发信息系统平台和信息化监管App等建议。 展开更多
关键词 信息化 水土流失 水土保持重点工程 河北省
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海河流域水资源演变与驱动机制 被引量：13
4
作者 杨永辉 任丹丹 +3 位作者 杨艳敏 田菲 胡玉昆 韩淑敏 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1443-1453,共11页
海河流域含京津冀及周边三省,是我国水资源短缺和用水矛盾最突出的地区。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心团队围绕不断加剧的水资源短缺,研究了流域水资源演变的关键驱动机制:山区径流变化、农业需水和虚拟水外输,分... 海河流域含京津冀及周边三省,是我国水资源短缺和用水矛盾最突出的地区。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心团队围绕不断加剧的水资源短缺,研究了流域水资源演变的关键驱动机制:山区径流变化、农业需水和虚拟水外输,分析了流域水资源演变的主要原因,并对未来的可能调控提出了建议。研究首先选取海河流域的八大山区子流域,分析了20世纪60年代以来的径流变化,确认70年代开始山区来水逐渐减少,径流减少的关键时期是1978—1985年,推断农业用水增加是径流减少的核心驱动因素;其次,基于作物模型、作物系数法和遥感等手段,量化了海河平原农业用水的时空格局和区域水量平衡,通过对比农业耗水量、地下水水位变化和南水北调中线供水量,确立了山前平原区南水北调实施后为实现水量平衡需控制用水的进一步扩大、低平原区仍然亏缺的未来水资源态势;最后,通过粮食贸易的虚拟水分析,指出本地区外输虚拟水达90亿m^3,是造成水资源短缺的重要原因,减缓虚拟水外输或输入一定虚拟水是缓解区域水资源压力的可选方案。 展开更多
关键词 海河流域 水资源短缺 径流 农业用水 虚拟水 粮食贸易
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河北滨海盐碱地浅层轻度咸水资源冬小麦灌溉安全利用研究 被引量：7
5
作者 高会 赵亮 +2 位作者 刘斌 付同刚 刘金铜 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1102-1109,共8页
河北滨海盐碱耕地缺少灌溉水资源,该区具有丰富的浅层微/轻度咸水资源,冬小麦生长关键期适当进行微/轻度咸水灌溉能够缓解该区农田灌溉危机。本文以河北省滨海盐碱地为研究对象,选择沧州市南大港产业园区马营村为试验基地,开展浅层轻度... 河北滨海盐碱耕地缺少灌溉水资源,该区具有丰富的浅层微/轻度咸水资源,冬小麦生长关键期适当进行微/轻度咸水灌溉能够缓解该区农田灌溉危机。本文以河北省滨海盐碱地为研究对象,选择沧州市南大港产业园区马营村为试验基地,开展浅层轻度咸水冬小麦农田灌溉试验,分析咸水灌溉对冬小麦产量和土壤盐分含量变化的影响。结果表明:1)河北滨海盐碱地浅层轻度咸水(6 g∙L^(-1))在冬小麦拔节—抽穗期进行一次600 m^(3)∙hm^(-2)的灌溉,产量能够达到旱作冬小麦的1.5倍以上,增产效果明显。2)基于暗管排水排盐工程、在雨季保持多年平均降雨量条件下,2016—2018年雨季后试验地土壤平均含盐量分别为2.86 g∙kg^(-1)、1.60 g∙kg^(-1)和1.38 g∙kg^(-1),呈现逐年降低的趋势。由此得出:河北滨海盐碱地浅层咸水资源在冬小麦灌溉方面能够实现安全利用。在此基础上,以河北滨海沧州市为例分析浅层咸水资源利用前景,从水资源量上,1~5 g∙L^(-1)的浅层微/轻度咸水资源可以满足冬小麦农田因地下水压采限采造成的至少1.7×10^(8)m^(3)灌溉水量亏缺,从耕地资源方面,扩大一年两熟种植面积,增加冬小麦种植面积约131000 hm2。研究结果可为河北滨海盐碱地咸水资源安全利用、土壤健康和粮食安全提供科学依据。 展开更多
关键词 滨海盐碱地 冬小麦 咸水灌溉 土壤盐分 作物产量 暗管排盐
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基于系统动力学模型的塔里木河流域水资源承载力研究 被引量：29
6
作者 刘夏 张曼 +3 位作者 徐建华 郭英 段伟利 沈彦军 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2021年第5期1407-1416,共10页
水资源承载力的定量评估是确保干旱地区水资源可持续利用的关键前提。选取我国最大的内陆干旱区流域——塔里木河流域为研究区域,结合其特殊的地理环境和供水与需水特征,构建系统动力学模型,基于实地调研、统计年鉴与水资源公报数据,以... 水资源承载力的定量评估是确保干旱地区水资源可持续利用的关键前提。选取我国最大的内陆干旱区流域——塔里木河流域为研究区域,结合其特殊的地理环境和供水与需水特征,构建系统动力学模型,基于实地调研、统计年鉴与水资源公报数据,以水资源红线为约束,对塔里木河流域水资源承载力的历史状况与未来趋势进行了定量评估和预测。结果显示:塔里木河流域及其所属各地(州)历史期内(2008—2016年)水资源均呈现轻度超载状态,且在未来(2017—2030年)将进一步加剧。在当前的政策背景下,如使该区水资源于2030年达到可承载的状态,则需在该地区扩大农业节水设施建设规模并着力发展农业节水灌溉技术,并力争在2030年实现灌溉用水定额达到5.70×10^(3) m^(3)·hm^(-2)以下,农业灌溉面积降低至2.60×10^(6 )hm^(2)以下。同时,农业节水与产业转型应是该地区未来社会经济发展的2个需要重点考虑的方向。 展开更多
关键词 水资源承载力 系统动力学模型 干旱区 节水农业 塔里木河流域
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山地生态水文过程与降水资源调控研究进展 被引量：4
7
作者 阳辉 曹建生 张万军 《生态科学》 CSCD 2019年第6期173-177,共5页
生态水文学是一个可定义和发展的学科,是在不同时空尺度和一系列环境条件下探讨生态水文过程。山地的生态格局和水文过程对下游景观有重大的影响。针对山区干旱缺水、水生态退化以及水灾害等一系列生态问题,从林草地水文生态效应角度,... 生态水文学是一个可定义和发展的学科,是在不同时空尺度和一系列环境条件下探讨生态水文过程。山地的生态格局和水文过程对下游景观有重大的影响。针对山区干旱缺水、水生态退化以及水灾害等一系列生态问题,从林草地水文生态效应角度,探讨山地生态水文过程的研究进展,山地降水资源调控技术措施和山地生态水文过程与降水资源调控的相关关系。结果表明:植被生态需水量的计算方法包括面积定额法、潜水蒸发法、植物蒸散发量法、水量平衡法、生物量法、基于遥感技术的计算法等,各种方面在不同区域的适用性不同;生态水文模型有SWAT模型、SWIN模型、EcoHAT模型等,不同的模型应用领域不一;降水资源的高效利用措施包括降水资源的就地利用—入渗水利用,如坡改梯工程、集水造林种草工程以及适时深耕技术等;降水资源的叠加利用—径流水利用,如淤地坝工程和坡面集水造林种草工程等;以及降水资源的间接利用—蒸发水利用三个方面,如黑色覆盖技术、砾石覆盖技术和土壤覆盖技术等。以河北太行山区为例,分析得出造林坡地的径流系数明显低于裸岩坡地。山地水旱灾害形成机制与水资源调控利用技术的研究、坡地与流域的降雨径流关系研究等方面应是未来山地生态水文过程的研究重点。 展开更多
关键词 山地 生态水文过程 生态水文模型 生态需水量 降水资源
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气候变化对中国东北三省主要粮食作物影响研究综述 被引量：11
8
作者 于水 张晓龙 +1 位作者 王妍 沈彦军 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期970-985,共16页
全球气候变化已经成为事实,并且导致全球粮食危机和饥饿风险增加。东北三省作为我国主要的粮食生产基地,对气候变化十分敏感。本文梳理了当前及未来气候变化对东北三省玉米、水稻和大豆生产影响的相关研究,概括了当前主要研究方法、东... 全球气候变化已经成为事实,并且导致全球粮食危机和饥饿风险增加。东北三省作为我国主要的粮食生产基地,对气候变化十分敏感。本文梳理了当前及未来气候变化对东北三省玉米、水稻和大豆生产影响的相关研究,概括了当前主要研究方法、东北三省主要作物对气候变化的响应以及应对措施,并进一步评述了当前主要研究方法和研究领域的不足:1)研究气候变化和极端气候事件对作物生长发育和产量影响的主要方法包括田间试验法、统计分析法以及作物模型法,其中田间试验法结果最直观,统计分析法可操作强、应用范围最广,作物模型法机理性强。2)东北三省气候变化明显,并且随着气候变化,干旱逐渐取代低温冷害成为当地主要灾害。3)气候变化对东北三省作物生产整体是有利的。气候变暖改善了东北三省热量资源,不仅使作物种植区域逐渐北移,作物品种也逐渐从早中熟向中晚熟转变。4)随着气候变暖不断加剧,未来东北地区作物应选择耐高温、抗旱和抗寒等抗逆性强的品种;加强农田水利设施建设,增强应对干旱洪涝灾害的能力;采用新的农业管理措施,保护土壤健康以及粮食生产安全。5)未来需要加强对CO_(2)补偿效应以及病虫害等的研究,加强对作物模型的完善,以更好地应对气候变化对粮食安全的不利影响。 展开更多
关键词 东北三省 气候变化 气象灾害 主要粮食作物 热量资源 CO_(2)补偿效应
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基于METRIC模型的巴基斯坦农业区蒸散量估算 被引量：3
9
作者 张萧楠 沈彦军 +3 位作者 李红军 张晓龙 李琪云 王艺璇 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1927-1939,共13页
蒸散量是水分循环和能量循环的重要载体,精确估算农田蒸散量对农业水资源管理具有重要意义。巴基斯坦农业区是世界上重要的灌溉农区之一,如何基于遥感技术估算区域实际蒸散量成为农业水资源精细化管理的基础和前提。本文利用MODIS数据... 蒸散量是水分循环和能量循环的重要载体,精确估算农田蒸散量对农业水资源管理具有重要意义。巴基斯坦农业区是世界上重要的灌溉农区之一,如何基于遥感技术估算区域实际蒸散量成为农业水资源精细化管理的基础和前提。本文利用MODIS数据、气象数据以及DEM数据,采用METRIC模型,估算了2019—2020年巴基斯坦农业区的实际蒸散量,并分析了不同作物生育期蒸散量的时空分布特征,以期为巴基斯坦农业水资源合理利用提供科学依据。研究结果表明:1)比较基于METRIC模型在日尺度和月尺度的蒸散估算结果与农业站点蒸渗仪的实际观测数据发现,二者的均方根误差分别为1.2 mm∙d^(−1)和25 mm∙month^(−1),相关系数分别为0.65和0.84;在空间上,与ETMonitor产品比较,METRIC模型估算结果的空间分布和量级更为合理。2)巴基斯坦农业区蒸散量的空间分布与种植结构密切相关,蒸散量自北向南总体呈阶梯递减格局,小麦、棉花、水稻和甘蔗生育期累积蒸散量分别为392 mm、652 mm、745 mm和1224 mm;就同一种作物来说,旁遮普省作物生育期累积蒸散量高于信德省。3)小麦生育期内月蒸散量呈先下降再上升后下降的变化特征;旁遮普省棉花生育期内月蒸散量呈“单峰”变化特征,信德省棉花生育期内月蒸散量呈“双峰”变化特征;水稻和甘蔗生育期内月蒸散量呈“单峰”变化特征。本研究实现了METRIC模型在巴基斯坦农业区的参数本地化应用和适用性分析,为基于遥感手段估算区域或农作物尺度蒸散量提供了方法借鉴,对揭示不同作物蒸散耗水的时空特征和区域农业水资源管理具有重要意义。 展开更多
关键词 蒸散量 METRIC模型 能量平衡 MODIS数据 巴基斯坦农业区
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基于流域模型与遥感解译方法的农业面源污染精细化源解析技术研究 被引量：2
10
作者 李琪云 李继峰 +2 位作者 李泽利 沈彦军 刘夏 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1534-1543,共10页
农业面源污染源解析是面源污染防治的基础。农作物种植是农业面源污染源的重要组成,然而传统的面源污染源解析方法不能量化不同农作物对农业面源污染负荷的贡献,其解析精度也难以满足环境管理部门精细化管理的客观需求。本研究以天津于... 农业面源污染源解析是面源污染防治的基础。农作物种植是农业面源污染源的重要组成,然而传统的面源污染源解析方法不能量化不同农作物对农业面源污染负荷的贡献,其解析精度也难以满足环境管理部门精细化管理的客观需求。本研究以天津于桥水库上游沙河流域为研究区,采用流域模型与遥感解译的方法,解析流域总磷负荷来源与贡献,旨在建立一种农业面源污染源精细化源解析技术。研究结果显示:基于Google Earth Engine(GEE)平台的农作物遥感总体分类精度在88%以上,Kappa系数均大于0.81,整体分类结果可信。沙河流域主要作物类型包括冬小麦-夏玉米、板栗、果树与其他作物,其中冬小麦-夏玉米的种植面积最大,占比为44%~67%,板栗种植面积次之,占比为11%~29%。冬小麦-夏玉米种植面积总体呈下降趋势,板栗种植面积则呈快速上升趋势。沙河流域Generalized Watershed Loading Function(GWLF)模型对溪流量与总磷负荷的模拟表现良好,其模型校准期与验证期的NSE在0.59以上,R^(2)在0.79以上。耕地为沙河流域最大的面源总磷负荷来源,占总磷负荷总量的61%;在耕地中,冬小麦-夏玉米总磷负荷占比最大(52%),板栗次之(20%);考虑到板栗种植面积近年来不断上升,未来沙河流域面源总磷负荷仍有升高的风险。 展开更多
关键词 农业面源污染 源解析 遥感解译 流域模型
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冀北高原农业种植结构的演变 被引量：1
11
作者 党文硕 张玉翠 +4 位作者 成功 陈晓璐 沈彦俊 马全伟 张泽伟 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1441-1450,共10页
冀北高原是京津冀地区的重要生态屏障和农业产区,分析该地区作物种植结构的时空格局变化,明确其种植结构演变规律对破解区域水资源匮乏与农业可持续发展至关重要。本研究基于MODIS NDVI数据对冀北高原2000年、2010年、2020年3期主要种... 冀北高原是京津冀地区的重要生态屏障和农业产区,分析该地区作物种植结构的时空格局变化,明确其种植结构演变规律对破解区域水资源匮乏与农业可持续发展至关重要。本研究基于MODIS NDVI数据对冀北高原2000年、2010年、2020年3期主要种植作物麦类(莜麦、春小麦)、胡麻、蔬菜、马铃薯的种植面积进行分类提取,并分析了该地区农作物种植结构的时空格局变化规律。研究结果表明:1)遥感监测与农业统计数据相关性的决定系数为0.61,混淆矩阵验证Kappa系数为0.84,总体分类精度为87.65%,分类精度较高。2)2000—2020年,冀北高原总耕地面积有所下降,其中传统作物(麦类、胡麻)种植面积下降约50.7%,经济作物(马铃薯、蔬菜)种植面积增长约211.4%。3)2000—2020年间,麦类种植面积有所下降,2020年约51%的麦类集中在康保县北部,胡麻分布逐渐迁移至尚义县北部,蔬菜分布区域趋于分散化,马铃薯种植范围扩大,集中在尚义县北部、沽源县北部及张北县西北部安固里淖附近。以上研究结果可为冀北高原种植结构调整、水资源合理配置提供科学数据支撑。 展开更多
关键词 土地利用变化 种植结构 归一化植被指数(NDVI) 冀北高原
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有机肥部分替代化肥对华北小麦-玉米农田氮素损失及氮平衡的影响 被引量：3
12
作者 杨康 吴坤燕 +5 位作者 孙瑞 张玉铭 刘秀萍 董文旭 李晓欣 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期484-497,共14页
有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和... 有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和4种不同替代化肥比例处理(100%/70%有机肥替代化肥、50%有机肥替代化肥、30%有机肥替代化肥和单施化肥),进而探究不同有机肥替代比例对作物产量、不同形态氮素损失及氮平衡的影响。结果表明:在气态氮损失方面,相对单施化肥,有机肥替代化肥在一定程度降低了土壤N_(2)O排放,尤其在2023年玉米季,各有机肥替代化肥处理N_(2)O累积排放量平均降低33.87%;有机肥替代化肥处理也降低了土壤以氨挥发形式造成的氮损失,整个生育期通过氨挥发形式损失的氮素降低14.60%~68.92%;在氮淋溶方面,相较于单施化肥处理,有机肥替代化肥处理0~100和0~150 cm土层土壤可溶性硝态氮淋溶量分别降低44.17%~72.72%和56.95%~79.31%,可溶性全氮淋溶量分别降低26.75%~52.60%和38.48%~70.70%。牛粪替代化肥处理的淋溶风险相对低于羊粪替代化肥处理,以150 cm土层为淋溶界面来看,牛粪替代处理可溶性硝态氮和可溶性全氮淋溶量较羊粪处理分别降低6.39%和1.71%。此外,随着有机肥替代比例的增大,土壤可溶性有机氮淋溶占总可溶性氮淋溶的比例有所增加,通过0~100 cm和0~150 cm土层的土壤溶液中,可溶性有机氮占比分别由29.35%升至33.82%和由25.31%升至36.65%;在供氮能力方面,有机肥替代化肥处理中土壤养分供给能力和作物氮素利用率均有所提升,从多季有机肥替代化肥施用情况来看,保障了小麦和玉米产量较单施化肥无显著差异。综合来看,有机肥替代化肥降低了土壤氮素损失风险,改善了土壤养分状况,其中50%羊粪替代处理在保障产量需求的前提下,环境氮损失最少。研究结果可以为华北平原种养结合地区农业废弃物资源的合理利用提供科学支撑。 展开更多
关键词 有机肥替代 N_(2)O排放 氮淋溶 氨挥发 氮平衡
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深层土壤有机碳储量、稳定性以及对人类活动响应的研究进展 被引量：4
13
作者 王高起 袁丹 +2 位作者 吴萍 秦树平 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期435-448,共14页
土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文... 土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文系统总结了深层土壤有机碳储量、来源、组成、稳定性及其对人类活动的响应规律等方面的最新研究进展。在全球范围内,深层土壤有机碳储量为29.9~219.6 t·hm^(−2),占土壤有机碳储量的15%~84%。深层土壤有机碳的年龄为4800~28100 a,周转时间为1000~4285 a。深层土壤有机碳的稳定性显著高于表层,主要原因是深层土壤中的氧气含量远低于表层,另外深层土壤有机碳大部分被矿物保护,其化学组成更趋惰性。影响深层土壤有机碳稳定性的关键因素包括:氮肥过量施用、种植制度转变和地下水位波动。虽然深层土壤有机碳的矿化速率显著低于表层,但人类活动导致的硝酸盐淋失、种植制度转变以及地下水位波动已在一些区域显著降低了深层土壤有机碳的稳定性,对全球气候变化可能造成深远影响。未来亟需:1)评估区域/全球深层土壤碳库储量及其稳定性;2)阐明深层土壤有机碳库储量及其稳定性对人类活动的响应机制;3)量化人类活动导致的深层土壤有机碳释放对全球变暖的贡献。 展开更多
关键词 全球气候变化 深层土壤有机碳 碳储量 碳稳定性 人类活动 矿化
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半干旱山区河流融雪期主要水环境因子变化特征及驱动机制研究 被引量：2
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作者 裴志远 江燕 +4 位作者 李赟 王伟 李博睿 沈彦军 裴宏伟 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第1期120-129,共10页
为探究河流融雪期内氮磷等物质的时空分布特征,于2023年对永定河支流清水河6个典型监测断面进行融雪期前后的连续水环境监测。测定的主要水环境指标包括总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(−)-N)、亚硝态氮(NO_(2)^(−)N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、... 为探究河流融雪期内氮磷等物质的时空分布特征,于2023年对永定河支流清水河6个典型监测断面进行融雪期前后的连续水环境监测。测定的主要水环境指标包括总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(−)-N)、亚硝态氮(NO_(2)^(−)N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总有机氮(TON)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)、颗粒态磷(PP)、化学需氧量(COD)、总固体悬浮物(TSS)。结果表明:河流中氮类营养盐的组成比例存在季节性变化,融雪期径流中TON浓度平均占TN浓度的69%,NO_(3)^(−)N、NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(−)-N的平均占比依次为28%、2%和0.46%;在融雪期,TON浓度呈现出沿河流方向逐渐升高的趋势,NO_(3)^(−)-N则表现为沿河流方向逐渐降低;进入平水期后上述趋势会出现反转,即NO_(3)^(−)-N浓度沿河流方向逐渐升高,TON浓度沿河流方向降低。磷类物质的浓度在融雪期的波动较为剧烈,各断面极值比平均为5.9,最高可达14.0,各断面峰值浓度均优于GB3838-2002《国家地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准。融雪期COD升高幅度最高可达213.6%;在融雪前期,除崇礼南断面外,其余各断面COD峰值均超过地表水Ⅲ类水质标准,且较高的COD会持续2周左右;融雪后期各断面COD优于地表水Ⅲ类水质标准。在融雪前期,冬季积累污染物的释放与消耗是导致各类物质浓度波动的主要原因,在融雪中后期,温度是驱动含氮物质发生浓度波动的主要原因,COD和磷浓度受到产水过程的影响。 展开更多
关键词 融雪期 营养盐 季节性变化 时空分布 氮磷 清水河
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水分和温度对藜麦种子萌发出苗及籽粒产量的影响 被引量：1
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作者 王慧丽 钟苑宁 +5 位作者 杨晗 马玉诏 乔匀周 张小帅 黄欣莉 董宝娣 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
藜麦作为富含营养物质且喜冷凉的旱地作物,温度和水分是限制其种子萌发和生长的必要条件,明确温度和干旱胁迫下藜麦的出苗和生长情况对雨养旱作区藜麦高产高效种植有重要意义。本研究以河北坝上地区典型藜麦品种‘冀藜3号’为试验材料,... 藜麦作为富含营养物质且喜冷凉的旱地作物,温度和水分是限制其种子萌发和生长的必要条件,明确温度和干旱胁迫下藜麦的出苗和生长情况对雨养旱作区藜麦高产高效种植有重要意义。本研究以河北坝上地区典型藜麦品种‘冀藜3号’为试验材料,设置1)种子萌发试验:3个干旱胁迫处理(PEG-6000溶液渗透势分别为0、-0.3、-0.6MPa)和4个种子萌发温度(10℃/0℃、15℃/5℃、20℃/10℃、25℃/15℃),分析干旱和温度胁迫及其互作效应对发芽率、发芽势、根长和芽长以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的影响,阐明其对环境胁迫因素的响应机制。2)播期试验:在河北坝上地区设置5个播期(5月1日、5月11日、5月21日、6月1日和6月11日),探究不同播期下环境温度和土壤水分变化对出苗率及产量的影响,明确河北坝上冷凉地区藜麦高产的适宜种植时间。种子萌发试验结果表明:随着温度的升高,发芽率、发芽势、根长和芽长逐渐增加,20℃/10℃和25℃/15℃处理下种子萌发率较高。在干旱胁迫下,种子萌发指标整体下降。当干旱胁迫较轻(PEG-6000为-0.3MPa)时,SOD和CAT活性较高,种子萌发受到的影响较小。田间试验结果表明:随着播期推迟,藜麦出苗期间温度和籽粒产量均呈先下降后上升再下降的趋势,以6月1日播期处理最高。相关性分析表明,出苗率与环境温度呈正相关,产量与株数呈显著正相关。6月1日播期出苗期间的平均气温为17.77℃,出苗率为95.72%;5月11日播期出苗期间的平均温度为5.90℃,出苗率为6.58%。与5月11日播期相比,6月1日播期产量提高435.67 kg·hm^(-2)。以上结果表明,藜麦种子能耐受一定程度的干旱胁迫,但在低于15℃/5℃的温度下萌发表现较差。在河北坝上冷凉地区,为确保藜麦的出苗率免受低温的负面影响,不宜过早播种;适宜播期在5月中旬到6月上旬,以保证藜麦生长所需的适宜温度。此结果可为优化坝上冷凉地区藜麦种植管理提供科学依据。 展开更多
关键词 藜麦 播期 干旱胁迫 温度 产量
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河北沧州国家农业科技园区发展模式探讨 被引量：16
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作者 孙宏勇 刘小京 +2 位作者 巨兆强 郭凯 董博飞 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1145-1150,共6页
我国国家农业科技园区从2001年开始建设以来,取得了长足的发展。经过10多年的发展,许多国家农业科技园区成为了区域农业科技创新基地、区域农业新品种新技术新模式的示范基地和先进农业成果的转化基地,为区域粮食增产、农业增效和农民... 我国国家农业科技园区从2001年开始建设以来,取得了长足的发展。经过10多年的发展,许多国家农业科技园区成为了区域农业科技创新基地、区域农业新品种新技术新模式的示范基地和先进农业成果的转化基地,为区域粮食增产、农业增效和农民增收作出了重要贡献。但是,不同国家农业科技园区因建设背景、基础条件和发展方向的差异,其存在不同的发展模式,而不同的发展模式均面临一些问题。本文在借鉴前人研究成果的基础上,通过分析现有国家农业科技园区的不同发展模式及其存在的问题,结合河北沧州国家农业科技园区总体规划,从建设背景、规划思路、建设目标、功能定位、产业发展分析和功能分区及可实施的发展模式等方面阐述了河北沧州国家农业科技园区的规划思路和发展模式。河北沧州国家农业科技园区的发展模式从组织发展模式、技术运行发展模式和空间布局模式3个方面进行,是以政府引导、协会组织参与和企业(农户)为主体的组织发展模式,以专业合作社、家庭农场和科技示范户为主体的3级并行的技术运行发展模式和以圈层布局模式的核心区、示范区和辐射区的空间布局模式。该园区的组织发展以政府为主导、协会和企业参与成立园区管委会,制定相应的政策,负责园区统一规划、建设和经营。在技术运行方面,通过科技创新园研发和引进先进技术成果然后通过技术站、基地站和科技特派员对专业合作社、家庭农场、科技示范户等不同经营主体进行技术培训和示范推广。最后建立以南皮渤海粮仓试验示范区为核心区,整个沧州市为示范区,环渤海河北、山东、辽宁和天津"三省一市"的辐射区空间布局。 展开更多
关键词 农业科技园区 发展模式 种植业 渤海粮仓 沧州
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农业技术和气候变化对农作物产量和蒸散量的影响 被引量：19
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作者 陈素英 张喜英 +1 位作者 邵立威 孙宏勇 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1039-1047,共9页
随着农业生产条件的改善、品种改进和有利的气象条件的变化,世界各地的作物产量得到大幅度提高,但作物的蒸散量却未出现大幅度提高。本文以石家庄气象站1955-2007年的气象资料为基础,分析了河北省冬小麦和夏玉米生长期间主要气象因素变... 随着农业生产条件的改善、品种改进和有利的气象条件的变化,世界各地的作物产量得到大幅度提高,但作物的蒸散量却未出现大幅度提高。本文以石家庄气象站1955-2007年的气象资料为基础,分析了河北省冬小麦和夏玉米生长期间主要气象因素变化,结合中国科学院栾城农业生态系统试验站长期定位灌溉试验的研究结果,分析了农业生产条件和气象因子变化对冬小麦和夏玉米产量及耗水量的影响。结果表明,1955-2007年冬小麦和夏玉米生长季的气象因子发生了变化,日照时数、相对湿度、风速、气温日较差显著降低,最低气温、平均气温和积温显著升高,气象因子的变化对作物总蒸散量未产生明显影响,但由于降水减少,作物生长期间的灌溉需水量呈增加趋势。长期灌溉试验结果表明,随着农业生产条件的变化和品种的改良,冬小麦和夏玉米的产量不断增加,而耗水量的增加幅度小于产量增加幅度,夏玉米的耗水量呈稳定状态。节水技术的推广和应用对维持耗水量稳定起着非常关键的作用。 展开更多
关键词 农业生产条件 农业机械总动力 气候变化 作物产量 蒸散量
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中国硝酸盐脆弱区划分与面源污染阻控 被引量：18
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作者 马林 卢洁 +2 位作者 赵浩 柏兆海 胡春胜 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2387-2391,共5页
近年来,我国由农业源引发的水体污染愈发严重,这不仅对生态环境造成了影响,同时也让人类赖以生存的饮用水安全受到威胁。因此,如何有效阻控农业面源污染,保护水资源和生态安全意义重大。欧美等国家通过划分硝酸盐和磷污染风险区,以此为... 近年来,我国由农业源引发的水体污染愈发严重,这不仅对生态环境造成了影响,同时也让人类赖以生存的饮用水安全受到威胁。因此,如何有效阻控农业面源污染,保护水资源和生态安全意义重大。欧美等国家通过划分硝酸盐和磷污染风险区,以此为依据制定了相关区域法案政策,实施重点区域面源污染阻控和水污染防治,获得了很好的面源污染消减效果。因此,本文分析了欧美等国家通过划分硝酸盐脆弱区制定区域养分管理法案法规,消减水体硝酸盐面源污染风险的经验;阐述了我国硝酸盐脆弱区初步划分的结果,提出了我国针对硝酸盐脆弱区的农业面源污染区域阻控的建议,旨在为我国农业绿色发展和绿色生态环境构建提供科学依据。 展开更多
关键词 面源污染 硝酸盐脆弱区 氮磷污染阻控 养分管理 NUFER模型
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基于二分类Logistic回归模型的太行山丘陵区县域耕地资源潜力估算 被引量：13
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作者 高会 谭莉梅 +2 位作者 刘鹏 刘金铜 李晓荣 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期490-497,共8页
耕地红线划定与人-地资源矛盾日益突出背景下,耕地资源潜力的研究与开发日显重要。我国耕地面积近2/3分布在山区,因此山区耕地资源的合理开发利用及其资源潜力的研究尤为重要。本文以华北地区的太行山为研究区域,选择耕地占比和资源潜... 耕地红线划定与人-地资源矛盾日益突出背景下,耕地资源潜力的研究与开发日显重要。我国耕地面积近2/3分布在山区,因此山区耕地资源的合理开发利用及其资源潜力的研究尤为重要。本文以华北地区的太行山为研究区域,选择耕地占比和资源潜力最大的丘陵区典型县——河北省井陉县为研究案例,选取13个影响耕地资源潜力的基本生态要素,包括5个地形要素和8个直接气象要素或由气象要素计算得到的间接气象要素,引入二分类Logistic回归分析方法,运用偏最大似然估计向前引入法的拟合方法,筛选提取影响耕地资源潜力的关键生态要素;由模型参数Waldc2统计量分析影响耕地资源潜力的关键生态要素的贡献率排序;由模型参数回归系数β分析耕地资源潜力与生态要素的相关关系;由模型参数发生比率OR分析量化关键生态要素对耕地资源潜力的影响,最终建立Logistic回归模型。基于此模型,在GIS软件中得到井陉县耕地资源潜力分布图,进而估算出县域耕地资源潜力。研究结果表明:13个影响井陉县耕地资源潜力的基本生态要素中8个为关键生态要素;关键生态要素中地形要素配置比气象要素配置更为重要;年平均气温和寒冷指数与耕地资源潜力呈负相关关系,其余生态要素则呈正相关关系;由回归模型估算出井陉县具备垦殖为耕地资源的土地面积为60 400 hm^2,而根据遥感影像解译结果得出的现有耕地资源为45 600 hm^2,由此井陉县尚具有14 800 hm^2的后备耕地资源,相当于现有耕地面积的32.5%,这说明在不考虑垦殖所带来的可能负效应的前提下,井陉县具有较大的后备耕地资源开发潜力,该结论为井陉县后备耕地资源的开发与可持续利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 太行山丘陵区 二分类Logistic回归模型 生态要素 耕地资源潜力 后备耕地资源
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京津冀地区农牧系统氮素损失风险优化调控
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作者 杨颂祺 张楠楠 +5 位作者 樊相文 柏兆海 王选 董杰 杨晶 马林 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期350-360,共11页
为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。... 为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。鉴于此,本文基于京津冀地区农牧系统氮素损失进行了分区分步优化调控。本文分区优化主要根据不同地区损失风险特征选择匹配的减排技术,分步优化则为3个步骤层层叠加(种养一体化→技术消减→空间转移优化)。通过以上方式可以更为精准地调控农牧系统氮素损失风险,并最大限度实现农牧系统氮素管理的可持续发展。本研究结果发现,京津冀地区农牧系统通过分区分步优化调控,可大幅降低系统氮素环境损失风险。对于氨挥发风险来说,第一步种养一体化可使京津冀地区中高风险区行政区面积(下同)占比降低30.81%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.81%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.94%~58.42%,三步优化后最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高至87.89%~90.37%;对于硝酸盐损失风险来说,第一步优化后中高风险区行政区面积占比增加7.99%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.20%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.19%~26.54%,最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高到79.50%~83.85%。以上结果表明,通过分区分步精准调控,京津冀地区农牧系统氮素管理水平可以在最小化经济投入的情况下得到大幅提升,其大范围的推广和应用,对未来农牧业绿色可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 氮素损失 有机肥还田 种养一体化 技术优化 空间优化
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