坡耕地径流与土壤侵蚀研究进展（英文）

土壤侵蚀一直是重要的全球性环境问题之一,而坡耕地的土壤侵蚀是坡地水土流失的主要源头。作为坡耕地的主要覆盖方式,作物对坡耕地径流和土壤侵蚀的发生和发展都产生了重要的影响。本文主要回顾了目前坡耕地径流和土壤侵蚀的影响因素,以及作物生长、降雨溅蚀及其空间分布等问题。作物主要影响了坡耕地雨滴溅蚀、坡面径流和侵蚀产沙,并且径流和土壤侵蚀还受降雨强度、坡度、土壤前期含水量、土壤表层物理结皮及土壤糙率等因素影响。不同作物对径流和土壤侵蚀的作用和影响机制,以及它们在不同外部条件下影响侵蚀的能力的变化,都将成为未来研究的重点。作物植被对坡地土壤侵蚀的影响是了解大规模土壤侵蚀系统的一个重要因素,对这一课题的深入研究对坡耕地径流和土壤侵蚀研究的理论和实践都具有重要意义。     

黄土丘陵沟壑区作物生产潜力影响因素分析——以王家沟流域为例

针对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀非常严重、作物产量低而不稳以及农业生产力水平低下的特点 ,本文首先分析了近几年来王家沟流域不同种类和不同年份作物生产力变化的特征 ,然后在地理信息系统 (GIS)技术支持下 ,利用基于土壤侵蚀条件下的YIELD作物生产力模型并结合各作物的实际观测资料 ,从降雨量、气温等气象因素以及地膜覆盖、施肥、梯田等耕作措施两方面分析了该小流域作物生产力变化的原因 ,结果表明在气象因素 (大气降水 )和土壤侵蚀的共同影响下 ,土壤水分和养分的变化是影响该区域作物生产力变化的主要制约因素。     

黄土丘陵沟壑区作物生产潜力影响因素分析——以王家沟流域为例

针对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀非常严重、作物产量低而不稳以及农业生产力水平低下的特点,本文首先分析了近几年来王家沟流域不同种类和不同年份作物生产力变化的特征,然后在地理信息系统(GIS)技术支持下,利用基于土壤侵蚀条件下的YIELD作物生产力模型并结合各作物的实际观测资料,从降雨量、气温等气象因素以及地膜覆盖、施肥、梯田等耕作措施两方面分析了该小流域作物生产力变化的原因,结果表明在气象因素(大气降水)和土壤侵蚀的共同影响下,土壤水分和养分的变化是影响该区域作物生产力变化的主要制约因素。     

科尔沁沙地农田玉米耗水规律研究

首先采用波文比-能量平衡法分析了科尔沁沙地农田玉米(Zeamays L.)不同发育阶段晴天的能量分配特征,在此基础上估算了玉米的蒸散量,并对估算结果和蒸渗仪测定结果进行比较,最后运用作物蒸散量和参考作物蒸散量计算了玉米的作物系数。结果表明:①在玉米的整个生长过程中,能量交换以水分蒸散耗热为主;②根据试验年份的降雨分布情况,该地区的自然降水不能满足玉米对水分需求,玉米各生育阶段水分亏缺比较严重;③科尔沁地区玉米4个生长阶段(苗期、营养期、生殖期、成熟期)的作物系数分别为0.52、0.90、1.13和0.64;④波文比能量平衡法可以较准确的估算玉米农田晴天时的蒸散量。     

基于RUSLE的流域土壤侵蚀敏感性评价——以福建省吉溪流域为例

以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为核心,在分析流域土壤侵蚀敏感性影响因子的基础上,运用G IS技术对各敏感因子值进行估算,结合已有研究成果探讨了定量化的流域土壤侵蚀敏感性评价指标体系的建立,并以吉溪流域为例进行土壤侵蚀敏感性评价。同时分析了该流域土壤侵蚀敏感性与土壤侵蚀量的关系。最后,针对不同的流域土壤侵蚀敏感等级提出了相应的管理措施和建议。     

近300年来玉米种植制度的形成与地域差异

农作物种植制度是作物生理特征与生态环境等多重因素相互结合的产物,玉米作为外来作物进入中国境内,在同传统作物的竞争中,通过环境适应与文化认同,一方面形成以山区为优势的土地利用形式,另一方面则通过产量优势取代了谷子等作物的种植空间,加入到作物轮作系统中,并在空间上形成北方一年一熟制春玉米轮作区、北方两年三熟制夏玉米轮作区、南方丘陵山区玉米、杂粮轮作区。     

基于Logit 模型的世界主要作物播种面积变化模拟

农作物播种面积动态变化因其重要性已经引起了国内外学者的广泛关注。从“人-地 关系”中人的角度出发, 利用多元Logit 模型初步建立了全球尺度的农作物播种面积变化模 拟系统, 分析研究了未来30 年内世界主要农作物播种面积变化的数量特征和空间格局。模型建立思路是: 作物播种面积变化是农户作物选择行为的直接结果, 而选择何种作物进行播种是由作物效用决定的。因此, 利用离散选择理论, 选择影响作物效用大小的主要解释变量建立效用函数, 动态模拟农户作物选择行为, 并得到这种选择行为所带来的农作物播种面积变 化的时空特征。模型建立后, 利用联合国粮农组织(FAO) 2001-2003 年统计数据和2001 年MODIS 全球土地覆盖数据产品对模型结果进行验证, 结果表明模型运行可靠, 和实际状况吻合较好, 可以应用于未来情景模拟分析。其后, 以5 年为步长, 模型对世界四大作物(水稻、玉米、小麦和大豆) 在2005-2035 年间的播种面积动态变化进行了模拟, 从全球作物总播种面 积变化差异、四大作物播种面积变化的区域差异和不同区域内四大作物播种面积变化差异等方面进行了分析研究, 结果表明: 不同作物播种面积变化的数量特征和空间格局是不相同的。 虽然目前模型还存在一些不确定性, 但仍然能够在一定程度上为理解现在和未来农业土地利用的复杂动态变化提供帮助, 模拟结果可为有关部门提供决策支持和信息服务。     

2000-2015年三江平原主要作物需水量征及影响因素分析

全生育期内作物需水量的研究是农业水资源有效利用和进行合理灌溉的重要依据。基于三江平原22个气象站点2000—2015年逐日气象观测资料及中国区域地面气象要素数据集,利用国际粮农组织 （FAO）Penman-Monteith模型和分段单值平均作物系数法,分别对三江平原水稻、玉米和大豆的作物需水量进行计算,分析作物需水量年际变化特征,采用通径分析法研究作物需水量的变化成因。结果表明：（1）三江平原16 a来年均参考作物蒸散量为537.4 mm,日均为 3.5 mm,呈波动减少趋势。（2）生长季内,水稻在分蘖期需水量最大,为177.1 mm,玉米在七叶期需水量最大,为99.7 mm,大豆在结荚期需水量最大,为96.1 mm;水稻、玉米和大豆的净灌溉需水量分别为195.4 mm、130.8 mm和72.2 mm,对灌溉的依赖程度水稻>玉米>大豆。（3）由通径分析结果可知,三江平原作物需水量的主要影响因素为净辐射、气温和日照时数。     

寒冷环境土壤侵蚀类型

土壤侵蚀已成为全球性的环境灾害之一,土壤侵蚀分类是认识土壤侵蚀发生发展机理、空间分布特征和规律以及治理措施制定的重要依据.我国经过半个多世纪的研究,建立了较为合理的中国土壤侵蚀分类系统,但是对寒冷地区土壤侵蚀因为研究较少,其土壤侵蚀分类研究深度相对较低.鉴于此,从寒冷地区环境特征,营力分析人手,对寒冷地区以侵蚀营力为依据,将土壤侵蚀划分为冻融侵蚀、寒冻侵蚀和冰川侵蚀三种类型,并提出了划分的标准和范围.     

我国主要土壤侵蚀产沙模型研究评述

近年来，我国在土壤侵蚀产沙模型方面进行了大量研究，建立大量的坡面，流域及区域侵蚀产沙模型。由于我国人多地少，地貌条件复杂多样，使得我国的侵蚀产沙有不同于欧美的特点，因此我国的侵蚀产沙模型研究有明显不同于国外土壤侵蚀模型的特点。本文对我国近年来主要的土壤侵蚀经验性模型，理论性模型进行了评述，并讨论了新理论，新技术以及国外一些土壤侵蚀产沙模型在我国土壤侵蚀模型研究中的应用；本文指出了我国土壤侵蚀产沙模型今后研究的发展趋势。     

Crop water requirements of major crops indryland of northern China

1IntroductionSincetheearlierperiodofthiscentUry,peoplebegantocalculatethecropwaterrequirementSaccordingtotheevaporahonratefromanopenwatersurface,alotofeXPerimentSandresearchesoncropwaterrequirementSandtheirpatternshavebeencAnedoutinmanybranchsciences.Butsofar,theconceptofcropwaterrequirementSstillremainsdiverseandisoftenconfusedwithcropwaterconsumphon.fieldevaporaho4croptTanSpiratioll,andfieldevapoboSPiratioftetc..althoughtheseconceptShavesomesindarihes,theyarenotthesameinfactCropwaterreq…     

作物生物学特性对耗水量的影响

本文根据农田蒸发实验资料,分析了作物生物学特性对耗水量的影响。结果表明,C₃植物(小麦、大豆)和C₄植物(玉米、谷子)在耗水量、耗水日变化过程和耗水特性系数等方面有明显的差异。     

IMPACTS OF DIFFERENT TYPES OF LAND USE ON PROCESSES OF SOIL AND WATER LOSS OVER PURPLE SOIL SLOPELAND

ＳｌｏｐｅｌａｎｄａｍｅｌｉｏｒａｔｉｏｎａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｘａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｒａｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＨｕａｎｇＢｉｎｇｗｅｉｗａｓｍａｉｎｌｙａｉｍｅｄａｔｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｌｏｐｅｌａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｂｙｕｓｉｎｇｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｐｒｏｖｉｄｉｎｇｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｕｔｕｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎａｎｄｕｔｉｌｉ…     

等高植物篱在南方湿润山区坡地的应用--以三峡库区紫色土坡地为例

针对南方湿润山区易受侵蚀的特点,以三峡库区紫色土为例,从防止细沟的侵蚀、树篱与带间作物的竞争、坡地的土地利用率等基本方面探讨了等高植物篱的适合带间距,并推导了可实际应用的估算公式。     

An indigenous soil classification system for Bellona Island – a raised atoll in Solomon Islands

One of the challenges of evaluating existing traditional farming systems is to combine local knowledge and modern scientific methods and terminology. This requires an evaluation of indigenous soil classification in modern terms. This paper focuses on an indigenous soil classification system developed by local farmers on the island of Bellona, Solomon Islands. The definitions of the different soil types are described and the principles of the classification system and the applicability of ethnopedology in soil surveys are discussed. Based on interviews with about 20 per cent of the farmers on the island as well as standard soil chemical and physical determinations on main soil types, an evaluation of the soil types for cultivation of various crops is carried out. The soils on Bellona are developed on oolitic or clayey phosphate-rich deposits forming the basis for the agriculture production on the island. The Bellonese soil classification system is mainly based on the physical properties of the humus-containing top layer. Subsoil layers are only used for classification if they are very close to the surface and may be mixed with the topsoil. Results show a general agreement among farmers, who perceive the same four out of seven soil types as highly useful for cultivation and rank these soil types similarly according to their suitability for different crops such as yam, watermelon, cassava and sweet potato. It is concluded that the indigenous soil classification is in line with the soil production potential and useful for land evaluation on Bellona.     

三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例

三峡库区紫色土陡坡地径流小区大雨强模拟降雨实验表明,以等高植物篱为代表的坡地生态工程能相当有效地减少坡面侵蚀量、径流量和坡面氮、磷养分损失量。由于植物篱和带间覆盖稿秆对径流的阻滞作用使坡面径流与表土的混合、养分溶解交换过程更加充分,径流携带的养分流失成为有效养分流失的主要方式。通过施肥改善土壤渗透特性、抗蚀性及带间覆盖能明显提高控制坡面产沙、产流和养分流失。等高植物篱-农作系统各种处理中以施用有机肥和配施有、无机肥-带间麦秆覆盖两种处理效果最好。     

应用EUROSEM模型对三峡库区陡坡地水力侵蚀的模拟研究

三峡库区坡地资源被广泛利用,但水土保持措施没有被很好地利用。坡地,尤其是陡坡地是库区主要泥沙来源,因此,有效评估土壤侵蚀风险、预测径流和侵蚀速率以及选择合理的水土保持措施在该地区显得非常必要。EUROSEM模型是动态分布式模型,可以在单独地块或小流域中预测水力侵蚀强度,其特点比较适合库区土壤侵蚀预测预报。本研究以在三峡库区秭归县王家桥小流域水土保持试验站的标准径流小区的人工降雨资料为基础,应用EUROSEM模型模拟陡坡地中的侵蚀状况。模拟结果表明,EUROSEM对人工降雨中径流模拟效果较好,但对土壤流失的模拟效果相对较差,更精确地模拟库区陡坡地的土壤侵蚀状况则需要作进一步的研究     

Effect of Covering-soil Thickness on Crop Growth on Bare Rock nd Gravel Land in an Ecological Restoration Project

To study the mechanism by which the thickness of covering soil effects crop growth in an ecological restoration project of bare rock and gravel land, the physiological characteristics of summer maize were observed during 2010-2015. This experiment was set up on exposed rock land, which had been covered by soil with six different thicknesses: 30 (C30), 40 (C40), 50 (C50), 60 (C60), 80 (C80) and 100 cm (C100). During the experiment, soil physical properties and the physiological traits and yields of crops were recorded. The results indicated several effects. 1) With the same thickness level, soil bulk density of the covering soil increased in successive planting years. There was a logarithmic relationship between soil bulk density and covering thickness. There was also a strong algorithmic relationship between covering thickness and sedimentation coefficient (R²=0.91). 2) The thickness of covering soil had a significant influence on both the height of summer maize, and soil and plant analyzer development (SPAD) values. In each treatment, the growth rates of the crops during the jointing and booting stages were higher than that in the booting to grain filling stage. After two years of land-use, the mean height of the crop in the C50 treatment was 8.16%, 3.32%, 3.31%, 9.86% and 7.55% higher than that for the C30, C40, C60, C80 and C100 treatments, respectively. The differences between treatments were significant (p < 0.05). SPAD values were highest at the heading stage. The highest value for the C50 treatment was 298.41 after two years of land-use. 3) Soil thickness significantly affected yields and the water use efficiency (WUE) of summer maize. The highest average crop yield and WUE value during the experimental period for the C50 treatment were 4614.12 kg hm^-2 and 13.57 kg hm^-2 mm, respectively. For the C50 treatment the multi-year average water use efficiency was significantly higher than that of the other treatments in 2010-2015. In conclusion, a soil thickness of 50 cm covering the bare exposed rock was adequate as a tillage layer for the crop, and all crop growth indexes in this treatment were better than for other soil thicknesses. The results provide a scientific basis for the land remediation and ecological restoration of bare rock and gravel land. At the same time, for Africa, where one-third of the land is desert, arable land resources are relatively scarce and agricultural ecology is fragile, can serve as a significant reference to improve the ecological environment, develop arable land resources and increase agricultural income.     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明：（1）2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。（2）2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。（3）2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。