基于可拓评判法的黑土肥力质量评价

根据黑土肥力的实验特点及前人研究成果,选取与养分和理化性质相关的10个评价指标,包括有机质(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、阳离子交换量(CEC)、酸碱度(pH)、容重(BD)、黏粒(CP)、>0.25mm水稳性团聚体(WSA>0.25)和分散率(DR),通过这些指标建立了新的黑土肥力质量评价体系。以该评价体系为参照,采用主成分分析法确定权重,运用可拓学理论对吉林省农业黑土的肥力质量进行综合评判。结果表明:WSA>0.25、BD和AP 3项指标权重最大,说明黑土肥力的主要限制因子可能为土壤的物理性质及有效磷肥含量;吉林省农业黑土的肥力质量以中等为主,占整个样品数的73%。     

吉林省黑土区土壤--作物系统Cd元素转化积累研究

在吉林省黑土区系统的野外调查和土壤及玉米籽实样品采集、测试的基础上,采用地球化学分析方法及SPSS技术,研究了Cd元素的土壤地球化学特征,及其在土壤和作物籽实中的含量特征和相关性,用以揭示Cd元素在土壤--作物系统中的转化累积特征及影响因素,为粮食安全服务。研究表明:吉林省黑土区Cd元素全量高于吉林省及全国土壤背景值,但不存在污染,籽实中Cd含量低于国家安全标准。土壤中Cd元素有效态转化程度较高,受其全量控制,同时Zn、Cu及P元素有效量对Cd转化的作用明显,偏酸性土壤更利于Cd元素的转化。玉米籽实对Cd吸收程度较低,主要取决于其自身的生物特性,Zn元素缺乏可能导致玉米籽实对Cd元素吸收增加。     

黑土粮仓全域定制模式的理论基础与技术路径

东北黑土地是中国粮食生产的“压舱石”。不合理开发利用导致部分地区黑土地退化严重,影响局部区域粮食生产和经济社会发展。在全球范围内粮食供需矛盾加剧的背景下,亟需着眼于区域可持续发展战略全局,寻求系统性、科学性和经济性的解决方案。黑土粮仓全域定制模式以地理学综合思想为指导,系统诊断黑土地退化的关键问题与主导因素,构建多尺度联动、多要素耦合、多技术协同的黑土地保护共性与个性相结合的解决方案。该模式依托“星—空—地—网”立体监测系统,结合大数据与人工智能驱动的全域定制平台,构建3个不同尺度策略：① 市域尺度实施“分区施策”,制定服务于黑土保护的农业资源优化配置方案和全域农业区划方案等;② 村域尺度实施“依村定策”,制定不同类型村庄的黑土地保护利用模式;③ 地块尺度实施“一地一策”,提供黑土保护与种植管理等土壤修复和产量提升精准策略。在齐齐哈尔市开展“市域—村域—地块”多尺度的方案验证与集成示范,以破解黑土地保护与利用难题,形成可复制可推广的系统解决方案,为中国和全球黑土地农业的可持续发展提供示范样板。     

Ecotoxicity of Cadmium to Maize and Soybean Seedling in Black Soil

Ecotoxicity and bioavailability of cadmium(Cd)to the maize(Zea mays L.)and the soybean(Glycine max(L.)Merr.)were investigated by acute toxicity experiment in the laboratory with black soil.Ecotoxicity and bioavailability of Cd were quantified by calculating the median effective concentration(EC50)and bioaccumulation factor(BAF).The measurement endpoints used were seed germination and seedling growth(shoot and root).The results showed that concentrations of Cd in the soil had adverse effect on the growth of roots and shoots.Seed germination was not the sensitive indicator for the ecotoxicity of Cd in the soil,while the growth of roots was the most sensitive measurement endpoint.Absorbability and transport of Cd in plants depended on the test crop species and Cd concentrations in the soil.The maize retains more Cd in its roots,while the soybean transports more Cd to the shoots from roots.     

全国水土流失180万平方公里

水利部部长陈雷近日强调,目前全国有180多万平方公里水土流失面积亟待治理,多年平均年土壤侵蚀量高达45亿吨左右,有3.6亿亩坡耕地和44.2万条侵蚀沟亟待治理,东北黑土区的保护和西南石漠化地区耕地资源的抢救     

冻融过程对黑土水稳性团聚体含量影响

以黑土为试验材料,通过室内模拟试验,研究了冻融过程中含水量、温度、循环次数等因素对黑土团聚体稳定性的影响.结果表明:田间持水量(40%)时的冻融过程增强团聚体稳定性,含水量过高或过低均破碎团聚体,特别是高含水量(70%);冻结温度对团聚体稳定性也有显著影响,含水量条件是适宜冻结温度的先决条件;随冻融循环次数增加(1次、7次和14次)各级团聚体含量(>0.5mm)、团聚体总量和平均重量直径降低.在此基础上,针对含水量对团聚体稳定性效应的研究争议,提出冻融过程团聚体稳定性的土壤水气矛盾统一体假设.建议在黑土冻结前,调节土壤含水量至田间持水量,从而保持和改善土壤物理结构.     

基于DPSIR框架模型解决松辽平原黑土区生态环境问题初探

借助DPSIR框架模型研究黑土区生态环境问题,便于探讨区域生态环境变化机制,进而为黑土区生态环境建设的科学决策服务。在介绍DPSIR模型的基础上,根据黑土区生态环境现状,提出解决黑土区生态环境问题的初步思路。     

基于高分七号影像自动提取东北黑土区侵蚀沟的方法

东北黑土区沟蚀严重且分布面积广,目前对其进行监测大多基于目视解译,自动化程度低,急需一种快速提取方法。本文选取沟蚀严重的黑龙江省宾县马蛇子河流域,基于高分七号影像,以目视解译结果为参照,比较流向边缘检测、机器学习、深度学习3种方法自动提取侵蚀沟的精度。结果表明：(1)流向边缘检测方法依赖高精度地形数据,高分七号立体像对生成的地形数据垂直精度低,侵蚀沟整体提取精度仅为6.7%,无法用于切沟和浅沟的自动提取;(2)机器学习方法需要人为设置分割参数并设计分类特征,自动化程度较低,侵蚀沟整体提取精度可达50.7%,对切沟识别精度可达83.1%,但对浅沟识别精度仅为9.2%;(3)深度学习方法采用端对端的模式,无须人为设计特征提取器,自动化程度高,整体提取精度可达60.8%,对切沟识别精度可达68.1%,对浅沟识别精度可达69.7%。     

吉林省中部黑土黏粒矿物的组成分析

为探讨玉米带黑土土壤退化的原因,通过X-射线衍射方法对吉林省中部玉米带黑土的黏粒矿物组成及分布进行了初步的研究,结果表明:黑土的黏粒矿物组成主要以2∶1型的蒙脱石及伊利石为主,二者总和达90%。伊利石在表层有增加的趋势,而蒙脱石向下则有增加的现象,此结果与黏粒的全量分析相一致。     

气候变化与松嫩流域黑土退化

松嫩流域是世界三大黑土带中国境内主要部分,黑土的开发利用和保护越来越受到关注.本文通过利用气候要素计算土壤有机碳含量的方法分析了松嫩流域黑土地有机碳含量的分布状况和近 50a来气候变化可能引起碳含量的减少.认为松嫩流域土壤有机碳含量的分布有很好的规律,呈自西南向东、向北减少的梯度变化.这种分布与松嫩流域长期以来形成的气候状况有关,即湿润地区优越于亚干旱地区;由于近 50a来的气候变化导致了土壤中有机碳的含量下降,西南部亚干旱地区减少的最多.因此可以得出近 50a的气候变化也是松嫩流域黑土退化的原因之一.