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栅格尺度中国东北典型黑土区农田退化程度评估
2025年
【目的】东北黑土区农田退化会对国家粮食安全产生重大影响,因此急需评估东北黑土区农田退化程度,以确定东北黑土区农田重点保护及可持续利用地区。【方法】本研究以东北典型黑土区为对象,以土地退化零增长(LDN)的科学理念为依据,选取土地覆盖、土地生产力以及土壤有机碳作为评价指标,使用一元线性回归与Slope趋势分析方法,在基线期(2002~2008年)和评估期(2009~2015年)两个时期,在栅格尺度上量化东北典型黑土区农田退化程度,并分析时空变化规律。【结果】基线期东北典型黑土区农田退化面积为0.99×10~4 km2,占农田总面积的5.52%,主要分布在黑龙江省西南部、吉林省西北部。农田恢复区面积为1.23×10~4 km2,占农田总面积的6.90%,主要分布在内蒙古自治区额尔古纳右旗和陈巴尔虎旗,以及黑龙江省嫩江市、五大连池市以及通河市。评估期东北典型黑土区农田退化总面积约为0.96×10~4 km2,占农田总面积的5.32%;农田恢复区面积约为3.13×10~4 km2,占农田总面积的17.40%;主要分布在黑龙江省西南部的甘南县和龙江县,吉林省西北部的长岭县和双辽县,少部分分布在内蒙古北部的额尔古纳右旗和陈巴尔虎旗。【结论】评估期东北典型黑土区农田改善区面积较基线期明显增加,退化区面积较基线期明显减少,农田整体质量有所提高。通过基线期和评估期东北典型黑土区农田退化情况对比分析,可知东北典型黑土区农田2002~2015年达到了土地退化零增长的目标。该研究可为防治黑土质量退化和推动农业可持续发展提供科学依据和技术支持。
胡智博刘昱雯毛学刚
关键词:黑土
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
2025年
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。
师立鹏谷会岩王秀伟
关键词:退耕还林溶解性有机碳微生物量碳
典型黑土区不同土地利用类型侵蚀沟沟岸土壤可蚀性及其影响因素
2025年
[目的]探究典型黑土区发育于不同土地利用类型下侵蚀沟沟岸土壤的可蚀性及其主要影响因素,明确关键因子的作用机制,为黑土区水土流失治理提供科学依据。[方法]以典型黑土区发育于农地、林地和草地的侵蚀沟为研究对象,通过野外调查取样与室内试验相结合的方法,沿侵蚀沟沟岸采集0—30 cm,30—60 cm,60—100 cm,100—150 cm,150—200 cm土层的土壤样品和根系样品,测定和计算土壤各项理化性质和根系密度(RBD),土壤可蚀性参数选择土壤可蚀性因子K、>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量(WSA_(>0.25))、崩解速率(SDR)、抗剪强度(τ_(f))。[结果]各侵蚀沟沟岸根系主要集中在0—30 cm土层,其RBD均随土层深度的增加而显著降低,其中林地沟RBD分别是草地沟和农地沟的2.56倍和5.75倍。土壤容重(SBD)和饱和导水率(SHC)均表现为农地沟>林地沟>草地沟,含水量(SWC)与之相反;草地沟的有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量分别是林地沟的1.87倍、2.20倍和1.33倍,是农地沟的2.01倍、1.65倍和1.08倍。SBD,SHC呈现出随土层增加而增大的趋势,而SWC,SOC,TN和TP均随土层增加而降低。K和τ_(f)表现为农地沟>林地沟>草地沟,呈现出随土层增加而增大的趋势,WSA_(>0.25)则与之完全相反,SDR表现为农地沟>草地沟>林地沟,随土层增加而增大。相关性分析结果表明SBD,SWC,SHC、粉粒含量(Silt)、SOC,TN,TP和RBD对土壤可蚀性参数有显著影响,冗余分析进一步表明,SOC对土壤可蚀性的解释率高达46.1%,是影响土壤可蚀性的最重要因素,其次分别是Sil(t 11.5%)>RBD(6.0%)>SHC(5.5%)>SWC(2.6%)>TP(2.4%)>SBD(1.4%)。[结论]侵蚀沟沟岸土壤可蚀性受到植被类型、土壤有机质含量及土壤质地等多种因素的控制,植被覆盖的增加通过提升有机质含量和优化土壤质地显著降低了土壤可蚀性。
王丽鑫陈卓鑫郭明明张晟旻王文龙
关键词:黑土区土壤可蚀性土壤理化性质根系密度
内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征
2025年
[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的土壤样品,利用137 Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率,结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果](1)3个坡面所有采样点137 Cs含量均小于背景值(1984.24 Bq/m^(2)),表现为所有坡面土壤流失。(2)3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为:海拉尔〔6533.37 t/(km^(2)·a)〕>额尔古纳〔4174.35 t/(km^(2)·a)〕>牙克石〔2765.87 t/(km^(2)·a)〕。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近,同一断面侵蚀速率的变异程度较高。(3)土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化,但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80~160 m和160~200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100~120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征,在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。
邹惠杰刘刚刘刚孙波刘亚张琼郭珍
关键词:土壤侵蚀典型黑土农牧交错带小波分析
东北典型黑土区沟蚀预测模型构建研究
沟蚀是东北典型黑土区最主要的土壤侵蚀类型,准确预报切沟侵蚀有助于深入理解切沟发育机制,也是切沟治理的迫切需求。在区域尺度上开展东北典型黑土区沟蚀预测模型研究,对于优化水土保持措施配置与保障粮食安全具有重要的理论和实践意义...
王楠
关键词:多源遥感东北典型黑土区
吉林省典型黑土区耕地动态监测研究
在土地资源中,耕地占据着至关重要的地位,其质量优劣直接关系到粮食安全与农业可持续发展。而在耕地资源中,黑土则是最为珍贵的土壤资源之一,具有疏松的质地和出色的供肥能力。但是,黑土资源的总量却十分有限。长期以来,吉林省黑土地...
柳阳
关键词:耕地动态监测土壤有机质遥感反演
典型黑土区复合侵蚀自然驱动因子叠加研究
王樱皓
东北典型黑土区垄沟土壤侵蚀变化规律研究
东北黑土区是中国最重要的作物产区之一。然而,由于长时间高度集约化的农业生产实践,导致东北黑土区土壤侵蚀量明显超过容许土壤流失量。垄作作为东北黑土区传统的耕作方式,其对土壤侵蚀速率产生显著影响。且东北黑土区坡度较缓、坡长较...
岳秋星
关键词:东北典型黑土区垄作土壤侵蚀速率
不同作物对典型黑土水蚀区水分入渗的影响被引量:1
2024年
为揭示作物与土壤水蚀的关系,本研究以东北水蚀区黑龙江省克山县为试验地,选取高粱“克杂18号”(SO)和玉米“克玉19号”(MA)作为研究对象,通过对作物根系、土壤物理性质及入渗速率的分析,探讨两种作物对土壤水分入渗特性的影响。结果表明:SO处理0~20 cm土层容重比MA处理显著增加6.15%,总孔隙度及非毛管孔隙度分别显著下降5.93%和15.63%,饱和含水量和田间持水量分别显著减少6.38%和6.11%;SO处理和MA处理均以0.25~2 mm粒径团聚体为主,SO处理较MA处理土壤平均重量直径与几何平均直径分别显著减少29.57%和4.60%。在0~20、20~40、40~60、60~80 cm 4个土层中,MA处理根重密度分别为SO处理的1.67、2.46、4.52和2.27倍。SO处理初始入渗率、稳定入渗率、饱和导水率和平均入渗率分别比MA处理显著降低19.11%、15.50%、15.63%和14.86%。采用Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型进行土壤入渗过程模拟,其中Horton模型R^(2)最大,对土壤入渗过程的拟合效果最佳。相关性分析表明,入渗速率与容重呈显著负相关,与其他各指标均呈正相关。本研究表明,该地区矮杆高粱根系较玉米根系浅,容重大,入渗速率缓慢,易形成地表径流,增加水蚀风险,研究结果可为该地区防治水土流失提供数据参考。
孙淑楠李泽红侯瑞星王磊杨克军付健付健苗宇
关键词:东北黑土区土壤入渗
典型黑土区坡耕地表层土壤活性有机碳变化特征被引量:2
2024年
典型黑土区3种地貌类型区(漫川漫岗区、丘陵漫岗区、平原低地区)坡耕地不同坡位表层土壤为研究对象,通过测定土壤总有机碳、高活性有机碳、中活性有机碳和低活性有机碳等指标,分析黑土区坡耕地不同坡位表层土壤活性有机碳的变化特征,探究不同地貌类型区坡耕地土壤活性有机碳变化特征的差异。结果表明,坡耕地各坡位表层土壤总有机碳含量变化范围为26.57~38.61 g/kg,土壤活性有机碳含量变化范围为1.85~5.67 g/kg。3种地貌类型区坡耕地不同坡位土壤总有机碳和活性有机碳含量变化特征不同。漫川漫岗区总有机碳、中活性有机碳和低活性有机碳含量变化特征均表现为坡上和坡中显著大于坡下、坡上和坡中无显著差异;高活性有机碳含量变化特征则以坡中最高坡下最低,且不同坡位之间高活性有机碳含量差异显著。丘陵漫岗区不同坡位土壤总有机碳和低活性有机碳含量差异显著,并表现为坡下显著大于坡上、坡上显著大于坡中;高活性有机碳和中活性有机碳含量的变化则呈现坡上和坡下显著大于坡中、坡上和坡下无显著差异。平原低地区总有机碳及3种活性有机碳组分的含量在各坡位间的差异均为未达显著水平。不同地貌间典型黑土区坡耕地表层土壤活性有机碳分布规律有所差异,漫川漫岗区和丘陵漫岗区坡耕地土壤有机碳活性最差的坡位分别是坡下和坡中,而平原低地区不同坡位间无显著变化。研究结果为黑土坡耕地生态建设与保护技术的针对性设计奠定了理论基础。
何舢韩少杰王丹彤张扬付玉陈祥伟
关键词:典型黑土区坡耕地土壤活性有机碳

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郑粉莉
作品数:305被引量:4,470H指数:41
供职机构:西北农林科技大学
研究主题:土壤侵蚀 黄土高原 东北黑土区 坡面 细沟侵蚀
陈祥伟
作品数:142被引量:1,587H指数:23
供职机构:东北林业大学林学院
研究主题:黑土 黑土区 表层土壤 落叶松人工林 典型黑土
张兴义
作品数:200被引量:2,039H指数:24
供职机构:中国科学院东北地理与农业生态研究所
研究主题:黑土 农田黑土 黑土区 黑土农田 有机质
张少良
作品数:54被引量:395H指数:12
供职机构:东北农业大学资源与环境学院
研究主题:黑土 黑土区 典型黑土 农田黑土 小流域
王恩姮
作品数:79被引量:669H指数:17
供职机构:东北林业大学林学院
研究主题:黑土 黑土区 团聚体 土壤 典型黑土