農(nóng)業(yè)綜合

劉京，常慶瑞，陳濤，等

黃土高原南緣土石山區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)研究

劉京，常慶瑞，陳濤，等

目的：近年來(lái)隨著地理信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，其在農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。運(yùn)用新興技術(shù)與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，對(duì)現(xiàn)在耕地資源進(jìn)行評(píng)價(jià)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。本研究在GIS技術(shù)支持下，利用層次分析法及模糊數(shù)學(xué)等方法，對(duì)黃土高原南緣土石山區(qū)陜西省寶雞市陳倉(cāng)區(qū)耕地資源進(jìn)行定量化評(píng)價(jià)，掌握耕地資源的數(shù)量、質(zhì)量及其分布，促進(jìn)耕地資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)和提高耕地地力，推動(dòng)耕地資源的合理配置。方法：以黃土高原南緣土石山區(qū)陜西省寶雞市陳倉(cāng)區(qū)為例，通過(guò)野外采樣和室內(nèi)分析，獲取耕地地力相關(guān)信息，在GIS技術(shù)支持下，對(duì)研究區(qū)耕地地力進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，收集整理研究區(qū)地形數(shù)據(jù)、土壤類型分布圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖等資料，建立研究區(qū)耕地資源數(shù)據(jù)庫(kù)；其次對(duì)影響該區(qū)耕地質(zhì)量的因子進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，篩選并建立適合該區(qū)域的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系由養(yǎng)分狀況、理化性狀、土壤管理、剖面性狀、立地條件5個(gè)方面13個(gè)因素組成；然后疊置研究區(qū)土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖及行政區(qū)劃圖，并進(jìn)行綜合取舍生成評(píng)價(jià)單元圖；采用層次分析法確定各參評(píng)因素的權(quán)重，采用模糊數(shù)學(xué)的方法確定各因素的隸屬函數(shù)與隸屬度；最后利用累加模型計(jì)算耕地地力綜合指數(shù)，采用累積曲線法對(duì)耕地地力綜合指數(shù)進(jìn)行分級(jí)。結(jié)果：陳倉(cāng)區(qū)共有耕地約7.4萬(wàn)hm2，耕地基礎(chǔ)地力可劃分為6個(gè)等級(jí)，1等地占3.7%，2等地占17.2%，3等地占36.8%，4等地占24.1%，5等地占9.4%，6等地占8.9%。研究區(qū)3等地較多，其次是4等地，1等地最少。耕地地力等級(jí)的地域分布特點(diǎn)是：1等耕地主要集中分布于渭河河谷平原地帶，土壤類型主要為潮土或褐土，農(nóng)田基本設(shè)施配套或基本配套，主要土地利用類型為水澆地。2、3等耕地主要集中分布在渭河河谷平原和渭北臺(tái)塬地區(qū)，該區(qū)域地勢(shì)較平坦，土壤主要是褐土、土和典型潮土，耕層土壤較厚，土壤養(yǎng)分含量較豐富，有較好的灌溉條件，利用類型多為水澆地、果園和菜地，土地生產(chǎn)力較高；對(duì)于2、3級(jí)耕地，應(yīng)采取保護(hù)措施，嚴(yán)格控制建設(shè)用地的征用，使其保持穩(wěn)定的較高生產(chǎn)水平。4級(jí)耕地廣泛分布于研究區(qū)內(nèi)，主要土壤類型為黃綿土，應(yīng)加強(qiáng)耕地水利建設(shè)，適量增施有機(jī)肥，提高耕地的生產(chǎn)水平。而5、6等地則分布在陳倉(cāng)區(qū)中、西部地區(qū)，該地區(qū)地面坡度較大，海拔高，耕層土壤較薄，養(yǎng)分貧乏，灌溉水源沒(méi)有保證，耕作比較困難，耕地類型多為旱地，這類土地總體質(zhì)量較差，生產(chǎn)力低。由行政區(qū)分析來(lái)看，周原鎮(zhèn)和陽(yáng)平鎮(zhèn)耕地面積不到全區(qū)土地面積的5%和4%，但其1等耕地卻分別占全研究區(qū)1級(jí)耕地總面積的37%和36%，分別占本鎮(zhèn)總耕地面積的28%和35%，兩鎮(zhèn)耕地質(zhì)量整體較好，具有較高的生產(chǎn)力。研究區(qū)2、3級(jí)地主要分布于縣功、磻溪、新街等鎮(zhèn)，尤其是縣功鎮(zhèn)2、3級(jí)地分別占該區(qū)總耕地面積的40%和55%。4級(jí)耕地主要分布于幕儀、拓石、鳳閣嶺等鎮(zhèn)。5、6級(jí)耕地主要分布于鳳閣嶺、坪頭、香泉和胡店等鎮(zhèn)，占全區(qū)5級(jí)與6級(jí)耕地總面積的79%和97%，總體耕地地力較差。結(jié)論：本研究利用GIS技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)方法對(duì)陜西省寶雞市陳倉(cāng)區(qū)耕地地力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，提高了耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果的精度，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)單元屬性值的自動(dòng)計(jì)算，快速更新耕地資源信息庫(kù)；分析了研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地?cái)?shù)量及質(zhì)量的空間分布特征，較準(zhǔn)確地描述了耕地地力的空間差異，提出了具有可操作性的耕地配方施肥和耕地質(zhì)量改良建議。

來(lái)源出版物：中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 18(2): 229-234

入選年份：2014

紫莖澤蘭葉片凋落物對(duì)入侵地4種草本植物的化感作用

萬(wàn)歡歡，劉萬(wàn)學(xué)，萬(wàn)方浩

摘要：目的：外來(lái)入侵植物紫莖澤蘭化感作用入侵機(jī)制的研究主要集中在其根系分泌物、莖葉淋溶和揮發(fā)物上，葉片凋落物的化感作用研究很少。本文旨在通過(guò)室內(nèi)生物測(cè)定和溫室盆栽試驗(yàn)明確紫莖澤蘭葉片凋落物對(duì)入侵地草本植物的化感作用，為從葉片凋落物化感作用的角度揭示紫莖澤蘭的入侵機(jī)制提供依據(jù)。方法：在紫莖澤蘭重度入侵區(qū)收集地表的干枯葉片和植株下部的老葉，在40℃下烘干48 h后，研磨成粉末常溫保存?zhèn)溆?。在紫莖澤蘭入侵區(qū)以外的幾乎無(wú)植物生長(zhǎng)的裸露地區(qū)，收集2～10 cm土層土壤，過(guò)2 mm篩后常溫保存?zhèn)溆?。在室溫黑暗的條件下，將10 g葉片凋落物粉末浸泡于200 mL蒸餾水中24 h，雙層紗布和雙層濾紙過(guò)濾后，再利用美國(guó)Pall公司制造的Supor-200微孔濾膜進(jìn)行無(wú)菌過(guò)濾，制備50 g·L－1的水提液母液，然后用滅菌蒸餾水稀釋出16 g·L－1、5 g·L－1、1.6 g·L－1的水提液，滅菌蒸餾水作為對(duì)照。分別用瑞士制造的InLab 730梅特勒托利多電導(dǎo)率儀和德國(guó)制造的WTW pH 340i酸度計(jì)測(cè)定這5種溶液的EC值和pH值。采用培養(yǎng)皿培養(yǎng)法，在光照培養(yǎng)箱中測(cè)定不同濃度的水提液對(duì)辣子草、紫花苜蓿、白三葉和多年生黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。利用公式“發(fā)芽率（%）＝供試種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100%”和“發(fā)芽指數(shù)GI＝ΣGt/DT，Gt為在t日的發(fā)芽數(shù)，DT為發(fā)芽天數(shù)”分別計(jì)算種子萌發(fā)率和萌發(fā)速率；利用公式“RI＝T/C－1（T＜C）或RI＝1－C/T（T≥C），C為對(duì)照值，T為處理值”來(lái)計(jì)算化感效應(yīng)大小。采用在裝有入侵地土壤的盆缽中添加與不添加活性炭，然后在盆缽中添加不同濃度葉片凋落物粉末的方法，在溫室條件下測(cè)定對(duì)白三葉植株生物量的影響。所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行單因子方差分析，采用LSD-Test法進(jìn)行多重比較。結(jié)果：經(jīng)測(cè)定，0、1.6 g·L－1、5 g·L－1、16 g·L－1和50 g·L－1水提液的滲透壓分別為0.2、1.4、3.6、10.8和32.0 mOsm·L－1，pH分別為7.0、6.8、6.4、6.0、5.6，平均pH為6.36。在1.6 g·L－1的水提液處理下，紫花苜蓿的種子萌發(fā)率與對(duì)照相比顯著降低，其他3種草本植物無(wú)顯著變化；在5 g·L－1和16 g·L－1的水提液處理下，白三葉的種子萌發(fā)率顯著降低（RI值分別為－0.168和－0.451），辣子草在16 g·L－1水提液處理下種子萌發(fā)率顯著降低，其余2種植物無(wú)顯著變化；在50 g·L－1的水提液處理下，除多年生黑麥草種子萌發(fā)率無(wú)顯著變化外，其他3種植物的種子萌發(fā)率顯著降低；水提液對(duì)多年生黑麥草的種子萌發(fā)主要起化感促進(jìn)效應(yīng)，但效應(yīng)強(qiáng)度基本隨水提液濃度的增加而降低，到50 g·L－1時(shí)已不明顯（RI＝0.132）。不同濃度水提液對(duì)各種植物種子萌發(fā)速率的影響基本和種子萌發(fā)率一致，只是在16 g·L－1的水提液處理下，紫花苜蓿的種子萌發(fā)率無(wú)顯著變化，而種子萌發(fā)速率卻顯著降低。1.6 g·L－1的水提液對(duì)紫花苜蓿和辣子草的幼苗生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用（0.155＜|RI|＜0.211）；濃度為5 g·L－1時(shí)，紫花苜蓿幼苗生長(zhǎng)受到顯著促進(jìn)，而辣子草卻受到顯著抑制（RI＝－0.476）；16 g·L－1的水提液對(duì)白三葉和辣子草的幼苗生長(zhǎng)有顯著抑制作用（RI值分別為－0.373和－0.750）；濃度為50 g·L－1時(shí)，白三葉、辣子草（RI＝－0.801）和紫花苜蓿（RI＝－0.186）的幼苗生長(zhǎng)都受到顯著抑制；各濃度水提液對(duì)多年生黑麥草的幼苗生長(zhǎng)均有一定抑制作用，但未達(dá)顯著水平。在0－5g·kg－1的低濃度葉片凋落物處理中，添加和未添加活性炭的白三葉植株生物量均未受到顯著影響，而在16 g·kg－1和50 g·kg－1的高濃度處理中，未添加活性炭的白三葉生物量較對(duì)照有顯著降低，降幅達(dá)74.09%。結(jié)論：相對(duì)于種子萌發(fā)率而言，種子的萌發(fā)速率可能是衡量化感作用更敏感的指標(biāo)。不同草本植物的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)對(duì)紫莖澤蘭葉片凋落物水提液處理的響應(yīng)存在特異性，低濃度的水提液對(duì)草本植物的種子萌發(fā)沒(méi)有明顯影響，對(duì)幼苗的生長(zhǎng)主要起促進(jìn)作用；而高濃度的水提液對(duì)草本植物的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)有顯著化感抑制作用（多年生黑麥草除外）。綜合種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)化感效應(yīng)指數(shù)來(lái)看，白三葉和辣子草為最敏感植物，而紫花苜蓿最不敏感。土壤中低添加量的葉片凋落物對(duì)白三葉的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響，高濃度凋落物的添加則顯著抑制其生長(zhǎng)，但活性炭的添加能有效地逆轉(zhuǎn)這種抑制作用?？梢?jiàn)，紫莖澤蘭葉片凋落物存在對(duì)入侵地草本植物的化感作用，它在幫助紫莖澤蘭實(shí)現(xiàn)種群擴(kuò)張的過(guò)程中可能起重要作用。作為優(yōu)良牧草，多年生黑麥草更具有在野外替代控制紫莖澤蘭、實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的潛力。

來(lái)源出版物：中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2011, 19(1): 130-134

入選年份：2014