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[期刊] 资源科学  [作者] 曾江海  王智平  胡春胜  
本专题研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站多年实验研究的基础上,以栾城县为重点,面向华北山前平原高产区,在系统理论与思想指导下,区域分析与案例研究结合,分析了小麦—玉米两熟制种植模式的农业资源综合利用效率。以节水、节肥、节粮为中心,以提高资源利用效率和保持农业持续发展为目标,组装了技术体系集成方案。与同类型地区比较,该模式的光、热、水、土、肥综合利用效率高304%,值得在生产上推广应用。
[期刊] 中国人口.资源与环境  [作者] 史磊刚  陈阜  孔凡磊  范士超  
农业碳足迹理论可以系统评价农业生产过程中人为因素引起的碳排放,是构建低碳农业的理论基础,对实现低碳农业具有重要的指导意义。为探明农业生产中的碳足迹,本文基于河北吴桥县农户生产调查数据,利用农业碳足迹理论及研究方法,评价了华北平原冬小麦-夏玉米两熟种植模式的碳足迹。结果表明:冬小麦-夏玉米种植模式碳足迹的大小为1 737.37±337.02 kgCe/hm2.a,生产1 kg粮食的碳成本是0.12±0.03 kgCe,其中冬小麦的碳足迹是1 101.3l±251.91 kgCe/hm2.a,小麦的碳成本是0.16±0.04kgCe/kg,夏玉米的碳足迹是636.06±163.90 kgCe/hm...
[期刊] 资源科学  [作者] 盖力强  谢高地  李士美  张彩霞  陈龙  
水足迹概念将水问题拓展到了社会经济领域,是当前测度人类活动对水资源系统影响的理想指标。本文借助水足迹的概念,计算了华北平原地区(河北、北京、天津)小麦、玉米的虚拟水含量及其生长生产水足迹,并就绿水的重要性和灰水对环境的不利影响进行了相关分析。结果显示:2007年华北平原主要地区小麦虚拟水含量为1.054m3/㎏,生长用水以蓝水为主;玉米虚拟水含量为0.808m3/㎏,生长用水以绿水为主;小麦生产水足迹为172×108m3,其中绿水足迹30.85×108m3,蓝水足迹102.5×108m3,灰水足迹38.65×108m3;玉米生产水足迹为173.07×108m3,其中绿水足迹101.06×108...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 韩桐  赵悦航  黄晶  王冲  艾细魁  陈阜  褚庆全  
为评估AquaCrop模型在黑龙港流域模拟冬小麦-夏玉米水分利用与作物产量的适用性,根据田间试验数据和FAO提供的参数值,对AquaCrop模型进行模型非保守性参数的本地化校准和验证。结果表明,AquaCrop模拟冬小麦冠层覆盖值和实测值的归一化均方根误差(NRMSE)为15.90%,模拟产量与实测产量之间的NRMSE为4.23%;模拟夏玉米冠层覆盖值和产量值与相应实测值之间的NRMSE分别为11.59%和11.69%。本研究校准所得参数对黑龙港流域典型站点有较好的适应性,校验后的AquaCrop可以用于黑龙港流域冬小麦-夏玉米水分管理、产量潜力等相关研究。
[期刊] 华北农学报  [作者] 牛新胜  张宏彦  马永良  
蚯蚓是最古老的耕耘者,它对于改善土壤结构,提高土壤肥力具有重要作用。农作措施对蚯蚓产生强烈的影响,集约化生产降低农田蚯蚓群体数量,影响土壤质量。本研究旨在弄清我国华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系下玉米秸秆直立状态还田冬小麦免耕播种(直免)对蚯蚓的影响。结果表明,该地区冬小麦-夏玉米轮作体系下,蚯蚓主要分布于土壤的表层(0~10 cm),表层蚯蚓数量同时受到秸秆管理和耕作措施的影响,直免上层数量与下层数量的差异较大;在10~20 cm土层,蚯蚓数量主要受耕作措施的影响;玉米秸秆直立还田免耕播种冬小麦能显著提高土壤蚯蚓数量;蚯蚓数量季节性变化明显,9-10月份是该地区小麦玉米轮作体系下的高峰期。秸秆...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 郑诗然  胡琦  和骅芸  邢梦媛  高浩然  刘媛媛  马雪晴  潘学标  
利用华北平原具有1961—2020年完整时间序列逐日气象资料的55个常规气象站点及11个辐射观测站点的逐日地面观测资料,建立华北平原冬小麦-夏玉米生长季的太阳总辐射的经验公式,从年代际尺度和年际尺度分析冬小麦-夏玉米周年、生长季和关键生育期辐射资源(总辐射、直接辐射、散射辐射和光合有效辐射)的变化特征。结果表明:华北平原太阳总辐射值分布呈北高南低、东高西低,全年总辐射范围为4 519.26~5 488.30MJ/m~2;冬小麦生长季和夏玉米生长季太阳总辐射分别占全年的58.6%和41.4%;华北平原太阳总辐射呈显著下降趋势,1961—2020年研究区周年太阳总辐射平均减少了14.3%(708.24MJ/m~2),其中,河南东部以及河北西部地区下降幅度最大,气候倾向率达-210.67MJ/(m~2·10a);研究时段内冬小麦生长季和关键生育期太阳总辐射平均减少了10.0%和4.7%,与冬小麦相比,夏玉米生长季和关键生育期的太阳辐射下降幅度更大,分别减少了17.8%和17.7%;年代际尺度上,华北平原冬小麦-夏玉米周年、冬小麦生长季和夏玉米生长季太阳总辐射均呈现出递减的趋势,与1961—1980年相比,2001—2020年的冬小麦-夏玉米周年、冬小麦生长季和夏玉米生长季太阳总辐射分别减少了9.6%、7.7%和12.1%。综上,华北平原的直接辐射、光合有效辐射呈下降趋势,散射辐射呈上升趋势,本研究结果能够为华北平原辐射资源的合理利用以及制定适应气候变化的对策等提供科学依据。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 陈博  欧阳竹  程维新  刘丽平  
为明确华北平原主导作物冬小麦-夏玉米耗水量的变化趋势,为水资源配置提供科学依据,论文搜集文献资料,结合中国科学院禹城综合试验站长期观测数据,采用Mann-Kendall检验法分析了华北平原近50 a冬小麦和夏玉米的耗水量变化趋势,阐明其耗水特性和作物水分利用效率变化,最后通过对蒸发能力和气象要素的变化趋势分析明确了冬小麦-夏玉米耗水量变化的主导原因。研究表明:①近50 a华北平原主导作物冬小麦-夏玉米耗水量呈下降趋势,冬小麦耗水量从501.2 mm降低到456.3 mm,夏玉米耗水量大体变化在300~400 mm,平均为350 mm左右;②冬小麦和夏玉米水分利用效率大幅度提高,冬小麦水分利用效...
[期刊] 中国农业资源与区划  [作者] 李贵春  王利伟  卢琳琳  杨晓梅  何翠翠  尹昌斌  
奶牛粪便富含植物营养物质,制作粪肥还田对提高土壤养分、改善土壤质量、提高作物产量以及解决牛场环境污染均具有重要的意义。文章设计了空白(CK)、习惯施肥(NPK)和不同粪肥量M30、M60、M120、M240处理,开展不同施肥模式对小麦玉米产量、土壤肥力及硝态氮残留等方面的研究。研究结果表明,连续施用两年粪肥后,粪肥施用量较高的M120、M240处理小麦玉米籽粒产量、秸秆产量、土壤全氮和速效钾含量均高于NPK处理;施用粪肥均提高土壤有机质和速效磷的含量。施用粪肥与常规施肥相比,在0~200CM的土壤剖面上NO~-_3-N分布特征完全不同,施用粪肥各处理土壤NO~-_3-N除在耕层含量较高外,耕层...
[期刊] 地理科学进展  [作者] 韩荣青  潘韬  刘玉洁  张九天  王文涛  
适应气候变化技术的集成创新是应对气候变化的必要途径。以我国重要的商品粮生产基地——华北平原为例,分析了气候变化对华北平原农业的影响,提出华北平原农业适应气候变化的技术集成创新体系,包括:单一目标的农业适应技术集成体系,多目标综合的农业适应技术集成体系,多部门综合的农业适应技术集成体系和因地制宜的分区农业适应技术集成体系等;讨论了适应的不确定性、适应需求的差异性以及适应技术集成创新能力。最后指出,我国应对气候变化亟需开展不同领域适应气候变化技术的集成创新研究,构建不同部门适应气候变化技术的集成创新体系,使各种单项和分散的技术成果得到集成,从而建立完善的适应气候变化技术的集成创新机制。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 王菲  陈报章  陈婧  张慧芳  郭立峰  
作物生长与气候的互馈是当前气候变化研究的热点之一。陆面模型作为一项重要的研究工具,其模型框架、算法设计及参数化方案的不同会直接导致模拟结果的不确定性。为探究陆面模型DLM(dynamic land model)和CLM5(community land model)在作物生长及农田热通量模拟方面的差异及原因,评估2个模型在华北平原作物研究中的适用程度,论文开展了冬小麦—夏玉米轮作站点的模拟对比研究。结果显示,DLM的夏玉米叶面积指数和生态系统总初级生产力的模拟值更高,与观测值更为接近;CLM5模型则在冬小麦模拟中略优。DLM的潜热模拟值与观测值的相关性普遍更高,可能反映了DLM采用的彭曼公式、双叶策略比CLM5采用基于水势梯度质量守恒、大叶策略的潜热计算方法更具优势。对于产量,模型当前的估测能力并不理想。总的来说,在默认设定下,2个模型的模拟结果能基本反映研究区农田站点内夏玉米和冬小麦的生长规律,但与实测值存在一定偏差。模型在该区域的适用性可能需要通过添加农田管理措施、算法优化和参数本地化等方式进一步提高。
[期刊] 资源科学  [作者] 郑泽梅  于贵瑞  温学发  张雷明  孙晓敏  
生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度。复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件。利用华北平原冬小麦-夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化...
[期刊] 农业技术经济  [作者] 王桂荣  王慧军  张新仕  王晓夕  李敏  李英杰  
本文以河北平原微灌水肥一体化、微咸水灌溉利用和雨养旱作粮食增产增效技术模式为研究对象,采取二元Logistic模型对农户采用三种技术模式的影响机理进行分析结果表明,户主受教育程度、对技术模式的了解、省肥和减少成本的认知、参加技术培训、需要政府补贴对微灌水肥一体化技术模式的采用呈正向影响;土地细碎化、省工的认知对其采用呈负向影响。户主年龄、经营规模、土地细碎化程度、了解技术模式、省工和减少成本的认知、需要政府补贴对微咸水利用模式的采用起到正向影响;而家庭总收入增加产量的认知对其采用呈负向影响。户主年龄、家庭
[期刊] 农业技术经济  [作者] 王桂荣  王慧军  张新仕  王晓夕  李敏  李英杰  
本文以河北平原微灌水肥一体化、微咸水灌溉利用和雨养旱作粮食增产增效技术模式为研究对象,采取二元Logistic模型对农户采用三种技术模式的影响机理进行分析结果表明,户主受教育程度、对技术模式的了解、省肥和减少成本的认知、参加技术培训、需要政府补贴对微灌水肥一体化技术模式的采用呈正向影响;土地细碎化、省工的认知对其采用呈负向影响。户主年龄、经营规模、土地细碎化程度、了解技术模式、省工和减少成本的认知、需要政府补贴对微咸水利用模式的采用起到正向影响;而家庭总收入增加产量的认知对其采用呈负向影响。户主年龄、家庭总收入、农业收入占家庭收入的比重、耕地细碎化程度、对技术的模式的了解、增加产量的认知对雨养旱作技术模式采用起到正向影响。因此,简化高效用水技术操作过程,形成规模经营机制,制定激励和扶持政策,加强高效用水技术宣传力度,适当提高农业用水价格是河北平原小麦玉米复种区域高效用水技术模式推广必须解决的问题。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 黄坚雄  隋鹏  高旺盛  陈源泉  
以华北平原玉米‖大豆为研究对象,研究间作对农田土壤CO2、CH4和N2O排放的影响,在此基础上对系统净温室气体平衡(Net greenhouse gas balance,△GWP)进行评价。结果表明,整个生育期玉米单作处理(M)的CO2累积排放最高(12.6t/hm2),玉米大豆间作处理比M处理减少4.0%~8.9%。M处理的土壤N2O排放最高(16.0kg/hm2),显著高于间作处理,间作处理比M减少32.2%~36.6%(P0.05)。土壤CO2排放动态主要与土壤温度显著相关,而土壤N2O排放则主要与土壤水分含量显著相关(P<0...
[期刊] 华北农学报  [作者] 邵立威  王艳哲  苗文芳  孙宏勇  陈素英  张喜英  
在中国科学院封丘试验站通过3年(2008-2010年)8个夏玉米品种在3个种植密度下的田间试验,研究了品种和种植密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,旨在探讨通过品种和密度优化组合进一步提高作物产量和水分利用效率的潜力。品种和密度对夏玉米产量产生了明显影响,并且存在着年际之间的巨大波动。产量最高和最低品种相差1 050~1 500 kg/hm2,不同品种对密度的反应有所差异,一般60 000~67 500株/hm2的种植密度产量高于75 000株/hm2的密度产量。玉米生长期间光照条件对产量产生了显著影响,2010年玉米生长期间日照时数为多年平均的56.6%,产量比光照条件好的2009年产量降...
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