晋西黄土区果农间作土壤养分空间分布

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晋西黄土区苹果园生长季土壤水分动态

Abstract:ToinvestigatethetemporalvariationsofsoilmoistureandprovidescientificbasisforthesustainabledevelopmentofappleorchardsinthegullyareainLoessPlateau,wemonitoredthesoilmoistureatthe depthsof50cm,100cm,150cm,200cm,250cm,300cm byECH2O duringthegrowingseasoninan appleorchardinShanxiProvinceontheLoessPlateau.Theresultsshowthattherearesignificantdifferences insoilmoisturecontentsamongthedepthsof50cm,100cm,150cm,200cm,250cmand200cm,withthe averagevaluesof22.27%,21.38%,18.92%,17.94%,10.60% and9.5%,respectively;theprecipitationcan affecta maximum ofsoilwatercontentat100cm depth;duringthestudyperiod,theresponseofsoilwater contentat100cm depthtoprecipitationfarlaggedbehindthatat50cm depth.Inaddition,thesoilmoisture atthedepthsof150cm,200cm,250cmand300cm hadnosignificantresponsestotheprecipitation;the soilmoistureshowedthedecreasingtrend withtheincreaseofthesoildepth.Theprecipitationcouldonly affectsoilmoisturewithin100cmdepth.Atthe200cmdepth,thesoildessicationhadoccurredintheapple orchardinthegullyareainwesternShanxiProvinceontheLoessPlateau. Keywords:LoessPlateau;soilwatercontent;drylayer;rainfall

晋西黄土区核桃玉米间作界面土壤水分变化规律及其对玉米产量的影响

ｂｕｄｒｎｔｅｌｅｓｒｇｏｅｔＳａｘｒｔｄｅ．Ｔｈｅｕｔｓｏｄｔａ：（）ｔｅｓａｏａａｉｔｎｏｏｎａｙｉｈｏｓｅｉｎｉＷｓｈｎｉｎｗｅｅｓｕｉｄｅｒｓｌｈｗｅｈｔ１ｈｅｓｎｌｒｉｆｓｖａｏｓｉｍｏｓｕｅｗａ。ｙｓｎｆａｔｎｗａｎｔｍａｅｉｔｒｒｐｉｇｓｓｅ；（）ｓｉｍｏｓｕｅｃｎｅｔｉｃｅｓｄｗｉｏｌｉｔｒｓｖｒｉｉｃｎｌｕ — ｉｎｅｃｏｐｎｙｔｍｅｇｉｉｚ２ｏｌｉｔｒｏｔｎｎｒａｅｔｈ
ＡｂｔａｔＴｈｐｔａａｉｂｌｔｏｌｍｏｓｕｅｃｎｅｔｎｄｆｅｅａｅｓａｙｉａｌｔｍａｚｎｅｃｏｐｉｇｓｒｃ：ｅｓａｉｌｖｒａｉｙｓｉｉｉｔｒｏｔｎｓｉｉｆｒｎｔｌｙｒｔａｔｐｃｌｗａｎｕ－ｉｅｉｔｒｒｐｎ
西北林学院学报２１，２（）４～５００５１：７１
ＪｕｎｌｏｒｈｓｒｓｒｉｅｓｔｏｒａｆＮｏｔｗｅｔＦｏｅｔｙＵｎｖｒｉｙ
晋西黄土区核桃玉米间作界面土壤水分变化规律及其对土区核桃玉米间作模式界面上土壤水分的分布规律和玉米产量进行了研究。结果表明：１间作玉米的土壤含水量的季节变化极显著；２核桃玉米间作在垂直方向上，（）（）土壤含水量随土壤深度的增加而增加，林带区和农作物区土壤含水量表现出较大差异；水平方向上，但在随着距林带距离的增加，土壤水分增加并趋于稳定，变化曲线呈抛物线状；３移动窗口法分析表明，（）

晋西黄土区退耕年限对土壤孔隙度等物理性质的影响

晋西黄土区退耕年限对土壤孔隙度等物理性质的影响
晋西黄土区是我国黄土高原的重要组成部分，其土壤孔隙度等物理性质对农业生产和生态环境具有重要影响。

然而，随着退耕还林政策的实施，农田退耕年限的增加也在一定程度上改变了土壤的物理性质。

本文将探讨晋西黄土区退耕年限对土壤孔隙度等物理性质的影响。

首先，退耕会引起土地利用方式的改变，从而导致土壤孔隙度的变化。

退耕后的土地转为林地或草地，植被覆盖能够增加土壤颗粒间的结合力，使土壤孔隙度降低，特别是大孔隙度的减少更为明显。

这是因为植被根系的生长能够锁定土壤孔隙，限制了大孔隙度的存在，同时还能增加土壤表层的密实程度。

其次，退耕后土地的朝向和坡度等地形要素也会影响土壤的孔隙度。

较陡的坡面，由于长期的雨蚀作用，使得土地表层较易于下滑，导致土壤孔隙度变小。

而被退耕的坡耕地，由于减少了人类的耕作和植被的恢复，使得土壤表层的不稳定性减小，土壤孔隙度较陡坡地显然更为稳定。

最后，退耕还林的实施也可能对土壤的物理性质产生间接影响。

树种的选择和密度以及植被恢复的次序和速度等都会影响土地利用方式和土壤的物理性质。

退耕还林政策的实施需要科学规划和精细管理，以充分发挥其生态修复和保护功能。

总之，晋西黄土区退耕年限的增加会对土壤孔隙度等物理性质产生明显的影响。

减少废旧农田的耕作和退耕还林是治理黄土
高原的重要措施，但需要科学规划和精细管理，避免因退耕改种引起的土地环境问题。

晋西黄土区苹果大豆间作系统果树遮阴强度的时空分布

第2 期
彭瑞东等：晋西黄土区苹果大豆间作系统果树遮阴强度的时空分布
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and water conservation． Quantitative analysis of shading intensity of apple-soybean intercropping system and its spatial-temporal dynamic distribution characteristics may provide a theoretical basis for the configuration model of fruit-crop intercropping system based on light environment，and contribute to soil and water conservation and agricultural sustainable development in the loess region of western Shanxi．［Methods］An intercropping system of 5-year-old apple-soybean on the loess area of western Shanxi was studied． The spatial and temporal distribution of shading intensity and its impact on soybean were studied through a method combined by positional monitoring and mathematical analysis． The diurnal variation chart and the growth season variation diagram of the shading intensity were plotted based on the photosynthetically active radiation measured value，from which the correlation between the temporal and spatial distribution of shading intensity and soybean yield was analyzed．［Ｒesults］ 1 ） The shading intensity of the apple-soybean intercropping system decreased from the center to the periphery． The average shading intensity on the north and south sides of the tree were 0. 29 and 0. 22，respectively； and the average shading intensity on the west and east sides of the tree were 0. 26 and 0. 24，respectively． 2） The average daily shading intensity of intercropped crops in pod- forming period，flowering and seedling period were 0. 28，0. 17 and 0. 14，respectively． 3 ） The biomass and yield distribution of soybean showed an increase from the position of the surrounding fruit trees to the center of the study area． The shading intensity of the fruit trees was significantly negatively correlated with the biomass and yield of soybeans，and also the shading intensity during the pod-forming stage had the greatest impact on yield．［Conclusions］ To effectively mitigate the interspecific competition in apple-soybean intercropping systems，soybean should be planted in the central area of the intercropping system，and the planting amount in the north and west of the apple tree rows should be slightly less than that in the South and east of the apple tree rows． In addition，in the podding stage of soybeans，agronomic measures such as laying reflective film can be used to increase photosynthetic active radiation （ PAＲ） under the forest to increase soybean yield． Keywords： fruit crop intercropping system； photosynthetically active radiation； shading intensity； loess area of western Shanxi

西北黄土高原苹果优势区生产技术规范

西北黄土高原苹果优势区生产技术规范（1）园址选择新建果园要选择生态条件好，远离污染源，并有可持续生产能力的农业生产区域，应在国家划定的优势苹果产业带（见图1）内重点发展。

要求园地空气清新、水质纯净、土壤未受污染，大气、灌溉水和土壤质量符合无公害苹果生产的技术要求。

海拔600～1300米，年均温9～13℃，年降雨量500毫米以上，坡度小于15度，若是6～15度的山区、丘陵地，应选择背风向阳的南坡，并修筑梯田；土壤以黄绵土、沙壤土为宜，土层厚2米以上，土壤肥沃，地下水位2米以下。

图1、黄土高原优势苹果产业带苹果重点发展区域图陕西省：旬邑、富县、富平、永寿、彬县、宝塔区、蒲城、淳化、洛川、乾县、合阳、澄城、白水、礼泉、耀县、扶县等16个县（区）山西省：临猗、万荣、芮城、平陆、盐湖区、襄汾等6个县（区）河南省：灵宝、陕县、洛宁等3个县（区）甘肃省：泾川、西峰等2个县（2）品种选择根据市场需求和生态条件，本着“适地适栽”的原则选择品种。

陕西渭北北部、甘肃陇东、山西晋中的海拔800米以上地区，以栽培优质红色耐贮运的晚熟和中晚熟鲜食品种为主，可选择富士优系、嘎拉优系、华冠等品种，并继续保留一定规模的、有区域栽培优势的秦冠、新红星等传统品种。

陕西渭北南部、山西晋南、河南三门峡的海拔600～800米地区，应重点发展早、中熟优质鲜食和优质加工品种，可栽培藤牧1号、嘎拉优系、华冠、粉红女士等鲜食品种。

临近加工企业的产区，可适当栽培鲜食加工兼用的澳洲青苹、红玉、金冠等优良品种。

（3）苗木培育基砧可选用楸子、山定子、新疆野苹果、怀莱海棠（八棱海棠）、武乡海棠等，其中楸子适应性强，抗旱，抗寒；新疆野苹果、怀莱海棠在寒冷地区易受冻害；山定子抗旱、抗寒性极强。

矮化中间砧可选用M26、M7、M9、S系和SH系等。

嫁接矮化中间砧及品种时，应选用无病毒材料，以培育根系发达、苗干粗壮，符合国家苗木质量标准的优质无病毒良种苗木。

（4）高接换种对于品种老化或品种（系）混杂、但尚有生产力的果园，可通过高接换头的方式改换优良品种。

_新教材高中地理第5章地球上的植被与土壤综合检测卷含解析湘教版必修第一册

第五章综合检测卷(时间：60分钟满分：100分)姓名：____________ 班级：____________ 考生号：____________一、单项选择题：本大题共20小题，每小题3分，共60分。

在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

(2020年河北唐山十一中期中)红树林通常分布于热带、亚热带沿海的港湾、河口地区的淤泥质滩涂上，是海滩上特有的森林类型，图1示意海滩上红树林与高、低潮水位位置关系。

据此完成第1～2题。

图11．关于红树林生长特性的描述，正确的有( )①多分布在欧洲②多为高大挺拔乔木③多分布在潮间带的淤泥质海岸④以喜盐植物为主，具备呼吸根A．①②B．②③C．③④D．①④2．红树林的主要功能是( )A．保护海岸，保护生物多样性B．降低风速，为船舶提供避风的场所C．绿化美化沿海环境，吸烟滞尘D．涵养水源，保持水土【答案】1.C 2.A [解析]第1题，欧洲位于温带和亚寒带，缺乏红树林海岸；红树林分布于潮间带淤泥质滩涂上，受周期性潮水浸淹，多为常绿灌木和小乔木，以喜盐植物为主，具有呼吸根。

第2题，红树林是热带、亚热带海岸生态环境的重要组成部分，不仅是良好的海岸防护林带，也是海洋生物繁衍栖息的理想场所，可以保护海岸，保护生物多样性。

图2(2020年辽宁师大附中月考)图2为我国季风区某山地不同海拔、不同坡向某森林植被分布百分比图。

读图，完成第3～4题。

3．该森林植被的生长习性是( )A．喜光喜湿B．喜阴喜湿C．好热耐旱D．耐寒好旱4．调查发现，近年来高山苔原带中该森林植被增长趋势明显。

主要原因是( )A．光照增强B．水土流失加重C．气候变暖D．降水减少【答案】3.B 4.C [解析]第3题，由图示可知，该森林植被在林带、过渡带及高山苔原带都是在阴坡及迎风坡分布比例大，说明该森林植被具有喜阴、喜湿的生长习性。

第4题，因森林生长对热量条件的要求比苔原植被高，高山苔原带中该森林植被增长趋势明显，说明当地热量条件提高，所以其主要原因是全球气候变暖；光照变化对森林分布变化影响较小；降水逐渐变少、水土流失加重不利于森林的形成。

2023年高考等级考地理一轮复习一题多练(基础+能力+素养)专题植被与土壤(讲解版)

专题05 植被与土壤下图为一地理科考小组在某山地不同海拔收集到的主要植被叶片，据此完成下面小题。

1．该山地四类植被分布的海拔上限由高到低依次是（）A．④④④④B．④④④④C．④④④④D．④④④④2．④是香樟树树叶，是下列哪个地区的典型植被（）A．东北平原B．青藏高原C．华北平原D．长江中下游平原【答案】1．A 2．D【分析】1．枫树属于温带落叶阔叶林树种；冷杉属于亚寒带针叶林树种，具有较强的耐阴性，适应温凉和寒冷的气候，分布于欧洲、亚洲、北美洲及非洲最北部的亚高山至高山地带；樟树属于亚热带常绿阔叶林树种；在垂直方向上草地应位于森林带之上。

根据山地垂直自然带分布规律，该山地四类植被所在海拔由高到低依次是④④④④，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．香樟树是亚热带常绿树种，四地中只有长江中下游平原属亚热带季风气候，植被为亚热带常绿阔叶林，D正确。

三江平原、华北平原属温带气候，AC错误。

青藏高原为高原山地气候，典型植被为高山草甸，故B错误。

故选D。

2021年东北某地9万多平方米黑土被盗挖。

要形成1厘米厚的黑土层需要数百年时间。

抚州的王先生热爱阳台种植花草，看到盗采黑土新闻后，不再网购黑土。

他根据网上的配方（鸡粪:牛粪:草炭:蛭石:河沙=3:3:1:1:2）自行配置营养土。

下图为黑土盗挖现场照片。

据此完成下面小题。

3．黑土多被用于育秧苗、花草种植、城市绿化等，除了黑土富含有机质，还因为（）④获取容易④管理成本低④土质疏松④来自寒地害虫少A．④④B．④④C．④④D．④④4．配置营养土配方中有蛭石和河沙，其主要作用是（）A．提供矿物质B．增大温差C．固定并通气D．提供无机盐【答案】3．D 4．C【分析】3．黑土富含有机质，土质疏松、透气，④正确；东北纬度较高，冬季寒冷，害虫无法越冬，土壤中害虫少，④正确；黑土主要分布在东北，其他地区需要时还需要网购，且东北地区禁止盗采黑土，获取不容易，④错误；管理成本主要与种植对象有关，④错误。

晋西苹果+大豆间作土壤水分分布及其对大豆生长的影响

垂直方向上土壤含水量随着土层深度增加而增高，在水平方向上土壤含水量随着距离果树距离的增大而增高；２）
土壤含水量总体表现为８年生间作系统＞４年生间作系统＞６年生间作系统，８年生间作系统比４年生间作系统高３．１３％，比６年生间作系统高１０．３８％；３）随着树龄的增长，间作大豆平均株高、生物量和产量均逐渐减小，其中８年生间作系统中，大豆生长受影响最严重。随着果树树龄的增长，建议增加果农界面的距离或适时停止复合经营。
ｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｄｅｐｔｈｉｎｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｔｏ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｅｙＬａｂ．ｏｆＳｏｉｌ＆ＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＤｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｍｂａｔｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，１０００８３，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

《2024年晋西黄土区不同林分类型和密度条件下林下灌草组成及多样性特征》范文

《晋西黄土区不同林分类型和密度条件下林下灌草组成及多样性特征》篇一一、引言晋西黄土区是我国典型的黄土高原区域，该区域地形复杂，生态环境脆弱。

森林作为重要的生态系统组成部分，对于维持生态平衡、防止水土流失、提高生物多样性具有重要作用。

本研究以晋西黄土区为研究对象，探讨了不同林分类型和密度条件下林下灌草的组成及多样性特征，旨在为该区域的森林经营和生态保护提供科学依据。

二、研究区域与方法（一）研究区域概况晋西黄土区位于山西省西部，地势复杂，气候条件多样。

该区域森林资源丰富，但生态环境脆弱，易受人类活动影响。

（二）研究方法本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法。

首先，选取不同林分类型和密度的样地，进行林下灌草的种类、数量、生长状况等调查。

其次，运用统计学方法对数据进行处理和分析，探讨林下灌草的组成及多样性特征。

三、不同林分类型和密度条件下林下灌草的组成（一）林分类型对林下灌草组成的影响在晋西黄土区，不同林分类型的林下灌草组成存在显著差异。

例如，针叶林下的灌草种类相对较少，主要以草本植物为主；而阔叶林下的灌草种类较为丰富，包括多种灌木和草本植物。

此外，混交林下的灌草种类和数量也较多，具有较高的生物多样性。

（二）林分密度对林下灌草组成的影响林分密度对林下灌草的组成也有一定影响。

在密度较大的林分中，林下灌草的种类和数量相对较少，主要以适应阴湿环境的植物为主；而在密度较小的林分中，林下灌草的种类和数量较多，具有较高的生物多样性。

四、林下灌草的多样性特征（一）物种丰富度晋西黄土区不同林分类型和密度条件下，林下灌草的物种丰富度存在差异。

一般来说，混交林和阔叶林的物种丰富度较高，针叶林和密度较大的纯林物种丰富度较低。

（二）物种多样性指数物种多样性指数是衡量生物群落多样性的重要指标。

在晋西黄土区，不同林分类型和密度条件下，林下灌草的物种多样性指数也存在差异。

混交林和阔叶林的物种多样性指数较高，表明这些区域的生物群落具有较高的生物多样性和生态稳定性。

晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征

第３７卷第３期２０１９年５月干旱地区农业研究ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｅＡｒｉｄＡｒｅａｓＶｏｌ.３７Ｎｏ.３Ｍａｙ２０１９㊀文章编号:１０００￣７６０１(２０１９)０３￣０１８５￣０７ｄｏｉ:１０.７６０６/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００￣７６０１.２０１９.０３.２４晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征王晶晶１ꎬ毕华兴１ꎬ３ꎬ４ꎬ郭孟霞２ꎬ孙于卜１ꎬ段航旗１ꎬ彭瑞东１(１.北京林业大学水土保持学院/水土保持国家林业局重点实验室ꎬ北京１０００８３ꎻ２.北京水保生态工程咨询有限公司ꎬ北京１０００５５ꎻ３.北京林果业生态环境功能提升协同创新中心ꎬ北京１０２２０６ꎬꎻ４.山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站ꎬ山西吉县０４２２００)摘㊀要:为探讨晋西黄土区常规苹果树与农作物间作模式条件下不同树龄果树遮阴范围的时空分布特征ꎬ提出合理的间作作物种植区域ꎬ以山西吉县果农间作条件下４~７ａ生苹果树为试验材料ꎬ遵循平行光线下的相似性原理ꎬ将果树按其树体缩小５０倍ꎬ制作不同林龄的苹果树３Ｄ模型ꎬ利用树体模型在研究区进行果树遮阴范围的动态测定ꎮ结果表明:(１)在时间上ꎬ单株苹果树遮阴面积在一天内随时间先减小后增大ꎬ中午１２ʒ００果树遮阴面积最小ꎻ在空间上ꎬ苹果树遮阴范围整体呈现不等宽弧型分布ꎬ且果树北侧遮阴大于南侧遮阴距离０.５~０.６ｍꎮ(２)在一天中ꎬ４~７ａ生苹果树行间均受到同行苹果树(目标果树与邻株果树)的叠加遮阴ꎬ遮阴时长为４~９ｈꎮ(３)４ｍˑ５ｍ株行距配置下间作作物的适宜种植区域为１.４１~１.９１ｍꎬ５ｍˑ５ｍ株行距配置下间作作物的种植区域为１.６３~２.１４ｍꎬ且种植区域均随树龄的增加而减小ꎮ(４)间作作物行间适宜种植区域应采用南北向不等间距种植ꎬ并且适宜种植区北向距离大于南向距离０.６~０.７ｍꎮ综合研究区常规果农间作配置果树遮阴范围时空分布特征分析ꎬ传统果农间作系统下不同树龄时期ꎬ间作作物的南北方向等间距种植模式存在不合理性ꎮ本研究依据晋西黄土区常规果农间作配置模式果树遮阴范围时空分布特征ꎬ提出果农复合系统间作作物的不同株行距配置下不同树龄的间作作物合理种植区ꎬ间作作物种植需考虑南北不等间距ꎬ且随着树龄增长间作范围应不断缩小ꎮ关键词:苹果树ꎻ果农间作模式ꎻ遮阴面积ꎻ遮阴范围ꎻ晋西黄土区中图分类号:Ｓ３４４.２ꎻＳ１５７㊀㊀文献标志码:ＡＴｈｅｓｐａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｈａｄｅｕｎｄｅｒａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｗｅｓｔＳｈａｎｘｉＬｏｅｓｓａｒｅａＷＡＮＧＪｉｎｇ￣ｊｉｎｇ１ꎬＢｉＨｕａ￣ｘｉｎｇ１ꎬ３ꎬ４ꎬＧＵＯＭｅｎｇ￣ｘｉａ２ꎬＳＵＮＹｕ￣ｂｏ１ꎬＤＵＡＮＨａｎｇ￣ｑｉ１ꎬＰＥＮＧＲｕｉ￣ｄｏｎｇ１(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ/ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｔａｔｅＦｏｒｅｓｔｒｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｎＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＢｅｉｊｉｎｇＷａｔｅｒ＆ＳｏｉｌＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｊｅｃｔＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００５５ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＢｅｉｊｉｎｇＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ￣ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｗｉｔｈＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＦｒｕｉｔＴｒｅｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０２２０６ꎬＣｈｉｎａꎻ４.ＪｉＣｏｕｎｔｙＳｔａｔｉｏｎꎬＣｈｉｎｅｓｅＮａｔｉｏｎａｌＥｃｏｓｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＮｅｔｗｏｒｋ(ＣＮＥＲＮ)ꎬＪｉｘｉａｎꎬＳｈａｎｘｉ０４２２００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｏｆｓｈａｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｐｌｅｔｒｅｅａｇｅｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｉｎｗｅｓｔＳｈａｎｘｉＬｏｅｓｓａｒｅａꎬａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｌａｎｔｅｄｒｅｇｉｏｎｆｏｒｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇꎬ４~７ｙｅａｒ￣ｏｌｄａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｉｎａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｃｈｏｓｅｎａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｉｎＪｉｘｉａｎꎬＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ.Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｕｎｄｅｒｐａｒａｌｌｅｌｓｕｎｌｉｇｈｔｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｈａｔａｐｐｌｅｔｒｅｅｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ５０ｔｉｍｅｓｔｏｍａｋｅ３Ｄａｐｐｌｅｔｒｅｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｂｙ３Ｄｐｒｉｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｗｅｕｓｅｄ３Ｄａｐｐｌｅｔｒｅｅｍｏｄｅｌｔｏｍｅａｓｕｒｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｏｆａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｈａｄｉｎｇｒａｎｇｅ.Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ:(１)Ｉｎｔｅｒｍｏｆｔｉｍｅꎬｔｈｅｓｈａｄｉｎｇａｒｅａｏｆａｎａｐｐｌｅｔｒｅｅｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｏｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎａｄａｙꎬａｎｄｔｈｅａｒｅａｗａｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔａｔ１２ʒ００ꎻＩｎｔｅｒｍｏｆｓｐａｃｅꎬｔｈｅｓｈａｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎｏｆａｐｐｌｅｔｒｅｅｗａｓｕｎｅｑｕａｌ收稿日期:２０１８￣０４￣２７㊀㊀㊀㊀㊀修回日期:２０１８￣０６￣０３项目名称:国家自然科学基金"果农间作系统林下太阳辐射时空分布及其对间作作物的影响"(３１４７０６３８)ꎻ２０１９北京林业大学专项－科技创新服务能力建设－科研基地建设－林果业生态环境功能提升协同创新中心(２０１１协同创新中心)(ＰＸＭ２０１９＿０１４２０７＿００００９９)作者简介:王晶晶(１９９３－)ꎬ女ꎬ甘肃庄浪人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为林业生态工程ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｗａｎｇｊｉｎｇｊｉｎｇｍｙａ＠１６３.ｃｏｍ作者简介:毕华兴(１９６９－)ꎬ男ꎬ陕西米脂人ꎬ教授ꎬ博导ꎬ主要从事水土保持与荒漠化防治研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｂｈｘ＠ｂｊｆｕ.ｅｄｕ.ｃｎｗｉｄｔｈａｒｃꎬａｎｄｔｈｅｓｈａｄｅｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｓｉｄｅｏｆｔｈｅｆｒｕｉｔｔｒｅｅｗａｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｈａｄｅｏｎｔｈｅｓｏｕｔｈｓｉｄｅｂｙ０.５~０.６ｍ.(２)Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄａｙꎬｔｈｅ４~７ｙｅａｒ￣ｏｌｄａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｗｅｒｅｒｅｐｅａｔｅｄｌｙｓｈａｄｅｄｂｙｔｈｅｔａｒｇｅｔａｐｐｌｅｔｒｅｅｓａｎｄｎｅｉｇｈ￣ｂｏｒｉｎｇａｐｐｌｅｔｒｅｅｓꎬａｎｄｔｈｅｓｈａｄｉｎｇｐｅｒｉｏｄｗａｓ４~９ｈ.(３)Ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｌａｎｔｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｉｎ４ｍˑ５ｍｗａｓ１.４１~１.９１ｍꎬｔｈｅｐｌａｎｔｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｉｎ５ｍˑ５ｍｗａｓ１.６３~２.１４ｍ.Ｔｈｅｒｅｇｉｏｎｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｓｔｒｅｅａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ.(４)Ｔｈｅｐｌａｎｔｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｐｌａｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｕｎｅｑｕａｌｄｉｓｔａｎｃｅｉｎｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈꎬｔｈｅｎｏｒｔｈｗａｒｄｄｉｓｔａｎｃｅｗａｓ０.６~０.７ｍｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗａｒｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎ.Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｐｌａｎｔｔｈａｔｅｑｕａｌｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈｗａｓｉｒｒａｔｉｏｎａｌꎬａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎａｇｒｏｆｏｒ￣ｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍ.Ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｐｌａｎｔｒｅｇｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍ.Ｔｈｅｐｌａｎｔｉｎｇｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｈｏｕｌｄｃｏｎｓｉｄｅｒｕｎｅｑｕａｌｄｉｓｔｒｉ￣ｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈ.Ａｎｄｔｈｅｐｌａｎｔｒａｎｇｅｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｈｏｕｌｄｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｓｈｒｉｎｋｗｉｔｈｔｈｅｔｒｅｅａｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｐｐｌｅｔｒｅｅｓꎻａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｉｎｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇｍｏｄｅꎻｓｈａｄｅａｒｅａꎻｓｈａｄｅｒａｎｇｅꎻｗｅｓｔＳｈａｎｘｉＬｏｅｓｓａｒｅａ㊀㊀果农间作模式是立体农业的一种ꎬ选择合适的林木与农作物进行混合的种植模式ꎬ既能促进林木的生长ꎬ又增加了农业的经济效益[１－５]ꎮ因此ꎬ果农间作系统的发展与研究在世界范围内得到广泛运用ꎮ系统结构组成㊁功能特征㊁生产力㊁生物气候潜能以及种间的水分与养分竞争等为目前果农配置时考虑的主要因素ꎬ但忽略了光照对果农复合种间关系的影响[６－１１]ꎮ光照作为光合作用的能量来源ꎬ直接影响间作作物的生产力ꎮ因此ꎬ光环境对果农间作系统中间作作物的影响应当被关注[１２－１７]ꎮ本研究假设太阳光线是平行光ꎬ遵循相似性原理ꎬ利用苹果树３Ｄ模型实测遮阴范围ꎬ研究不同年限果树群体遮阴范围时空分布ꎬ明确光环境下树冠遮阴动态变化状况ꎬ以期指导果农间作系统的作物种植ꎬ从而达到农林间作系统经济效益优化ꎮ１㊀研究区概况研究区位于山西省吉县ꎬ气候属于暖温带大陆性季风气候ꎬ光照充裕ꎬ季节变化明显ꎮ年均气温范围约为９.３~１１.３ħꎮ年均日温差为１１.２ħꎮ年内最低温在１月份ꎬ最高温在８月份ꎮ>１０ħ的有效积温３３６１.５ħꎬ日照时数可达２５３８ｈꎮ年均无霜期１７６ｄꎮ多年平均降水５３２.８ｍｍꎮ春季大风且干旱ꎬ降雨主要集中于夏季ꎬ秋季阴雨较多ꎬ冬季干燥寒冷ꎮ研究区地形为典型的丘陵沟壑区ꎬ水土资源缺乏ꎬ果农复合系统的种植模式在该地被广泛使用ꎮ果树主要为苹果ꎬ间作作物主要选择大豆㊁花生㊁玉米等ꎮ本研究选择苹果＋间作作物模式进行研究ꎬ苹果树东－西向种植ꎬ果树株行距主要为４ｍˑ５ｍ㊁５ｍˑ５ｍ两种ꎮ２㊀材料与方法２.１㊀试验方法２.１.１㊀试验材料㊀以试验样地的苹果树作为研究对象ꎬ选择试验样地４㊁５㊁６ａ和７ａ生的所有苹果树ꎬ进行拍照和基本特征的测量(表１)ꎬ将所取照片导入ＰＳ对其进行处理分析ꎬ通过对大量测量数据和照片中树冠轮廓的提取分析ꎬ利用三维制图技术构建苹果树体模型ꎬ最终采用３Ｄ打印制作缩小５０倍的苹果树三维树体模型ꎮ２.１.２㊀试验设计㊀为测定单株苹果树遮阴范围和不同株行距配置的苹果树群体遮阴ꎬ将树体模型(树体模型枝下已加高３ｍｍ)插放在厚度为３ｍｍ的Ａ３硬纸板ꎬ硬纸板上固定有网格纸ꎮ具体位置见图１ꎬ目标苹果树体模型选择插放在网格纸的中心位置ꎬ其他苹果树模型依据图１位置插放(株行距４ｍˑ５ｍ㊁５ｍˑ５ｍ缩小５０倍后的配置方式)ꎬ且以地理北为Ｙ轴的正半轴ꎬ地理东为Ｘ轴正半轴ꎮ一天内８ʒ００~１７ʒ００是太阳辐射的重要时段ꎮ因此ꎬ试验在晴天８ʒ００~１７ʒ００进行ꎬ每隔１ｈ标定一次ꎬ在固定的网格纸上ꎬ使用铅笔(铅笔与地面垂直)描绘出树体模型在此时间的遮阴边界ꎮ试验在２０１７年７月进行３次ꎬ每次试验选择相同树龄树体模型ꎬ３次重复ꎮ３㊀结果与分析３.１㊀不同树龄单株苹果树遮阴范围时空分布４~７ａ生单株苹果树遮阴范围时空分布呈规律性变化(图２)ꎮ在一天(８ʒ００~１７ʒ００)中ꎬ随着时间的推移ꎬ单株苹果树的遮阴范围由西向东偏移ꎬ遮阴范围面积变化趋势为大－小－大ꎬ苹果树在８ʒ００时遮阴距离苹果树最远为６.５~７.５ｍꎻ在中午１２ʒ００时树冠遮阴区域面积最小ꎻ在１７ʒ００时遮阴距离苹６８１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀干旱地区农业研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷表１㊀试验地果树树体的基本特征(均值)Ｔａｂｌｅ１㊀Ｂａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｆｒｕｉｔｔｒｅｅｉｎｔｅｓｔａｒｅａ树龄Ｔｒｅｅ￣ａｇｅ/ａ冠幅Ｃｒｏｗｎ南－北Ｎｏｒｔｈ－ｓｏｕｔｈ/ｍ东－西Ｅａｓｔ－ｗｅｓｔ/ｍ枝下高Ｈｅｉｇｈｔｕｎｄｅｒｂｒａｎｃｈ/ｍ树高Ｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔ/ｍＡ(树冠部半椭圆体的高)Ａ(Ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｓｅｍｉ￣ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｏｎｃｒｏｗｎ)/ｍ４３.６４２３３.５３４３０.６１８４３.１４９２０.８５６１５３.９４２９３.７８３３０.６８３３３.３２８１０.８６７１６４.１８７５４.０００００.７４９１３.４７７８０.８７８７７４.３９８１４.２０５５０.７８９１３.６１６５０.８９０７㊀㊀注:模型尺寸/实际尺寸为１/５０ꎮＮｏｔｅ:Ｍｏｄｅｌｓｉｚｅｓ/ａｃｔｕａｌｓｉｚｅｓａｒｅ１/５０.图１㊀株行距配置模式果树模型点位布设示意图Ｆｉｇ.１㊀Ｐｏｉｎｔｄｅｓｉｇｎｆｉｇｕｒｅｏｆａｐｐｌｅ￣ｔｒｅｅｓｍｏｄｅｌｉｎｐｌａｎｔｓｐａｃｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ果树为５.０~５.９ｍꎻ在其余时段ꎬ遮阴距苹果树最远距离ꎬ西向为３.９~４.６ｍ㊁东向为３.２~４.０ｍꎮ单株苹果树遮阴整体呈现不等宽弧型分布ꎮ苹果树遮阴区域距离苹果树的北向始终大于南向０.５~０.６ｍꎮ随着树龄的增长ꎬ单株苹果树树冠遮阴区域均增大ꎮ根据遮阴区域的遮阴时长的不同ꎬ将一天内单株苹果树遮阴划分为８个区域ꎬ分别为<１ｈ㊁１~２ｈ㊁２~３ｈ㊁３~４ｈ㊁４~５ｈ㊁５~６ｈ㊁６~７ｈ㊁>７ｈꎮ３.２㊀株行距４ｍˑ５ｍ配置模式下苹果树遮阴范围时空分布㊀㊀４ｍˑ５ｍ株行距配置模式下４~７ａ生苹果树遮阴范围时空分布如图３所示ꎮ根据单株苹果树遮阴分布特征ꎬ８ʒ００和１７ʒ００时段内同行的部分区域受到邻树和目标果树的叠加遮阴ꎬ其余时段同行未受到邻树的叠加遮阴ꎮ４~６ａ生苹果树遮阴区域最大距离为北向(Ｎ)２.１~２.５ｍꎬ南向(Ｓ)１.７~２.０ｍꎻ因此ꎬ４~６ａ生苹果树行间不存在果树遮阴的叠加影响ꎮ然而ꎬ７ａ生单株苹果树一天中遮阴区域最远距离为北向(Ｎ)２.７ｍꎬ南向(Ｓ)２.５ｍꎻ因此ꎬ７ａ生苹果树行间存在果树间的叠加遮阴ꎮ分析株行距４ｍˑ５ｍ配置下果树树行间遮阴时长分布可知ꎬ４~６ａ生苹果树在一天内受到同行邻株苹果树的连续叠加遮阴ꎬ遮阴时长约为４~９ｈꎮ根据果树行间间作作物接受遮阴时长ꎬ对４ｍˑ５ｍ配置的苹果树行间进行划分(图３)ꎬ４~６ａ生苹果树为３个区域:Ⅰ区(弱遮阴区ꎬ时长<１ｈ)ꎬⅡ区(中度遮阴区ꎬ时长１~３ｈ)ꎬⅢ区(强遮阴区ꎬ时长４~９ｈ)ꎻ７ａ生苹果树的行间存在邻行果树的叠加遮阴ꎬ划分为２个区域:Ⅱ区(中度遮阴区ꎬ１~３ｈ)ꎬⅢ区(强遮阴区ꎬ４~９ｈ)ꎮ为了使得间作作物的种植效益良好ꎬ间作作物的种植区选择为Ⅰ区㊁Ⅱ区ꎮ根据不同树龄苹果树行间遮阴范围和遮阴时长分析ꎬ果树行间适宜间作范围见表２ꎮ３.３㊀株行距５ｍˑ５ｍ配置模式下苹果树遮阴范围时空分布㊀㊀５ｍˑ５ｍ株行距配置模式下４~７ａ生苹果树遮阴范围时空分布如图４所示ꎮ一天中ꎬ在８ʒ００时间段ꎬ同行苹果树与邻株果树部分区域出现叠加遮阴ꎻ在其余时间段ꎬ同行内不存在相邻苹果树体间的叠加遮阴区域ꎮ在一天中ꎬ４~６ａ生苹果树行间不存在邻行苹果树的叠加遮阴ꎬ但７ａ生苹果树在行间会存在叠加遮阴ꎮ４~６ａ生苹果树在一天内同行的部分区域存在连续的叠加遮阴ꎬ遮阴时长为４~９ｈꎮ根据一天内５ｍˑ５ｍ配置模式下苹果树遮阴区域的遮阴时长ꎬ将５ｍˑ５ｍ配置模式的苹果树行间划分为３个区域(同４ｍˑ５ｍ配置模式)ꎮ对于７ａ生苹果树群体行间而言ꎬ由于部分区域存在邻行果树遮阴的叠加影响ꎬ仅分为Ⅱ区和Ⅲ区ꎮ为了使间作作物的种植产生良好的效益ꎬ间作作物的种植区选择在Ⅰ区㊁Ⅱ区ꎮ根据不同树龄苹果树行间遮阴范围和遮阴时长分析ꎬ５ｍˑ５ｍ株行距配置的果树行间适宜间作范围见表３ꎮ７８１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晶晶等:晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征图２㊀不同树龄单株苹果树遮阴时空动态变化图Ｆｉｇ.２㊀Ｄｙｎａｍｉｃｓｐａｃｅ￣ｔｉｍｅｃｈａｒｔｏｆｓｈａｄｅｒａｎｇｅｆｏｒｉｎｄｉｖｉｄｕａｌａｐｐｌｅｔｒｅｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓ８８１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀干旱地区农业研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷图３㊀４ｍˑ５ｍ配置苹果树群体遮阴范围时空分布Ｆｉｇ.３㊀Ｓｐａｃｅ￣ｔｉｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｈａｄｉｎｇｒａｎｇｅｆｏｒａｐｐｌｅｔｒｅｅｓａｂｏｕｔｐｌａｎｔｓｐａｃｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ４ｍˑ５ｍ表２㊀株行距４ｍˑ５ｍ配置下不同树龄苹果树种植范围Ｔａｂｌｅ２㊀Ｐｌａｎｔｉｎｇｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓｆｏｒｐｌａｎｔｓｐａｃｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ４ｍˑ５ｍ树龄Ｔｒｅｅａｇｅ/ａ距苹果树行北向距离Ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍａｐｐｌｅｔｒｅｅｌｉｎｅｔｏｎｏｒｔｈ/ｍ距苹果树行南向距离Ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍａｐｐｌｅｔｒｅｅｌｉｎｅｔｏｓｏｕｔｈ/ｍ４１.７８~３.７２１.２８~３.２２５１.８６~３.６４１.３６~３.１４６２.０５~３.５８１.４２~２.９５７２.０８~３.４９１.５１~２.９２表３㊀株行距５ｍˑ５ｍ配置不同树龄下苹果树种植范围Ｔａｂｌｅ３㊀Ｐｌａｎｔｉｎｇｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｅｔｒｅｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓｆｏｒｐｌａｎｔｓｐａｃｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ５ｍˑ５ｍ树龄Ｔｒｅｅａｇｅ/ａ距苹果树行北向距离Ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍａｐｐｌｅｔｒｅｅｌｉｎｅｔｏｎｏｒｔｈ/ｍ距苹果树行南向距离Ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍａｐｐｌｅｔｒｅｅｌｉｎｅｔｏｓｏｕｔｈ/ｍ４１.６７~３.８１１.１９~３.３３５１.７２~３.７０１.３０~３.２８６１.８８~３.６３１.３７~３.１２７１.９３~３.５６１.４４~３.０７９８１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晶晶等:晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征图４㊀５ｍˑ５ｍ配置苹果树群体遮阴范围时空分布Ｆｉｇ.４㊀Ｓｐａｃｅ￣ｔｉｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｈａｄｉｎｇｒａｎｇｅｆｏｒａｐｐｌｅｔｒｅｅｓａｂｏｕｔｐｌａｎｔｓｐａｃｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ５ｍˑ５ｍ４㊀讨㊀论本研究通过实地观测和模型模拟ꎬ分析晋西黄土区单株苹果树以及不同株行距配置的苹果树群体遮阴范围的时空分布ꎮ研究表明４~７ａ生单株苹果树在一天内遮阴区域随时间推移呈从西向东变化ꎬ变化趋势取决于一天中太阳方位角由东南向西南的转移变化ꎮ由于太阳高度角的移动ꎬ导致苹果树遮阴区域面积随时间变化为大－小－大[１８]ꎮ果树遮阴时空分布直接影响果树群体中光合辐射时空分布ꎮ有关果树光合辐射时空分布的研究表明:果农间作系统光合有效辐射呈单峰形变化ꎬ并且距树行越近ꎬ光合有效辐射强度越弱ꎬ且树行两侧光合有效辐射不一致[１９－２３]ꎮ这种变化与本研究果树群体遮阴范围时空分布基本一致ꎮ因此ꎬ果农间作系统传统的间作作物等间距种植模式存在不合理性ꎮ本研究结果表明ꎬ果农间作系统间作作物种植应该采取沿苹果树树行南－北向不等间距种植ꎬ北０９１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀干旱地区农业研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷向种植距离小于南向０.６~０.７ｍꎮ为达到苹果树遮阴区域最小化ꎬ果树种植树行选择地理东－西向种植ꎻ间作作物适宜的种植区域随苹果树年限的增长而减小ꎮ实际上ꎬ林下辐射强度是影响间作作物生长的重要指标ꎬ未来需进一步研究不同株行距配置下的遮阴效果ꎮ５㊀结㊀论１)４~７ａ生单株苹果树遮阴呈现规律性时空分布ꎮ时间上ꎬ苹果树遮阴范围随时间推移从西向东变化ꎬ呈现大－小－大的变化趋势ꎮ空间上ꎬ苹果树遮阴区域整体呈现不等宽弧型分布ꎬ且果树遮阴区域距离苹果树的北向大于南向ꎮ２)苹果树群体遮阴时长㊁范围与果树配置方式和树龄相关ꎮ４~７ａ生同行苹果树在一天内出现连续叠加遮阴ꎻ４ｍˑ５ｍ㊁５ｍˑ５ｍ株行距配置遮阴时长为４~９ｈꎬ且５ｍˑ５ｍ株行距配置下４~９ｈ的遮阴区域多于４ｍˑ５ｍ株行距配置ꎻ４ｍˑ５ｍ株行距配置下适宜间作作物种植区范围为１.４１~１.９１ｍꎬ５ｍˑ５ｍ株行距配置下间作作物种植范围为１.６３~２.１４ｍꎬ且种植范围均随树龄的增加而减小ꎮ３)间作作物行间种植采取南－北不等间距种植ꎬ间作种植区北向距离大于南向距离０.６~０.７ｍꎮ参考文献:[１]㊀黄欠如ꎬ贺湘逸ꎬ周慕卿ꎬ等.红壤丘陵果农复合系统的小气候效应初步观察[Ｊ].江西农业学报ꎬ１９９８ꎬ１０(２):７７￣８４.[２]㊀ＺｈａｎｇＳＸꎬＬｉＱꎬＣｕｉＣ.ＡｌｌｅｌｏｐａｔｈｉｃｅｆｆｅｃｔｓｉｎａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｏｆＬｏｅｓｓＡｒｅａｉｎＣｈｉｎａ[Ｍ].Ｓａａｒｂｒｕｃｋｅｎ:ＬＡＰＬＡＭＢＥＲＴＡｃａｄｅｍｉｃＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＧｍｂＨ＆Ｃｏ.ＫＧꎬ２０１２.[３]㊀梁嘉陵ꎬ黄艳胜ꎬ王非ꎬ等.低山丘陵区果农复合生态经营模式[Ｊ].东北林业大学学报ꎬ１９９９ꎬ２７(４):６３￣６６.[４]㊀吴晓婷ꎬ陈亮中.农林复合系统分类体系与研究方法综述[Ｊ].林业调查规划ꎬ２００６ꎬ３１(３):１０１￣１０４.[５]㊀张硕.农林复合生态经济系统研究综述[Ｊ].安徽农业科学ꎬ２０１２ꎬ４０(３０):１５０３３￣１５０３５.[６]㊀李洁.晋西黄土果农复合系统苹果树耗水特征及影响因素研究[Ｄ].北京:北京林业大学ꎬ２００８.[７]㊀云雷ꎬ毕华兴ꎬ田晓玲ꎬ等.晋西黄土区果农间作的种间主要竞争关系及土地生产力[Ｊ].应用生态学报ꎬ２０１１ꎬ２２(５):１２２５￣１２３２.[８]㊀马雯静.晋西黄土区农林复合系统植物根系分布研究[Ｄ].北京:北京林业大学ꎬ２０１０.[９]㊀许华森ꎬ毕华兴ꎬ高路博ꎬ等.晋西黄土区苹果＋大豆间作系统小气候及其对作物生产力的影响[Ｊ].中国水土保持科学ꎬ２０１４ꎬ１２(２):９￣１５.[１０]㊀ＣａｏＦＬꎬＫｉｍｍｉｎｓＪＰꎬＷａｎｇＪＲ.ＣｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｉｎＧｉｎｋｇｏａｎｄｃｒｏｐｓｐｅｃｉｅｓｍｉｘｅｄａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｓｉｎＪｉａｎｇｓｕꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙＳｙｓｔｅｍｓꎬ２０１２ꎬ８４(３):４０１￣４１５.[１１]㊀ＧａｏＬＢꎬＸｕＨＳꎬＢｉＨＸꎬｅｔａｌ.ＩｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｐｐｌｅｔｒｅｅｓａｎｄｃｒｏｐｓｉｎａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｓｏｎｔｈｅＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕｏｆＣｈｉｎａ[Ｊ].ＰＬｏＳＯＮＥꎬ２０１３ꎬ８(７):ｅ７０７３９.[１２]㊀ＳｈｉｂｕＪꎬＡｎｄｒｅｗＭＧ.ＴｏｗａｒｄＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙＤｅｓｉｇｎ[Ｍ].Ｄｏｒｄｒｅｃｈｔ:Ｓｐｒｉｎｇｅｒꎬ２００８:８１￣９５.[１３]㊀ＳｈｉｂｕＪꎬＡｎｄｒｅｗＭＧ.ＴｏｗａｒｄＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙＤｅｓｉｇｎ[Ｍ].Ｄｏｒｄｒｅｃｈｔ:Ｓｐｒｉｎｇｅｒꎬ２００８:２４９￣２５０.[１４]㊀ＴａｌｂｏｔＧꎬＤｕｐｒａｚＣ.Ｓｉｍｐｌｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｌｉｇｈｔｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎａｇｒｏ￣ｆｏｒｅｓｔｒｙｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｔｒｅｅｓｔａｎｄｓ:Ａｒｅｌｅａｆｃｌｕｍｐｉｎｅｓｓａｎｄｌｉｇｈｔｉｎ￣ｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｂｙｗｏｏｄｙｐａｒｔｓｒｅｌｅｖａｎｔｆａｃｔｏｒｓ[Ｊ].ＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙＳｙｓｔｅｍｓꎬ２０１２ꎬ８４(１):１０１￣１１６.[１５]㊀ＢｅｌｌｏｗＪＧꎬＮａｉｒＲＰＫ.Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｃｏｍｍｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒａｓｓｅｓｓｉｎｇｕｎ￣ｄｅｒｓｔｏｒｙｌｉｇｈｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｓｈａｄｅｄ￣ｐｅｒｅｎｎｉａｌａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｓ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｒｅｓｔＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙꎬ２００３ꎬ１１４(３－４):１９７￣２１１. [１６]㊀ＣｈａｒｂｏｎｎｉｅｒＦꎬｌｅＭａｉｒｅａＧꎬＤｒｅｙｅｒｂＥꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｆｏｒｌｉｇｈｔｉｎｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃａｎｏｐｉｅｓ:ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｅｓｔｒａｔｏａ(ＣｏｆｆｅａｃｏｆｆｅａａｒａｂｉｃａＬ.)ａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｒｅｓｔＭｅｔｅｏｒｏｌ￣ｏｇｙꎬ２０１３ꎬ１８１:１５２￣１６９.[１７]㊀ＬａｍａｎｄａＮꎬＤａｕｚａｔＪꎬＪｏｕｒｄａｎＣꎬｅｔａｌ.Ｕｓｉｎｇ３Ｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌｍｏｄ￣ｅｌｓｔｏａｓｓｅｓｓｌｉｇｈｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｏｏｔｂｕｌｋｉｎｅｓｓｉｎｃｏｃｏｎｕｔａｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙｓｙｓｔｅｍｓ[Ｊ].ＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙＳｙｓｔｅｍｓꎬ２００８ꎬ７２(１):６３￣７４. [１８]㊀许华森.晋西黄土区苹果－大豆间作系统太阳辐射时空分布规律[Ｄ].北京:北京林业大学ꎬ２０１５.[１９]㊀张东升.不同棉花密度配置的枣棉间作系统光分布和光能利用率研究[Ｄ].石河子:石河子大学ꎬ２０１４.[２０]㊀廖文超ꎬ毕华兴ꎬ高路博ꎬ等.苹果－大豆间作系统光照分布及其对作物的影响[Ｊ].西北林学院学报ꎬ２０１４ꎬ２９(１):２５￣２９.[２１]㊀包宛鑫.杏与粮棉间作系统内的光分布特征研究[Ｄ].乌鲁木齐:新疆农业大学ꎬ.２０１１.[２２]㊀刘延杰.果树对行间光能的影响[Ｊ].中国林副特产.１９９６ꎬ(４):２￣３. [２３]㊀高峻.太行山低山丘陵区两种农林复合模式中水肥光分布特征研究[Ｄ].北京:北京林业大学ꎬ２００９.[２４]㊀刘贤赵ꎬ康绍忠ꎬ周吉福.遮阴对作物生长影响的研究进展[Ｊ].干旱地区农业研究ꎬ２００１ꎬ１９(４):６５￣７３.[２５]㊀鲍彪.晋西黄土区苹果－大豆间作系统遮阴模拟对大豆生长的影响[Ｄ].北京:北京林业大学ꎬ２０１３.１９１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晶晶等:晋西黄土区常规果农间作模式下果树遮阴时空分布特征。

晋西黄土区苹果-农作物间作土壤水分研究

晋西黄土区苹果-农作物间作土壤水分研究田阳;周玉喜;云雷;毕华兴;高路博;李璐;申明【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2013()2【摘要】以晋西黄土区具有代表性的苹果(Malus pumila)—花生、苹果—大豆两种果农间作模式为研究对象,对苹果—农作物间作系统中土壤水分的时空分布特征和水分效应(EM)情况进行分析,旨在为该地区间作系统水分分布模型的建立,水分生态特征的分析等提供一定的基础资料。

研究表明:(1)苹果—农作物间作系统土壤含水量在不同物候期变化显著。

(2)苹果—农作物间作系统中果树对作物产生的影响程度与二者之间的距离有关,离树体越近,土壤含水量越小。

二维分布等值线图直观性强,对于描述间作系统土壤水分分布情况具有良好效果。

(3)土壤水分效应表明果树对作物存在竞争。

当土壤层次取0—40cm时,苹果—花生和苹果—大豆间作的土壤水分效应分别为-10.54%和-12.81%;当土壤层次取0—100cm时,其土壤水分效应分别为-11.20%和-16.83%。

研究结果可为该地区土地资源合理利用和农林复合经营的可持续发展提供科学依据。

【总页数】5页(P29-32)【关键词】苹果-农作物间作;土壤水分;分布特征;晋西黄土区【作者】田阳;周玉喜;云雷;毕华兴;高路博;李璐;申明【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站,北京100083;水利部水土保持监测中心,北京100055【正文语种】中文【中图分类】S152.7【相关文献】1.晋西黄土区果农间作界面土壤水分分布 [J], 云雷;毕华兴;任怡;马雯静;田晓玲2.晋西黄土区核桃玉米间作界面土壤水分变化规律及其对玉米产量的影响 [J], 云雷;毕华兴;任怡;马雯静;田晓玲3.晋西黄土区苹果农作物间作系统经济效益 [J], 许华森;毕华兴;王若水;杨宗儒;高路博;常译方;云雷4.晋西黄土区幼龄苹果+花生间作地土壤水分的时空分布特征 [J], 高路博;毕华兴;许华森;鲍彪;廖文超;王晓燕;毕超;陈俊刚5.晋西黄土区苹果园生长季土壤水分动态 [J], 冯金超;党宏忠;王檬檬;田大栓;姚源;却晓娥;吴丽丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2024_2025学年新教材高中地理学业质量标准过关检测5含解析新人教版必修第一册

学业质量标准过关检测(五)本卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)，时间90分钟，满分100分第Ⅰ卷(选择题共40分)一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)人类活动导致大气中含氮化合物浓度增加，产生沉降，是新出现的令人担忧的全球变更问题。

一科研小组选择受人类干扰较小的某地，试验模拟大气氮沉降初期对植被的影响。

试验地植被以灌木植物为主，伴生多年生草本植物。

下表中数据为试验地以2009年为基数，2010～2013年试验中植被的变更值(测量时间为每年9月30日)。

据此完成1～3题。

1.试验期间植被变更表现为( A )①生物量提高②生物量降低③植株密度变更④植被分布变更A．①③ B．②③ C．①④ D．②④解析：考查读表分析实力。

从生物量看，表中2009年的地上和地下生物量之和为4,2010年到2013年地上和地下生物量之和各年均大于4，说明试验期间生物量提高；从植株数量看，2009年灌木和草本植物数量为2,2010年到2013年灌木和草本植物数量各年均大于2，说明植株密度加大。

2．试验期间大气氮沉降导致灌木、草本两类植物出现此消彼长竞争的是( D )A．植株数量B．总生物量C．地上生物量D．地下生物量解析：考查读表分析实力。

由表可知，地下生物量中，灌木植物期间呈下降趋势，而草本植物生物量期间呈上升趋势，此消彼长。

3．依据试验结果推想，随着大气氮沉降的持续，植被将来变更趋势是( D )A．灌木植物和草本植物繁茂B．灌木植物和草本植物萎缩C．灌木植物茂密、草本植物萎缩D．灌木植物萎缩、草本植物茂密解析：考查读表分析实力。

试验期间灌木植物地上生物量从2012年呈下降趋势、地下生物量始终呈下降趋势并从2011年始小于2009年，而草本植物的地上和地下生物量均较2009年明显增大且呈上升趋势，说明植被将来变更趋势是灌木植物萎缩、草本植物茂密。

林木径级是指森林中原木的直径值，通常用厘米来表示。

晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应

晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应云雷;毕华兴;马雯静;田晓玲;崔哲伟;周晖子;朱悦【期刊名称】《北京林业大学学报》【年(卷),期】2011(33)2【摘要】以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。

结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20cm 土层体现得尤为明显;2)土壤养分含量在复合系统土壤剖面中有明显的层次性,0～20cm土层的养分含量高于20～40cm土层的;水平方向上,在草地内土壤养分含量变化相对平稳,随着距林缘距离的增加而增加;而在林地内水平变化较为复杂,变化曲线呈波浪型;3)移动窗口法表明,复合边界土壤养分具有较明显的边界效应,综合考虑所测定的4种土壤养分指标,确定边界土壤养分的共有影响域是从草地4m到林地3m,影响域宽度为7m。

【总页数】6页(P37-42)【关键词】晋西黄土区;林草复合系统;土壤养分;分布特征;影响域【作者】云雷;毕华兴;马雯静;田晓玲;崔哲伟;周晖子;朱悦【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站【正文语种】中文【中图分类】S158.2;S714.8【相关文献】1.黄土丘陵区林草景观界面土壤养分分布特征和空间变异性研究 [J], 叶彦辉;宋西德;张永;刘莉丽;曾德慧;尤文忠;赵阿妮2.刺槐+苜蓿复合系统土壤养分分布特征及边界影响域——以晋西黄土区为例 [J], 许华森;云雷;毕华兴;鲍彪;高路博;刘李霞;朱悦;王晓燕3.黄土丘陵区坝地系统土壤养分特征及其与侵蚀环境的关系Ⅱ．坝系土壤粒径分布及各粒径的养分状况 [J], 毕银丽;王百群;等4.晋西黄土区林草复合系统草本植物多样性特征 [J], 田晓玲;毕华兴;云雷;马雯静;崔哲伟;靳刚雷5.晋西黄土区林草复合界面土壤水分养分分布规律研究 [J], 马雯静;毕华兴;云雷;陈攀攀;田晓玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

晋西北不同土地利用方式下土壤质量变化研究的开题报告

晋西北不同土地利用方式下土壤质量变化研究的开题报告1. 研究背景晋西北地区的土地利用方式多样，包括农业耕种、林业种植、草原畜牧、矿区开采等。

不同土地利用方式对土壤质量的影响不同，已有研究表明，不合理的土地利用方式会导致土壤质量的下降，产生生态环境问题。

因此，对晋西北不同土地利用方式下土壤质量变化的研究具有重要意义。

2. 研究目的本研究旨在通过对晋西北不同土地利用方式下土壤质量变化的分析，了解不同土地利用方式对土壤质量的影响，为区域生态环境的保护和修复提供科学依据。

3. 研究内容和方法（1）收集晋西北地区各土地利用类型的土壤样品，包括农业耕种、林业种植、草原畜牧、矿区开采等。

（2）通过土壤理化性质测试和土壤微生物、酶活性测试等手段，分析不同土地利用方式下土壤质量的变化情况。

（3）运用地统计学方法对不同土地利用类型下的土壤质量进行分析，并探讨不同土地利用方式对土壤质量变化的影响因素。

4. 研究意义（1）了解晋西北不同土地利用方式下土壤质量的变化情况，为区域生态环境保护提供科学依据。

（2）深入探究晋西北土地利用方式与土壤质量之间的关系，为制定合理的土地利用政策提供科学支持。

（3）为晋西北地区的农业、林业、畜牧业、矿区开采等产业提供科学指导，并促进农牧业的可持续发展和环境保护。

5. 预期成果（1）晋西北地区不同土地利用方式下土壤质量变化的空间分布规律。

（2）各种土地利用方式对土壤理化性质、微生物和酶活性等的影响。

（3）在晋西北地区实施不同土地利用方式的策略建议。

6. 研究进度目前正在收集并整理晋西北地区各土地利用类型的土壤样品，并进行初步的土壤质量测试。

未来的研究工作将聚焦在土壤质量变化的分析与探讨，并运用地统计学方法对数据进行分析。

预计本研究将在2年内完成。

晋西北不同植被类型土壤水分空间分异

晋西北不同植被类型土壤水分空间分异冯向星;王玲;石伟;牛俊杰【摘要】The soil drilling can be used to do some research about 0 ~600 cm the dynamics of soils moisture,which in-volves three vegetation types of poplar forest,willow forest and grassland in Shuozhou,northwestern Shanxi Province.The results showed that the average soil moisture content is in order of grassland,poplar forest land and willow forest land.The grassland soil sample average moisture content is higher than the poplar 1.25% and 1.9% higher than the wil-low sample area.With the gradual increase in soil depth,the trend of soil moisture is first reduce then volatility last to-wards stability.The analysis results from different depth of soil moisture variation coefficient,as following.When the soil depth is about 0 ~100 cm,grassland >willow forest >poplar forest.As for the soil depth is 200 ~300 cm and 400 ~500 cm,willow fore >grassland >poplar forest.In 300 ~400 cm、500 ~600 cm,willow fore >poplarforest >grassland.The more near surface,the more serious the phenomenon of soil dry is.Among the three plants,dry layers underneath willows are the most serious one.Willow water content change is the most violent while grass is the most stable.%采用土钻法对晋西北朔州地区杨树林、柳树林、草地3种植被类型0～600 cm 土层土壤水分动态进行研究。

晋西黄土区水肥调控对苹果玉米间作系统土壤含水量及分布的影响

晋西黄土区水肥调控对苹果玉米间作系统土壤含水量及分布的影响高飞;王若水;许华森【期刊名称】《中国水土保持科学》【年(卷),期】2016(014)004【摘要】为探求适用于晋西黄土区果农间作系统的水肥管理制度,研究灌水施肥对土壤含水量的影响,避免盲目施肥和灌溉造成环境污染、资源浪费以及水土流失.以晋西黄土区典型的苹果+玉米间作系统为研究对象,设置双因素3水平水肥耦合试验,分析不同水肥调控下,玉米灌浆期和成熟期土壤水分空间分布及土壤水分效应.试验设置灌水量3水平分别为:田间持水量的50％、65％和85％,追肥量3水平分别为:N 289 kg/hm2+P2O5118 kg/hm2+K2O 118 kg/hm2(F1,70％经验施肥量)、N 412.4 kg/hm2+P2O5168.8 kg/hm2+K2O 168.8 kg/hm2(F2,100％经验施肥量)、N 537 kg/hm2+ P2O219 kg/hm2+ K2O 219 kg/hm2(F3,130％经验施肥量).结果显示:灌浆期试验组较对照组土壤含水量最高提高7.6％,成熟期最高可提高10.9％,试验组较对照组土壤含水量水平分布差异变小;灌溉和施肥对土壤水分的垂直分布影响较大,可显著提高作物生育后期30 ～ 60 cm土层土壤含水量,可以缓解间作系统种间的水分竞争;试验组W3F1在玉米灌浆期土壤含水量最高,所以,推测其为最利于间作系统增产的水肥调控模式.本研究可为晋西黄土区果农间作系统灌溉和施肥管理,提供理论基础和技术支撑.【总页数】11页(P94-104)【作者】高飞;王若水;许华森【作者单位】北京林业大学水土保持学院,100083,北京;北京林业大学水土保持学院,100083,北京;北京林业大学水土保持学院,100083,北京【正文语种】中文【中图分类】S274.3【相关文献】1.晋西黄土区苹果花生间作系统光合有效辐射及其对花生生长的影响 [J], 蔡智才;毕华兴;许华森;常译方;王丹;陈玥2.晋西黄土区苹果+大豆间作系统小气候及其对作物生产力的影响 [J], 许华森;毕华兴;高路博;廖文超;陈俊刚;云雷;鲍彪;杨宗儒3.晋西黄土区幼龄苹果+花生间作地土壤水分的时空分布特征 [J], 高路博;毕华兴;许华森;鲍彪;廖文超;王晓燕;毕超;陈俊刚4.晋西黄土区苹果大豆间作系统果树遮阴强度的时空分布 [J], 彭瑞东;毕华兴;郭孟霞;孙于卜;段航旗;王晶晶5.不同水分调控对晋西黄土区苹果×大豆间作系统细根分布与耗水特性的影响 [J], 周宣;王若水;李超楠;刘韵;毕华兴;杨宗儒因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析

㊀收稿日期：２０２０－０２－１０㊀基金项目：国家自然科学青年基金资助项目（４１７０１１９１）㊀作者简介：郭彦君（１９９５），女，山西太原人，硕士研究生，研究方向为城市地理与城乡规划㊀通信作者：郭文炯（１９６５），男，山西汾阳人，教授，硕士研究生导师，主要从事区域经济与城乡规划研究工作㊀Ｅ⁃ｍａｉｌ：１５９９２９２２８６＠ｑｑ．ｃｏｍʌ水土保持ɔ晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析郭彦君１，郭文炯２（１．太原师范学院地理科学学院，山西晋中０３０６１９；２．太原师范学院山西省城乡统筹协同创新中心，山西晋中０３０６１９）摘㊀要：晋西黄土丘陵区是黄河流域水土流失严重区和重点治理区，也是国家重点生态功能区，揭示其土地利用变化及生态环境变化趋势，对黄河流域生态保护和高质量发展特别是水土保持㊁植被恢复策略的调整优化具有重要的参考价值㊂利用１９８０年㊁２０００年㊁２０１０年㊁２０１８年土地利用／覆被数据，对晋西黄土丘陵区各类土地增减转移㊁动态变化程度进行分析，并采用土地覆被状况指数㊁生态环境质量指数及土地转型的生态贡献率等指标，分析了土地利用类型变化的生态环境效应㊂结果表明：１９８０年以来土地利用变化较为显著，耕地面积减少４９７ｋｍ２，林草地小幅增长，建设用地成倍扩张；土地利用类型转移较为频繁，山地丘陵是土地转型热点区域，耕地向草地转化为主流；近４０ａ来综合土地利用动态度为０．１５％，２０００２０１０年土地利用类型变化相对剧烈；土地覆被状况指数和生态环境质量指数均有所提高，整体向好发展，各类用地转为高覆盖度草地和林地是促进生态环境改善的主要因素㊂关键词：土地利用／覆被变化；土地利用转型；生态环境效应；黄土丘陵区；晋西中图分类号：Ｆ３０１．２；Ｓ１５７．１㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２１．０２．０２２㊀引用格式：郭彦君，郭文炯．晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析［Ｊ］．人民黄河，２０２１，４３（２）：１０６－１１１．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＬａｎｄＵｓｅＣｈａｎｇｅａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅＬｏｅｓｓＨｉｌｌｙＲｅｇｉｏｎｏｆＷｅｓｔｅｒｎＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅＧＵＯＹａｎｊｕｎ１，ＧＵＯＷｅｎｊｉｏｎｇ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙＳｃｉｅｎｃｅ，ＴａｉｙｕａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ０３０６１９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｘｉＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＵｒｂａｎａｎｄＲｕｒａｌＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＴａｉｙｕａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ０３０６１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙｒｅｇｉｏｎｏｆｗｅｓｔｅｒｎＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｏｎｅｏｆｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｋｅｙｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｚｏｎｅｓ，ｉｓａｓｅｒｉｏｕｓｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎａｒｅａｗｈｉｃｈｈａｓａｌｒｅａｄｙｂｅｅｎｌｉｓｔｅｄａｓｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｌａｎｄｕｓｅｃｈａｎｇｅａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｓｉｎｔｈｉｓａｒｅａｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈ⁃ｑｕａｌｉｔｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｂａｓｉｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｔｈｅａｄｊｕｓｔ⁃ｍｅｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌａｎｄｕｓｅ／ｃｏｖｅｒｄａｔａｏｆ１９８０，２０００，２０１０，ａｎｄ２０１８，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅａｒｅａｃｈａｎｇｅ，ｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｄｙｎａｍｉｃｄｅｇｒｅｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｌａｎｄｓｉｎｓｔｕｄｙａｒｅａ．Ｉｔａｌｓｏｍａｄｅｆｕｒ⁃ｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｌａｎｄｃｏｖｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｄｅｘ，ｅｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｌａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｓｉｎｃｅ１９８０，ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｈａｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅｌａｎｄｕｓｅｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄａｒｅａｈａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ４９７ｋｍ２，ｔｈｅｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄｈａｖｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｌｉｇｈｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄｈａｓｅｘｐａｎｄｅｄｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ．Ｆｒｅｑｕｅｎｔｔｒａｎｓｆｅｒｈａｐｐｅｎｓｉｎｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓ，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｎｄｈｉｌｌｙａｒｅａｓａｒｅｈｏｔｓｐｏｔｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｔｏｇｒａｓｓｌａｎｄｉｓｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍ．Ｆｏｒｔｈｅｐａｓｔ４０ｙｅａｒｓ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌａｎｄｕｓｅｉｓ０．１５％，ｗｈｉｃｈｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｄｒａｓｔｉｃｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１０．Ｂｏｔｈｌａｎｄｃｏｖｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｄｅｘａｎｄｅｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘｈａｖｅｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｇｏｏｄｔｒｅｎｄｏｆｏｖｅｒａｌｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｌａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｔｏｈｉｇｈ⁃ｃｏｖｅｒａｇｅｇｒａｓｓｌａｎｄｏｒｗｏｏｄｌａｎｄｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃ⁃ｔｏｒｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＵＣＣ；ｌａｎｄｕｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｅｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｓ；ｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙｒｅｇｉｏｎ；ｗｅｓｔｅｒｎｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ㊀㊀土地利用／覆被变化（ＬＵＣＣ）是生态环境变化的重要因素之一，已成为全球环境变化领域研究的前沿课题［１］㊂黄土高原因其景观特殊性㊁生态脆弱性㊁变化显著性而成为土地利用／覆被变化研究的热点地区㊂晋西黄土丘陵区位于吕梁山地以西㊁黄河以东，涉及三川河㊁昕水河等１１条黄河一级支流［２］，包括忻州㊁吕梁㊁临汾３个市中的１８个县，沿黄河干流呈带状分布，南北长约４００ｋｍ，南北气候和植被差异明显，紫金山以北为中温带灌丛草原区㊁以南属暖温带落叶林及次生灌丛区［３］㊂该区属黄河流域水土流失严重区和重点治理区，也是山西省唯一的国家级限制开发的重点生态功能区，揭示其土地利用变化及生态环境变化趋势，对黄河流域生态保护和高质量发展特别是水土保持㊁植被恢复策略的调整优化具有重要的参考价值㊂㊃６０１㊃第４３卷第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀人㊀民㊀黄㊀河㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．２㊀㊀２０２１年２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＹＥＬＬＯＷ㊀ＲＩＶＥＲ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｆｅｂ．，２０２１㊀㊀笔者利用晋西黄土丘陵区１９８０年㊁２０００年㊁２０１０年㊁２０１８年的土地利用／覆被数据，研究近４０ａ来该区域土地的数量结构㊁类型转变及其动态变化程度，并采用土地覆被状况指数㊁生态环境质量指数及土地转型的生态贡献率等指标，分析土地利用类型变化的生态环境效应，以期为黄河流域生态保护和高质量发展研究提供参考㊂１㊀数据来源与研究方法１．１㊀数据来源本研究采用的土地利用／覆被数据，源于中国科学院资源环境科学数据中心出版的中国多时期土地利用覆被变化遥感监测数据集（其空间分辨率为３０ｍ）［４］㊂该数据集基于ＬａｎｄｓａｔＭＳＳ㊁ＴＭ／ＥＴＭ和Ｌａｎｄｓａｔ８卫星遥感影像，经人机交互目视解译生成，并通过野外调查进行检验和修正，精度可靠㊂数据集整合后的分类系统包括６个一级土地利用类型和１６个二级土地利用类型，见表１㊂借鉴李晓文等［５］的研究成果，结合研究区实际情况，对二级土地利用类型的生态环境质量指数进行赋值，见表１㊂表１㊀土地利用分类及其生态环境质量指数赋值一级类型二级类型生态环境质量指数赋值耕地水田０．３０旱地０．２５林地有林地０．９５灌木林０．６５疏林地０．４５其他林地０．４０草地高覆盖度草地０．７５中覆盖度草地０．４５低覆盖度草地０．２０水域河流水渠０．５５湖泊水库０．７５滩涂滩地０．４５建设用地城镇用地０．２０农村居民点０．２０其他建设用地０．１５未利用地裸土裸岩０．０５１．２㊀研究方法１．２．１㊀土地利用转移矩阵在ＧＩＳ的支持下，对不同时期土地利用类型图进行空间叠置运算，可求出各时段各土地利用类型的面积转移矩阵，进而揭示引起土地利用变化的过程［６］㊂该转移矩阵可反映各类用地的数量结构和转化态势，并刻画研究期初各类土地的流向㊁流量和研究期末各类土地的来源㊁构成㊂１．２．２㊀土地利用动态度综合土地利用动态度是指研究区在一定时段内所有土地利用类型的变化剧烈程度，是判断用地转型热点区的指标，也适用于局部与全区或区域间土地利用变化的对比［７］，其计算公式为ＬＣ＝ðｎｉ＝１ΔＬＵｉ－ｊðｎｉ＝１ＬＵｉˑ１Ｔˑ１００％（１）式中：ＬＣ为研究时段内综合土地利用动态度；ＬＵｉ为研究期初第ｉ类土地的面积；ΔＬＵｉ－ｊ为研究时段内第ｉ类土地转移为第ｊ类（ｊ＝１，２，，ｎ；ｎ为土地利用类型数）土地的面积；Ｔ为研究时段长，当其单位设定为年时，式（１）计算结果为区域土地利用的年综合变化率㊂单一土地利用类型动态度是指研究区在一定时间段内某种土地利用类型的变化程度，又称为变化率指数，可以直观地反映该类土地的变化速度和幅度［８］，其计算公式为Ｋｉ＝Ｕｂ－ＵａＵａˑ１Ｔˑ１００％（２）式中：Ｋｉ为研究时段内第ｉ类土地利用类型动态度；Ｕａ㊁Ｕｂ分别为研究期初及研究期末第ｉ类土地利用类型的面积；Ｔ为研究时段长，当其单位设定为年时，式（２）计算结果为第ｉ类土地的年变化率㊂１．２．３㊀土地利用变化的生态效应分析土地覆被状况指数定义为林地㊁灌丛㊁高覆盖度草地㊁水体（包括沼泽）这４种生态系统服务功能较好的土地覆被类型面积之和占研究区总面积的百分比，用于衡量研究区土地覆被状况及其所反映的生态系统综合功能，以２０％为间隔由高到低分为５级，数值越大㊁越接近１表明宏观生态状况越好㊁生态系统服务功能越强［９］，其计算公式为Ｚ＝ð４ｉ＝１Ｓｉ／Ａˑ１００％（３）式中：Ｚ为土地覆被状况指数；Ｓ１㊁Ｓ２㊁Ｓ３㊁Ｓ４分别为林地㊁灌丛㊁高覆盖度草地㊁水体与沼泽的面积；Ａ为研究区总面积㊂生态环境质量指数用于定量描述区域土地利用变化的生态环境效应㊁评价区域生态环境质量的总体状况［１０］，其计算公式为ＥＶｔ＝ðｎｉ＝１ＬＵｉˑＣｉ／Ａ（４）式中：ＥＶｔ为研究区域在ｔ时期的生态环境质量指数；Ｃｉ为第ｉ类土地利用类型的生态环境质量指数赋值㊂土地利用转型的生态贡献率用于分离出影响生态环境质量变化的地类转型㊁探究造成区域生态环境变化的主导因素［１１］，其计算公式为㊃７０１㊃ＬＥＩ＝（Ｃｂ－Ｃａ）ˑＬＡ／Ａ（５）式中：ＬＥＩ为土地利用转型的生态贡献率；Ｃｂ和Ｃａ分别为某种土地利用类型在研究期末和研究期初的生态环境质量指数；ＬＡ为该土地类型转移变化的面积㊂２㊀土地利用变化特征分析晋西黄土丘陵区总面积２９１６６．３４ｋｍ２㊂据２０１８年统计，耕地㊁林地㊁草地是主要土地利用类型，三者合计约占区域总面积的９７％㊂旱地是研究区主要耕地类型，面积为９６６３．７４ｋｍ２，约占土地总面积的１／３；林地以灌木林为主，有林地㊁疏林地次之，这三类林地面积合计７２４８．８６ｋｍ２；草地面积为１１４５５．７１ｋｍ２，低覆盖度草地占全区面积的２８．１６％；水域㊁建设用地㊁未利用地所占比例均较小㊂２．１㊀土地利用变化及转型情况２．１．１㊀各类土地面积变化情况土地利用／覆被动态变化首先表现为各地类面积及其所占比例的变化㊂由表２可知：１９８０２０１８年，耕地面积显著缩减，旱地面积减少约４９７ｋｍ２；中覆盖度草地减少约６３６ｋｍ２，高覆盖度草地增加约７７２ｋｍ２；有林地和灌木林面积缩小，疏林地和其他林地覆盖度提高，总体上林地面积净增约３８ｋｍ２；河流㊁滩地面积萎缩约１０％；城镇用地㊁农村居民点㊁其他建设用地面积均持续上升，分别约增加了９１㊁１７８㊁１３９ｋｍ２㊂整个研究时段内，虽然耕地㊁林地㊁草地都有不同程度的增减变化，但依然是三大主要用地类型且面积比例稳定；建设用地成倍扩张，占全区比例增长１．４个百分点，是城镇化的体现㊂分时段来看，１９８０２０００年，林地面积小幅缩减，但整体变化并不显著；２０００２０１０年，耕地面积约减少４．８２％，林地和建设用地面积约分别增加８２㊁２５３ｋｍ２，各类草地变化幅度较大；２０１０２０１８年，草地面积约减少１２９ｋｍ２，总体上各地类动态变化趋于稳定㊂表２㊀研究区不同年份各类土地面积统计ｋｍ２一级地类二级地类１９８０年２０００年２０１０年２０１８年耕地水田０．１５０．１５０．１５０．１５旱地１０１６０．８７１０１７１．３４９６８１．３９９６６３．７４林地有林地１８８３．９７１８２８．７７１８３０．６５１８６９．２９灌木林３７４２．２０３７１８．３６３７９２．０８３７２０．０４疏林地１６２０．３６１６２９．２１１６２６．８６１６５９．５３其他林地４６．１４６９．０３７７．４１８２．２６草地高覆盖度草地８４１．４０８７１．８４１６１８．４９１６１３．７８中覆盖度草地２２６４．０９２２６４．１２１６５６．８１１６２７．７９低覆盖度草地８２８１．１９８２７８．４９８３０９．７８８２１４．１４水域河流水渠１５８．９８１４８．９５１４５．２７１４５．０９湖泊水库７．１２６．２４８．６９１０．１６滩涂滩地５４．４５６１．１９４６．１８４６．５５建设用地城镇用地２３．３９３４．８６８５．１６１１４．４１农村居民点７３．７１７５．０３１９７．６０２５１．６２其他建设用地７．６７８．４０８８．８７１４６．７７未利用地裸土裸岩０．６５０．３６０．９５１．０２２．１．２㊀土地利用类型转变研究区１９８０２０１８年土地利用类型面积转移矩阵见表３㊂近４０ａ来各地类动态变化较为明显，总体上耕地㊁林地㊁草地之间的相互转移及三者转为建设用地是土地类型转变的主要方式，其中耕地向草地转移约４８２ｋｍ２，占各类土地转型总面积的２８．５１％，为转移主流㊂耕地主要转变为草地㊁建设用地㊁林地，转移总面积约８８８ｋｍ２，占全部耕地的８．７４％，是转移面积最大的类型；林地向其他地类的转移面积较少，而耕地㊁草地等向其转移的面积达２４２ｋｍ２，使林地总面积有所增加；草地是变化最活跃的土地利用类型，转入㊁转出面积分别约为６１４㊁５４５ｋｍ２；建设用地的新增面积达４１９ｋｍ２，占现状总量的８１．６２％，耕地㊁草地为其主要来源；水域和未利用地虽然转移面积不大，但转移比例较高㊂表３㊀研究区１９８０—２０１８年土地利用类型面积转移矩阵ｋｍ２１９８０年土地利用类型２０１８年向各类土地转移面积耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地９２７２．７１１３０．２５４８１．９２６．９９２６９．０３０．１２林地６６．６２７０８９．５５１１６．３６２．０５１７．９８０．１１草地３０１．９４１０５．０２１０８４２．１１１５．０６１２２．０７０．４８水域１５．８８５．５５１２．８４１７６．８７９．４１０．００建设用地６．６６０．７５２．４８０．６２９４．２６０．００未利用地０．０８０．０００．０００．２１０．０５０．３１㊀㊀桑基图（见图１）可直观展现研究区主要地类面积转移的流向和流量：１９８０２０００年，土地转型规模较小，林地向草地转移较突出（其面积约５９ｋｍ２），主要是林地㊁灌木林向高覆盖度草地转移㊂２０００２０１０年，各土地类型的转移频度和幅度明显提高，以耕地流出为主，约４５２ｋｍ２转变为草地㊁１４５ｋｍ２转变为林地，原因是受退耕还林政策驱动等；建设用地由耕地㊁草地大量转入，面积显著扩大；林地㊁草地流入量大于流出量，总面积增大㊂２０１０２０１８年，土地转型趋势变缓，转移面积仅占土地总面积的１．３４％，其中草地流出约㊃８０１㊃１７１ｋｍ２，多转变为耕地㊁林地㊁建设用地㊂此外，各时期一级地类内部的二级土地利用类型间也存在着更替转移㊂图１㊀研究区主要土地利用类型面积转移桑基图（单位：ｋｍ２）２．２㊀土地利用动态度分析利用式（１）和式（２）计算的综合土地利用动态度及单一土地利用动态度见表４㊂１９８０２０１８年研究区综合土地利用动态度为０．１５％，较１９８０２０１５年黄土高原地区综合土地利用动态度０．１８％［１２］㊁１９８０２０１６年汾河流域综合土地利用动态度０．２１％［１３］小，表明研究区土地利用动态变化幅度小于黄土高原整体及汾河流域快速城镇化地区㊂分时段来看，１９８０２０００年土地类型转移面积较小，综合动态度为０．０３％；２０００２０１０年土地转型规模显著扩大，各地类转型频繁，综合动态度提升到０．４４％；２０１０２０１８年土地转型面积减少，综合动态度回落至０．１７％㊂表４㊀研究区各时段土地利用动态度％时段土地利用动态度综合耕地林地草地水域建设用地未利用地１９８０２０００年０．０３０．０１－０．０３０．０１－０．０９０．６５－２．２３２０００２０１０年０．４４－０．４８０．１１０．１５－０．７５２１．４２１６．３９２０１０２０１８年０．１７－０．０２０．０１－０．１４０．１０４．７５０．９２１９８０２０１８年０．１５－０．１３０．０１０．０２－０．２２１０．２５１．５０㊀㊀单一土地利用动态度可揭示各土地利用类型在一定时期内的变化率㊂１９８０２０１８年，耕地㊁水域的动态度分别为－０．１３％㊁－０．２２％，表明其面积总体呈减少趋势，其中水域面积的减速较快；林地㊁草地面积相对于研究期初有所增长，动态度分别为０．０１％㊁０．０２％，但年变化率较小；建设用地面积持续增加且增速最快，年均扩张１０．７４ｋｍ２，动态度达到１０．２５％㊂从不同时段对比来看，各土地利用类型在２０００２０１０年增减变化最为剧烈，动态度明显大于其他时段的，其中建设用地和未利用地变化更为突出，动态度分别达到２１．４２％和１６．３９％，相对于２０００年面积大幅扩展；２０１０年以后各类用地动态度降低，变化趋于平缓㊂２．３㊀土地利用时空格局特征图２展现了研究区２０１８年土地利用类型的空间分布情况，主要表现为：耕地与草地分布广泛，其中旱地为研究区基底地类，低覆盖度草地广布，中覆盖度草地集中于临县东南㊁偏关县与河曲县一带，高覆盖度草地多见于兴县㊁岢岚县及南部的蒲县㊁吉县等；林地集中于山区丘陵，分布区域多属吕梁山及其支脉，有林地集中于岢岚县㊁兴县㊁中阳县㊁乡宁县等，灌木林多见于岢岚县㊁中阳县及临汾市西南山区，疏林地在兴县有大面积分布，五寨县有小范围其他林地；建设用地因多沿河流㊁交通干线分布而呈条带状，受地形限制，各县建成区面积狭小且整体未形成城镇密集带㊂图２㊀研究区２０１８年土地利用类型空间分布㊃９０１㊃绘制的研究区各时段（１９８０２０００年㊁２０００２０１０年㊁２０１０２０１８年㊁１９８０２０１８年）各土地类型转移格局图（本文图略）表明，近４０ａ来研究区各县都有一定程度的土地利用类型转移，土地转型热点地区主要包括岢岚县与五寨县交界处㊁临县紫金山附近㊁柳林县㊁晋西南山区，新增林地主要分布于五寨县㊁兴县㊁临县㊁中阳县㊁乡宁县㊂各时段对比，２０００２０１０年土地类型转移最为显著，其中晋西北和临县紫金山草地面积增加多由旱地转入，新增灌木林集中于柳林县㊁中阳县㊁石楼县，建设用地多以占用耕地形式实现扩张；２０１０２０１８年，五寨县草地向耕地转变明显，乡宁县㊁兴县㊁临县的新增林地主要源于草地转型；相对来说，２０００年以前土地类型转移不显著㊂３㊀土地利用变化的生态环境效应３．１㊀土地覆被状况及生态环境质量评价土地覆被类型在一定程度上反映研究区宏观生态状况㊂由１９８０年以来土地覆被状况指数的变化（见表５）可知，研究区林草㊁水域面积有限，土地覆被状况指数始终处于３０％左右，属五级分类的第四级（２０％４０％），但该指数由１９８０年的２８．６４％提升至２０１８年的３１．３６％，说明生态环境有所改善㊁生态系统服务功能有所增强，与２０世纪８０年代末㊁２０００年㊁２００８年黄土高原地区整体的土地覆被状况指数分别为２４．０５％㊁２３．６５％㊁２４．３２％［９］相比，表明研究区土地覆被状况和改善程度均好于黄土高原平均水平㊂分阶段来看，土地覆被状况指数前２０ａ因林地㊁灌丛面积缩减而下降０．０７％，后续１０ａ因高覆盖度草地面积增加而由２８．５７％升至３１．３５％，近年来相对稳定㊂表５㊀土地覆被状况指数及生态环境质量指数变化情况年份土地覆被状况指数／％生态环境质量指数１９８０２８．６４０．３７５６２０００２８．５７０．３７４５２０１０３１．３５０．３８３５２０１８３１．３６０．３８３３㊀㊀１９８０２０１８年研究区生态环境质量指数由０．３７５６增至０．３８３３（见表５），表明生态环境质量整体上趋于好转但提升幅度较小，高覆盖度草地及疏林地面积的扩大有积极作用㊂分时段来看，前２０ａ研究区生态环境质量退化，到２０００年生态环境质量指数降至０．３７４５，有林地减少是主因；２０１０年生态环境质量指数上升到０．３８３５，与生态环境质量指数赋值较高的灌木林㊁高覆盖度草地等的面积增加有关；近年来生态环境质量指数略微下降但基本稳定，总体变化态势与土地覆被状况指数相似㊂３．２㊀土地利用转型的生态贡献率分析区域生态环境质量往往同时存在好转与恶化两种变化趋势，这两种趋势相互抵消，使得研究区生态状况总体上趋于稳定［１４］㊂生态环境质量指数赋值小的土地类型向高值类型转变则生态环境改善，反之则生态环境退化㊂１９８０２０１８年研究区导致生态环境改善和退化的主要土地利用转型指标见表６㊁表７㊂表６㊀导致生态环境改善的主要土地利用转型指标土地利用转型面积／ｋｍ２贡献率占比／％旱地有林地２０．５２０．０００４９３．７１旱地灌木林５５．７６０．０００７６５．７６旱地疏林地３０．３９０．０００２１１．５７旱地其他林地２３．５８０．０００１２０．９１旱地高覆盖度草地１７０．７８０．００２９３２２．０５旱地中覆盖度草地４９．８１０．０００３４２．５７灌木林高覆盖度草地２０．０２０．００００７０．５２疏林地高覆盖度草地９．５６０．０００１００．７４中覆盖度草地高覆盖度草地５８１．０８０．００５９８４５．０２低覆盖度草地旱地２４６．１３０．０００４２３．１８低覆盖度草地有林地３７．３８０．０００９６７．２４低覆盖度草地灌木林１６．０３０．０００２５１．８６低覆盖度草地高覆盖度草地３．２４０．００００６０．４６低覆盖度草地中覆盖度草地６．５４０．００００６０．４２低覆盖度草地河流水渠５．５８０．００００７０．５０低覆盖度草地滩涂滩地２．９９０．００００６０．４３合计１２７９．３９０．０１２８８９６．９４表７㊀导致生态环境退化的主要土地利用转型指标土地利用转型面积／ｋｍ２贡献率占比／％旱地低覆盖度草地２６１．３３０．０００４５８．０４旱地城镇用地６１．８３０．０００１１１．９０旱地农村居民点１３４．５１０．０００２３４．１４旱地其他建设用地７２．６９０．０００２５４．４７有林地旱地１０．７３０．０００２６４．６２有林地疏林地２４．５４０．０００４２７．５５有林地其他林地１２．６５０．０００２４４．２８有林地高覆盖度草地１９．２９０．０００１３２．３７灌木林旱地２６．０８０．０００３６６．４２灌木林低覆盖度草地４５．４８０．０００７０１２．５９疏林地旱地２８．４７０．０００２０３．５０高覆盖度草地旱地１４．６３０．０００２５４．５０中覆盖度草地旱地４１．１７０．０００２８５．０７中覆盖度草地农村居民点１２．７８０．０００１１１．９７中覆盖度草地其他建设用地１７．４８０．０００１８３．２３河流水渠旱地９．３４０．０００１０１．７２合计７９３．０００．００４２７７６．３７㊀㊀由表６可知，研究区近４０ａ来生态环境改善的主导因素是中覆盖度草地转为高覆盖度草地，其转型面积最大，对区域生态质量提升的贡献率最大，占比高达４５．０２％；其次是旱地转为高覆盖度草地，生态贡献率占比为２２．０５％；此外，旱地转为灌木林㊁低覆盖度草地㊃０１１㊃转为有林地也发挥了一定积极作用㊂总体上看，各地类向高覆盖度草地和林地转变是促进区域生态环境改善的主要驱动因素㊂导致生态环境退化的原因（地类转型）有很多（见表７），从贡献率来看，灌木林转变为低覆盖度草地是首要原因；从面积来看，旱地向低覆盖度草地转型数量最多；从贡献率占比来看，主要归纳为有林地转型㊁灌木林转为旱地和低覆盖度草地㊁旱地转为低覆盖度草地和建设用地㊂整体上看，有林地退化和其他高覆盖度地类转为低覆盖度草地和旱地是导致生态环境质量下降的主要驱动因素㊂尽管研究区生态环境同时存在改善和退化两种驱动因素，但其生态环境质量总体上保持稳定，使生态环境改善的土地转型面积大于使生态环境退化的土地转型面积，属向好发展㊂４㊀结㊀论（１）晋西黄土丘陵区主要土地利用类型为耕地㊁林地㊁草地，三者合计约占总面积的９７％㊂近４０ａ来土地利用变化较为显著，整体上耕地面积减幅较大（减少约４９７ｋｍ２），林地㊁草地面积总量上升，水域面积萎缩，建设用地成倍扩张㊂土地类型转变较为频繁，主要表现为耕地㊁林地㊁草地间的相互转变及三者转为建设用地，其中耕地向草地转变是主流㊂（２）１９８０２０１８年研究区综合土地利用动态度为０．１５％，低于黄土高原和汾河流域的㊂各土地类型中，建设用地的面积显著增长，其单一土地利用动态度达到１０．２５％㊂土地类型动态变化的阶段性突出，２０００２０１０年是变化相对剧烈的时期，全区综合动态度达到０．４４％，各地类单一动态度也较高㊂（３）研究区土地利用空间格局总体稳定，耕地㊁草地分布广泛，林地集中于山区丘陵，建设用地面积分布区域狭小㊂各县级行政区都有一定程度的土地利用类型转变，转变规模较大的热点区有岢岚县与五寨县交界处㊁临县紫金山㊁柳林县㊁晋西南山区等㊂（４）近４０ａ来研究区土地覆被状况指数及生态环境质量指数总体上升，２０００年以来林地㊁草地等具有较好生态服务功能的土地类型面积增加，对提高区域生态环境质量贡献较大，其中各地类向高覆盖度草地和林地转变是促进生态环境改善的主要因素，而有林地退化和其他高覆盖度地类转为低覆盖度草地和旱地是导致生态环境退化的主要原因，研究区生态环境总体向好发展㊂参考文献：［１］㊀韩会然，杨成凤，宋金平．北京市土地利用变化特征及驱动机制［Ｊ］．经济地理，２０１５，３５（５）：１４８－１５４．［２］㊀马义娟，苏志珠．晋西沿黄地区水土流失动态变化及成因分析［Ｊ］．干旱区资源与环境，２００４，１８（１）：１２２－１２８．［３］㊀梁守伦．晋西黄土丘陵区立地类型划分的研究（Ⅰ）：立地类型亚区划分的研究［Ｊ］．山西林业科技，２００３（３）：１２－１５．［４］㊀徐新良，刘纪远，张树文，等．中国多时期土地利用／土地覆被遥感监测数据集（ＣＮＬＵＣＣ）［ＥＢ／ＯＬ］．［２０１９－１０－１０］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ．［５］㊀李晓文，方创琳，黄金川，等．西北干旱区城市土地利用变化及其区域生态环境效应：以甘肃河西地区为例［Ｊ］．第四纪研究，２００３，２３（３）：２８０－２９０．［６］㊀杨述河，闫海利，郭丽英．北方农牧交错带土地利用变化及其生态环境效应：以陕北榆林市为例［Ｊ］．地理科学进展，２００４，２３（６）：４９－５５．［７］㊀朱会义，李秀彬．关于区域土地利用变化指数模型方法的讨论［Ｊ］．地理学报，２００３，５８（５）：６４３－６５０．［８］㊀王秀兰，包玉海．土地利用动态变化研究方法探讨［Ｊ］．地理科学进展，１９９９，１８（１）：８１－８７．［９］㊀周书贵，邵全琴，曹巍．近２０年黄土高原土地利用／覆被变化特征分析［Ｊ］．地球信息科学学报，２０１６，１８（２）：１９０－１９９．［１０］㊀王家慧，梁亮，黄婷，等．徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应［Ｊ］．水土保持通报，２０１８，３８（６）：１１３－１２０．［１１］㊀罗刚，廖和平，李强，等．基于三生空间的土地利用主导功能转型及其生态环境效应：以重庆市巴南区为例［Ｊ］．西南大学学报（自然科学版），２０１８，４０（４）：１０５－１１３．［１２］㊀赵宏飞，何洪鸣，白春昱，等．黄土高原土地利用变化特征及其环境效应［Ｊ］．中国土地科学，２０１８，３２（７）：４９－５７．［１３］㊀伍博炜，杨胜天，邵南方，等．黄土高原生态脆弱区土地利用变化对生态系统服务价值的影响：以汾河流域为例［Ｊ］．水土保持研究，２０１９，２６（５）：３４０－３４５．［１４］㊀张杨，刘艳芳，顾渐萍，等．武汉市土地利用覆被变化与生态环境效应研究［Ｊ］．地理科学，２０１１，３１（１０）：１２８０－１２８５．ʌ责任编辑㊀张智民ɔ㊃１１１㊃。

晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分性质研究

河南农业科学，０２４（）８ —４２１，１８：１８
ＪｕｎｌｆＨｅａｒｕｔｒｌＳｉｎｅｏｒａｎｎＡｇｉｌｕａｃｅｃｓｏｃ
晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分性质研究
陆晓宇，洪江，金花，西军，张程马张君玉
分布的特性。结果表明：同人工林模式下养分含量具有明显的层次性，不除全Ｋ外，种主要养分几
均存在表层（～２ｍ）０Ｏｃ高于下层（Ｏ０ｃ的特征；２～４ｍ）通过相关分析和主成分分析发现，土壤有机
（京林业大学水土保持学院，京１０８）北北００３
摘要：为了研究晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分特性之间的异同，该区选取了４种典型在人工林配置模式，其土壤表层（～２ｍ）下层（Ｏ０ｃ土壤的有机质含量、量养分（对０Ｏｃ和２～４ｍ）全Ｎ、ＰＫ）、以及速效养分（Ｐ、、Ｈ值等进行了测定和比较，据此分析了不同人工林下土壤养分Ｎ、Ｋ）Ｐ并
Ｋ，ｖｉａｅＮ，Ｋ）ａｄｐＨａｕｅｗｅｅｍｅｓｅｎｄｃｍｐｒｄＴｈｅｒｓｔｓｗｅｈａｈｅｎｕａａｌｂｌＰ，ｎｖｌｒａｕｒｄａｏａｅ．ｅｕｌｈｏｄｔｔｔ — ｔｉｎｔｃｎｅｔｏｉｆｒｎｔｐｌｎｔｔｏｎｄａｓｇｆｃｎｔｖｅｔｃｌｄｉｆｒｎｃａｈｔｉｈｕｆｃｒｅｏｔｎｆｄｆｅｅａａｉｓｈａｉｎｉｉａｒｉａｆｅｅｅ。ｎｄｔａｎｔｅｓｒａｅｌｙｅ（ａｒＯ一２ｍ）ｗａｇｒｔｎｔｅ１Ｏｃｓｈｉｈｅｈａｈｏｗｅａｒ（ｒｌｙｅ２Ｏ一４ｍ）ｅｃｐｏｔｌＫ．ｏｒｌｔｏｎａＯｃｘｅｔｔａＢｙｃｒｅａｉ — ｎｌｓｓａｎｉｃｐｌｃａｙｉｄｐｒｎｉａｏｍｐｅａｌｓｓａｓｇｎｆｃｎｔｙｐｉｉｃｒｅａｉｓｓｗｎｂｅｗｅｎｏｎｎｔｎａｙｉ，ｉｉｉａｌｏｓｔｖｅｏｒｌｔｏｎｗａｈｏｔｅｓｉｏｇｎｉｔｅｎｏａｔｏｎ，ｖｉａｌｔｏｅＡｎｄｔｎｅａｃｒｓｏｆｓｌｎｕｔｉｎｓｏｌｒａｃｍａｔｒａｄｔｔｌｎｉｒｇｅａａｌｂｅｎｉｒｇｎ．ｈｅｇｅｒｌｓｏｅｏｉｒｅｔｕｎｄｒ４ｋｉｄｓｏｆｐｌｎａｉｏｅｗｅｅｒｎｋｅｓｆｌｏｗｓ：ｍｉｄｆｒｓ，ｒｉｉｉ１ｂｒａ —ｅｖｄｆｒｅｎａｔｔｏｎｍｄｒａｄａｏｌｘｅｏｅｔａｔｆｃａｏｄｌａｅｏ —