保护性耕作背景下齐齐哈尔主要作物水-土-粮效益评价
文献类型：学位论文
| 作者 | 郜强 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 付晶莹 |
| 关键词 | 黑土区 保护性耕作 水-土-粮 DSSAT模型 地理信息系统（GIS） |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 黑土是耕地资源中最宝贵的土壤资源，是大自然赐予人类最珍贵的宝藏，被誉为“耕地中的大熊猫”。然而，从黑土地开垦至今，黑土地变“薄”、变“瘦”、变“硬”，理化性状退化日益凸显。长期传统不合理的耕作不仅会降低作物的品质，还会对土壤造成负面影响。尽管黑土保护性措施已形成相对完整的技术体系和工程实施方案，但保护性耕作的实际综合效果仍缺乏准确的评估。 为了探讨保护性耕作对于区域内水-土-粮三个维度的影响，本文以典型黑土区松嫩平原腹地齐齐哈尔为研究区域，利用作物生长过程模型DSSAT、地理信息系统（GIS）技术相结合，提出了一套基于水-土-粮纽带关系的研究框架。论文首先以气象数据、土壤数据、作物分布数据、田间试验数据等为基础，利用空间信息技术对作物生长过程模型进行空间扩展，获得公里格网尺度的传统耕作与保护性耕作下水稻、大豆、玉米以及玉-豆轮作系统的模拟结果；其次对作物产量、水分亏缺、土壤碳氮变化三个维度进行评估；最后实现不同耕作方式在水-土-粮三个维度的综合效益评估。 本论文的研究结果表明：（1）作物产量模拟结果显示：在水稻区域，保护性耕作与传统耕作相比产量增加7.2%；在大豆连作区，保护性耕作增产1.2%；在玉米连作区，保护性耕作的增产效果更为显著，产量提升17.6%；在玉-豆轮作区域，轮作的玉米和大豆产量均高于不轮作的区域。（2）水分亏缺评价显示：在水稻区域，保护性耕作相较于传统耕作能显著改善水分亏缺；大豆连作区域内相似，整体变为轻度和正常缺水；玉米连作区域，中度及以上缺水地区的占比大幅度降低至2.5%；在玉-豆轮作区域内，玉米和大豆整体维持在轻度或以下缺水状况。（3）土壤碳氮结果显示：在保护性耕作条件下，水稻区域平均每公顷土壤总有机碳储量较传统耕作提高12.74%，总无机氮储量增加2.1%；在大豆连作区域，平均每公顷土壤总有机碳储量较传统耕作提高11.14%，总无机氮储量增加11.29%；在玉米连作区域，平均每公顷土壤总有机碳储量较传统耕作提高0.15%，总无机氮储量增加7.6%；在玉-豆轮作区域，土壤总无机氮储量的提升最为显著。（4）水-土-粮综合评价结果显示：在水稻区域内保护性耕作显著提升水稻产量并改善了水分亏缺和土壤质量；在大豆连作区域内产量增益不显著，但保护性耕作减少了蒸散发，改善了土壤质量；在玉米连作区域内保护性耕作显著提高了产量和土壤质量，但在水分亏缺方面的效益不明显；在玉-豆轮作区域内轮作降低了水分亏缺程度并对土壤质量产生了最显著的改善效果。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 93 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/208098]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郜强. 保护性耕作背景下齐齐哈尔主要作物水-土-粮效益评价[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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