基于增强回归树的农田总氮流失强度省际差异及其影响因素分析

发布时间：2019-10-03 06:35

【摘要】：采用增强回归树(boosting regression tree,BRT)方法分析我国2012—2014年农田总氮流失强度省际差异的影响因素,测算各影响因素的贡献率,分析农田总氮流失强度与各影响因素的关系。结果表明:2012—2014年我国农田总氮流失强度年平均值为9.40~9.50 kg·hm-2,其中,华北、华南和华东地区农田总氮流失强度较高,3年平均值分别为16.51、15.16和14.01 kg·hm-2;农田总氮流失强度较低的地区是东北,3年平均值为3.41 kg·hm-2,其次是西南地区(7.02 kg·hm-2)和西北地区(8.18 kg·hm-2)。结构因素、技术因素和区域因素对农田总氮流失强度省际差异的贡献份额分别为20.9%、28.5%和42.6%。区域因素对于农田总氮流失强度省际差异的贡献最大,影响程度也较大,华北、华东、华南和华中地区农田氮素更容易流失,是农田总氮流失的重点控制区。粮食作物和蔬菜播种面积比例、氮肥投入强度和有效灌溉面积比例对农田总氮流失强度的影响总体上呈增加趋势,复种指数、人均种植业产值和人均耕地面积的影响则总体上呈减少趋势。建议根据区域自然地理条件和农业经济特征,通过优化农业结构、统筹水肥管理和改善土地利用来降低氮肥投入强度和提高氮肥利用效率,从而削减农田总氮流失强度。
【图文】：

总氮,农田,自治区

·1060·生态与农村环境学报第33卷hm－2，其中，华北、华南和华东地区农田总氮流失强度总体上较高，3年平均值分别为16.51、15.16和14.01kg·hm－2;农田总氮流失强度较低的地区是东北，3年平均值为3.41kg·hm－2，其次是西南地区(7.02kg·hm－2)和西北地区(8.18kg·hm－2)。各盛市、自治区农田总氮流失强度之间存在很大的不均衡性，2014年农田总氮流失强度最高的是北京，达到42.13kg·hm－2，远高于全国和华北地区平均水平，其次是海南和山东，分别为23.72和23.67kg·hm－2;农田总氮流失强度超过10kg·hm－2的盛市、自治区从大到小依次为西藏、天津、浙江、上海和河北;小于10kg·hm－2的盛自治区从小到大依次为青海、黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、宁夏和甘肃。图12012—2014年我国31个盛市、自治区农田总氮流失量Fig.1ProvincialTNlossquantityduring2012－2014图22012—2014年我国31个盛市、自治区农田总氮流失强度Fig.2ProvincialTNlossintensityduring2012－20142.2农田总氮流失强度省际差异的影响因素及其贡献份额各指标对农田总氮流失强度省际差异的贡献份额见图3。结构因素、技术因素和区域因素对农田总氮流失强度省际差异的贡献份额分别为20.9%、28.5%和42.6%，区域因素对农田总氮流失强度的影响最大。各具体指标中，区位的贡献份额最大，达到20.0%;其次是农田氮肥投入强度，其贡献份额达到18.9%;有效灌溉面积比例贡献份额最小，为7.3%;其他指标的贡献份额在10.4%～11.5%之间。2.3农田总氮流失强度与各影响因素之间的数量关系各类因素对农田总氮流失强度的影响见图4。

总氮,农田,自治区,强度

·1060·生态与农村环境学报第33卷hm－2，其中，华北、华南和华东地区农田总氮流失强度总体上较高，3年平均值分别为16.51、15.16和14.01kg·hm－2;农田总氮流失强度较低的地区是东北，3年平均值为3.41kg·hm－2，其次是西南地区(7.02kg·hm－2)和西北地区(8.18kg·hm－2)。各盛市、自治区农田总氮流失强度之间存在很大的不均衡性，2014年农田总氮流失强度最高的是北京，达到42.13kg·hm－2，，远高于全国和华北地区平均水平，其次是海南和山东，分别为23.72和23.67kg·hm－2;农田总氮流失强度超过10kg·hm－2的盛市、自治区从大到小依次为西藏、天津、浙江、上海和河北;小于10kg·hm－2的盛自治区从小到大依次为青海、黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、宁夏和甘肃。图12012—2014年我国31个盛市、自治区农田总氮流失量Fig.1ProvincialTNlossquantityduring2012－2014图22012—2014年我国31个盛市、自治区农田总氮流失强度Fig.2ProvincialTNlossintensityduring2012－20142.2农田总氮流失强度省际差异的影响因素及其贡献份额各指标对农田总氮流失强度省际差异的贡献份额见图3。结构因素、技术因素和区域因素对农田总氮流失强度省际差异的贡献份额分别为20.9%、28.5%和42.6%，区域因素对农田总氮流失强度的影响最大。各具体指标中，区位的贡献份额最大，达到20.0%;其次是农田氮肥投入强度，其贡献份额达到18.9%;有效灌溉面积比例贡献份额最小，为7.3%;其他指标的贡献份额在10.4%～11.5%之间。2.3农田总氮流失强度与各影响因素之间的数量关系各类因素对农田总氮流失强度的影响见图4。
【作者单位】：常州信息职业技术学院经贸管理学院;常州大学环境与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(41641032,41772240) 江苏省政策引导类计划(产学研合作)——前瞻性联合研究项目(BY2015027-08) 江苏省高校“青蓝工程”项目
【分类号】：X52;X71

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