下辽河平原区典型县域非耕作土地对作物干旱减缓效应
发布时间：2021-03-02 19:26
干旱是北方多数农业区作物的主要灾害之一。农田系统内的水塘,沟渠等非耕作土地可为旱季作物提供一定水源,但其形态、大小和空间格局不同对作物干旱减缓效应可能会有所不同。基于此,以下辽河平原台安县为研究区,选择典型干旱年（2014年）,采用作物干旱敏感指数（DSI）和非耕作土地景观指数,对非耕作土地景观特征与作物干旱等级进行相关性分析。结果表明:2014年8月台安县农田作物干旱主要为中度和轻度,受极端干旱气候影响较为明显。台安县农田非耕作土地景观整体异质性不强,破碎度和多样性相对较高。非耕作土地的景观指数与作物干旱敏感指数（DSI）有显著相关性。当地块的非耕作土地景观破碎度（景观分离度指数、景观形状指数）和多样性（香农多样性指数、香农均匀度指数）增加时,作物受旱程度也增强。研究结论可为通过优化农田中非耕作土地的景观格局来减缓作物干旱等土地生态整治提供有益参考和借鉴。
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图5 台安县典型样区非耕作土地景观破碎度与干旱敏感指数空间分布
综上所述，在极端气候条件下，农田中非耕作土地破碎度较高时，作物受旱灾程度呈上升趋势。当非耕作土地（坑塘水面，河流水面，沟渠）破碎度较低时，对作物干旱的减缓效应较为显著。如图7所示，典型区III香浓多样性指数（SHDI）数值在1.59～0.04之间（图7a），高值区占比为5.8%，香浓均匀度指数（SHDI）数值在0.99～0之间（图7b），高值区占比为6.1%。典型区III非耕作土地多样性空间分布特征可发现，非耕作土地多样性高值区面积占比较大，表明在该典型样区内非耕作土地类型较为丰富，各个斑块比例区域均衡。且作物干旱指数DSI值也处于中旱等级（-0.89<DSI<-0.59）（图7a），表明农田作物受旱灾影响较严重。在该典型样区内的多样性高值区内（图7d），非耕作土地类型占比为：林地>沟渠>草地>坑塘水面>水工建筑用地>河流水面>内陆滩涂。其中非耕作景观主要以线形景观（沟渠，林地，水工建筑用地）为主导景观，农田耕地构型主要为林地-耕地-草地和林地-耕地-沟渠为主。耕地呈连片集中分布，非耕作土地林地，草地主要以农田边界的形态存在，斑块虽然均匀但是面积较小，呈细碎化的分布在农田周边。因此对水分涵养效果较差，主要起到防风固沙的作用。
选取位于下辽河平原区下部台安县（122°11′～122°40′E,41°01′～41°34′N）为研究区。台安县地势平坦，利于耕作，是东北的粮食主产区，以玉米，水稻及大豆农作物为主。气候属于暖温带大陆性半湿润的季风气候，四季分明，雨热同季，温度适宜。年平均降水量为629.4 mm，夏季7,8月降水量为388.4 mm，占全年降雨量的63.5%。受地形和气候影响，台安县的降水呈由东南向西北递减的趋势。降水年际变化较大，最多年份达916.4 mm，最少年份只有326.6 mm。气象资料记载1958年，1967年，1982年，1997年，2006年和2014年均出现极端干旱情况[8]。1.2 数据来源
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区绿洲防护林网格局对农田蒸散量的影响——以新疆三工河流域绿洲为例[J]. 孙浩,刘丽娟,李小玉,张振宇. 生态学杂志. 2018(08)
[2]台安县水资源及其开发利用状况分析[J]. 杨冶,岳杨. 东北水利水电. 2016(03)
[3]2014年辽宁省干旱演进与影响研究[J]. 张丹. 中国水利. 2016(05)
[4]基于实际蒸散构建的干旱指数在黄淮海地区的适用性[J]. 王莹,吴荣军,郭照冰. 应用生态学报. 2016(05)
[5]城市扩张对农田景观中非农生境的影响——以辽宁省沈阳市沈北新区为例[J]. 边振兴,朱瑞雪,宇振荣,王秋兵,李金泓. 中国生态农业学报. 2015(08)
[6]全球气候变暖对中国种植制度的可能影响 Ⅺ.气候变化背景下中国冬小麦潜在光温适宜种植区变化特征[J]. 孙爽,杨晓光,赵锦,陈阜. 中国农业科学. 2015(10)
[7]基于遥感DSI指数的干旱与冬小麦产量相关性分析[J]. 黄健熙,张洁,刘峻明,马鸿元,苏伟,张晓东. 农业机械学报. 2015(03)
[8]生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持[J]. 刘云慧,张鑫,张旭珠,段美春. 中国生态农业学报. 2012(07)
[9]不同生产条件下农田景观格局分析与评价[J]. 付梅臣. 农机化研究. 2008(08)
[10]基于RS和GIS的桓仁县乡村聚落景观格局分析[J]. 于淼,李建东. 测绘与空间地理信息. 2005(05)
硕士论文
[1]沈北新区非耕作生境景观异质性研究[D]. 韩影.沈阳农业大学 2017
[2]基于景观结构优化和景观偏好的多尺度景观模拟研究[D]. 冯舒.河南大学 2016
[3]景观异质性对植物多样性影响的多尺度分析[D]. 董翠芳.河南大学 2014
[4]黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟流域景观格局及动态研究[D]. 张婷.西北农林科技大学 2007
本文编号：3059814
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图5 台安县典型样区非耕作土地景观破碎度与干旱敏感指数空间分布
综上所述，在极端气候条件下，农田中非耕作土地破碎度较高时，作物受旱灾程度呈上升趋势。当非耕作土地（坑塘水面，河流水面，沟渠）破碎度较低时，对作物干旱的减缓效应较为显著。如图7所示，典型区III香浓多样性指数（SHDI）数值在1.59～0.04之间（图7a），高值区占比为5.8%，香浓均匀度指数（SHDI）数值在0.99～0之间（图7b），高值区占比为6.1%。典型区III非耕作土地多样性空间分布特征可发现，非耕作土地多样性高值区面积占比较大，表明在该典型样区内非耕作土地类型较为丰富，各个斑块比例区域均衡。且作物干旱指数DSI值也处于中旱等级（-0.89<DSI<-0.59）（图7a），表明农田作物受旱灾影响较严重。在该典型样区内的多样性高值区内（图7d），非耕作土地类型占比为：林地>沟渠>草地>坑塘水面>水工建筑用地>河流水面>内陆滩涂。其中非耕作景观主要以线形景观（沟渠，林地，水工建筑用地）为主导景观，农田耕地构型主要为林地-耕地-草地和林地-耕地-沟渠为主。耕地呈连片集中分布，非耕作土地林地，草地主要以农田边界的形态存在，斑块虽然均匀但是面积较小，呈细碎化的分布在农田周边。因此对水分涵养效果较差，主要起到防风固沙的作用。
选取位于下辽河平原区下部台安县（122°11′～122°40′E,41°01′～41°34′N）为研究区。台安县地势平坦，利于耕作，是东北的粮食主产区，以玉米，水稻及大豆农作物为主。气候属于暖温带大陆性半湿润的季风气候，四季分明，雨热同季，温度适宜。年平均降水量为629.4 mm，夏季7,8月降水量为388.4 mm，占全年降雨量的63.5%。受地形和气候影响，台安县的降水呈由东南向西北递减的趋势。降水年际变化较大，最多年份达916.4 mm，最少年份只有326.6 mm。气象资料记载1958年，1967年，1982年，1997年，2006年和2014年均出现极端干旱情况[8]。1.2 数据来源
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区绿洲防护林网格局对农田蒸散量的影响——以新疆三工河流域绿洲为例[J]. 孙浩,刘丽娟,李小玉,张振宇. 生态学杂志. 2018(08)
[2]台安县水资源及其开发利用状况分析[J]. 杨冶,岳杨. 东北水利水电. 2016(03)
[3]2014年辽宁省干旱演进与影响研究[J]. 张丹. 中国水利. 2016(05)
[4]基于实际蒸散构建的干旱指数在黄淮海地区的适用性[J]. 王莹,吴荣军,郭照冰. 应用生态学报. 2016(05)
[5]城市扩张对农田景观中非农生境的影响——以辽宁省沈阳市沈北新区为例[J]. 边振兴,朱瑞雪,宇振荣,王秋兵,李金泓. 中国生态农业学报. 2015(08)
[6]全球气候变暖对中国种植制度的可能影响 Ⅺ.气候变化背景下中国冬小麦潜在光温适宜种植区变化特征[J]. 孙爽,杨晓光,赵锦,陈阜. 中国农业科学. 2015(10)
[7]基于遥感DSI指数的干旱与冬小麦产量相关性分析[J]. 黄健熙,张洁,刘峻明,马鸿元,苏伟,张晓东. 农业机械学报. 2015(03)
[8]生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持[J]. 刘云慧,张鑫,张旭珠,段美春. 中国生态农业学报. 2012(07)
[9]不同生产条件下农田景观格局分析与评价[J]. 付梅臣. 农机化研究. 2008(08)
[10]基于RS和GIS的桓仁县乡村聚落景观格局分析[J]. 于淼,李建东. 测绘与空间地理信息. 2005(05)
硕士论文
[1]沈北新区非耕作生境景观异质性研究[D]. 韩影.沈阳农业大学 2017
[2]基于景观结构优化和景观偏好的多尺度景观模拟研究[D]. 冯舒.河南大学 2016
[3]景观异质性对植物多样性影响的多尺度分析[D]. 董翠芳.河南大学 2014
[4]黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟流域景观格局及动态研究[D]. 张婷.西北农林科技大学 2007
本文编号：3059814
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