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紫色土坡耕地是我国西南地区重要的农业资源,同时也是长江流域的重要侵蚀地貌单元和三峡库区水土流失的主要策源地。在气候、地形等自然因素与人为不合理耕作管理等因素共同影响下,紫色土坡耕地侵蚀剧烈,严重的土壤侵蚀导致耕层愈加浅薄、养分愈加贫瘠,造成了耕层土壤质量退化、土地生产力下降和环境恶化等严重问题,对紫色土坡耕地的农业生产、生态安全及可持续利用构成了巨大威胁。
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东北黑土区是我国主要的粮食生产基地之一,其粮食年产量占我国粮食总产量的20%,商品率高达70%以上,商品粮调出率占全国的1/3以上。但近年来黑土侵蚀退化严重,有机质明显下降,严重威胁我国粮食安全。因此,保护黑土资源永续利用对保障国家粮食安全至关重要。东北黑土区坡耕地耕作方式大多以顺坡垄作为主,由于顺坡垄作的汇流作用,坡面土壤侵蚀强烈。
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青海湖流域地处青藏高原东北部,是我国东部季风区、西北部干旱区和西南部高寒区的交汇地带,是维系青藏高原东北部生态安全的重要屏障,具有高寒、半干旱、太阳辐射强和风力强劲的环境特征,生态环境极其脆弱和敏感。长期受到冻融作用的影响,地表反复的冻融破坏了土壤团聚体,引起土壤结构的改变,影响水热能量的分配,甚至造成土壤侵蚀和水土流失。
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任何农作物在种植期间通常会受自然灾害的影响,多次出现干旱问题,进而降低农作物生产产量。桑树是一种抗旱能力较强的作物,相较于其它植物,有着顽强的生命力。所以可起到防风固沙、减少土壤水分流失、维护生态环境等作用。在荒漠地带种植大量桑树可在一定程度上保护该区域生态环境,防止环境污染。
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设施栽培常处于密闭空间中,缺少雨水淋洗,温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别,加之设施栽培又长期处于高集约化、高复种指数、高肥料施用量的生产状态下,导致了次生盐渍化、养分失衡等诸多问题。次生盐渍化状态下的土壤表层盐分积累明显,特别是硝酸盐积累已成为设施栽培蔬菜生理障碍的主导因子,从而引发植被生理干旱,极大地制约了作物的生长。
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土壤是农业生产赖以发展的基础。近年来,集约化设施农田成为我国蔬菜生产的重要基地,其发展极为迅速,至2015年我国设施蔬菜种植面积达到了535万hm2,占蔬菜种植面积的23.6%。而集约化种植体系下蔬菜根系分布较浅,根系发育不发达,过量磷肥施用易导致大量磷素在土壤中积。
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生物结皮是沙漠地区最具特色的微自然景观,遍布于沙漠和荒漠地区,主要由细菌、真菌、藻类、地衣和苔藓等低等生物与土壤颗粒相互作用,在土壤表面发育形成的一层薄而致密的有机复合壳状体,与松散沙土不同,形成生物结皮的土壤其表面的物理、化学和生物特性均具有明显的抗风蚀能力,具有极其重要的生态及环境效益,是干旱荒漠区植被演替的重要基础。
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农业农村部的质检机构能力认证范围一般包含土壤有机质检测,检测能力的提高除能够准确出具检定报告外,还可在农产品质量安全检测机构能力考核中取得满意结果,质检中心为有机质测定取得准确结果而进行质量控制有重要意义。土壤土壤有机质包括各种动植物残体以及微生物及其生命活动的各种有机产物,可改善土壤物理性状使土壤疏松、形成团粒结构。
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中国耕地面积中有74%缺磷,但是,部分地区由于长期大量施用磷肥而造成土壤中磷的富积,导致磷肥的当季利用率降低,通常情况下只有15%~25%,累积利用率不到50%。土壤中施用的磷肥有效性差,在土壤中不断积累,同时大量磷素随着雨水的冲刷被带入水体,造成资源浪费,更造成面源污染。
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土壤水分含量的变化对作物生产有很大影响。当土壤水分亏缺或过饱和时,均会导致作物生长发育不良甚至枯萎死亡[1],只有土壤水分在适当范围内,才能既保障作物的正常生长发育并减少水资源浪费,形成作物-水分协同发展。为此,延安市推行实施了治沟造地重大工程项目———通过盐碱地改造、荒沟闲置土地开发利用增加耕地面积。
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耕地是保障我国农业持续发展的重要物质基础。现在很多种植户口头常说,他们种的都是“卫生田”。所谓“卫生田”,通俗地讲就是“只施用化肥,而不施用农家肥”的耕地。这种不施用农家肥维持地力,掠夺式的种植方式,导致了耕地土壤板结、肥力下降、产出不高,进而污染环境等现象。
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保护水资源、减少水污染是极为重要的环境问题之一,水资源污染的主要类型有点源污染和面源污染。其中面源污染与农业生产密切相关。农业生产过程中使用的杀虫剂、化肥、动物粪便等通过降雨径流流入河道,进而污染江河和湖泊。通过在农田下坡处种植条带状高大丛生的多年生灌草,拦截、减少进入附近水体的沉积物和污染物,这种措施被称为植被缓冲带。
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在相同的土壤组分下,土壤含水量(W)和渗透阻力(Pr)受土壤管理措施的影响。Pr有助于植物生长,但随着土壤对根的抗性增加,根系生长减慢,对嫩枝会产生不利影响。Pr会随W的变化而变化,因此,W和Pr的同时测定可用于研究压实土壤在空间和时间上的变异性。在给定的土壤序列中,不同土地利用方式下土壤水力学性质会随时间发生改变,季节变化可导致土壤理化性质发生改变。
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随着人口增长和经济快速的发展,工业化和城市化进程的加快,生产建设活动和资源开发活动急剧增加,尤其高速公路、风电场等建设,形成大量高陡边坡,造成诸如诱发滑坡、坍塌、泥石流现象,土壤淤积河道,降低泄洪能力,弱化土壤肥力,土地资源流失,景观破坏和生态退化等问题,其植被恢复成为公众关注的热点,也成为生态恢复工作中的难点,属于世界性难题。
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土壤缓冲能力是指土壤抵抗土壤溶液中H+或OH-浓度改变的能力,其大小取决于土壤的物理特性、化学特性和生物特性、土壤形成过程、生境类型及人为因素等。由于土壤具有缓冲性,因而可使土壤避免因施肥、微生物和根的呼吸、有机质的分解等引起土壤酸碱度的剧烈变化,使植被根系保持在最佳的土壤环境。
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