辽宁省土壤侵蚀空间尺度效应初探
仲晓雷1
,郭成久1
,范昊明1
,周丽丽1
,武敏1
,曹连梅
2
(1.沈阳农业大学水利学院,110161,沈阳;2.辽宁新宾县水务局,113200,辽宁抚顺)
摘要 土壤侵蚀的空间尺度效应和不同空间尺度土壤侵蚀定量评价的分析与研究是目前土壤侵蚀研究中的热点问题之一。通过对辽宁省34个典型水文站长序列水文资料和2000年辽宁省遥感资料进行汇总,运用沙量平衡分析方法,对辽宁省小流域—中尺度流域—区域大尺度3种尺度土壤侵蚀量进行不同空间尺度的对比研究。研究表明,辽宁省土壤侵蚀的空间尺度效应随着研究尺度的增大,主要表现在:1)通过对辽河流域的研究表明,研究区土壤流失量随流域面积的增大表现出递次减小的规律;2)通过对辽宁省9大流域的水文资料和遥感资料对比研究表明,随着研究尺度增大,土壤侵蚀的宏观特征表现更为显著。通过沙量平衡分析方法,沉积泥沙存蓄变化量是造成尺度效应的重要因素之一。深入研究沙量平衡计算的理论与方法,以沙量平衡计算辅助土壤侵蚀监测工作,是进一步促进土壤侵蚀监测工作的重要方法之一。关键词 土壤侵蚀;空间;尺度效应;辽宁省
收稿日期:2007-06-20 修回日期:2008-02-23
项目名称:国家自然科学基金资助项目“东北旱地耕作土壤冻融作用机理与春季解冻期土壤侵蚀模拟”(40601054);辽宁省教
育厅高等学校科学研究资助项目“柳河流域径流泥沙迁移过程研究”(05L403)第一作者简介:仲晓雷(1979—),男,硕士研究生。主要研究方向:土壤侵蚀规律、荒漠化原理与防治。E -mail :xlzhong @s yau .
edu .cn 责任作者简介:郭成久(1964—),男,教授,硕士研究生导师。主要研究方向:土壤侵蚀规律、荒漠化原理与防治。E -mail :guochen gjiu @21cn .com
Preliminary stu dy of spatial scale effects of soil erosionin Liaoning Province
Zhong Xiaolei 1,Guo Chengjiu 1,Fan Haoming 1,Zhou Lili 1,Wu Min 1,Cao Lianmei 2
(1.College of Water Res oure ,Shenyang Agricultural Univers ity ,110161,Shenyang ;
2.Water Resource Department of Xinbin ,113200,Fus hun ,Liaoning :China )
Abstract In the field of soil erosion research ,one focused issue is on the analysis and investigation to the effect of soil erosion dimensional scale and the evaluation of soil erosion amount in different dimensional scale .The research is based on the general analysis of the long serial data of 34typical hydrological stations and
remote sensing data in 2000of Liaoning Province .And a primary discussion is presented by the comparative research of different amount of soil er osion in small valley and meso -scale valley and the large -scale area .Through the balance calculation methods to calculate the a mount of soil erosion ,the result is indicated as :in Liaoning Province ,along with the incr easing of r esearch area ,firstly ,through the study of Liaohe valley ,average amount of soil loss will be diminished ;secondly ,through the study of nine meso -scale valley in Liaoning Province ,macr o -scopical features of soil er osion become more obvious .Based on the analysis of the sediment balance ,the change of sediment deposit is one of the important factors for scale effect .It is very important for impr oving the work of monitoring to study of the theory and calculation methods for the sediment balance .
Key words soil er osion ;spatial ;scale effects ;Liaoning Province 通常意义上的尺度是研究对象或现象在空间上
或时间上的量度,即空间尺度和时间尺度[1]。土壤
2008年6月6(3):33-37中国水土保持科学
Science of Soil and Water Conservation Vol .6 No .3Jun .2008
侵蚀研究一般分为坡面(或地块)、小流域、流域、区域等空间尺度层次,但侵蚀量多在坡面径流小区尺度监测,区域、流域尺度多以河流泥沙数据为准,缺少对全坡面、小流域和更大尺度水土流失的直接监测,而且径流小区的资料在向大尺度推广中常出现很多问题,也就是所谓的“尺度效应”问题[2]。
近年来,国外许多学者[3-7]在土壤侵蚀的研究中都注意到了空间尺度的变化问题:1992年,P .Owens 等[8]
对世界上地区的产沙模数与流域面积关系进行了研究;J .D .Milliman 等[9]对世界280条河流的研究表明,山区较小的河流,流域产沙模数与流域面积有明显负相关关系,但对于近海的平原河流,流域产沙模数与流域面积之间没有明显关系;C .S .Renschler 等[10]认为,随着时间与空间尺度的变大,主导的侵蚀产沙过程由溅蚀、片蚀、细沟侵蚀逐渐过渡到沟道和河道侵蚀,而影响侵蚀产沙的因素中,气候因素在所有的时间和空间尺度上都起作用,且随时空尺度的变大,气候因素在所有的时间和空间尺度上都起作用,气候因素对侵蚀产沙的影响由次降雨逐渐过渡到气候变化。国内学者近年来也对尺度效应问题进行了大量的研究[11-13]:袁再健等[14]对四川紫色土地区鹤鸣观小流域与李子口小流域进行对比研究发现,在四川紫色土地区,不同的空间尺度,泥沙沉积部位有很大差异,且随着尺度的增大,影响侵蚀产沙的因素增多,泥沙沉积比例增大,因而,次降雨泥沙输移比有变小的趋势;刘前进等[15]对不同空间尺度上的侵蚀产沙模型进行了研究和总结。
空间尺度从小到大分为小区—地块—坡面尺度—小流域尺度—流域尺度—区域尺度—国家尺度—全球尺度[16]
。笔者通过对辽宁省长序列水文资料以及遥感资料进行对比分析,拟对辽宁省在小流域尺度—中尺度流域—区域大尺度上3种尺度进行土壤侵蚀的尺度效应探讨,以期为深入研究辽宁省小流域尺度—中尺度流域—区域大尺度上的尺度转换问题提供可靠依据。
1 研究区概况
辽宁省是我国土壤侵蚀较为严重的省份之一,地处欧亚大陆东岸,属于温带大陆型季风气候区,是东北地区降水量最多的省份,年降水量在600～1100mm 之间,雨量时空分布不均,东湿西干,东部为山地丘陵区,降水量在1100mm 以上,西部山地丘陵区与内蒙古科尔沁沙地比邻,年降水量在400
mm 左右,是全省降水量最少的地区,中部平原区降
水量比较适中,年平均降水量在600mm 左右。全省共有大小河流441条,典型水文站34个,分布在辽
河、浑河、太子河、鸭绿江、大凌河等主要干支流上。笔者选取辽宁省9大流域作为研究对象,流域分布见图1。
图1 辽宁省9大流域分布图
Fig .1 Distribution of watersheds in Liaoning Province
2 研究方法
2.1 数据来源
研究数据来源于辽宁省9大流域内34个典型水文站1960—1995年长序列输沙量资料[17]
,以及
2000年辽宁省土壤侵蚀遥感成果资料。2.2 研究方法
沙量平衡分析是一种探索泥沙运移规律的研究方法,这种方法能将流域内泥沙的侵蚀、输移、沉积和输出等过程在沙量平衡计算的框架下进行综合考虑。一项完整的沙量平衡计算至少应该包括3个主要组成部分[18]
:泥沙输入、泥沙输出、沉积泥沙存蓄变化。一般情况下,沙量平衡方程为
I =O +ΔS
式中:I 为泥沙输入量;O 为泥沙输出量;ΔS 为沉积
泥沙存蓄变化量。以前人[18-21]在沙量平衡计算研究中的研究方法及成果为依据,通过对水文资料以及遥感资料进行对比,对辽宁省不同尺度上土壤侵蚀的尺度效应表现进行初步研究。
3 不同尺度土壤侵蚀的尺度效应表现
3.1 基于水文资料的不同尺度土壤侵蚀尺度效应
表现:以辽河流域为例
将辽河流域12个水文站长序列输沙量观测结果以及辽河流域卡口站2004年观测结果进行了汇
34
中国水土保持科学
2008年
总和比较,结果见表1和表2。
表1 辽河流域各水文站多年平均输沙量统计表Tab .1 Statistics of average sediment in different hydrological
stations of Liaohe Valley
站名支流
多年平均输沙量/万t
沟门子老哈河—崩河456.45三家子柳河—养畜牧河243.83白庙子柳河—乌根稿河177.95石门子柳河—扣河子422.43闹得海柳河599.44韩家杖子绕阳河35.30赵家屯绕阳—黑鱼沟3.43宝力招苏台—二道河子34.20松树清河—寇河58.42耿王庄清河—碾盘河17.00太平寨柴河29.38张家楼子汛河
29.58合计
2107.41
表2 辽河流域卡口水文站实测输沙量表Tab .2 Observed sediment amount of Card I hydrological
station of Liaohe Valley
河名水文控制站名控制流域面积/km 2
输沙量/万t 老哈河兴隆坡1.911730.00柳河新民0.68488.00辽河铁岭12.081380.00辽河
六间房
13.65
624.00
为了回避泥沙输移的非连续泥沙动力学难题以及土壤侵蚀量、暂时堆积量不易直接观测的困难,在具体评价时,往往用简化处理的办法,即将小区土壤的分离、搬运视为均衡发展过程,有多少土壤被扰动破坏,就有多少土壤流出小区,由于二者数量相等,可以用反映土壤侵蚀的背景条件近似替代复杂多变的土壤流失条件[21]。基于以上研究方法,将表1各小流域侵蚀产沙量的和近似看作辽河流域侵蚀产沙量,将表2中辽河出口———六间房卡口站侵蚀产沙量看作辽河流域侵蚀产沙量。通过表1和表2数据的对比发现,在小流域—流域空间尺度下,辽河流域土壤侵蚀产沙总量相差1483.41万t 。研究表明,对于面积较小的流域而言,这种静态的平衡模式不会造成较大的偏差,但随着流域面积增大,组成较大流域的众多小流域彼此不再隔离时,土壤扰动破坏量实际并不等于土壤流失量的问题就会明显地暴露出来。大量的被剥蚀土壤进入河道,在水流的搬运作用下被输移到小流域之外,但仍存在大部分被扰动破坏的侵蚀产物滞留、堆积在途中,这种现象不仅在
整个大流域出现,即使在小流域内部也存在。各小
流域除本身产生土壤侵蚀量外,还接受上方相邻小流域流失而至的土壤输入量和向下转移的土壤输出
量,由于输入与输出的不平衡,暂时堆积不可避免。正因如此,整个流域总体的土壤侵蚀模式不是分离—搬运(流失),而是分离—搬运—堆积—再分离—再搬运的递续性连锁形式。这种研究方法在小流域土壤侵蚀中有一定的适用性,但在较大流域或区域的研究中,其尺度效应的问题也就越发地突现出来了。
图2为辽河流域卡口水文站关系示意图,可知,各水文站控制流域面积关系应为六间房+新民>铁岭>兴隆坡,如果假设所有侵蚀泥沙均被带出流域,那么相应的土壤流失量关系也应为六间房+新民>铁岭>兴隆坡,然而由表2数据可知,正好得出相反的结论,但由沙量平衡方程看,这种现象就不难理解了:在泥沙的输移过程中,由于辽河中下游地势相对平坦,水流流速缓慢,很大一部分泥沙沉积存蓄在了河道中。将表1累加结果与表2中六间房卡口站的输沙量比较,结果相差也很大。正是因为流域控制
面积过大,流域中沉积泥沙存蓄量变化增大,造成了
流域控制面积增大产沙量却反而减少的结果,“尺度效应”表现显著。
图2 卡口水文站关系示意图
Fig .2 Sketch of location of hydrological stations
3.2 基于水文—遥感资料的不同尺度土壤侵蚀尺
度效应表现
将辽宁省各水文站全序列水文资料汇总得到表
3,基于2000年辽宁省水土保持局土壤侵蚀遥感普查资料,进行卫片解译,利用侵蚀量计算公式计算后,将辽宁省所有小流域土壤侵蚀结果累加汇总后得到表4。
由表3可知,辽宁省侵蚀产沙总量为3451.54万t ,由表4可知,辽宁省土壤侵蚀总量为1亿3134.40万t ,两者相差9682.86万t ,各流域侵蚀量相差也很难找到相似的规律。正是由于流域空间尺度的不同,泥沙的输移表现出不同的状态,流域越大,其环境条件越复杂。从表3和表4还可看出,辽河流域地处平原,环境条件相对简单,主要以轻、中
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第3期
仲晓雷等:辽宁省土壤侵蚀空间尺度效应初探
表3 辽宁省各流域长序列水文输沙量汇总表
Tab.3 Gathered data of long serial hydrological sedi ment amount of valleys in Liaoning Province万t 辽河浑太河鸭绿江大凌河辽东入黄海辽东入渤海辽西入渤海入海河入松花江合计2107.35211.9288.26701.0155.094.16283.75——3451.54
表4 辽宁省2000年遥感成果表
Tab.4 Remote sensing results of soil erosion in Liaoning Province in2000
流域名称总面积/km2轻度侵蚀/km2中度侵蚀/km2强度侵蚀/km2极强度侵蚀/km2剧烈侵蚀/km2侵蚀量/万t 辽河40981.288290.001683.33277.3375.3312.612160.57浑太河28692.893832.99466.4464.03103.5125.37948.59鸭绿江16653.173228.15592.87120.0099.4524.43935.56大凌河20367.953982.084350.601432.94238.328.503447.02辽东入黄海16550.613982.082257.72389.7681.0587.021905.58辽东入渤海8000.841830.54995.11230.80216.1926.471086.09辽西入渤海12969.392468.682494.001170.30114.497.672209.42入海河1564.77185.43593.61232.2313.790.00417.23入松花江521.98160.650.390.140.000.0024.34合计146302.8827857.6013434.073917.53942.13192.0713134.40
注:侵蚀量计算公式[22]为:(轻度侵蚀面积/km2×1500t/km2+中度侵蚀面积/km2×3750t/km2+强度侵蚀面积/km2×6500t/km2+极强度侵蚀面积/km2×11500t/km2+剧烈侵蚀面积/km2×15000t/km2)/104。
度土壤侵蚀为主,所以单纯考虑水文资料的输沙量与考虑面上侵蚀的遥感侵蚀量相差不大,而包含丘陵、山地等复杂地形条件的流域,差值则相对明显,如鸭绿江流域、辽东入渤海流域、辽西入渤海流域等。一般来说,中小流域内环境因素相似性比较大,而大流域环境因素差异较大,不同空间尺度上的地貌与环境因素对流域泥沙输移的影响较大,这些影响因素有泥沙来源的性质、范围和位置、地形与坡面特征、流域形态与坡面特征、河道情况、植被覆盖、土地利用和土壤结构等。在这些因素中,流域面积往往作为主要控制因素被考虑。一方面,基于水文资料得到的辽宁省各流域侵蚀产沙量,在尺度比较小的小流域内有一定的适用性,但当尺度增大到流域尺度时,在泥沙输移过程中,有相当一部分泥沙沉积在流域内,是造成得出的侵蚀产沙量较小的原因之一;而基于遥感资料得到的土壤侵蚀量,是无须考虑沉积的面上的侵蚀量,只要发生土体扰动,就有侵蚀发生,其方法更适用于大流域或区域的土壤侵蚀预测。另一方面,当研究面积不断扩大到流域或区域尺度时,地貌特征、河流形态、植被情况、气候条件宏观因素就表现的相对突出,土壤侵蚀也表现出不同于小流域的侵蚀规律,而基于水文资料得到的辽宁省各流域侵蚀产沙量,只是单纯地考虑泥沙输移,而不能考虑地貌、气候、植被等宏观因素的限制。
4 结论与讨论
辽宁省土壤侵蚀的空间尺度效应随着研究尺度的增大,主要表现在如下几个方面。
1)通过对辽河流域的研究表明,研究区土壤流失量随流域面积的增大表现出递次减小的规律。
2)通过对辽宁省9大流域水文资料和遥感资料的研究表明,随着研究尺度的增大,地形地貌等土壤侵蚀的宏观特征表现更为显著。
3)由水文资料计算流域侵蚀产沙,依据沙量平衡理论,公式中的沉积泥沙存蓄变化量是造成尺度效应显著的重要原因之一,而基于遥感技术得到的侵蚀资料,在不同空间尺度的流域中,流域的地貌、环境等因素又是造成沉积泥沙存蓄变化量复杂变化的重要因素。
“3S”技术在多空间尺度土壤侵蚀定量评价中的应用研究越来越重要。目前研究中,通过遥感得到的流域或区域土壤侵蚀数据,由于解译精细程度、经验计算公式的精度等因素直接影响了侵蚀量计算的准确性,所以,基于“3S”技术,建立大流域或区域土壤侵蚀模型是亟待解决的问题。
目前的土壤侵蚀监测工作在空间尺度上是以宏观监测与微观监测结合起来进行的[20]。宏观监测多是在“3S”技术支持下进行的,以宏观监测数据反映区域土壤侵蚀的总体变化情况;微观数据多是以径流小区观测资料为基础,以微观监测反映不同地类土壤侵蚀状况。以不同流域尺度下的各级水文站资料为基础所进行的沙量平衡计算可以为宏观监测提供相应的补充和验证数据,因此,充分利用现有水文站和径流小区等源源不断的观测资料,深入研究
36中国水土保持科学2008年
沙量平衡计算的理论与方法,以沙量平衡计算辅助土壤侵蚀监测工作,是进一步促进土壤侵蚀监测工作的重要方法之一。
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(责任编辑:程 云)
37
第3期仲晓雷等:辽宁省土壤侵蚀空间尺度效应初探
交通基础设施的空间溢出效应文献综述 前言 在经济全球化的条件下，加强交通基础设施建设是极其关键的，有了发达的交通，人员往来，货物以及信息的传递就更加快速和方便了，这是提高国家竞争力的关键。以往的研究主要集中在交通基础设施的经济效益分析、交通经济带理论以及交通基础设施与经济发展的关系等。多忽略交通基础设施的空间溢出效应。那么交通基础设施的空间溢出效应有多少，是正的还是负的?溢出效益是怎样计算的？ 带着这些问题，我开始了对相关资料的搜集，希望对它有更加全面的了解，以便今后的资料查询和深入研究。 主题 1.交通基础设施建设的溢出效应的定义及其内容 空间溢出研究是一个有关区域联系的话题。现实的情况是全球经济一体化浪潮把世界每个区域都卷入其中，区域间的互动关系倍受重视。因为区域的竞争与合作对一个区域的发展至关重要。每个区域都在根据自己与其他区域的关系来调整区域政策，从而为自己争取最大的区域利益。区域溢出是区域利益不能完全内部化的结果，它给外区域所带来的影响，最终也会影响到区域自身的发展。 赫尔希曼(Hirschman A.O,1958)认为空间进入经济关系的俩个渠道：一是运输成本，另一个就是对邻近区域的影响。无论是运输成本还是对邻近区域的影响都与距离有关。溢出具有扩散的特性，距离在溢出扩散中的作用也得到了有关研究的证明(Keller,2000,Maurseth2001)。在传统贸易理论中，随距离产生的运输成本影响商品价格，空间距离的存在将世界置于一种地理主导和技术决定比较优势的转换边缘。当交易成本大于贸易带来的利益时，贸易将不会发生。 由于交通基础设施具有网络属性，它们将各个区域的经济活动连成一个整体，从而交通基础设施的发展不仅仅是在区域内部使要素流动，加速分工合作的发展以及促进集聚现象的产生；同时，交通基础设施的发展还会促进区域间要素的流动，从而对其他区域的经济增长也会产生一定的影响。我国可以借鉴GDP溢出的概念，将交通基础设施空间溢出效应的概念界定为：由于本国或本地区的交通基础设施的变动而引起的外国或其他地区经济变量变动的程度。 穆内认为交通基础设施具有网络属性，它们将各个区域的经济活动连成一个整体，通过扩散效应，使经济增长较快区域带动增长较慢区域的经济发展，从而表现为正溢出作用；同时交通基础设施又会产生负的溢出作用，通过聚集效应，使生产要素更方便地流向经济发达地区，在这种情况下，一个区域的经济增长可能会以其他区域的经济衰退为代价。赫兹以肯?道格拉斯，凯利建和罗宾逊和马龙
辽宁省耕地土壤肥力状况报告 土壤是农业生产的基础，土壤养分是施肥的重要参考依据，第二次土壤普查以后，我省一直未大规模开展土壤养分检测工作。随着时间的推移，我国农村经营管理体制、耕作制度、有机肥和化肥施用总量与作物品种结构均发生了巨大变化，第二次土壤普查的数据，已经不能准确地反映当前耕地养分实际含量。为了摸清我省耕地土壤肥力现状及其变化规律，2001年至2003年，省土壤肥料总站在全省14个市开展了土壤资源数据库建设项目，在全省采集土壤样品3653个，对有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤养分指标进行了测试分析，获得检测数据21918个，初步掌握了我省耕地土壤肥力现状及其变化规律，现将我省耕地土壤肥力状况报告如下： 一、土壤样品的采集与测试方法 各市、县按照地形地貌、土壤类型和耕作制度，选出有代表性的并能充分反映土壤特性的农田进行采样，土样代表的土壤类型主要是水稻土、草甸土、棕壤、褐土。土壤样品的测试分析方法按照有关标准进行，土壤有机质、大量营养元素的评价按照《第二次全国土壤普查技术规程》进行。 二、检测结果与分析 1.土壤有机质含量现状及其变化趋势 目前我省耕地土壤有机质平均含量为1.87%，与1979年第二次土壤普查结果1.58%相比，增加了0.29%，增加幅度为18.35%，但整体上仍然属于稍缺水平。其中东部山区（包括抚顺市所辖县区、本溪市所辖县区、丹东市所辖县区以及岫岩县、西丰县，下同）有机质含量最高，平均含量为2.81%，属于中等水平，和第二次土壤普查结果1.99％相比，增幅较大，增加了0.82%，增加幅度为41.2%。其次是北部低丘平原区（包括开原市、铁法市、铁岭县、昌图县、康平县和法库县，下同），平均含量为2.02%，也属于中等水平，和第二次土壤普查结果1.72％相比，增加了0.3%，增加幅度为17.44%。中部平原地区（包括沈阳市所辖的苏家屯区、东陵区、新城子区、于洪区、辽中县、新民市，鞍山市所辖的千山区、海城市、台安县，以及辽阳市所辖县区和盘锦市所辖县区，下同）有机质平均含量为1.76%，属于稍缺水平，和第二次土壤普查结果1.93％相比，平均含量下降了0.17%，下降幅度为8.81%。西部低山丘陵区（包括锦州市所辖县区、阜新市所辖县区、朝阳市所辖县区和葫芦岛市所辖县区，下同）和南部低山丘陵区（包括大连市所辖县区和营口市所辖县区，下同）和第二次土壤普查结果1.26％和1.02％相比，有机质含量略有增加，但含量仍较低，平均含量分别为1.37%和1.23%，属于稍缺水平。 2.土壤全氮含量变化趋势 目前我省耕地土壤全氮平均含量为1.19g/kg，与第二次土壤普查结果
水稻水肥耦合田间试验的设计、方差分析及多重比较 戴琳1，金春明2 1河海大学农业工程学院，南京 （210098） 2 南京市苏地源土地整理规划设计有限公司，南京 （210029） E-mail ：darling.1983@https://www.doczj.com/doc/eb17639604.html, 摘 要：正确合理的试验设计和统计方法,对于提高田间试验水平,科学分析田间试验结果,以及为读者提供准确信息和增加试验的重演性等均有重要意义。目前,绝大多数田间试验结果都利用各种分析软件(如DPSS 、DPS 、SAS 、EXCEL 等)进行分析，虽然方便易行，但是许多人对其中含义并不了解，不能很好地达到寻求规律、指导生产的目的。本文分别用随机区组和裂区设计水稻水肥耦合田间试验，并用二因素随机区组试验和裂区试验的统计分析方法进行方差分析和多重比较。 关键词：田间试验；试验设计；方差分析；多重比较；水稻 1. 引言 试验在江苏省南京市蔬菜花卉科学研究所内修建的蒸渗仪中进行。研究水氮耦合对水稻的影响，设灌溉定额和氮肥用量两个因素，其中，灌溉定额设3个水平：300 mm 、450 mm 、600 mm ；氮肥用量设4个水平：150 kg/hm 2、200 kg/hm 2、250 kg/hm 2、300 kg/hm 2。试验过程中，除施肥和灌水因素外，其它栽培管理措施同一般大田。 2. 试验设计 设W 因素为灌溉定额，分别用A1、A2、A3来表示300 mm 、450 mm 、600 mm 三个水平(a=3)。设N 因素为施加氮肥量，分别用B1、B2、B3、B4来表示：150 kg/hm 2、200 kg/hm 2、250 kg/hm 2、300 kg/hm 2四个水平 (b=4)。共ab=3×4=12个处理，重复3次(r=3)，共abr=3×4×3=36个试验数据。土壤肥力南北向变化。 2.1 用随机区组的方法对试验进行设计 随机区组设计是随机排列设计中最常用而最基本的设计，其特点是根据“局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复次数的区组，一个区组亦即一个重复，区组内各处理都独立地随机排列[1 ，2] 。本试验土壤肥力南北向变化，设三次重复。借助于随机数字表对 三个区组内各小区进行随机排列，设计结果如图1所示： 图1 水稻水肥耦合试验的随机区组设计 Ⅰ A 1B 1 A 3B 4 A 2B 3A 1B 2A 3B 3A 3B 2A 1B 3A 2B 1A 1B 4 A 2B 2 A 3B 1 A 2B 4 Ⅱ A 1B 3 A 2B 1 A 1B 2A 3B 4A 2B 2A 1B 1A 2B 3A 2B 4A 3B 2 A 1B 4 A 3B 1 A 3B 3 土壤肥力 Ⅲ A 1B 2 A 1B 4 A 3B 4A 2B 4A 2B 2A 3B 3A 1B 1A 2B 3A 2B 1 A 3B 1 A 1B 3 A 3B 2
水肥耦合效应研究综述 摘要土壤水分与肥料是农业生产的两大因素，两者具有协同效应，增水能够增加肥料的增产效应，增肥能够增加灌水的增产效应，两者既相互制约又相互协调促进。在农业生产中，只有合理匹配水肥因子，才能起到以肥调水、以水促肥，并充分发挥水肥因子的整体增产作用。研究水肥耦合效应，对提高肥料和水分利用效率、提高农业生产的经济效益和生态效益、保障农业可持续发展有着重要的意义。 关键词以肥调水；以水促肥；水肥耦合 1水肥耦合概念及机理 农业生产中水分和养分（肥料）是影响作物生长的两个重要环境因子，水肥之间的关系相当复杂。在农田系统中，水分与养分之间、各养分之间以及作物与水肥之间都具有相互激励与拮抗的动态平衡关系。 水肥耦合则是指农田生态系统中，水分和肥料二因素或水分与肥料中的氮、磷、钾等因素之间的相互作用对作物生长的影响及其利用效率，也可以理解为在农业生态系统中，水与土壤矿质元素这两个体系融为一体，互相影响、相互作用，对植物的生长发育产生的现象或结果。水肥耦合技术则是在考虑水分和养分对作物生长的影响，在不同水分、养分基础条件下，所使用的因水施肥、以水定肥、以肥调水等技术。 水肥是影响作物产量的两个重要因子，在育种技术、耕作技术、栽培技术等的基础上，合理的灌溉与施肥是作物增产的主要途径之一。从水、肥对作物的生理生长影响过程来看，这两个因子在很大程度上既相互制约，又互相影响，水分不足影响作物根系对肥料的吸收，并直接影响作物的的产量；养分不足则同样限制作物对水分的充分利用并降低作物产量。增水能促进肥料的增产效应；增肥可明显改善旱作物叶片水分状况，增加光合速率、延缓叶片衰老，有利于作物后期维持一定的光合面积和作用时间，减小了土壤水分不足对产量的影响。 在实际农业生产中研究和发展水肥耦合机理及其技术，对节约并高效利用有限的农业水资源对农业可持续发展具有重要意义。只有合理匹配水肥因子，才能起到以肥调水、以水促肥，达到水分和养分的高效利用，并充分发挥水肥因子的整体增产 作用。 2研究进展 Viets指出，因为水分的有效性影响着土壤微生物、物理及植物生理过程，土壤中水分与养分之间的关系复杂而密切。Lahiri认为，在土壤干旱状况下施用
水肥耦合对大豆棵间土壤蒸发及水分利用效率的影响 农学专业崔万同 指导老师王建林 摘要：本文采用分根交替灌溉技术，通过不同的水肥配合比，利用微型蒸发器，研究了水肥耦合下大豆整个生育期的土壤棵间蒸发及水分利用效率。通过对实测数据的分析，结果表明：在大豆整个生育期内，棵间蒸发占总耗水量的50.23%～56.12%，适量施肥能够有效降低无效耗水；不同水肥处理对大豆生育期棵间蒸发有一定的影响，最大相差可达6.77 mm；而对叶面蒸腾的影响较大，最大相差达到16.17mm；该地区大豆在分枝期棵间蒸发量最大；不同处理下的蒸发强度与叶面积指数呈显著负相关，同时与表层土壤含水率呈显著正相关，二者决定系数均在0.77以上。W1N1处理减少了棵间蒸发，提高了作物水分利用效率。本研究可为当地合理利用有限水资源和提高水分利用效率提供理论支持。 关键词：交替灌溉施肥大豆棵间蒸发水分利用效率
Effects of soil evaporation and water use efficiency for soybean under water and fertilizer coupling Agronomy College Cui Wan-tong Tutor Wang Jian-lin Abstract: In this paper, with the alternate partial root irrigation techniques and through the ratio of different water and fertilizer, The micro-lysimeters were employed to determine the soil evaporation and water use efficiency of soybean at its whole growth stages under water and fertilizer coupling .Analysis of the measured data, the results showed that soil evaporation in soybean field accounted for 50.23%～56.12% of water consumption in the whole growth stages，A moderate amount of fertilizer can effectively reduce the invalid water; The effects of evaporation is small under the different water and fertilizer on soybean growth, the maximum difference is only 6.77 mm；leaf transpiration，the biggest difference to16.17mm；There is the largest soil evaporation in the branches of soybean in the region；Evaporation strength and leaves area index in different treatments was significantly negatively correlated , at the same time ,with the surface soil moisture content was a significant positive correlation , both the correlation coefficient of determination were above 0.77. W1N1 processing is the best mode of water and fertilizer to decrease soil evaporation and to raise crop water use efficiency. The study can provide theoretical support for rational use of limited water resources and improvement of water use efficiency. Key words: Alternate irrigation and fertilization ,Soybean; Soil evaporation, Water use efficiency
水肥耦合效应对平原区夏玉米产量的影响 摘要:为了研究不同水肥条件对夏玉米产量的影响,在防雨棚条件下进行盆栽试验,采用3因素5水平2次通用旋转回归组合设计,建立了灌水量?氮肥和钾肥施用量对夏玉米产量影响的数学模型?因素效应分析结果表明,影响夏玉米产量的主要因素是灌水量,其次是氮肥和钾肥的施用量?各因素交互作用对玉米产量的贡献为氮?水>钾?水>氮?钾;从产量角度评价灌水量?氮肥和钾肥施用量的最佳水肥调控组合?当灌水量?氮肥和钾肥施用量分别为450 mm?180 kg/hm2?120 kg/hm2时,玉米达到高产生产指标84.63 g/盆,为水肥调控的最佳组合? 关键词:水肥耦合;二次通用旋转回归;产量;夏玉米 The Coupling Effect of Water and Fertilizer on Summer Maize Yield of in the Plain Abstract: The coupling effects of water and fertilizer on yield of summer maize in the plain were investigated by using the general quadratic rotatory regression and solution culture. The pot trials were carried out in rain-protection shed and the mathematical models were established. Analysis showed that the dosage of water irrigation significantly influenced the yield of summer maize, followed by the amount of nitrogen and potash fertilizer. The interaction effects among these factors on the corn yield according to the order as N and water>K and water>N and K. From the aspect of maize yield, sufficient water with higher level of N and K was the best combination. Maize production could achieve the high yield goal 84.63 g/pot when irragation dose, the concentrations of nitrogen and potassium were 450 mm,180 kg/hm2,120 kg/hm2,respectively. Key words: coupling effect of water and fertilizer; general quadratic rotatory regression; yield; summer maize 在严重缺水的华北平原,水分不足和养分供应不足两大因素成为该地区农业持续发展的限制因子?水分不但是作物生长所必需的条件之一,也是化肥溶解和有机肥料矿化的必要条件?养分通过扩散与质流的方式向根及地上部迁移,此过程必须有水分参与?充分说明作物对水分和养分吸收过程并不是孤立的,它们之间是相互作用和相互影响[1-3]?水肥供应不足必然会影响土壤养分的运移和作物的吸收利用,从而对作物产量产生不利的影响? 早期的研究报道多见于水肥耦合效应在不同作物和蔬菜的应用,并注重研究水肥耦合条件下干旱地区节水效应与不同作物的反应及产量效应关系?国内外已对养分和水分运移规律及增产机理等进行了大量的研究[4-6]?水肥是玉米生长发育的决定因素,尤其是在玉米的拔节时期?在旱棚条件下的水肥耦合效应也有报道,
辽宁省土壤状况 土壤区域分布是指由于中小地形、水文地质条件和成土母质等区域性成土条件的变化而引起的土壤有规律的变化。根据地貌和土壤组合特点，辽宁土壤的区域性分布可分为辽东山地丘陵区、辽西低山丘陵区、辽河平原区3种类型。 一、辽东山地丘陵区 辽东山地丘陵位于长大铁路线以东，为长白山山脉的西南延续部分，包括大连、丹东、本溪、抚顺市的全部和铁岭、辽阳、鞍山、营口市的东部。全区可续分为东北部山地区和辽东半岛丘陵区2个类型。 （一）东北部中低山地区 本区山体较高，沟谷发育明显，水系多呈枝状伸展，沿水系自山顶至谷底发育的土壤多为枝状分布，土壤组合具有明显的规律性。山的中上部分布着酸性棕壤或棕壤性土，下部分布着棕壤，在坡脚或能缓坡平地上，受侧流水和地下水的影响，形成了潮棕壤，呈窄条带状，面积较少。河流两岸分布着草甸土。河滩洼地和河谷洼地分布着沼泽土和泥炭土。部分耕地在长期水耕熟化条件下形成了水稻土。低山丘陵缓坡和平地上有白浆化棕壤分布。 （二）、辽东半岛丘陵区 本区主要为低山丘陵，由于山体不高，丘陵上部无酸性棕壤发育。相反，受地质过程以及人为活动的影响，大部分丘陵的上部植被稀少，岩石裸露，土壤侵蚀严重，发育着大量的棕壤性土、粗骨土或石质土，由丘陵中部向下至谷底，发育的土壤与辽东北山地区大体相同，依次为棕壤、潮棕壤、草甸土、沼泽土和水稻土。另外，在富钙的石灰岩风化物和部分黄土母质上还有褐土发育。所以，该区土壤主要为枝状分布，粗骨土、石质土和棕壤性土之间存在复区分布；由石灰岩残积物发育的褐土呈岛状分布。 二、辽西低山丘陵区 本区包括朝阳市的全部和阜新市、锦州市的西部。南部以松岭山脉为界，是棕壤与褐土的过渡地带，相互间呈镶嵌分布，甚至犬牙交错，全区土壤组合有3种类型。 （一）、努鲁儿虎山和松岭山地西麓低山丘陵区 由于本区成土母质主要为富钙的石灰岩、钙质砂页岩和黄土母质，所以土壤呈以褐土为主的枝状分布。除较高山地上部有棕壤或棕壤性土分布外，一般的低山丘陵上部分布着褐土性土；下部为褐土、石灰性褐土；缓坡坡脚分布着潮褐土；河谷平原分布着潮土。 （二）、医巫闾山和松岭山地东麓低山丘陵区 由于本区成土母质多为酸性结晶岩类和基性结晶岩类风化物及其黄土状母质，所以土壤呈以棕壤为主的枝头分布。低山丘陵上部分布着棕壤性土和粗骨土，下部分布着棕壤，坡脚
国际知识溢出对农业TFP的空间溢出效应研究 摘要：本文从知识溢出的空间角度出发，融入地理信息，以我国260个市级行政区划为样本，构建空间Durbin模型实证检验国际知识溢出对农业TFP的空间溢出效应。结果显示国际知识溢出能够在一定程度上影响我国农业技术效率及其纯技术效率，但对农业TFP的空间溢出作用并不明显。 关键词：国际知识溢出；农业全要素生产率；空间溢出效应 一、引言 作为发展中国家，我国欲实现快速可持续的农业经济增长，就必须以最低廉的成本来获取先进的知识和技术，而获取国际先进技术和知识的主要途径为发达国家的技术外溢。被认为是衡量农业生产率增长的最重要的定量指标的农业全要素生产率（total factor productivity，TFP），近年来引起了国内外学者的广泛注意和研究。因此如何有效的利用发达国家的知识溢出，从而提高我国的农业TFP 显得尤为重要。 吕立才（2010）对30年来我国农业利用FDI的情况进行了回顾，指出FDI 对我国农业生产起到了直接技术引进以及技术外溢效应。李泳（2006）研究发现FDI的出口导向效应以及技术外溢效应均促进了我国农业产业结构升级。外贸方面，孙中才（2003）指出对外贸易能促进农业经济增长。杜红梅、安龙送（2007）的研究结果显示农产品出口增长有利于农业经济增长。而已有国际知识溢出效应的研究大都忽略了空间属性。本文则基于空间维度，构建空间Durbin模型来实证研究国际知识溢出对中国农业TFP的影响。 二、空间建模、估计方法和参数释义 （一）空间Durbin模型 Le Sage and Pace（2009）认为，遗漏变量是空间计量模型出现的原因之一，本文以此为借鉴构建实证所用的空间Durbin模型（SDM）。R&D资本是影响AGTFP的主要因素，假定其只来源于两种渠道：一是国际R&D资本溢出，二是国内R&D资本。FDI和外贸是国际R&D溢出的两条途径，基于截面数据样本，可以构建三者对AGTFP作用的基本方程： （二）SDM的空间溢出效应参数释义 空间权重矩阵引入，使得样本区域中某一自变量观测值的变动不仅会对本区域因变量观测值产生影响，而且还会对其他区域因变量观测值产生影响，因此，模型（4）中常规解释变量的参数不能代表FDI和外贸对所在区域内的溢出（区域内溢出），空间滞后项的参数也不能代表FDI和外贸对所在区域以外毗邻区域的溢出（区域间外溢）。根据Le Sage and Pace（2009）的阐述，直接效应代表
第26卷 第6期2010年11月地理与地理信息科学 Geog ra phy and Geo-Infor matio n Science V o l.26 N o.6N ovember 2010 收稿日期:2010-07-20; 修订日期:2010-09-17 基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目 基于遥感的流域尺度土壤水分反演 (2009);国家重点基础研究发展规划项目 (2010CB428804);中国水科院科研专项 基于星载主动微波遥感的地表土壤水分反演研究 (2010) 作者简介:冷佩(1986-),男,硕士研究生,主要从事水文模拟、土壤水遥感定量反演等研究。E-mail:lengpei2005@https://www.doczj.com/doc/eb17639604.html, 坡度的尺度效应及其对径流模拟的影响研究 冷 佩,宋小宁,李新辉 (中国科学院研究生院资源与环境学院,北京100049) 摘要:研究不同尺度的数字高程模型所带来的坡度差异对水文模型径流模拟的影响。从坡度的尺度效应出发,讨论了相同DEM 条件下不同格网大小造成的坡度差异,通过模拟研究发现,随着格网的增大,流域平均坡度在整体上虽然呈减小的趋势,但在不同的格网范围,流域平均坡度的变化趋势并不一致,对平均坡度与不同阶段变化的DEM 格网大小采用不同的曲线进行拟合后发现,在某个范围平均坡度的变化比较缓慢,进而可以得到研究区水文模型最佳的DEM 格网大小。研究表明,合适的DEM 尺度对于水文模型的研究和应用具有重要作用。关键词:平均坡度;尺度效应;SW AT 模型;径流深 中图分类号:P334+.91 文献标识码:A 文章编号:1672-0504(2010)06-0060-03 0 引言 SWA T(Soil and Water A ssessment T ool)模型是一个优秀的分布式水文模型,其以强大的功能、先进的模型结构及高效的计算,在国内外的洪水过程、水文模拟、土壤侵蚀、农业非点源污染研究和流域水文管理中得到了广泛而成功的应用[1-8] 。CN(Curve Num ber)值是SWAT 模型中关于径流的最敏感参数之一,其与坡度密切相关,而坡度直接由DEM 得到。因此,由不同尺度的DEM 得到的坡度也存在尺度上的差异,并导致CN 值的变化,从而影响SWAT 的模拟结果。坡度的尺度效应对SWAT 模型的影响主要表现在两方面:一是采用同一比例尺的DEM 生成不同格网大小的高程数据时,格网大小不同导致提取的坡度不同,从而对SWAT 模型产生影响;二是用不同比例尺的DEM 数据采样成相同格网大 小的高程数据时,比例尺不同致使提取的坡度也会产生差异,从而对SWAT 模型的模拟产生影响。Zhang 等[9]研究了陆面过程模拟中参数的尺度问题,认为10m 大小的格网比较合适;Chaplo t [10]的研究表明,DEM 格网大小对SWAT 模型径流模拟结果几乎没有影响;任希岩等[11]认为DEM 格网大小对流域坡度的影响较大,DEM 格网越小,坡度越大,而坡度会影响流域的产流量;Cho 等 [12] 研究了不同 比例尺的DEM 对新泽西州Bro adhead 流域产流的 影响,发现比例尺小的DEM 提取的坡度较缓,从而导致产流量较小。 模型的空间输入数据对流域相关特征的准确描述决定着水文模拟的结果,输入数据的准确设定是影响模型模拟成功与否的关键因子之一。事实上,SWA T 模型输入数据的比例尺、精度以及如何确定某些阈值等并没有统一的标准,模型的使用者只能 根据具体的情况进行分析选择,这就增加了模型模拟的不确定性。关于SWAT 模型输入数据的不确定性研究中,当前多涉及子流域划分、土壤和土地利用数据精度以及气象数据的分布不均匀性方面,而在坡度的尺度效应方面,尤其是对于不同比例尺的DEM 数据采样成相同的格网大小对模拟的影响涉及相对较少。对于复杂山区环境,坡度的尺度效应表现得更为突出。由此,本文针对复杂山区流域环境中的小流域!!!北京市房山区大石河流域,从同一比例尺的DEM 采样成不同格网大小对径流模拟的影响出发,研究了坡度的尺度效应对SWAT 模型 径流模拟的影响。1 研究区与基础数据 研究区位于北京市房山区中部大石河的漫水河水文站控制流域,河长约50km,漫水河水文站以上为山区河谷段,汇水面积为660km 2。研究区内地表状况复杂,岩溶区为284km 2,非岩溶区为376km 2,多年平均降雨量645m m,平均气温10 8?。大石河流域山区段及周围环境主要以中低山为主,山区地貌峡谷相间,其中百花山、大安山、大房山等海拔在1000m 以上,坡度50#~60#,坡面上沟谷发育,纵
辽宁省人民政府关于印发辽宁省土壤污染防治工作方案的通 知 【法规类别】污染防治 【发文字号】辽政发[2016]58号 【发布部门】辽宁省政府 【发布日期】2016.08.24 【实施日期】2016.08.24 【时效性】现行有效 【效力级别】XP10 辽宁省人民政府关于印发辽宁省土壤污染防治工作方案的通知 （辽政发〔2016〕58号） 各市人民政府，省政府各厅委、各直属机构： 现将《辽宁省土壤污染防治工作方案》印发给你们，请结合本地区、本部门实际，认真贯彻落实。 辽宁省人民政府 2016年8月24日 辽宁省土壤污染防治工作方案
为贯彻落实《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》（国发〔2016〕31号）精神，结合我省土壤污染现状及区域经济社会发展特点，重点针对石油、化工、冶炼为主的重工业城市，重点工业场地，历史遗留污灌区和油田矿山的土壤污染问题，切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，特制定本工作方案。 一、总体要求 全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，补齐生态环境短板，认真落实党中央、国务院关于振兴东北老工业基地的决策部署，立足我省省情，着眼经济社会发展全局，以改善土壤环境质量为核心，以保障农产品质量和人居环境安全为出发点，坚持预防为主、保护优先、风险管控，突出重点区域、行业和污染物，实施分类别、分用途、分阶段治理，严控新增污染、逐步减少存量，形成政府主导、企业担责、公众参与、社会监督的土壤污染防治体系，促进土壤资源永续利用，为建设“绿水、青山、碧海、蓝天、沃土”的美丽辽宁而奋斗。 二、工作目标 （一）总体目标。到2020年，全省土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控。到2030年，全省土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。 （二）主要指标。到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上；到2030年，受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。
景观尺度效应研究进展 摘要：景观格局的尺度效应研究是景观生态学研究中的热点问题之一。本文在概括景观尺度效应概念的基础上，对于景观格局尺度效应的研究进展和研究方法做了总结，认为景观尺度效应的主要研究内容有：景观指数随幅度变化的规律；景观指数随幅度变化的规律和适宜景观格局分析尺度的确定。在未来的研究中，尚需要加强面向生态过程的景观格局演变与尺度效应研究和尺度效应与尺度转换的方法与技术研究等工作。 关键词：景观格局尺度效应空间粒度空间幅度 Abstract: The scale effect of landscape pattern is a hot issue in the field of landscape ecology research. On the basis of summarizing the concept of the scale effect of landscape pattern, this paper summarized its research progress and research method. The main contents of research are: landscape index with spatial extent change law; landscape index with spatial grain change rules and determination of suitable analysis scale of landscape pattern. In the future study, we still need to strengthen the ecological process for the landscape pattern evolution and scale effect and scale effect and scale conversion method and technology research, etc. Key words: Landscape pattern; Scale effect; spatial grain; spatial extent 1.引言 许多生态学问题的界定都与分析时所涉及的时间和空间尺度(scale)有关。在生态学中，尺度通常是指空间或时间幅度(extent)或粒度(grain)[1]。空间粒度指空间最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积(如样方、像元)；时间粒度指某一现象或事件发生的(或取样的)频率或时间间隔[2,3]。 2.景观尺度效应的概念 尺度是生态学中的一个基本概念，不同的学者对尺度的解释因研究的出发点和角度不同而有所不同，尺度问题没有明确清晰的论述和充分量化[4]。通常意义上的尺度是研究对象或现象在空间上或时间上的度量，即空间尺度和时间尺度[5]，尺度还可以指研究对象或过程的时间或空间维、用于信息收集和处理的时间或空间单位[6]、由时间或空间范围决定的一种格局变化[7]等。尺度具有多维性、层次复杂性、变异性等特征，尺度研究的目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和把握复杂的生态学规律[4]。地球表层系统不仅具有显著的区域差异和地域分异规律，同时也是一个多层等级系统，尺度的存在就是根源于地球表层自然界的等级组织和复杂性。景观格局、生态过程及其相互关系的研究都依赖于一定的研究尺度，不同尺度下的景观格局、生态过程会发生较大的变化。 Jelinski D和邬建国于1996年首先提出景观尺度效应，他们认为：景观尺度效应是空间数据因聚合而改变其粒度或栅格像元大小时，分析结果也随之改变的现象[8,9]。之后的研究也基本上沿袭了这一概念，申卫军认为：景观的尺度效应是景观的空间异质性因尺度而异的现象，具体体现在两个方面，即在不同尺度上，空间异质性表现出不同的格局，因而从不同尺度上观测或分析空间异质性时结果是不同的[10]。傅伯杰和赵文武认为景观尺度效应表现在“尺度—结构—过程”的相互作用方面，这是地理—生态过程研究的核心理念，结构影响过程，过程改变结构，尺度不同，结构与过程的关系也将有很大的差异[11]。 3.景观尺度效应的研究进展
水氮耦合效应研究 近年来，许多学者对冬小麦的水肥效应进行了研究，特别是对冬小麦进行合理施肥、提高降水利用效率等方面。作物在生长过程中，要通过根系不断从土壤中吸收养分和水分，便会在根际周围形成养分相对耗竭区。从而在近根际和远根际土壤间形成水分和养分浓度梯度。致使水分向近根区土壤迁移，以达到水势平衡。养分溶解在土壤中，也会随溶液的迁移而迁移，到达近根际，以使养分浓度梯度缩小。因此，土壤的水分状况直接影响土壤养分的迁移，水分充足，养分地迁移就容易；水分不足，养分地迁移就困难，甚至难以进行（刘芷宇等 1990）。水分既会有效的影响植物对土壤养分的吸收，也影响作物生长及产量。研究表明，施肥促进根系发育，在水分偏少的情况下，施用氮、磷肥料对作物的扎根深度和根系总量有显著促进作用，同时也促进了根系活动，有利于吸收其生长所需的养分和水分（康绍忠等 1998；沈玉芳等 2005；张喜英 1999；张玉革和姜勇 1999）。据梁银丽（1996）研究表明，在有限供水条件下，如土壤含水量在田间持水量 40%~58%范围内，随磷用量增加，而水分利用率提高。并且土壤干旱趋于严重，磷的效果越好。干旱条件下施肥可以提高植物吸收水分的效率（Mengel and Kirby1987），可以显著提高小麦对土壤贮水，特别是深层贮水的利用。增加施肥水平，可以使土壤吸纳更多肥料，提高土壤水势，使水分得以贮存，以供给小麦利用，从而提高小麦利用土壤水分的能力。 国内外研究动态 水分和养分是影响农业生产的两个主要因子，它们既有自己特殊的作用，又互相牵制、互相作用。水分对作物养分吸收和利用有一定的影响，同时养分对作物吸收水分也产生一定的影响，这就是水分和养分的相互作用。近些年来，国内外较多学者对作物水分和养分的关系进行了大量的研究，取得了许多研究成果，具体有以下几个方面： 1、水分对作物养分吸收利用的影响及其作用机制 大量研究表明，水分既影响着作物对养分的吸收，也影响着养分在作物体内的转移及分配，最终影响作物产量和养分利用率。 水分对作物养分吸收利用的影响因元素种类、营养状况而不同。研究表明，由于磷、钾主要以扩散方式迁移，当土壤干旱时，扩散受到影响，磷、钾等通过扩散向根部移动的元素进入根部的数量便会减少。而NO3-主要靠质流移动，作物对它的吸收能一直持续到植株死亡时为止。从而造成干旱条件下作物组织中含磷量降低和氮浓度提高，N/P比增大(奚振邦等，1996)。小麦试验表明，在低肥力土壤上，灌水对籽粒和茎叶中氮素比例影响不大，没有提高氮肥利用率，且水肥之间似有负交互作用；而在高肥力土壤上，灌水由于使籽粒含氮量提高，氮素在籽粒中的比重、籽粒氮素所占的百分数明显增加。肥料利用率显著提高。即使是低肥力土壤上，在高氮磷配合的情况下，灌水对提高氮肥利用率仍有突出作用(李生秀等，1995)。呈现低肥低水、高肥高水对作
2016年《辽宁省土壤污染防治工作方案》 辽宁省土壤污染防治工作方案 为贯彻落实《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》（国发〔2016〕31号）精神，结合辽宁省土壤污染现状及区域经济社会发展特点，重点针对石油、化工、冶炼为主的重工业城市，重点工业场地，历史遗留污灌区和油田矿山的土壤污染问题，切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，特制定本工作方案。 一、总体要求 全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，补齐生态环境短板，认真落实党中央、国务院关于振兴东北老工业基地的决策部署，立足我省省情，着眼经济社会发展全局，以改善土壤环境质量为核心，以保障农产品质量和人居环境安全为出发点，坚持预防为主、保护优先、风险管控，突出重点区域、行业和污染物，实施分类别、分用途、分阶段治理，严控新增污染、逐步减少存量，形成政府主导、企业担责、公众参与、社会监督的土壤污染防治体系，促进土壤资源永续利用，为建设“绿水、青山、碧海、蓝天、沃土”的美丽辽宁而奋斗。 二、工作目标 （一）总体目标。到2020年，全省土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控。到2030年，全省土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。 （二）主要指标。到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上；到2030年，受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。 三、重点任务 （一）开展土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况 1．深入开展土壤环境质量调查。按照国家统一部署，在现有相关调查基础上，以农用地和重点行业企业用地为重点，开展土壤污染状况详查，2018年底前查明农用地土壤污染面积、
2018年辽宁省普通高中学业水平考试 地理试卷 （本试卷分Ⅰ、Ⅱ两卷，满分100分，答题时间50分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答案一律写在答题卡上，写在本试卷上无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 第Ⅰ卷 （选择题 共60分） 本卷共20小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 北京时间(东八区)2018年1月31日20时左右，月亮女神上演了“月全食血月+超级月亮+蓝月”三景合一的天文奇观（图1），150年一遇。据此回答1～2题。 1.下列天体系统中，不包含．．． 图中天体的是 A ．太阳系 B ．河外星系 C ．银河系 D ．总星系 2.该天文奇观发生时，美国纽约时间(西五区)约为 A ．1月31日7时 B ．1月31日9时 C ．2月1日7时 D ．2月1日9时 2017年2月21日，黑龙江省北部地区普降大雪,省内多条高速公路封闭,给人们的出行带来严重影响。据此完成3～4题。 3.形成此次降雪的天气系统是 4.若监测本次降雪范围应采用的地理信息技术是 A ．地理信息系统（GIS ） B ．全球定位系统 (GPS) A B C D 图1
C．遥感(RS) D．数字地球 图2为“气压带、风带分布示意图”，读图回答5～6题。 5.乙风带的名称是 A．极地东风带 B．盛行西风带 C．东北信风带 D．东南信风带 6.全年受甲风带影响形成的气候类型是 A．热带雨林气候 B．温带海洋性气候 C．热带草原气候 D．热带沙漠气候 读图3并结合所学知识, 回答7～8题。 7.若图3为海陆间水循环示意图，a为陆地，b为海洋，①②③④为水循环环节,则 A. ①为径流 B.②为降水 C. ③为蒸发 D.④为水汽输送 8.若图3为南半球中低纬度大洋环流示意图,则能形成世界著名渔场的洋流是 A. ① B.② C. ③ D.④ 图4为“岩石圈物质循环示意图”，读图回答9～10题。 9.图中序号代表的地质作用正确的是 A．①——变质作用 B．②——冷却凝固 C．③——外力作用 D．④——重熔再生 10.下列地表形态主要由①作用形成的是 图4 图2 图3
第28卷 第1期2009年1月 中国材料进展 MA TER I A LS CH I N A Vol 128 No 11 Jan 1 2009 收稿日期:2008-11-25 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2004CB619303)作者简介:孙 军,男,1959年生,教授,博导 介观尺度铜膜力学行为尺度效应研究进展 孙 军,刘 刚,丁向东 (西安交通大学金属材料国家强度重点实验室,陕西 西安 710049) 摘 要:以作者课题组近期的研究结果为基础,以集成电路中互连线用金属Cu 薄膜为模型材料,分别介绍了金属薄膜延性 和疲劳寿命评价方法及相关测试结果的最新进展,讨论了介观尺度Cu 薄膜力学性能的尺度效应,分析了薄膜材料中准静态力学性能对动态性能的影响,并简述了多场耦合对薄膜力学性能及变形行为的影响。 关键词:金属薄膜;延性;疲劳;尺度效应;评价方法 中图法分类号:TG111 文献标识码:A 文章编号:1674-3962(2009)01-0049-05 Progress i n the S i ze -D ependen tM echan i ca l Properti es of Cu F il m s a tM esosca le S UN Jun,L I U Gang,D I N G X iangdong (State Key Laborat ory f orM echanical Behavi or ofM aterials Xi πan J iaot ong University,Xi πan 710049,China ) Ab s tra c t:Based on the recent experi m ental results achieved in the p resent authors’gr oup,this paper p resents a review on the evaluati on methods and s ome measurement results of the ductility and fatigue lifeti m e of metal fil m s .M easurements on mes oscale Cu fil m s have been perf or med and the size -dependent mechanical p r operties,including yield strength,the critical strain for m icr ocrack nucleati on,and related fatigue lifeti m e,have been clearly revealed .The relati onshi p be 2t w een the quasi -static mechanical p r operties and the dynam ic p r operties has been analyzed w ithin the thickness range fr om m ir on -scale t o nano -scale .I n additi on,the influence of ther mo -mechanical coup ling field on the mechanical p r oper 2ties and defor mati on behavi or of the Cu fil m s has been als o briefly discussed .Ke ywo rd s:metal fil m s;ductility;fatigue;size effect;evaluati on methods 前 言 微电子元器件和微机电系统具有的多层异质膜结构所用材料尺度逐渐减小到微米至纳米级,即处于宏观与微观之间的介观范畴,加之其电/热/力的多场环境,材料性能与服役行为的尺度、界面和异质约束效应等愈加凸现,成为影响微器件服役可靠性的重要因素。而上述效应是基于宏观连续介质与微观量子学说的经典材料性能表征理论均无法完全阐述的。 材料介观性能的表征是当前材料科学研究的前沿和热点之一,集成电路和微器件的不断小型化是促使其不断发展的一个重要因素。例如,近年来集成电路制造工艺已经开始采用铜薄膜作为金属互连材料。就介观尺度下铜薄膜的力学性能对微器件性能的影响也已进行了大 量的研究,发现材料的介观性能及其尺度性变异对其可靠性具有极其重要的影响。 现有的介观尺度铜薄膜力学性能的多种表征方法,如单轴拉伸法、纳米压痕法、鼓泡法、微梁弯曲法等 [1] 都只能测量薄膜的强度和/或残余应力,并证明薄膜强度一般随其厚度减小而明显提高。但上述测试技术却均无法对薄膜的延性进行表征,而薄膜延性及其介观尺度依赖性对于微器件服役可靠性也是至关重要的。此外,金属薄膜疲劳性能、特别是疲劳寿命及其尺度效应、多场耦合下薄膜的热机械疲劳行为等对于集成电路服役行为有着关键性影响的材料,介观性能表征研究仍然是被关注的焦点问题。 本文以作者课题组近期的研究结果为基础,以金属 Cu 薄膜为模型材料,分别介绍了金属薄膜延性和疲劳 寿命表征方法及相关测试结果的最新进展,讨论了介观 尺度Cu 薄膜力学性能的尺度效应,分析了薄膜材料中准静态力学性能对动态性能的影响,并简述了多场耦合对薄膜力学性能及变形行为的影响。