黃土丘陵區(qū)川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與可持續(xù)性研究.pdf

1、本研究立足于系統(tǒng)論、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、生產(chǎn)力生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論與復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)場(chǎng)論原理，在總結(jié)前人研究方法、研究成果的基礎(chǔ)上，首次對(duì)黃土丘陵溝壑區(qū)川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的土地利用情況、系統(tǒng)生產(chǎn)力、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，為川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指明了方向?；诎l(fā)展設(shè)施生態(tài)農(nóng)業(yè)的構(gòu)想，根據(jù)研究區(qū)蔬菜栽培現(xiàn)狀以及秸稈用作薪柴或白白燒掉等突出問題，率先在日光溫室內(nèi)研究了

2、地面覆蓋對(duì)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育及土壤理化特性的影響，為設(shè)施蔬菜栽培地面覆蓋措施的推廣奠定理論基礎(chǔ)與技術(shù)指導(dǎo)。研究結(jié)果如下： 1. 系統(tǒng)分析了黃土丘陵區(qū)川地農(nóng)業(yè)的主要土地利用類型、用地結(jié)構(gòu)及其變化趨勢(shì)，表明研究區(qū)耕地、園地、水域和未利用地面積在逐漸減少，而林草地、村莊及工礦、交通用地面積在逐漸增加。在種植業(yè)用地中，糧食、經(jīng)濟(jì)作物與西瓜面積逐年減少，而蔬菜栽培面積特別是日光溫室面積逐年快速增加，種植業(yè)用地結(jié)構(gòu)由糧食與經(jīng)濟(jì)作物為主轉(zhuǎn)變?yōu)榧Z食與

3、蔬菜（主要是日光溫室、大棚蔬菜）為主。番茄、黃瓜、辣椒是研究區(qū)蔬菜主栽品種，栽培面積均在逐年增加。這充分反映了該區(qū)種植業(yè)以糧食與蔬菜作物為主的土地利用特征。 2. 基于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)力的觀點(diǎn)，率先對(duì)川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。從產(chǎn)品生產(chǎn)力分析，糧食單產(chǎn)與人均產(chǎn)糧在波動(dòng)中上升，人均產(chǎn)菜逐年快速增加；就經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力而言，糧食與經(jīng)濟(jì)作物單位面積產(chǎn)值在調(diào)查年度內(nèi)平緩上升，西瓜的單位面積產(chǎn)值在波動(dòng)中下降，蔬菜的單位面積產(chǎn)值高于糧食與經(jīng)濟(jì)

4、作物，而且增長(zhǎng)速度較快，顯示出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，人均純收入逐年增加。表明蔬菜作物的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力在該區(qū)種植業(yè)中最高，種植設(shè)施蔬菜在該區(qū)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 3. 依據(jù)結(jié)構(gòu)分析方法，首次對(duì)川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：種植業(yè)投入與收入均逐年增加，種植業(yè)已步入高投入、高產(chǎn)出的發(fā)展軌道。種植業(yè)產(chǎn)值由糧、經(jīng)為主的二元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榧Z、菜為主的二元結(jié)構(gòu)，蔬菜栽培已成為種植業(yè)收入的最主要來源。養(yǎng)殖業(yè)起點(diǎn)較低，發(fā)展快，產(chǎn)值逐年增加，已成為農(nóng)業(yè)生

5、態(tài)系統(tǒng)中繼種植業(yè)之后第二收入大戶，其中飼養(yǎng)奶牛已成為當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)收入的主要來源。由于該區(qū)不是蘋果適生區(qū)，投入與收入逐年降低；工副業(yè)投入與收入也在變動(dòng)中減少，但發(fā)展空間很大。從整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來看，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和投入力度的加大，系統(tǒng)的收入和穩(wěn)定性逐年增強(qiáng)，抵御外力沖擊的能力在提高。蔬菜栽培已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增收的最主要來源，且發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。 4. 按照系統(tǒng)論觀點(diǎn)與復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)場(chǎng)論原理，首次將可持續(xù)發(fā)展度模型引入川地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究。

6、結(jié)果表明，研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的社會(huì)發(fā)展位、生態(tài)發(fā)展位、經(jīng)濟(jì)發(fā)展位以及綜合發(fā)展位均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，生態(tài)環(huán)境不斷改善；從發(fā)展勢(shì)來看，生態(tài)發(fā)展勢(shì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)與社會(huì)發(fā)展勢(shì)波動(dòng)較大，綜合發(fā)展勢(shì)有所增強(qiáng)，表明目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)與目標(biāo)值仍有較大差距；發(fā)展協(xié)調(diào)度呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明研究區(qū)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境改善在同步協(xié)調(diào)進(jìn)行；可持續(xù)發(fā)展度平穩(wěn)上升，與系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變化基本一致，表明研究區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力在逐漸提高。

7、 5. 日光溫室采用地面覆蓋不僅可促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育，而且能提高光能利用效率與水分利用效率，且均以覆蓋秸稈+地膜效果最明顯，覆蓋秸稈與覆蓋地膜次之。覆蓋秸稈與覆蓋秸稈+地膜處理可增加葉綠素含量，而覆蓋地膜則降低葉綠素含量；覆蓋秸稈+地膜與覆蓋秸稈處理始終保持較高的根系活力，而覆蓋地膜根系活力在結(jié)瓜后期明顯降低；地面覆蓋的增產(chǎn)幅度按照覆蓋秸稈+地膜→覆蓋秸稈→覆蓋地膜依次降低；地面覆蓋的水分生產(chǎn)效率明顯高于對(duì)照，且以覆蓋秸

8、稈+地膜最高，覆蓋地膜次之，覆蓋秸稈較低。地面覆蓋可有效改善黃瓜品質(zhì)，以覆蓋秸稈+地膜效果最好，覆蓋秸稈與覆蓋地膜次之。以上處理中，嫁接黃瓜的效果優(yōu)于非嫁接黃瓜。 6. 覆蓋地膜地溫變幅最大，覆蓋秸稈地溫變幅最小，覆蓋秸稈+地膜的地溫變幅介于二者之間。地面覆蓋明顯增強(qiáng)土壤呼吸，以覆蓋秸稈+地膜的土壤呼吸速率最大，覆蓋秸稈與覆蓋地膜次之。地面覆蓋處理可降低0～15cm 土層容重，以覆蓋秸稈+地膜效果最明顯，覆蓋秸稈次之，覆蓋地

9、膜效果不明顯；隨著土層的加深，地面覆蓋處理對(duì)土壤容重的影響漸小。在同一深度土層，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、速效鉀含量按覆蓋秸稈+地膜→覆蓋秸稈→對(duì)照→覆蓋地膜的順序依次降低。 7. 綜合上述分析結(jié)果，立足研究區(qū)氣候環(huán)境條件與發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)加大科教力度，提高農(nóng)民科技文化素質(zhì)，強(qiáng)化生態(tài)環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，兼顧生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益；在確保糧食、蔬菜生產(chǎn)的主導(dǎo)地位的同時(shí)，應(yīng)科學(xué)管理和利用退耕地種植的飼草，促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)（尤其是奶牛業(yè)）發(fā)展。