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自然地理与资源环境毕业设计(论文)开题报告

站外转载   发布时间:2019-01-03   [点击量:815]  


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一、研究背景

近几年,关于黄土高原土壤质量的研究多集中于退耕还林还草过程中土壤质量的评价及演变方面,而对大尺度的农田土壤质量评价研究存在空白。已有研究虽涉及农田土壤质量,但研究尺度具有局限性,不足以全面反映黄土高原农田土壤质量,且多集中在小尺度上侵蚀及管理措施对土壤质量的影响、土壤养分状况、土壤质量评价方法等方面。基于此,本研究依据黄土高原农业区划,结合土地利用、种植制度、地貌、土类及气候类型等多专题数据,按照“农田类型一地形一土类”主体组合,将黄土高原划分为关中平原区、渭北高源区、丘陵沟壑区、银力!平原区、浅山丘陵区五个农业区。根据类型区“农田类型一地形一土类”主体组合的区域代表性,在上述类型区选取陕西武功、甘肃宁县、甘肃庄浪、宁夏平罗、青海乐都作为典型县,采用联合单元布点法,布点采样并进行分析测定,对黄土高原不同农业类型区典型县农田土壤质量特征、有机碳与理化属性关系、土壤质量评价指标最小数据集及其尺度效应以及区域尺度农田土壤质量评价进行了较为系统的研究,以期为解决黄土高原农田土壤质量保育、区域农业可持续发展等提供一定的借鉴。

二、研究意义和目的

土壤是人类赖以生存与发展的重要物质基础,是植物根系生长发育的基质。它对植物健康生长提供水分、营养和生物物质,对动物生活提供栖息场所以及容纳、降解、净化污染物和维持生态平衡、促进社会经济持续发展等许多功能均具有不可替代性。随着现代工业的不断发展和人口数量的持续增加以及伴之而来的日益严峻的环境问题,使得土壤质量问题的研究与调控越来越多的受到世界范围内的关注。因为土壤质量的高低或好坏程度是影响和制约生态环境修复、土地退化治理、水土保持和农业可持续发展的关键所在。要想获得农业的稳产、高产以及保持生态环境的良性循环,就必须重新认识土壤在环境中的重要作用,必须加强对土壤“代传”的保护,其核心就是要保持和提高土壤质量及土壤管理与环境间的相互关系。

中国是人口众多、耕地资源又相对贫乏的发展中国家。虽然我们已用占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口和8亿农村人口发展的一些基本问题,但从长远来看,粮食问题仍然是我国政府和世界各国普遍关注的重大问题。在经济落后、水土流失猖撅的黄土高原地区,土壤侵蚀是造成土壤耕层减薄、质地粗化、肥力降低、土壤生物多样性衰减、生物活性下降、耕地面积缩小、粮食产量低而不稳和生态环境严重退化的罪魁祸首之一。反过来,水土保持措施既能防治水和土的流失与损失,又能形成粮食安全生产的生态屏障,并能改善和恢复侵蚀土壤的质量。故可认为,水土保持措施质量高、功能强的地块,其土壤质量相对也高;或者说土壤质量高的地块,其上的水土保持措施运行也相对良好。农田是坡面侵蚀泥沙经水力搬运淤积而成的耕地;梯田是将坡地改造成台阶式或波浪式断面的地块,二者都是兼顾水上保持和粮食生产的双向型耕地类型。在经济欠发达和“三农”问题依然突出的黄土高原地区,农田和梯田是最宝贵的土壤资源,是群众的“口粮田”和“保命田”。所以农田和梯田土壤质量特征与评价的研究既能揭示其土壤自身属性的特征,又能为其水土保持功能的评价与空间合理配置提供科学依据。

三、研究内容

(1)黄土高原县域尺度农田土壤质量特征及其指标相关性

 分析县域农田土壤主要物理、化学指标基本特征,探讨不同农业类型区农田土壤有机碳与理化属性的关系。

(2)土壤质量指标最小数据集尺度效应 

基于土壤理化指标空间变异性和相关性,利用数理统计方法,筛选黄土高原不同农业类型区典型县以及全区土壤质量评价指标最小数据集,分析不同空间尺度土壤质量评价指标在尺度转换中评价结果的差异。

(3)黄土高原区域尺度农田土壤质量评价

 以典型县“农田类型一地形一土类”斑块为单元逐级上推,获取区域尺度农田土壤质量;进一步提出黄土高原农田土壤质量分等定级标准,结合空间分析技术探讨区域尺度各等级土壤质量空间分布特征。

四、研究方法

(一)采样方法

采样按照“随机”、“均匀”和“多点混合”的原则,尽量克服耕作、施肥等所造成的误差,土钻采样从布设样地(田块面积为1000㎡左右)的四角和中心部位采样,采取5点混合的方法分别取0~20cm(耕层样)、20~40 cm土样,保留lkg左右,依据布点要求共采集土样356个。土样剔除植物根系和杂物,经风干后过0.25mm筛。土样有机碳用重铬酸钾外加热法测定,每个土样重复2次,取平均值。

(二)数据统计分析方法

    主要利用统计软件SPSS11.5进行描述性统计、相关分析、回归分析、因子分析等,作图运用Excel与Word软件完成。

(三)室内分析方法 

本研究共选取土壤质量指标16个,其中包括物理指标3个、化学指标10个。理化性质的测定参照鲍士旦(1999)的《土壤农化分析》进行,酶活性的测定依据相关文献进行。

1、物理指标的测定

(1)土壤容重:环刀法

(2)机械组成:激光粒度仪分析法

(3)水稳性团聚体:机械湿筛法

2、化学指标的测定

(1)pH值:pH酸度计电位法(质量比:水:土=1.1)

(2)有机质:铬酸钾容量法

(3)全氮:微量开氏蒸馏法;

(4)全磷:酸溶法(高氯酸一硫酸一铝锑抗比色法) 

(5)全钾NaOH熔融火焰光度法

(6)有效氮:碱解扩散法

(7)壤盐分:电导法

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