耕地保护
此专题以《中国农学通报》《农学学报》刊载的是研究土地性状、治理、恢复、提高土地生产力，以及耕地土壤改良等主题的论文，供读者订阅、下载。
对四川省的粮食安全现状进行评估，探索耕地保护机制和管控措施。通过对四川省2010—2021年耕地规模、粮食生产和粮食需求状况进行分析，构建四川省粮食安全模型，分析全省粮食自给程度，评估四川省及其各市/州粮食安全现状水平。同时，通过构建耕地需求量测算模型，以市/州为单元，基于粮食需求水平与粮食供给水平的预测，在满足基本自给和完全自给的条件下，对保障四川省粮食安全的耕地需求量进行定量分析，寻求最优耕地保护面积，提出耕地保护与管控建议。研究表明，目前四川省耕地资源数量可以实现粮食基本自给，全省粮食安全状况良好，但根据粮食自给率预测未来耕地需求量增大，耕地保护压力较大，应采取相关管控措施。
分析长期耕作和秸秆还田对土壤团聚体固碳能力的影响，探讨团聚体铁铝氧化物的无机稳定机制，为选择合适的农田管理措施提供理论依据。试验设深松还田(STs)、深松不还田(ST0)、免耕还田(NTs)、免耕不还田(NT0) 4个处理。用湿筛法测水稳性团聚体，用TOC分析仪测土壤有机碳和团聚体有机碳，用比色法测各形态铁铝氧化物，分析比较4个处理对各指标的影响。结果表明，与深松相比，免耕的平均重量直径、几何平均直径增加了18.6%、6.8%。与免耕相比，深松各粒级的有机碳含量按粒级从高到低依次提高了27.9%、28.8%、16.9%、11.0%和5.5%。深松的总碳储量比免耕提高了11%，秸秆还田的总碳储量比秸秆不还田提高了11%。深松全还田的表层土壤游离态铁氧化物含量相比于其他处理均提高了近50%。深松的无定形铁的含量比免耕提高了大约43%。深松的络合态铝的含量比免耕提高了65%。因此，长期深松结合秸秆还田能有效提高土壤固碳能力和团聚体无机稳定性。
本研究旨在探究宁波地区长期非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响，为非粮化耕地的恢复利用提供参考依据。通过比较采集的全市130个非粮化耕地和53个对照样地的土壤样品，并结合地貌类型（水网平原、滨海平原、丘陵山区、河谷平原）和非粮化种植类型（苗木、果树）进行了系统分析。结果表明：非粮化耕地的土壤pH、有机质含量、土壤容重分别为5.74±0.83、24.72±8.01 g/kg和1.28±0.05 g/cm3，分别显著低于或高于周边水田的6.17±1.02、30.07±10.68 g/kg和1.18±0.05 g/cm3 (P<0.05)。不同地貌类型条件下，非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响存在差异，其中对丘陵山区和河谷平原的耕地产生影响较大，导致土壤EC值、有机质和全氮含量均下降10%以上，土壤pH下降至酸性水平(pH<5.5)。2种非粮化生产方式（苗木和果树种植）均会不同程度导致土壤pH、EC值、CEC值、有机质和全氮含量下降与土壤容重上升，但苗木种植的影响程度均要大于果树种植，其中非粮化苗木地的有机质含量为22.90±7.18 g/kg，显著低于非粮化果园和对照样地的30.07±10.68 g/kg和26.87±8.44 g/kg (P<0.05)。研究表明，宁波地区长期非粮化生产导致土壤酸化、地力下降和土壤紧实度提高等问题，同时非粮化耕地的恢复利用应充分考虑地貌类型和非粮化种植类型等因素差异。
本研究旨在为内蒙古河套灌区的不同程度盐渍化土壤选择适宜的改良产品。选取了具有代表性的腐植酸和新型土壤改良产品，并通过田间试验评估了施用这些改良产品后土壤盐分含量、pH值、有机质含量、阳离子交换量（CEC）以及对向日葵株高和产量的影响。试验结果表明，5种土壤改良产品均能改善表层土壤的理化性质。其中，益百稼土壤调理剂对轻度和中度盐渍土具有明显的改良效果，而克碱土壤修复剂对轻度、中度、重度盐渍土均表现出良好的改良优势。在不同程度盐渍化土壤中，腐植酸对作物增产效果仅次于克碱土壤修复剂和益百稼土壤调理剂。因此，克碱土壤修复剂和益百稼土壤调理剂是该试验区较为适宜的改良产品。
研究旨在评估农艺改良措施对宁夏银北灌区盐渍化土壤速效养分、土壤酶活性、土壤物理结构的影响。通过施用有机肥、秸秆还田2种改良措施，并与单施化肥的处理进行对比。结果表明，采取的有机肥(OM)和秸秆还田(RS) 2种措施，土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量得到有效提高，土壤脲酶和碱性磷酸酶活性显著增强。OM处理>5 mm粒径机械稳定性团聚体占比提高了22.3%，0.5~0.25 mm粒径机械稳定性团聚体占比降低了3.8%；RS处理>5 mm粒径机械稳定性团聚体占比提高了19.1%，0.5~0.25、<0.25 mm粒径机械稳定性团聚体占比分别降低了3.1%、3.2%；OM和RS处理>5 mm粒径水稳性团聚体占比分别提高了29.0%和43.3%，0.5~0.25 mm粒径水稳性团聚体占比分别降低了23.1%和30.1%；OM和RS处理平均重量直径(MWD)分别提高了105.9%和139.7%，团聚体水稳系数(K)分别提高了136.4%和150.5%，团聚体破坏率(PAD)分别降低了28.2%和31.1%，土壤物理结构得到有效改善。这些结果表明，有机肥和秸秆还田是改善宁夏银北灌区盐渍化土壤质量的有效措施。
由于土壤颗粒的选择性沉降，弱结构农田中水耕作用可导致耕层内上下之间物质组成的差别。为了解这种差异化是否会影响土壤性状的分异，本文选择代表性农田比较分析了水耕与旱耕条件下耕作层内上下部之间土壤性状的差异，并与结构发育良好的土壤进行了比较。结果表明：长期水耕的弱结构农田耕作层上下土壤之间颗粒组成、有机质、全氮含量、CEC、有效磷、速效钾、微生物生物量碳和Cu、Zn、Cd、Pb的含量均存在明显的分异，粗颗粒（砾石和砂粒）由上至下增加，而细颗粒（粘粒）从上至下减少。从0~2 cm 土层至18~20 cm 土层，土壤有机质、全氮、CEC分别下降达49.77%、48.77%和38.25%；土壤有效磷、速效钾和微生物生物量碳分别下降21.23%、13.54%和29.24%；从0~4 cm土层至16~20 cm土层，Cu、Zn、Cd和Pb的含量分别由27.43~28.33、65.45~71.43、0.13~0.15、24.73~27.65 mg/kg下降至23.74~24.32、53.66~54.54、0.053~0.067、18.78~19.54 mg/kg；但土壤pH的变化不明显。结构良好的农田长期水耕对以上性状的影响较小或没有影响。长期旱耕的耕作层中有机质、全氮、CEC、速效养分、微生物生物量碳和Zn、Pb含量也呈上高下低的趋势，但上下之间的差异较小，对耕作层中颗粒组成、pH、Cu和Cd的分布无明显影响。研究认为，长期水耕可导致弱结构耕作层土壤性状的非均质化，可能会影响作物对土壤养分的吸收，应重视对其结构的改良。
本研究以金昌市为研究区，通过对市域范围内耕地质量等级、土壤养分特征和空间分异的分析，在保障精度的条件下，为耕地的科学施肥和提高土壤养分区域化管理水平提供依据。模糊数学作为一种对模糊现象进行定量分析的方法，在许多领域都有广泛的应用价值。基于地理信息系统技术，阐述了该方法如何对耕地质量进行评价。本研究以金昌市为例，以《耕地质量等级》国家标准为依据，采用县域耕地资源管理信息系统和GIS技术相结合的方法，对该地区耕地质量等级与养分含量的空间分布进行了分析与研究。结果表明：金昌市耕地质量等级处于一至六等地，无七至十等地，一等地为金昌市耕地主体，面积为80024.40 hm2，占金昌市总耕地的64.35%；金昌市耕地养分整体水平较为中等，土壤有机质含量多属中低等水平，总体呈现西高东低趋势；全氮含量多属低等水平，总体呈现西南高东北低的趋势；有效磷含量多属较高水平，总体呈现西南地区高于东北地区；速效钾含量多属中低等水平，总体呈现西高东低趋势。金昌市耕地质量总体状况较好，可以通过增施有机肥，提高土壤肥力，加大灌溉力度、加大节水技术推广力度，使土壤保水保肥。
明确耕地质量等级及障碍因子，对土地差异化利用和农业可持续发展具有重要意义。本研究以阿荣旗全境农田土壤为研究对象，利用GPS定点采集信息，通过专家打分、层次分析等方法计算各指标权重和隶属度，构建了16项指标为核心的耕地地力等级评价体系，研究耕地等级和量化障碍因子，分析各等级耕地分布和主要障碍因子。结果表明：根据耕地质量综合指数（IFI值），阿荣旗耕地可划分为8个等级，其中一至四等耕地面积占阿荣旗总耕地面积的95.70%。微生物多样性、灌溉排水能力、农田林网化是该区域农业生产的主要障碍因子。大兴安岭南麓黑土区阿荣旗耕地生产能力的提高，应考虑一至四等耕地的保护，五至八等耕地仅占总耕地面积的4.30%，可以实行退耕还草还林或粮草轮作等技术模式，修复生态环境，提升地力。
盐碱土因碱性高、透气性差透水性差、表面容易板结、养分含量低、含有害盐分等导致植物生长受到限制，但是国家粮食安全战略则要求必须加大力度“向盐碱地要粮”。大量研究证明，适宜浓度木醋液可以有效改善盐碱土理化性状，从而提高盐碱土生产力。文章列举了不同种类木醋液理化性质和成分含量，描述了木醋液施用浓度的范围，总结了木醋液施入盐碱土后，土壤物理、化学、微生物、酶活性以及植物生长情况的变化，以为木醋液应用于盐碱土壤中提供理论参考。
为进一步了解风沙黄土区不同植被类型土壤水分特征，选择陕西省榆林市神木市大柳塔镇5种典型植被类型的7个样地柠条1、柠条2、草地1、草地2、樟子松、沙棘、杏树为研究对象，采用单因素方差分析法比较不同样地间土壤水分的差异性。结果表明：（1）在0~100 cm土层，研究区不同植被类型间土壤含水量和土壤蓄水量均存在显著差异(P<0.05)，均表现为杏树>沙棘>柠条1>柠条2>草地1>樟子松>草地2。（2）不同植被类型土壤含水量随着土层深度的增加整体上都成增加趋势。其中草地1、樟子松、草地2的变化趋势不明显。（3）不同植被类型土壤蓄水量随土层深度的增加整体上均表现出不断增加的趋势。各植被在0~40 cm土层的蓄水量均比较少且变化不大，在40~100 cm土层时土壤蓄水量变化较大且均在80~100 cm土层时的蓄水量达到最大。该试验分析出了该地不同植被类型下的土壤含水量及土壤蓄水量特征，对该地后续的水土保持与植被恢复和生态环境建设提供理论依据。
由中性(pH 6.5~7.5)向酸性(pH 4.5~5.5)发展是土壤酸化的关键阶段，因此土壤pH 4.5~6.5范围内土壤对酸的缓冲能力将直接影响土壤酸化的速率。从浙江省平原地区采集了48个代表性水田土壤，分析了酸化关键pH段的土壤酸缓冲性能及主要影响因素。结果表明：供试水田土壤pH 4.5~6.5间的酸缓冲容量（pH降低1个单位所需要的酸量）在8.34~41.22 mmol/(kg·pH)之间，平均为23.38 mmol/(kg·pH)，由高至低分别为水网平原>滨海平原>河谷平原，水网平原和滨海平原区水田土壤的酸缓冲容量分别是河谷平原的1.60、1.17倍。相关分析表明，土壤粘粒含量和CEC是影响土壤酸缓冲容量的主要因素，缺乏粘粒含量是平原地区土壤快速酸化的主要诱因。质地较轻的土壤是平原地区农田酸化预防的重点。
为探明陆良烟区植烟土壤养分演变规律和分布状况，以烟区450份土壤样品为研究对象，运用经典统计方法、地统计学和地理信息技术分析该区域的土壤养分丰缺情况及其时空变异特征。结果表明：2008—2021年陆良县植烟土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷磷和速效钾含量均值分别为6.01、2.64%、108.47 mg/kg、41.69 mg/kg和200.93 mg/kg，除pH中等变异外均属于强变异；且pH、有机质和碱解氮含量适宜，但需提高土壤pH、改善土壤有机质和氮肥的占比分别为37.42%、27.62%和37.64%；同时有效磷和速效钾含量丰富，且丰富和适宜范围内占比分别达到89.09%和83.07%。陆良县植烟土壤时间上整体表现为pH和有机质年份间无显著差异，但呈现降低趋势；碱解氮年份间差异显著且呈现先增加后降低趋势；有效磷和速效钾年份间差异显著且呈现先降低后增加趋势。空间上pH呈现西部低到东部适宜过渡，而北部和南部稍偏高趋势；有机质由西部向中部再向东部逐渐增加趋势；碱解氮处于90~120 mg/kg范围面积最多，有效磷位于高和很高范围内面积最大，速效钾从西部到东部逐渐升高；且pH、速效磷和速效钾的空间变异主要由人为因素等作用结果。
为突出土壤条件变化对粮食产量的影响，采用趋势分析法和对比分析法，以兰考县耕地资源质量分类监测工作为例，分析土壤监测样点不同年份的土壤条件变化对当地粮食产量造成的影响。研究表明，土壤有机质含量的增加和土壤pH在合理范围内的增加都能够提升粮食产量。建议以测土配方施肥为基础，增加有机肥的使用量，提升土壤有机质含量，并针对当地土壤的实际情况和主要作物类型，提出有针对性的改良土壤pH的措施，以提升粮食产量。
为进一步了解西秦岭区域生境质量状况、空间分布特征及其与土地利用类型变化之间的关系，以期解决该区域生境质量退化、生态系统受损、空间格局失衡、自然资源开发利用不合理等国土空间问题。本研究借助InVEST，利用生境质量模型、土地利用程度指数、双变量空间自相关等方法，以西秦岭三县区秦州区、康县、碌曲县1990—2020年土地利用数据为基础，对西秦岭近30 a的生境质量进行模拟评价。结果表明：（1）西秦岭东北部耕地面积降幅明显；南部和西部以草地和未利用地减少为主，其他土地利用类型面积增加；（2）西秦岭东北部、南部生境主要变化是由较高向高等级生境过渡，而中、较低等级生境向低等级生境过渡；西部主要是由较高向中等级生境变化，较低向低等级转化的过程，整体生境质量处于中等偏上水平；（3）西秦岭东北部、南部生境质量与土地利用程度整体呈负相关，相关程度有减弱的趋势；西部土地利用程度与生境质量呈正相关，且空间上存在集聚现象，空间集聚性先增强后减弱。（4）30 a来，西秦岭生境退化度一直为上升趋势，空间分布总体表现为东北部、东部及南部高，西部和西北部低。对西秦岭近30 a的生境质量进行模拟评价，为西秦岭生境质量提高、土地资源保护、区域土地利用方向等方面提供科学参考。
宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高，导致土壤出现严重盐渍化现象，而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果，在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地，选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量，共10个处理组，将研究区域分成若干小区，每个小区施用不同处理组改良剂，并种植油葵作物，比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH，探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明，在表层土壤，施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显，低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%，单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言，施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著，糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3，最佳施用量为17960 kg/hm2。
随着脱贫攻坚战的全面胜利和乡村振兴战略的深入，山地丘陵区的土地流转日益引起社会各界的关注。基于农户家庭禀赋的内生视角，探讨了土地流转与农户家庭特征的关系，并利用调查获取的重庆市荣昌区333份农户问卷数据，构建了影响农户土地流转决策意愿的变量指标体系，通过Logistic回归模型分析发现：农户土地流转决策意愿在一定程度上取决于其家庭禀赋特征，影响因素的显著性排序为农户性别>种植业收入比重>农户年龄>人均耕地面积>耕地破碎程度，说明男性在家庭决策中仍然发挥着主导，而户主年龄、家庭种植业收入比重、家庭人均耕地面积、承包耕地破碎程度与土地流转决策意愿均存在较为强烈的反向作用关系。因此，构建稳定长期的土地流转关系，在政策设计上应注意弥补农户家庭禀赋上的短板，并通过收益分配共享机制促进其经济状况或发展能力改善。
研究耕地质量与景观格局间的关系，可以为加强国家耕地质量保护和提升提供科学依据。利用江西省鹰潭市2022年耕地质量数据，在耕地质量评价的基础上综合分析鹰潭市的总体耕地质量状况。选取斑块面积、斑块占景观比例、边界密度、斑块密度、景观形状指数、平均斑块大小、景观分离度、蔓延度指数和香农多样性指数等景观格局指数在Fragstats 4.2软件中进行计算，再将耕地面积加权平均国家自然等别、利用等别、经济等别指数分别与选取的耕地景观格局指数进行相关性分析。研究得出，耕地质量国家自然等指数与耕地边界密度呈极显著负相关，相关系数为-0.393(P<0.01)；耕地质量国家利用等指数与耕地平均斑块大小和香农多样性指数呈极显著正相关，相关系数分别为0.343(P<0.01)和0.416(P<0.01)；耕地质量国家经济等指数与耕地边界密度呈极显著负相关，相关系数为-0.381(P<0.01)。因此部分景观格局指数与耕地质量之间存在明显的相关性，可以在一定程度上反映该区域内耕地质量与景观格局指数间的关联。研究结果可为从景观格局角度实现耕地质量的提升与保护工作提供科学参考，对国家层面做出优化区域耕地空间布局决策也具有一定的现实意义。
为研究天山野果林分布区域的土地利用变化问题，基于天山野果林分布区1980—2020年8期土地利用数据，构建7个时序的土地利用地学信息图谱体系，分析天山野果林分布区土地利用变化时空特征。结果表明：（1）天山野果林分布区土地利用结构以草地和耕地为主，占总面积的80%左右。（2）土地利用变化图谱以林地、草地之间的相互转变及耕地增加为主，其他地类总体变化较小。（3）土地利用涨落势图谱中草地净增长最大，其次为耕地；林地萎缩最为严重，后期呈断崖式下降。（4）土地利用变化模式图谱以稳定不变型为主，其次为后期变化型，全期变化型占比最小；土地利用后期变化相比前期更为频繁。（5）土地利用变化频率图谱以稳定不变区域为主，其次为低频区域，两者占比大于98%，故土地利用结构总体较为稳定。研究分析天山野果林分布区土地利用时空演变的特征，揭示研究区土地利用变化规律，可为天山野果林资源优化调度提供依据。
在系统梳理相关文献的基础上，从集体建设用地的类型与特征、减量地块识别、减量地块再利用方向优选和再利用保障机制等4个方面总结了建设用地减量研究的主要进展，进而提出集体建设用地减量亟待深化研究的重要方向。结果表明，集体建设用地的分类体系尚待形成共识，集体建设用地减量地块识别模型与再利用路径正在积极探索，建设用地减量的政策机制有了初步框架并在推广应用。总体上看，集体建设用地减量研究已有一定基础，技术进步和土地资源利用管理理念的深化发展将促进集体建设用地减量的深化研究，包括探析集体建设用地利用现状特征与规律、构建集体建设用地减量的时空配置模型、推进减量地块高效再利用路径与措施的创新研究。
通过野外高密度采样，结合地统计学和GIS方法，分析了西安市耕地土壤pH空间变异规律及其影响因素。结果表明：（1）耕地土壤介于pH 5.8~8.9之间，平均值pH 7.63±0.57；变异系数为7.47%，属弱变异性。（2）进行普通克里格插值时，土壤pH用球状模型无阶趋势效应拟合最好，模型块金系数为26.30%，说明土壤pH呈中等程度的空间相关性。（3）耕地土壤pH在空间上大体呈现由南向北的递增趋势，其中酸性、中性、碱性和强碱性土壤面积占比分比为1.47%、25.16%、72.83%和0.54%，说明主要以碱性和中性土壤为主。（4）成土母质、土壤类型、土壤质地、地貌类型以及有机质、海拔等因素对土壤pH空间变异均有显著影响，其中海拔、土壤类型、成土母质对土壤pH的空间变异独立解释能力分别为21.7%、10.9%和7.7%，远高于其他因素，可以作为分析西安市耕地土壤pH空间变异的三大主控因素。研究结果可为西安市平衡施肥管理、耕地质量保护与提升乃至区域生态环境建设提供一定的参考依据。
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