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应用生态学报 2022年第3期33卷 694-702页

作者：杜国明张瑞于凤荣东北农业大学公共管理与法学院哈尔滨150030 东北农业大学经济管理学院哈尔滨150030 黑龙江省农垦科学院科技情报研究所哈尔滨150038

不同种植模式具有不同的经济学和生态学意义,因地制宜确立合理的种植模式是保护黑土地的重要措施。目前,对东北黑土区的种植模式类型及其空间格局尚缺乏系统的认识。本研究基于东北黑土区2017—2019年作物分类数据,应用地学信息图谱理... 详细信息

不同种植模式具有不同的经济学和生态学意义,因地制宜确立合理的种植模式是保护黑土地的重要措施。目前,对东北黑土区的种植模式类型及其空间格局尚缺乏系统的认识。本研究基于东北黑土区2017—2019年作物分类数据,应用地学信息图谱理论和方法构建种植模式图谱,以揭示黑土区种植模式类型及其空间格局,并在此基础上使用分布指数模型和双变量空间自相关方法分析了种植模式的分布规律。结果表明:1)东北黑土区种植模式主要有玉米连作、水稻连作、大豆连作和米(玉米)豆(大豆)轮作,面积占比分别为38.3%、18.5%、10.3%、26.0%。其中,米豆轮作又包括米豆两年轮作、米米豆三年轮作、豆豆米三年轮作,分别占轮作面积的44.1%、34.5%、21.4%;2)各类种植模式的水平地带性分异规律显著。其中,玉米连作在温度和湿度上的梯度分异特征均非常明显,水稻连作仅在湿度上的梯度分异特征非常明显,大豆连作和米豆轮作在温度和湿度上的梯度分异特征均不明显;3)各类种植模式的空间集聚特征显著,种植模式间存在"大豆连作→豆豆米三年轮作→米豆两年轮作→米米豆三年轮作→玉米连作"的空间过渡特征。东北黑土区种植模式以连作为主,其分布规律可为今后轮作空间优化提供依据。

关键词：东北黑土区种植模式地学信息图谱种植模式图谱

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东北黑土区种植模式分析与区划研究

东北黑土区种植模式分析与区划研究

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作者：张瑞东北农业大学

学位级别：硕士

黑土耕地性状好,肥力高,在东北地区的粮食生产中发挥着重要作用。但长期重用轻养的农业发展方式,造成黑土地退化问题日趋严重。轮作是一种能协调耕地利用与保护的种植模式,可以较好地解决黑土地的用养矛盾。因此,分析东北黑土区种植模... 详细信息

黑土耕地性状好,肥力高,在东北地区的粮食生产中发挥着重要作用。但长期重用轻养的农业发展方式,造成黑土地退化问题日趋严重。轮作是一种能协调耕地利用与保护的种植模式,可以较好地解决黑土地的用养矛盾。因此,分析东北黑土区种植模式的类型、空间格局及其分布规律,并制定种植模式区划方案,可以为因地制宜推广轮作休耕制度提供科学依据。本研究基于东北黑土区2017—2019年作物分类数据,采用地学信息图谱理论和方法构建种植模式图谱,以识别黑土区种植模式类型及其空间格局;引入分布指数模型和空间自相关方法揭示种植模式的分布规律;建立种植模式区划指标体系,采用空间叠加和聚类分析方法制定种植模式区划方案。主要研究内容与结论如下:(1)黑土区种植模式的识别。种植模式是一种典型的时空复合体,体现的是作物年际间更替顺序,本研究使用地学信息图谱表达作物的时空复合信息以识别种植模式。根据研究结果,东北黑土区种植模式以连作为主,轮作为辅。具体包括玉米连作、水稻连作、大豆连作等连作模式和以米豆轮作为主的轮作模式,面积占比分别为38.27%、18.46%、10.32%、25.98%。米豆轮作又可细分为米豆两年轮作、米米豆三年轮作和豆豆米三年轮作,分别占轮作面积的44.14%、34.46%、21.40%。(2)黑土区种植模式的格局分析。农业再生产是自然再生产与经济再生产相结合的过程,在自然地理条件的约束下,种植模式也呈现明显的地域分异特征。总体来看,玉米连作集中分布于松嫩平原区南部,水稻连作集中分布于三江平原区,大豆连作和米豆轮作则集中分布于松嫩平原区北部。在宏观层面,各类种植模式的水平地带性分异规律显著,玉米连作在温度和湿度上的梯度分异特征均非常明显,水稻连作仅在湿度上的梯度分异特征非常明显,大豆连作和米豆轮作在温度和湿度上的梯度分异特征均不明显。在微观层面,各类种植模式的空间集聚特征明显;种植模式间存在“大豆连作→豆豆米三年轮作→米豆两年轮作→米米豆三年轮作→玉米连作”的空间过渡规律。(3)黑土区种植模式区划。黑土区自然地理条件分异明显,种植模式在各地区的比较优势是客观存在的,对种植模式进行区划可以为高效利用农业自然资源提供依据。本研究考虑热量、水分、光照、地貌、种植模式5个指标,“自上而下划分”和“自下而上合并”相结合,将东北黑土区划分为13个种植模式区域,例如大兴安岭低山丘陵温凉中湿大豆连作区、小兴安岭台地温凉中湿大豆连作区、大兴安岭低山丘陵温暖半中湿米豆轮作区等。在分区基础上,根据各分区的特征,以耕地保护和农业发展为导向,因地制宜提出区域发展建议,并从轮作补贴、丘陵山区农业机械化、种植模式弹性调整制度3个方面提出保障措施。

关键词：东北黑土区种植模式轮作地学信息图谱种植模式图谱区划

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