8 S& M- v& Z% R0 i水土流失是威胁农业可持续发展的重要因素之一。作者通过在匈牙利西南部进行16年田间定位试验,探究保护性耕作对田间径流(RO)和土壤流失(SL)的影响,并采用随机森林建立模型确定影响田间径流与土壤流失的主要因素。
1 d5 m# I" p# d
B: Z% S. \- m
' P, s% L5 q- {
- X1 F* K$ D! }% D+ | 研究发现,与翻耕相比(PT),保护性耕作方式(CT)下土壤水稳性团聚体含量提高10.4%,有机质含量增加0.5%,提高了蚯蚓丰度;同时降低了75%的地表径流和95%的土壤流失。通过将影响田间径流和土壤流失的相关因素(耕作方式、作物种类、植被覆盖、发生时间、降水量、降水强度、降水持续时间)采用随机森林模型进行建模,结果显示:耕作方式是影响田间地表径流和土壤流失的最重要因素。; J' v3 h0 o2 f3 Q. p% K
/ I# }& X, }: _6 D2 w
( u n* [, P& K7 Z% n6 U7 }6 Y6 t 5 G# {" t' D. h4 J) R/ ~, ~
+ o4 _3 p- ^1 ]) k/ ~ v, ]4 g
! \ w1 ^ S I, x! R4 Q
# i3 H! p, X% P3 v& J
5 \& J5 [$ |* }, {
与翻耕相比,保护性耕作可以减少地表径流和土壤流失。虽然两种耕作方式年均土壤流失量均小于2 t/ha,但翻耕方式下有5个年份土壤流失量超过安全阈值。7 q& O: z" U$ P& [: }' w2 \
5 Y ?; i/ `3 p' W) O6 L
# }- e7 L! p' K3 @5 d, h$ R) K
7 t" N, @$ _$ T4 R# |, h x
! N# Z3 B$ f0 ^* x + q. ~0 G6 L) J4 `5 ?
* G4 T; K6 f \
% m% c- a( w& Q& l4 d 在4种建模中,影响田间地表径流和土壤流失的最重要因素均为耕作方式。对于所有作物类型,降水强度是影响土壤流失的第二重要因素;降水强度、降水持续时间以及作物类型的联合作用是影响地表径流的重要因素。
: w9 P# I. c9 h9 ]) E3 l9 s
0 J' q( N+ e: q0 ~/ c$ b ) ~3 x, _; `4 O) [
) {8 c9 @ x: N4 Z& B$ T4 @* m: X
对于玉米来说,降水持续时间、植物覆盖度以及降水强度是解释地表径流的重要因素;而对于土壤流失,植物覆盖度、发生时间以及降水强度起决定性作用。! E; U" Y$ U' @
: `( W4 Y: O7 ^
" L }2 x) ?3 @% P9 p' m+ R / _/ o( t4 m4 ^4 s' @
因此,保护性耕作可以有效缓解水土流失。随机森林模型可以运用于预测水土流失。
, ?" q0 U/ p9 s0 ^
; O& M R& O3 G. F( K& B: \- f
, C3 k8 P& y# Q! L0 h# C<hr>投稿者:高峰 博士研究生
6 v" O' F+ ^! H d2 n+ n( g
$ k0 U5 U( [# M4 a审核导师:王宁 教授 |王慧 助理研究员 |