湖北农业科学

陈茜, 何真, 方鹤楠, 赵雪梅, 陆国稳, 薛凯仁

2023, 62(3): 1-7. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.001

摘要 ( 336 )

PDF (3364KB) ( 182 )

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利用中国科学院30 m分辨率的土地利用影像与粮食产量数据,借助景观生态学方法和空间统计分析手段,在景观级别、乡镇尺度上探究潜江市水田、旱地景观破碎效应同粮食产量变化的相关关系。结果表明,2010—2018年研究区的粮食产量基本维持稳定;东南部乡镇耕地的内部结构基本维持稳定,其余各乡镇呈现增加的变化态势,且这些乡镇在2010年后也大多转增为减;水田景观破碎效应受斑块数量的影响较大,旱地景观破碎化受斑块形状和内部结构的影响较大。为保障区域粮食产出均衡,应重点改善区域的旱地景观形状,治理内部结构破碎化,保障区域产粮安全。

多尺度下长浏平丘陵区耕地质量关键要素识别研究

侯磊, 段建南, 李萍

2023, 62(3): 8-15. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.002

摘要 ( 287 )

PDF (4288KB) ( 184 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为进一步保护和提升耕地综合质量,识别耕地质量关键要素,选取长浏平丘陵区为研究区,运用地理网格与空间自相关分析方法,以60 km为特征尺度划定三级研究尺度,综合评价并揭示不同尺度下耕地质量各构成要素空间相关程度及变化规律。结果表明,所有耕地质量构成要素均显示出空间正相关性。其中,灌溉保证率、有机质含量、耕层质地3要素不论基于何种尺度,均为影响耕地质量的关键要素。此外,耕地集中连片程度与破碎度在二、三级尺度上显示为耕地质量的关键要素;耕地本底质量对耕地整体质量贡献最大,空间质量及生态质量次之;随观测尺度增大,耕地的空间质量与本底质量各要素的Moran's I随即增大,而生态质量要素的Moran's I则随尺度变大而减小。

不同石砾含量土壤对降香黄檀矿质元素分配的影响

席英卓, 刘震, 文黎, 覃桂丽, 田龙, 杨振德, 玉舒中

2023, 62(3): 16-20. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.003

摘要 ( 259 )

PDF (1790KB) ( 126 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

以不同石砾含量的土壤模拟不同石漠化程度的土壤条件,采用盆栽的方法研究降香黄檀（Dalbergia odorifera）体内矿质元素的分配规律。结果表明,降香黄檀叶的N、K、Ca、Mg元素含量普遍高于茎、根中相应元素含量。不同石砾含量对降香黄檀矿质元素的分配规律存在影响,随着石砾含量的增加,降香黄檀的Ca、Mg含量整体呈上升趋势;不同石砾含量条件下,降香黄檀N元素的含量变化不明显,但P、K元素的含量变化较明显。揭示降香黄檀在石漠化环境下矿质元素分配规律,为石漠化的科学治理提供参考。

基于主成分分析的酒泉市农田土壤肥力评价

邓喜明, 吕铎, 吴晓婷, 冯涛, 张美珍, 朱建强

2023, 62(3): 21-24. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.004

摘要 ( 330 )

PDF (1499KB) ( 111 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为评估酒泉市农田土壤肥力状况,以期为农业可持续发展提供数据支撑。以酒泉市5县（市、区）农田土壤为研究对象,测定土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和pH 6项肥力指标,采用主成分分析法对其土壤肥力进行综合评价。结果表明,酒泉市农田土壤有机质和氮素普遍偏低,磷素丰富,钾素中等,pH偏碱性,农田土壤养分的空间分布存在一定的不均匀性,但变化不大。主成分分析表明,引起酒泉市农田土壤肥力变化的主要因子为有机质,酒泉市农田土壤综合肥力从高到低依次为肃州区、瓜州县、敦煌市、玉门市、金塔县。综上,酒泉市的土壤肥力总体水平良好,建议遵守补充有机肥和氮肥、减施磷肥及稳施钾肥的原则。

大兴安岭南麓农田土壤养分空间异质性分析

刘战勇, 张佳倩, 李娟, 张向前, 厉雅华, 张德健

2023, 62(3): 25-29. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.005

摘要 ( 258 )

PDF (1912KB) ( 124 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

以大兴安岭南麓阿荣旗农田土壤为研究对象,探索阿荣旗农田土壤养分空间异质性。结果表明,阿荣旗农田土壤有机质、全钾、全磷、全氮含量分别为47.48、29.31、1.57、2.27 g/kg,土壤养分总体含量丰富,适宜作物生长,土壤各养分变异度均在10%~100%,为中等变异程度且各样点单因素显著,各样点存在显著的空间异质性。为合理优化施肥方案,改善耕作方式,实现阿荣旗农田各样点土壤养分平衡、地力提升提供科学依据,为构建大兴安岭南麓耕地地力评价体系提供理论支撑。

自然生草有机覆盖对低纬高原地区雨养桃园生理生态效应的影响

于菲, 王发林, 张晏, 陆琳, 仇明华, 汪懋华, 李莉

2023, 62(3): 30-34. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.006

摘要 ( 268 )

PDF (1510KB) ( 108 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

以自然生草有机覆盖区域（秋冬季辅以撒播紫花光叶苕子种子）为试验对象,清耕制区域作为对照,研究自然生草有机覆盖对土壤含水量、土壤容重、土壤温度、桃树春梢生长、桃树品质的影响,结果表明,在低纬度高原地区的雨养桃园,自然生草有机覆盖可以提高土壤含水量、降低土壤容重、降低土壤温度、促进桃树春梢的生长,自然生草有机覆盖区域桃树果实的产量、总糖含量、维生素C含量都显著高于清耕制区域的桃树。

重庆市万州区西部土壤氟地球化学特征及生态效应

鲍丽然, 王佳彬, 刘剑锋, 李瑜

2023, 62(3): 35-39. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.007

摘要 ( 253 )

PDF (2567KB) ( 113 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

利用1∶50 000土地质量地质调查数据,分析了三峡库区万州区西部地区土壤氟的地球化学特征,初步评价了氟的生态效应。结果表明,研究区表层土壤氟含量平均值为578.4 mg/kg,略高于全国表层土壤均值,空间分布格局受地层控制作用明显,水平剖面中土壤与岩石样品氟含量呈显著正相关,土壤氟与成土母岩具有较好的继承性。土壤氟地球化学评价结果显示,研究区局部土壤氟过剩,主要分布于三叠系地层区。氟生态效应调查显示,地表水氟含量偏高,但未超出国家标准;部分地区农产品出现氟超标现象,建议高度重视并展开深入研究。

重庆南部碳酸盐岩地区耕地土壤镉含量特征与风险评价

余飞, 余京, 王佳彬, 徐姝姝, 罗恺, 李瑜, 王宇, 王锐, 张云逸

2023, 62(3): 40-46. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.008

摘要 ( 254 )

PDF (1911KB) ( 227 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为了解重庆碳酸盐岩地区耕地土壤镉（Cd）的含量特征,在南部碳酸盐岩地区采集131个耕地土壤样品,并在非碳酸盐岩地区采集162个耕地土壤样品作为对照,分析测定土壤Cd含量及pH,基于地统计法、潜在生态风险指数法和健康风险评价法对土壤Cd污染状况、潜在生态风险以及对成人和儿童的健康风险进行评价。结果表明,碳酸盐岩地区耕地土壤Cd平均含量为0.571 mg/kg,明显高于非碳酸盐岩地区（平均含量为0.305 mg/kg）,与土壤环境质量标准值（GB 15618—2018）相比,碳酸盐岩地区耕地土壤Cd含量有48.1%的点位超过风险筛选值,非碳酸盐岩地区耕地土壤Cd样点超标率为29.6%,呈不同程度的Cd富集。从空间分布来看,研究区耕地土壤Cd含量的高值区集中分布于南川区中部水江镇、东城街道、南城街道及南部金山镇地区,并呈现出强至极强的潜在生态风险。健康风险评价结果表明耕地土壤Cd的非致癌风险总指数HQ小于1,危害可忽略;致癌风险CR略大于10^-6,在尚可接受的水平。碳酸盐岩地区成人和儿童3种暴露途径的非致癌风险和致癌风险均高于非碳酸盐岩地区,且儿童的非致癌风险和致癌风险均高于成人,经口摄入是土壤Cd暴露风险的主要途径。

烟草连作病害土壤与连作非病害土壤的细菌群落差异性比较

邸慧慧, 王瑞, 谭军, 彭五星

2023, 62(3): 47-51. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.009

摘要 ( 281 )

PDF (1732KB) ( 109 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

通过对烟草连作病害土壤、连作非病害土壤及新垦植烟土壤细菌群落结构间的差异性比较,为以微生物手段减少烟草连作病害提供一定的理论依据。采用宏基因组高通量测序技术,测定分析三类土壤的细菌群落结构。结果表明,连作病害土壤细菌总OTUs与独有OTUs最多,群落结构相似,同源性高;连作病害土壤中的蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、假单胞菌属（Pseudomonas）、铁矿沙单孢菌属（Arenimonas）、厌氧绳菌属（Bellilinea）、节杆菌属（Arthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）占比显著高于连作非病害土壤和新垦土壤。连作非病害土壤样本间细菌群落结构差异较大,同源性较低。新垦土壤细菌慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、酸土单胞菌属（Aciditerrimonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、红游动菌属（Rhodoplanes）5个属所占比例较高,但硝化螺旋菌属（Nitrospira）占比较低,细菌群落结构各具自身特点。

中药渣搭配牛粪对蚯蚓生长及物料理化性质的影响

李杨, 马占飞, 马晓勇, 康俊港, 王亚博, 朱云迪, 左金艳, 姜国均

2023, 62(3): 52-57. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.010

摘要 ( 491 )

PDF (1485KB) ( 130 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决畜牧生产中大量粪污和中药渣对环境污染的问题,探索中药渣和牛粪资源化利用的新途径,试验设处理A[牛粪+黄藿口服液药渣（黄芪和淫羊藿煎煮后的药渣）]、处理B（牛粪+黄芪）、处理C（牛粪+淫羊藿）和处理D（牛粪,对照）对蚯蚓的后期幼蚓进行饲喂,观察各处理对蚯蚓的体重、体长以及最终的产茧量、蚓茧孵化时间和孵化率的影响。结果表明,4个处理下蚯蚓的生长趋势均为先升高后降低,黄藿口服液药渣可显著提高蚯蚓的生长和繁殖性能;蚯蚓堆肥可提高物料全氮含量和pH,降低有机碳含量,黄藿口服液药渣搭配牛粪进行堆肥还可提高堆肥产物全磷含量。

宣威市高海拔烟区三个烤烟品种适宜施氮量

潘义宏, 蔡宪杰, 邓涛, 张晓龙, 未启立, 马爱国, 吴姝俊, 刘云芳, 闫鼎

2023, 62(3): 58-64. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.011

摘要 ( 561 )

PDF (1483KB) ( 168 )

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为探究云南省宣威市高海拔烟区优质烤烟品种的适宜施氮量,于2020年采用田间试验研究了3个烤烟品种在高海拔烟区不同施氮量的经济性状、物理特性、外观质量、化学成分和感官评吸质量的差异。结果表明,云烟105施氮量为97.5 kg/hm²时,经济效益最好,施氮量为112.5 kg/hm²时,烤烟综合品质最好;云烟301施氮量为97.5 kg/hm²时,有助于提高烟叶化学成分的协调性、感官评吸质量及外观质量,且综合品质较好,施氮量为112.5 kg/hm²时,经济效益最好;中川208施氮量为97.5、112.5 kg/hm²时经济效益和综合品质均有较好的表现,施氮水平较低时,有利于提高烟叶感官评吸质量,并使经济效益最大化,施氮水平较高时,有助于提高烟叶内在化学成分协调性和外观质量的形成,经济效益较好。综合来看,在宣威市高海拔烟区,云烟105、云烟301和中川208的适宜施氮量为97.5~112.5 kg/hm²。

海藻套餐肥料对沾化冬枣产量和品质的影响

艾新帅, 杨正华, 袁乐斌, 卢波斯, 沈宏

2023, 62(3): 65-68. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.012

摘要 ( 232 )

PDF (1499KB) ( 107 )

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通过测定施肥前后冬枣（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao）种植区域的土壤理化性质及枣树的根系参数、养分吸收量、果实产量和品质等指标,评价了海藻套餐肥料的肥效。结果发现,与未施肥对照相比,海藻套餐肥料能显著改善土壤肥力状况,提高土壤微生物生物量碳和氮（P<0.05）。与施用常规市售肥料处理相比,施用海藻套餐肥料后提高了枣树0~20 cm土层的根长密度、根系活力和枣果产量,并显著提高了枣果可溶性固形物、维生素C、总糖、可溶性蛋白质含量（P<0.05）。这表明海藻套餐肥料能通过改善土壤肥力、提高土壤微生物活性,增加枣树根系生长和养分吸收,从而提高枣果产量及品质。

新型肥料在稻-油轮作制中的施用效果

熊又升, 熊汉锋, 谢媛园, 樊红霞, 徐小羽, 刘喻, 周剑雄, 刘威, 王时秋

2023, 62(3): 69-74. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.013

摘要 ( 260 )

PDF (1721KB) ( 145 )

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为探索轮作周期中不同肥料高效施用技术,通过田间定位试验,设置了不施肥（T1）、常规化肥（T2）、缓控释肥（T3）、稳定性肥料（T4）、BB肥（T5）和在T2的基础上增施生物有机肥（T6）6个处理,研究了不同肥料施用对稻（Oryza sativa L.）-油（Brassica campestris L.）轮作制度下作物产量及养分利用效率的影响。结果表明,与施用常规化肥处理相比,施用缓控释肥和在常规化肥基础上增施有机肥均可提高水稻和油菜及周年产量,大部分轮作年份达显著水平（P<0.05）;不同肥料处理均能提高稻-油轮作水稻季、油菜季及周年作物氮、磷、钾的吸收量和农学利用效率,其中以T6处理效果最好,氮、磷、钾吸收量和农学利用效率均与施用常规化肥处理差异达显著水平（P<0.05）,T3处理效果次之,除油菜季磷吸收量外,其他均与施用常规化肥处理差异达显著水平（P<0.05）。综合来看,湖北省稻-油轮作制中施用缓控释肥和增施生物有机肥效果较好,施用BB肥和稳定性肥料的效果略差。

陕西关中平原撂荒耕地空间分布格局

许晓婷, 王思恩, 焦俏, 邢东兴

2023, 62(3): 75-79. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.014

摘要 ( 294 )

PDF (2207KB) ( 84 )

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为有效解决陕西关中地区耕地撂荒问题,保障区域粮食安全,以横贯关中平原东西部的带状区域作为研究区,采用撂荒率、核密度分析、空间自相关分析等方法对研究区撂荒耕地空间分布格局进行研究。结果表明,研究区撂荒耕地以旱地为主,整体撂荒率不高,但撂荒率在持续上升;撂荒耕地主要分布在千阳县、陇县和凤翔县。撂荒耕地主要分布在核密度中高密度区和高密度区;高密度区和中高密度区主要分布在凤翔县东北部丘陵和千阳县北部山地区,中密度区主要分布在陇县、千阳县和凤翔县,中低密度区主要分布在陇县,低密度区在各县均有分布。研究区撂荒耕地存在空间集聚性,撂荒耕地冷点低集聚区主要分布在东部的大荔县、蒲城县和富平县,冷点较低集聚区分布在中部各县,热点较高集聚区主要分布在凤翔县,热点高集聚区主要分布在西部的陇县和千阳县。可通过大力开展国土综合整治,制定相关助农、利农政策,严格落实国家耕地保护政策等措施解决关中平原耕地撂荒问题。

洞庭湖生态经济区土地利用变化特征及地形梯度效应

张览岳, 毛德华

2023, 62(3): 80-87. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.015

摘要 ( 267 )

PDF (2735KB) ( 154 )

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以洞庭湖生态经济区为研究区域,依据湖南省土地利用数据以及DEM数据,通过构建土地利用动态变化度、地形位以及地形位分布指数,探究洞庭湖生态经济区的土地利用变化特征以及地形梯度效应。结果表明,洞庭湖生态经济区土地利用类型以耕地和林地为主,耕地、草地呈减少趋势,林地先减少后增加,水域先增加后减少,城乡建设用地快速扩张,未利用地面积不断扩大;耕地主要分布在低地形位,林地主要分布在中高和高地形位,水域、城乡建设用地和未利用地主要分布在低地形位,草地在各个地形位均有分布,但不具有分布优势;稳定变化型是主要土地利用变化图谱,持续变化型、反复变化型主要是低地形位的耕地、水域、未利用地之间的转化,前期变化型和后期变化型中,耕地、林地转变为城乡建设用地主要分布在中低地形位,退耕还林主要分布在中高地形位。基于上述分析,将洞庭湖生态经济区分为综合功能区、高品质乡村地区和生态保育区,并提出了相应的土地利用以及社会经济发展策略。

乌蒙山区土地利用垂直分布特征——以云南省寻甸县为例

付景, 段青松, 刘士鑫, 向冬蕾, 李建华

2023, 62(3): 88-95. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.016

摘要 ( 257 )

PDF (3722KB) ( 135 )

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以云南省寻甸县为例,运用空间自相关分析方法,研究8种土地利用类型在垂直方向上的分布特征。结果表明,8种土地利用类型在垂直尺度上都有较强的空间自相关性,在15个海拔梯度内分布不均匀,基本都是随着海拔的上升,数量先增加后逐渐减少,在15个海拔梯度内的土地利用结构存在差异。8种土地利用类型在垂直方向上呈现空间相关性,其中其他用地的空间自相关性最大,其次分别为园地、林地、工矿仓储用地、耕地、建设用地和水域及水利设施用地,草地空间自相关性最小。

基于生态优先的干旱区县域国土空间开发适宜性评价——以新疆叶城县为例

李潘, 高敏华, 马利刚

2023, 62(3): 96-103. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.017

摘要 ( 350 )

PDF (3249KB) ( 174 )

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以新疆维吾尔自治区叶城县为例,将国土空间开发模拟为生态保护和国土开发两个过程,运用最小累积阻力模型和空间分析方法构建叶城县国土空间开发适宜性评价体系。结果表明,叶城县国土开发适宜区总面积为27 359.86 km²,生态保护适宜区总面积为968.84 km²,整体呈中心发散、带状分布的格局,并将叶城县域划定为生态保护区（占比81.79%）、保护开发区（占比14.79%）、开发保护区（占比2.78%）和开发建设区（占比0.64%）。运用最小累积阻力模型进行国土空间开发适宜性评价可更贴近干旱区县域客观实情。干旱区生态环境脆弱,国土空间开发工作对生态环境影响大,应持续推进生态文明建设工作,提高国土空间开发质量,落实耕地保护并进行土地改良,加强区域生态环境保护和修复,不断优化开发格局,推动适宜性评价、适宜区功能与规划建设相适应。

多尺度视角下中国城镇化与生态环境的交互关系

曹万云, 卢飞霞, 马佩坤, 夏梦莹, 刘玉梅, 赵志闯, 宋义和

2023, 62(3): 104-115. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.018

摘要 ( 241 )

PDF (4957KB) ( 149 )

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基于距离协调度模型、Tapio脱钩模型和地理加权回归模型对全国层面多尺度视角下城镇化与生态环境的交互关系及其影响因子进行系统分析。结果表明,2008—2018年,城镇化水平空间差异明显,城镇化水平较高地区呈“点”“团”状分布,短期内城镇化水平变化相对稳定;生态环境质量空间格局呈总体稳定、局部向好的特征。城镇化与生态环境协调发展度总体呈上升趋势,处于勉强协调水平,区域间协调水平差距缩小;协调发展度空间集聚特征明显,高值区分布比较分散,区域间的脱钩指数差距缩小。科技投入强度与城镇化率对生态环境影响程度较大,且为全局正相关。珠三角城市群城镇化与生态环境协调发展程度最高,黔中城市群协调水平有待提升,辽中南与哈长城市群城镇化发展与生态环境保护相对滞缓。

长江三角洲城市群城镇用地扩展的时空特征及驱动因素分析

张雪婷, 卢宾宾, 余丹林, 郑江华

2023, 62(3): 116-124. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.019

摘要 ( 228 )

PDF (5062KB) ( 190 )

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选取长江三角洲城市群1995—2015年的城镇用地监测数据,采用城镇扩展强度指数、分形维度以及城镇化率3个指标分析其城镇用地时空演变特征,并基于GWR对其演变的驱动力进行分析。结果表明,长江三角洲城市群城镇用地扩展强度整体呈先上升后下降再缓慢上升的趋势,其中高速扩展型的城镇占总数的7.7%,中速扩展型城镇占总数的20.2%,低速扩展型城镇占总数的72.1%。1995—2015年长江三角洲城市群各省市的分形维数都有所增加,安徽省分形维数较低,变化幅度较大,江苏省较为平稳,上海市呈平稳上升趋势,且江苏省和上海市高于长江三角洲城市群的平均水平。1995—2015年,经济、医疗卫生、教育是长江三角洲城市群南部城市的主要驱动力,第一产业、交通运输和人口则是北部城市的主要驱动力。从空间维度视角来看,1995年经济和医疗卫生是浙江省和上海市的主要驱动力,随着时间的推移,人口是城市群北部的主要驱动力,医疗卫生是城市群南部的主要驱动力。

耕地多功能评价研究

王潓琳, 刘新平

2023, 62(3): 125-129. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.020

摘要 ( 197 )

PDF (1442KB) ( 92 )

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耕地功能在人们需求多样化以及社会经济发展的驱动下已呈现出多样化的特点,开展耕地多功能评价不仅能够帮助公众树立耕地多功能价值观,还可以因地制宜提高耕地综合效益。通过研读耕地多功能评价的相关文献,认为耕地多功能源自于农业多功能,耕地多功能评价整体呈现出由“单一评价”向“综合研究”的趋势,具体表现在耕地多功能化、数据多源化、方法集成化、分析多维化。基于此,讨论了耕地多功能评价存在的不足,并分析了耕地多功能评价的研究趋势。

不同钝化处理与叶面阻控剂对Cd污染稻田的修复效果

王进文, 顾祝禹, 皮杰, 唐东海, 周志远, 张建云

2023, 62(3): 130-134. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.021

摘要 ( 256 )

PDF (1727KB) ( 109 )

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在湖北省荆州市松滋市纸厂河镇受Cd污染地区开展大田试验,分析不同钝化处理与叶面阻控剂对土壤中pH、有效Cd及糙米中Cd含量的影响。结果表明,不同处理能够在一定程度上提高土壤pH（0.16%~6.06%）,降低土壤中有效Cd含量,与对照相比,土壤有效Cd含量降低了3.57%~33.33%。叶面阻控剂对土壤pH和有效Cd含量无显著影响,但能有效抑制Cd在水稻植株内的转运,降低糙米中Cd含量。土壤调理剂、重金属钝化剂能够适当调节土壤pH,降低土壤有效Cd含量,进而降低水稻对Cd的吸收。3 750 mL/hm²叶面阻控剂+1 200 kg/hm²土壤调理剂+1 200 kg/hm²重金属钝化剂处理效果最好,糙米中Cd含量最低,土壤中有效Cd和糙米中Cd含量分别下降了33.33%、44.95%。

藻菌生物膜处理含镍废水及其胞外聚合物变化研究

任芸芸, 张莎, 裴挫萍, 张志林

2023, 62(3): 135-140. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.022

摘要 ( 205 )

PDF (2207KB) ( 102 )

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为探究藻菌生物膜处理含镍废水的可行性,对自然城市水体的藻菌富集挂膜得到藻菌生物膜,并在不同运行参数下对含镍溶液进行处理,研究镍的吸附量及藻菌生物膜胞外聚合物（EPS）含量在不同条件下的变化。结果表明,经富集挂膜的藻类属于绿藻门小球藻属,其对含镍废水有较高的处理效果,在pH为8、温度为35 ℃时处理效果最佳;且能在3 d内达到镍吸附平衡,去除率达70%以上,同时,藻菌生物膜多聚糖含量随时间的变化与镍吸附量呈一定的正相关,证明其为镍吸附中的主要作用物质,而ATP含量则更能反映藻菌生物膜受胁迫的过程。藻菌生物膜在镍的胁迫下,胞外聚合物含量随胁迫程度升高而减少;从吸附量来看,其对镍的耐受值为10 mg/L,在此范围内,吸附量随镍浓度的升高而升高,最高达2.358 mg,继续升高镍浓度则吸附量明显下降。

1988—2018年嘉陵江流域入河氮素时空演变特征及来源解析

张名瑶, 文雯, 钟泳林, 吕明权, 高绣纺

2023, 62(3): 141-148. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.023

摘要 ( 205 )

PDF (4486KB) ( 168 )

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基于Global News-2模型,计算嘉陵江流域1988、1999、2007、2018年的入河氮素负荷量,并用嘉陵江流域水文站氮素通量进行验证,分析入河氮素的时空分布特征及来源。结果表明,Global News-2模型较好地模拟了嘉陵江流域的入河氮素负荷量,1988—2018年入河氮素负荷增加约38万t,由6.3×10⁵ t增加到10.1×10⁵ t;入河氮素负荷时空差异明显,受径流影响较大,涪江、渠江水系是嘉陵江流域氮素的主要来源地,两个流域的氮素贡献约占70%;不同县市、不同利用类型土地的氮素负荷差距较大,耕地和居住地的氮素负荷值高;化肥施用是首要来源,贡献了流域31.6%~49.0%的氮素。

南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价

王璟, 陈碧珊, 叶林海, 卢芷晴, 钟诗明, 李炎松, 李烨, 冯婷婷, 宋军霞

2023, 62(3): 149-156. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.024

摘要 ( 217 )

PDF (2587KB) ( 124 )

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采集雷州市南渡河上、中、下游26个土壤样品,利用气相色谱法测定残留在土壤中的有机氯农药,并利用健康风险评价模型和主成分分析对广东省雷州市南渡河沿岸水稻田土壤中有机氯残留所致风险进行评价。结果表明,南渡河沿岸水稻田土壤中六氯苯、o,p′-滴滴伊、p,p′-滴滴伊、o,p′-滴滴滴、p,p′-滴滴滴、o,p′-滴滴涕、α-666等均有检出,其中六氯苯检出率最高,为96.15%,p,p′-滴滴伊检出率为92.31%,p,p′-滴滴滴和o,p′-滴滴涕检出率分别为84.62%和76.92%。这些成分是农用地土壤有机氯残留的主要污染来源,其中DDT异构体p,p′-滴滴滴、o,p′-滴滴涕、p,p′-滴滴伊、o,p′-滴滴伊、o,p′-滴滴滴5个变量在第一主成分上有较高载荷,可能与过去喷施三氯杀螨醇有关。流域内有机氯农药残留差异明显,总体表现为中游>下游>上游。健康风险评价结果显示,各类有机氯污染对人体的健康风险较低,属于可接受水平。

南阳市某畜禽养殖场地下水污染因子识别及风险评价

石国伟, 李亚松, 刘雅慈, 曹胜伟, 敦宇

2023, 62(3): 157-164. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.025

摘要 ( 226 )

PDF (2380KB) ( 136 )

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以南阳市内乡县某畜禽养殖场为研究对象,在其周边地区共采集地下水样品11个,测试指标包括常规指标35项及抗生素指标24项,运用数理统计、Piper图、相关性分析、污染指数法、健康风险评价模型等方法,系统开展了水化学分析、地下水质量评价、污染评价和健康风险评价。结果表明,养殖场周边地下水特征污染因子为总硬度、硝酸盐、铅、铁和锰等,浓度相对较高的抗生素组分有交沙霉素、林可霉素、诺氟沙星、达氟沙星、氟甲喹等,其中林可霉素风险性最高。健康风险评价表明,非致癌风险主要由硝酸盐氮和铅以口摄入造成,非致癌健康风险指数最大值分别达0.908和0.875,已经接近风险阈值。最后结合研究区地质条件和人为因素剖析了污染成因。

基于CA-Markov模型的滦河上游流域生态承载力时空动态模拟

胡星星, 陈星, 卢娟娟, 陈霞, 张其成

2023, 62(3): 165-172. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.026

摘要 ( 209 )

PDF (4093KB) ( 147 )

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以2000、2010和2020年3期土地利用数据为基础,采用生态系统服务价值改进的生态足迹模型核算滦河上游流域各期总体和不同地类生态承载力总量,绘制生态承载力空间分布图,分析其历史变化趋势和空间分布特征。并基于CA-Markov模型模拟流域2030年的土地利用格局,对该流域未来生态承载力进行了预测。结果表明,滦河上游流域建设用地和水域面积增长迅速,林地和草地互相转换活跃,草地转出居多,但仍是该流域主导地类。伴随着活跃的地类转换,流域生态承载力总体呈先减少、后增加的趋势。预测结果表明,2020—2030年预测该流域生态承载力将从1 844 795 ghm²增加至2 032 204 ghm²,增长了10.16%,水域对该流域生态系统承载力贡献作用十分突出。滦河上游流域生态承载力总体格局呈西北高、东南低的特征,内部单元随时间变化在空间上呈斑块聚集状。

黄河流域三生空间耦合协调的时空演化分析

王蕾, 詹濮源, 郭悦

2023, 62(3): 173-181. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.027

摘要 ( 220 )

PDF (1738KB) ( 114 )

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利用黄河流域2003—2018年相关数据,结合耦合协调模型,测算黄河流域三生空间耦合度及耦合协调度,并进行时空演化分析。结果表明,黄河流域三生空间耦合度逐年上升,经历了从拮抗时期向协调耦合时期的过渡;耦合协调度呈波动上升的趋势,近80%的地区由极度失调改善至轻度失调,但区域差异不明显;三生空间两两之间的耦合协调度不断上升,但“生活-生态”功能耦合协调度增长速度小于“生产-生活”耦合协调度和“生产-生态”耦合协调度。

辽宁省NDVI时空变化及其与地形因子的关系

海燕, 何孟琦, 孙咏琦, 郑舒元, 王建雄

2023, 62(3): 182-186. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.028

摘要 ( 205 )

PDF (2719KB) ( 141 )

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通过MODIS的月合成NDVI产品和辽宁省的地形数据（包括高程、坡度、坡向）,分析2001—2020年辽宁省的NDVI时空变化情况及其与地形因子的相关性。结果表明,辽宁省20年内的植被情况总体上呈轻微改善状态,空间上植被退化地区面积较小,改善地区面积较大。受辽宁省海拔较低的情况影响,研究区内整体气温不会随海拔升高而下降,故辽宁省高程与NDVI成正比,海拔越高,NDVI越大。NDVI随着坡度的增加呈先上升后下降的趋势,在急坡时NDVI最大。坡向与植被的关系较弱,没有明显差异,北面略高于南面。

秸秆还田对畜禽粪污土地承载力的影响

王圣伟, 周永馨, 王丽霞, 徐皓, 王文飞, 邵蕾

2023, 62(3): 187-193. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.029

摘要 ( 202 )

PDF (1498KB) ( 151 )

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为完善种养结合、促进循环农业发展提供参考依据,通过猪当量法和求和法分别计算秸秆还田和不还田情况下的畜禽粪污土地承载力,分析秸秆还田对畜禽养殖发展潜力与产业布局的影响。结果表明,相较于猪当量法,求和法计算的黑龙江省粪便排泄量和粪便磷养分供给量分别提高37.5%、28.5%,氮养分供给量降低28.8%;畜禽粪污氮土地承载力提高40.4%（不还田）和9.4%（还田）,磷土地承载力降低22.1%（不还田）和8.4%（还田）。秸秆还田后,全省氮、磷土地承载力分别降低70.1%、67.7%（猪当量法）和76.7%、62.0%（求和法）。在还田和不还田情况下所求得全省氮承载力指数分别为1.23、4.10（猪当量法）和1.34、5.76（求和法）,全省磷承载力指数分别为1.60、4.94（猪当量法）和1.46、3.85（求和法）。秸秆不还田情况下,2种方法计算的所有市（地区）养殖量未超过最大养殖量（以氮和磷为基准的土地承载力）;秸秆还田情况下,鹤岗市、绥化市、大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及大庆市的养殖量超过以磷为基准的最大养殖量（猪当量法）,大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及齐齐哈尔市、绥化市、牡丹江市、大庆市的养殖量超过以磷为基准的最大养殖量（求和法）。秸秆还田输入的养分降低了土地消纳的粪污量和畜禽养殖潜力。

基于地理探测器方法的湖北省人口分布与自然环境的耦合关系

王江徽, 周鹏, 秦朝, 刘雅婷, 王润泽

2023, 62(3): 194-201. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.030

摘要 ( 179 )

PDF (3516KB) ( 74 )

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以LBS网络人口位置数据为基础,结合不同自然环境因子,利用GIS与地理探测器软件进行不同自然环境对人口空间格局的影响作用分析。结果表明,①湖北省人口空间格局呈明显的东密西疏、南聚北分特征;②对人口空间格局分布的影响力强度由大到小的自然环境因素为年平均气温、平均高程、相对高差、地表粗糙度、河网密度、年平均降水量、相对湿度、干燥度、净初级生产力;③不同自然环境影响因子之间,除年平均降水量与相对湿度不具有显著性差异外,其他因子之间皆具有显著性差异;④任意两类自然环境因素叠加对人口空间格局的影响方式为双因子增强或非线性增强。

青海省班玛县森林资源生态价值核算研究

张志, 钱玉萍

2023, 62(3): 202-207. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.031

摘要 ( 181 )

PDF (2152KB) ( 121 )

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以青海省班玛县为例,运用替代工程法、市场价格法、影子价格法等方法对该地2020年森林资源生态价值进行核算与分析。结果表明,班玛县2020年森林资源生态价值总量为196.43亿元,其中涵养水源价值、固碳制氧功能价值、水土保持功能价值和生物多样性价值这4种生态价值是班玛县森林资源的主要生态服务功能价值,占总价值的93.92%。针对研究结论,提出优化森林资源保护管理政策与制度、建立科学合理的生态效益补偿机制以及加大资金投入和政策扶持力度等建议,以期为森林资源保护管理提供技术支撑,也为其他地区的森林资源生态价值核算提供案例参考与方法借鉴。

西南地区美丽乡村空间分布特征及影响因素

张淼, 陈亚颦, 杨强, 郭怡

2023, 62(3): 208-212. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.032

摘要 ( 211 )

PDF (3102KB) ( 128 )

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以西南地区（云南省、贵州省、四川省、重庆市）2010—2022年中华人民共和国农业农村部公布的中国美丽休闲乡村（本研究简称美丽乡村）数据为基础,运用最邻近点指数、核密度分析、标准差椭圆、叠置分析等方法,探析西南地区美丽乡村的空间分布特征及影响因素。结果表明,西南地区美丽乡村空间分布存在明显的聚集特征,呈现出多核心不均匀分布特征;其空间分布始终呈现东北—西南格局,重心总体由西南向东北转移。自然环境条件是美丽乡村空间分异形成的基础;而人文因素对西南地区美丽乡村的空间分异起到驱动作用。

极端环境固氮微生物研究进展

袁嘉琳, 王玉璟, 王龙, 刘杰

2023, 62(3): 213-217. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.033

摘要 ( 240 )

PDF (1463KB) ( 248 )

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生物固氮是整个地球氮素循环中的重要环节,是极端环境初始生产力的主要来源,对全球生态系统的影响巨大,长期以来备受国际关注。本研究对近年来有关海洋（包括深海）、南北极地、高山、高原、冰川等极端环境固氮微生物及其作用研究进展进行了简要综述,同时就今后相关研究方向提出一些设想与展望。

气候背景下林麝适宜生境的最大熵模型（MaxEnt）研究

赵金鹏, 王庆, 郑程莉, 胡婧媛, 王茹琳, 姜淦

2023, 62(3): 218-223. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.034

摘要 ( 199 )

PDF (4017KB) ( 135 )

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基于公开发表的林麝（Moschus berezovskii）在中国范围内地理分布数据和生境气候数据,利用刀切法提取影响林麝存在概率的关键气象因子,并运用MaxEnt模型与ArcGIS软件分析不同情景下林麝在中国的适生范围。结果表明,最暖季降水量、最干季均温、最湿季降水量、年均温、季节性温差、最湿季均温、最暖季均温、最干季降水量8个关键气候因子对林麝的分布有重要影响;利用受试者工作特征曲线检验林麝生境范围预测模型,得出模型预测结果达到优秀水平（AUC=0.993）。当前气候情景下,林麝生境适宜区主要分布在腾冲-漠河线以南,适宜生境面积为4.13×10⁶ km²,占中国国土面积的43%;RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种未来气候情景下,至2050s（2040—2059年）林麝高、中、低适生面积均有所减少,其中低适生面积减幅最大（达到50%）;2080s（2070—2089年）较2050s,RCP2.6和RCP4.5情景下林麝高、中、低适生面积有所增加,RCP8.5情景下则有所减少。以平原、丘陵地貌为主的林麝适生区东南区域,对未来气候条件的变化负面响应较明显,而以高山为主的西南地区则能够较好地应对未来气候条件变化,所以建议以西南地区为核心建立林麝保护区,并严格控制人员进入保护区,以达到更好地保护野生林麝的目的。

冬小麦-夏玉米农业气象自动化观测技术评估

张志红, 史桂芬, 李书岭

2023, 62(3): 224-229. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.035

摘要 ( 236 )

PDF (1436KB) ( 165 )

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2016—2020年在河南省郑州、鹤壁、黄泛区3个国家一级农业气象试验站,利用航天新气象科技有限公司、河南中原光电测控技术有限公司2个厂家5套观测设备,对冬小麦-夏玉米的发育期、冠层高度、密度、叶面积指数、干物质质量等进行连续自动化观测试验,并同时开展人工对比观测。结果表明,冬小麦发育期自动观测误差大都在4 d以内,返青、拔节误差在5 d以上,需辅以人工观测;冠层高度自动观测平均误差多在10 cm以下;生育期内密度波动较大,自动化观测效果较差。夏玉米发育期自动化观测误差大都在4 d以下,拔节、乳熟和成熟暂需辅以人工观测;密度、冠层高度自动观测效果较好。冬小麦和夏玉米发育期、生长状况评定、冠层高度及玉米密度自动观测效果较好,优化后可业务推广应用;而叶面积指数、干物质质量识别效果较差,尚不具备业务推广条件,需改进算法或识别技术。

基于气候适宜度的湖北省棉花相对气象产量丰歉年型探讨

汤阳, 秦鹏程, 刘志雄, 刘凯文, 肖玮钰

2023, 62(3): 230-234. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.036

摘要 ( 227 )

PDF (1802KB) ( 139 )

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基于1981—2020年湖北省棉花种植区共50个县（市、区）气象资料,选取光照、气温、有效降水量3个气候影响因子计算棉花各生育期气候适宜度,并采用熵权法对各生育期气候适宜度进行加权得到湖北省全生育期综合气候适宜度,构建了基于综合气候适宜度的棉花相对气象产量丰歉年型预报模型。结果表明,1981年以来湖北省棉花气候适宜度呈“降-升-降”波动趋势,棉花花铃期相对其他生育期更适宜棉花生长;播种期、蕾期变异系数较大,分别为21.9%和20.9%;所建立的相对气象产量预报模型历史回代完全一致及较接近的占比达到94.7%,2019年、2020年试报结果与实际丰歉年型完全一致,拟合结果较好,能够基本满足业务服务需要。

荆州市近68年寒露风变化特征及其对水稻（籼稻）的影响

邓艳君, 杨昌斌, 刘志雄, 叶佩, 刘诗慧, 刘凯文

2023, 62(3): 235-240. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.037

摘要 ( 217 )

PDF (2383KB) ( 235 )

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基于1953—2020年近68年荆州国家气象观测站气象资料,确定当前主要水稻品种的寒露风等级指标,分析荆州市寒露风的发生状况及演变规律,并以2020年为例,分析寒露风对水稻（籼稻）的影响。结果表明,不同水稻品种对低温抗性不同,籼型杂交稻寒露风指标应为连续3 d或以上日平均气温低于23 ℃、籼型常规稻寒露风指标应为连续3 d或以上日平均气温低于22 ℃。寒露风最早可发生在8月中下旬,最晚发生在10月初,9月中下旬至10月上旬中度、重度寒露风频率较高。2000年以后,寒露风始期提前较明显,且振幅加剧。2020年寒露风天气造成一季晚、虾稻、双季晚稻和再生稻不同程度的减产。从安全齐穗的角度考虑,荆州市籼型常规稻安全齐穗期为9月13日,籼型杂交稻安全齐穗期为9月12日,双季晚稻、一季稻、直播虾稻应合理安排播期。

基于FY-3D_TVDI的黑龙江省生长季干旱监测评估

徐作敏, 吴双, 吴英, 宫丽娟, 姜丽霞, 孙涛, 程春香, 谢连妮

2023, 62(3): 241-248. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.038

摘要 ( 188 )

PDF (4234KB) ( 173 )

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基于FY-3D气象卫星数据构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数（TVDI）,分析2020年生长季内黑龙江省主要农区干旱时空分布变化,并结合高程、坡度以及气象数据,分析TVDI变化影响因子。结果表明,2020年生长季黑龙江省农区TVDI空间分布具有较强的区域性差异,呈现北部、东部较湿润,西部、中部、南部较干旱趋势;东部农区TVDI主要分布于0.2~0.6属于正常或偏涝,其他农区有2次典型干旱事件的发生,干旱峰值位于5月中旬和9月上旬。以400 m 高程为分界点,小于400 m 高程区域的TVDI与高程呈正相关关系,大于400 m高程区域的TVDI与高程呈负相关关系;坡度分界点为3.5°,小于3.5°区域TVDI随坡度的增加逐渐增大,大于3.5°区域TVDI随坡度的增加缓慢下降。旬平均气温对TVDI的影响大于旬累计降水量,且平均气温对TVDI存在持续性的影响,持续时间可达1~2旬。

基于逐日SPEI的陇东黄土高原干旱特征分析

张天峰, 姜惠峰, 张可心, 车向军, 张雪姣, 何树洲

2023, 62(3): 249-256. doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.039

摘要 ( 195 )

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利用陇东地区8个国家级气象站1969—2020年逐日气象资料,采用计算逐日SPEI干旱指数,统计干旱频率和干旱烈度,基于Copula函数等方法,分析了陇东黄土高原干旱气候特征。结果表明,陇东地区出现干旱次数较多的是正宁、宁县、庆城;特旱较多的是华池、镇原,重旱较多的是合水、宁县,中旱较多的是环县、庆城,轻旱较多的是庆城和正宁。极端干旱过程旱段期间各站降水量差异较大,表明干旱空间分布和时间变化有局地性特征。各站SPEI干旱指数的年月际变化基本为同位相波动特征,即大部分年份都是同时干旱或湿润,但是干旱和湿润的程度有一定时空差异。各站各年干旱出现次数差异较大,20世纪90年代和2004—2013年干旱多发。Copula模拟结果表明,正宁站的BB1模型拟合效果最好,Fischer-Hinzmann和Roch-Alegre模型次之,其次为镇原站Marshal-Olkin和庆城站的t模型,西峰站和合水站的模拟效果最差。分析发现,SPEI干旱指数使得干旱在空间和时间上具有可比性,但也有其局限性,难以反映不同气候背景条件下的干旱差异,区域内气候湿润度最大地区与最小地区的干旱指数无明显差异,导致对易发生干旱地区总体上有偏轻的判断。

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