黄土高原苹果园绿色发展状况调查与生草生态系统服务评估

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自黄土高原实施退耕还林(草)工程实施以来,黄土高原的苹果产业发展快速,种植面积不断增加,黄土高原成为了全球最大的苹果优生区,苹果成为当地农业经济发展、农民增收的方式很重要的方式之一,苹果在黄土高原发展中占据重要地位。长期以来,我国黄土高原苹果主产区大部分农户都采取了小型、分散的种植方式,对果树的管理很难进行全面的监督,因此果农的实践操作可能对生态系统产生负面影响,这对我国苹果产业的绿色可持续发展造成了很大的制约。本研究采用了调查问卷、实地采样分析和整合分析结合的手段,以黄土高原的苹果园和苹果农为研究对象,分析黄土高原苹果园绿色发展现状及其影响因素和实现途径,为实现黄土高原地区苹果产业的绿色,可持续发展提供科学的理论依据。主要得出以下结论:(1)揭示了黄土高原苹果园绿色发展现状。目前黄土高原的土壤管理方式仍以清耕为主,生草模式未被广泛应用,清耕果园占被调查果园约为64.21%;黄土高原苹果园多为旱作苹果园,水资源短缺,灌溉条件差;调查结果显示黄土高原苹果园施肥多以化学肥料为主,70.31%的果农主要施肥为化学肥料,施肥次数多为2-3次,时间集中在3、6、9月;病虫害的种类繁多,其中腐烂病最为严重,虫害则是蚜虫和叶螨较为频繁,主要用喷洒农药防治;果农对于绿色发展的认知程度相对较浅。(2)明确了有机碳和p H分布及有机碳的影响因素。0-100cm黄土高原果园的有机碳变化幅度较大,平均含量为4.68g/kg,总体偏低。0-100cm,土壤p H变化幅度比较小,平均值为8.05,总体呈弱碱性。黄土高原果园有机碳含量与果园面积、苹果园产量、果园施肥量相关,果园土壤有机碳含量随着果园面积的增加而减少,随着果园施肥量的增加而增加,与果园产量呈现一元二次回归关系,其临界值为23000kg/hm~2。通过利用二元Logistic回归模型来对农户采取果园生草方式的影响因子进行探讨,结果发现黄土高原范围内果园的面积、灌水次数以及在果园管理中是否考虑环境的环境关注度对黄土高原农户采取果园生草方式的影响有显著的正向影响;而利用本问卷分析果树树龄、果园产量、果农年龄、种植年限、果园成本对应变量无影响。(3)整合分析了生草对果园生态系统服务功能的影响。果园生草复合系统显著提高了果实产量与可溶性固形物含量等供给服务功能,土壤有机碳含量与土壤含水量等调节服务功能,及土壤全氮含量等支持服务功能,5项指标的平均增长率分别为20.7%、5.1%、24.7%、8.1%、及15.6%;生草对可滴定酸和土壤温度的影响为负效应,较清耕果园分别平均降低了10.8%和10.6%,但这种负效应实际上提高了鲜食水果的品质和避免高温对果树的伤害,因此有利于果园生态系统服务功能提升。果园类型、生草种类、气候、海拔等均对果园生草的生态系统服务效应产生了重要影响,其中果园类型、气候、海拔对供给服务的影响最为显著。综上所述,黄土高原苹果园的绿色发展还存在一些问题,生草作为果园绿色发展的一种技术,与清耕果园相比,显著增加了果实产量,改善部分果实品质,提高了土壤水分,降低了土壤温度,改善了果园的微气候,提升了果园的供给、调节和支持服务水平。全球数据整合分析结果为我国果园通过生草实现可持续集约化提供了有力的证据。然而,由于目前的生草模式还存在着许多问题,对此问题的认识也不够深入,从而制约了其大面积推广。所以黄土高原目前的土壤管理方式仍以清耕为主。根据调查结果显示,生草模式在黄土高原推广应首先需要解决水资源短缺的问题。
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