关于农业地貌研究

1、关于农业地貌研究史兴民 1,2( 1.陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安 710062; 2.咸阳师范学院资源环境与城市科学系, 陕西咸阳 712000)摘要系统总结了农业地貌中的 4 个主要的研究内容, 即地形要素、地貌类型、地表组成物质和现代地貌过程与农业生产的关系, 并指出了农业地貌研究的 5 个趋势。关键词 农业地貌; 研究趋势中图分类号s17文献标识码a文章编号0517- 6611( 2006) 20- 5314- 02study on the agr icultur al geomor phologyshi xing !min (college of tourism and e

2、nvironment science, shaanxi normal university, xian, shaanxi 710062; department of resourceenvironment and urban science, xianyang normal college, xianyang, shaanxi 712000)abstr act agricultural geomorphology plays fundamental roles in territory management and agriculture regionalization. based on r

3、eview of relative documents, in this paper, four research contents of agriculture geomorphology, namely the relation between elements of topography, geomorphology type, ground composite, present geomorphology process and agriculture production, were summed. at the end, five research directions of ag

4、riculture geomorphology were indicated.key wor ds agricultural geomorphology; research direction地貌与农业生产的关系非常密切, 一方面地貌是农业生产的场所, 控制着水、热的分配与地表物质的移动, 从而影响 着土地的利用方式和农作物的生长; 另一方面人类高强度的 农业生产活动对地貌的演化也有重要的影响。农业地貌研究 即探讨地貌各组成要素及其演化对农业生产的直接与间接、 有利与有害的影响, 为农业用地、农作物布局、农田基本建设 和合理发展农、林、牧等综合经营提供科学依据1- 2 。研究内容 主要有地形要

5、素、地貌类型、地表组成物质和现代地貌过程 对农业生产的影响以及农业区划等几个方面。差别2。再如对淮北地区地面微起伏对土壤盐分和大豆苗生长情况的统计也证明了这一点 ( 表 1) 。从表中可知虽然起 伏不大, 但盐分含量相差数十倍, 缺苗率变化也比较大。表 1地面微起伏对土壤盐分和大豆苗生长情况的影响2地表 10 cm 内土 壤含盐量 %大豆苗株高cm大豆苗主根 缺苗长度cm率%平地0.0880.1140.2620.4201186554330316979高于平地 5 cm 处 高于平地 8 cm 处 高于平地 12 cm 处地形要素与农业生产地 形 要 素 主 要 包 括 高 度 、地 形 起 伏

6、 、坡 度 、坡 向 、坡 型 等。地形要素往往会引起气候、土壤的垂直分带, 进而影响 土地利用方式和作物布局等。目前该方面的研究已经比较 成熟, 每一种地形要素对农业的影响都被系统总结2。地面坡度对农业生产的影响一方面不同的作物对耕11.3地的坡度要求不同, 另一方面农业用地方式、农业机械化和农田水利建设与坡度也有密切的关系。农业用地方式必须 考虑坡度的大小, 对于农耕地一般要求坡度在 15以内, 1520为 修 筑梯 田 的 坡 度 范 围, 25以 上 的 坡地 应 作 为 林 、牧 用地1。然而很多地区实际耕作中, 这一点并不为人们重视,如延河上游杏子河流域内 90 %的耕地为坡地,

7、其中 50 %的 耕地坡度大于 25, 结果其侵蚀量占到流域内输沙量的 61.4 %11。 地面坡度还会直接影响农业机械化。一般坡度在 8以下机 引犁可以工作, 坡度在增大, 耗油量增加, 耕作质量下降, 一般认为坡度 15是机耕的上限2。另外坡度还会直接影响排灌水平和工程设计。当坡度 大于 2时 , 进 行 地 面 灌 溉就 比 较 困 难; 坡 度 在 3以 下 就要 注意修建排水系统以防涝害。另外引水渠的修建也必须考 虑地形坡度的变化, 例如主干渠的延伸方向应该与大范围 内坡度一致, 其位置应该考虑使水流能够自动供给支渠。坡度对水土流失和作物产量也有密切关系, 坡度大, 水 土流失量大,

8、 土壤平均含水量低, 产量降低( 表 2) 1。表 2坡度与水土流失、土壤水分和作物产量关系1.1地形高度对农业生产的影响随着地形高度升高, 气温降低, 降水增加, 日积温减少, 农作物布局和耕作制度也会受到影响, 但不同的纬度区, 其影响不一样。据湖南平江 县的实测, 海拔每升高 100 m, 水稻安全生育期缩短 57 d,300 m 以下为双季稻适宜区, 海拔 800 m 以上就不再适宜水稻生长。林木的栽培也明显受海拔影响, 如 400700 m 为杉 木最佳生长地带, 500800 m 适宜板栗生长3。地形起伏对农业生产的影响 地形起伏即地形的相对1.2高度会影响作物的组合、机耕程度、排

9、灌系统的布置以及地表元素的迁移和分配等。例如一个地区相对高度变化大, 其 作物组合就复杂, 反之作物组合简单。一个地区地形起伏越 大, 水利化和机械化程度就越低。地表易于溶解的化学元 素, 多数是由侵蚀区向堆积区迁移。对于盐分来讲, 如果地 形起伏小于盐分开始向地表迁移的地下水埋深时, 盐分向 高出迁移, 反之盐分向低处迁移4, 即使微小的起伏也会引 起水、热、盐分的变化。例如在川西海拔 3 000 m 左右的阿坝水土流失量土壤水分红薯产量坡度m3/hm2比率%平均含水量比率%kg/hm2比率%510 15631.51 021.5100161.818.517.110092.420 14512

10、67510062.9某农场,微小起伏的垄脊与垄沟的温度在夏季有 23 的1 374.0 217.8 16.5 89.2 12 990 64.5 基金项目陕西省教育厅自然科学基金资助项目( 06jk165) ; 咸阳师范学院重点项( 目 04xsyk104) 。史兴民( 1975- ) , 男, 山西襄汾人, 博士, 副教授, 从事地貌与 环境变迁研究。2006! 06! 14坡向对农业生产的影响 坡向不同会导致地面接收的1.4作者简介光、热、风不同, 从而影响农业生态环境, 这在中高纬地区表现明显。如根据对山西南小河沟的观测, 发现阴坡 010 cm收稿日期沟流域的观测表明, 在 411 月阳

11、坡梯田的蒸发量为 331.7mm, 比阴坡的 302 mm 高 29.7 mm; 对于 2 m 土层储水量而 言阴坡梯田平均值比阳坡高 73.2 mm8- 10。即使东西方向的 斜坡对农业也有影响, 如在冬季东坡较早接受到阳光照耀, 温度升高较快, 晚上受冻作物因为快速解冻体内组织受损, 而西坡升温较慢, 作物不易受冻害。( 1) 不同基岩区风化残积物形成的土壤性状各异2, 一般有以下几种情况: 花岗岩区发育的土壤偏酸性, 钾含量 比较高, 透水性强, 一般利于喜酸性、喜沙性和耐旱的植物 生长。紫红色的粉砂岩、泥岩和页岩在四川丘陵区主要发 育为紫色土, 肥力高, 如果土层较厚的话适宜多种作物生

12、 长。碳酸盐岩地区, 仅在溶蚀洼地和溶蚀谷地等处有土壤 发育, 土壤多为灰褐色粘性土, 适宜种油桐、板栗等。变质 岩地区发育的土壤一般养分丰富, 粘性适中, 土层较厚, 多 呈中酸性反应, 透气性和“三保”性好, 是发展林木基地的理 想场所。( 2) 第 4 纪松散堆积物洪积物尤其是现代农田主 要 的 成土母质, 发育的土壤比较厚, 有利于农业的发展。黄土母 质上发育的土类主要有粟褐土、黄绵土, 它们土层厚, 土质 均匀, 通透性好, 易于耕作, 但水土流失现象严重。1.5坡形对农业生产的影响 不同的坡形对水土流失的影响不同, 因此针对不同的坡形需要采取不同的农业措施。然而目前还缺乏对这些斜坡

13、类型对水土流失等的影响的定量 研究。以上地形要素在不同的地区对农业的影响也不一样, 但是目前针对某一个区域的地形要素对农业生产影响的定 量评价却不多, 尤其是为了配合精准农业的推行, 今后应该 在这一方面加强定量研究。22.1地貌类型与农业生产大尺 度 地 貌 类 型4现代地貌过程与农业生产地貌在自然环境中似乎是比较稳定的因素, 实际上它主 要 指 平原 、高 原 、丘 陵 、山 地 等,这些地貌类型与农业生产的关系已经有很多定性研究。平原地区的优势是易于灌溉和机耕, 所以平原一直是农业生 产的重要基地, 但是平原地区易受洪涝、盐碱化灾害的影 响。丘陵地区适宜农垦和经济林种植, 但主要问题是机

14、耕困 难, 水土流失严重, 引水灌溉困难。山地农垦地面积小, 且零 散, 易于发展林业和牧业。对于高原来讲, 因为地理位置和 气候条件的差异, 农业利用条件也相差比较大。如黄土高原 地区理想的耕地是塬、梁、峁的顶部和沟谷底部, 而位于斜 坡上的耕地则水土流失严重; 云贵高原农业基地主要位于 山间盆地, 盆地间的山地更有利于发展林业。在不断的变化中。现代地貌过程指目前仍在发展变化的地貌 演 化 过 程, 主要 包 括 流 水 、风 力 、海 洋 、重 力 等 引 起 的 侵 蚀、堆积过程。因此在农业地貌区划时, 需要指出区域内地 貌发育的阶段和主要营力的作用与强度。一般来讲, 侵蚀作 用多数对农

15、业生产不利, 而堆积作用对农业有利。如流水侧 蚀引起的塌岸会损毁农田, 尤其是洪水期间, 河岸的侧蚀往 往是突发性的, 对农田的破坏也是灾害性的。海岸侵蚀也同 样会损毁农田, 另外水力、风力侵蚀是水土流失的主要原因 表 3) 。有的地貌过程对农业既有利也有害, 如火山喷发会 对周围地区的农业带来大量损失, 而火山灰却可以增加土 壤的肥力。(小尺度地貌类型主要指阶地、洪积扇、滑坡等。首先2.2表 3对农业有不利影响的地貌过程不同小尺度的地貌类型上其农业用地方式不同,其次同一种地貌类型不同部位和不同时代的同一种地貌类型其农业用地方式也不同。如太行山北段文都河流域内的第 4 级河 流阶地因形成早,

16、阶地上的沉积物侵蚀严重, 土壤薄, 水肥 条件差, 交通不便, 适宜种植干果和杂粮; 而第 3 级阶地土 层厚度较大, 肥力较好, 水分条件一般, 所以适宜种植玉米、 杂粮等; 第 1 和第 2 级阶地土层厚, 水肥条件好, 交通便利, 适宜种植小麦、玉米和蔬菜等6。主导营力对农业可能产生不利影响的地貌过程沟谷的溯源侵蚀 , 河流侧蚀 , 泥石流 , 水 土 流 失 ,洪水灾害风蚀, 沙丘移动 崩塌、滑坡海岸侵蚀后退火山喷发, 地壳缓慢升降等外营力 流水风力 重力海浪、潮汐 内营力现代地貌过程是动态变化的,对农业的影响也是动态的, 是今后农业地貌研究的一个重点, 也是很有潜力的研究领域。滑坡是

17、一种地貌灾害,但滑坡地貌本身却可以提高土地的适宜性, 这是因为: 滑坡发生后, 由于坡度降低, 地形比较平坦宽阔, 更有利于人们进行农业生产, 所以大面积成 群分布的古滑坡体自然就成为农业生产的理想场所; 在 黄土梁峁岭区, 土体崩塌、下滑几乎都发生在梁峁地形的中 上部, 并沿特定的滑坡壁下滑至沟谷底部, 因受周围地形阻 塞围限, 下滑后的滑坡体趋于稳定状态, 很少有再次复活的 记录, 无需担心再次滑动成灾; 下滑后的滑坡体, 由于地 形平坦宽阔、坡根沟头易于汇水, 便于修建水平梯田、带子 田, 或植树种草发展林牧业, 为生产生活提供方便的水源、 粮食、果品。由此可见滑坡地貌适宜于农业用地5。

18、55.1研究趋势农业自然灾害主要自然灾害有: 寒潮、冰雹、大风、霜冻、洪灾、水土流失、旱灾、滑坡、崩塌、泥石流等, 对农业生产影响十分显著。其中洪灾、水土流失、滑坡、崩塌(包括塌岸等) 、泥石流等的形成与加剧都和一个地区的现代地貌过程有密切的关系。今后应加强对区域内现代地貌过程的研究,划出农业生态脆弱带, 减少地貌灾害对农业造成的损失。定位监测选择比较典型的小范围区域( 如一个小的5.2流域或集水区) 进行定位观测。重点研究该区域内各个地貌部位和微地貌条件下的水、热分配, 地表径流、土壤侵蚀量 的年平均值、季平均值和极端值。在此基础上查明地形要素 ( 下转第 5317 页)地表组成物质与农业生

19、产地表组成物质的矿物成分、粒度和胶结程度直接影响3物产量; 增加有机肥投入, 采取秸杆还田、积累土杂肥等, 以参考文献改良土壤养分状况, 增强地力; 加强农田基础设施建设, 推行保水防蚀栽培技术; 建设农田防护林体系, 提高和保持农 田耕作层的含水量, 科学合理地使用农药, 推广病虫害综合 防治技术, 开发生物农药和高效、低毒、低残留的化学农药; 加强抗病虫害农作物品种的引进、选育和推广; 建立健全农 作物的病虫害监测系统, 利用遥感和 gis 系统, 实现对病虫 害的监测、预报。1 陶思明.发展生态农业的思考m.上海: 上海环境科学出版社, 2001.2 潘晓玲, 王学才, 雷加强.关于中国

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22、战略性调整中,3.4要限制对生态安全构成威胁的产业,大力发展面向都市生态农业、休闲农业、观光农业和设施农业, 推行农业生产标准化, 加快发展绿色生态农产品, 同时要认真解决好水土流 失、生活垃圾污染、化肥农药污染的问题。3.5完善 生 态 防 护 林 体 系 建 设 重 点 加 强 山 丘 地 区 生 态水源涵养林和湖区生态防护林体系的建设。在水土流失严重地段、退耕还林地段和开垦过的坡地设置水土保持林; 在 河流、大中型水库和湖泊周围建设水源涵养林; 在生态脆弱 的公路、铁路、人工堤、渠坝和河流两侧营造护路护岸林。科 学构建森林生态系统, 如针对不同地域生态环境和自然条 件特点, 分别选择和配

23、置适应性强、生长旺盛、枝叶茂密、耐 干旱瘠薄、肥力要求低的优势树种; 实行乔、灌、草结合, 采 用混交林模式, 增加树种组成和空间层次。3.6 提高科技水平, 减少环境污染 坚持污染防治与生态 保护并重, 从改造农村居住环境着手, 大力加强农村生态建 设, 抓好生态村镇的建设规划, 积极治理农村面源污染, 做 到污染物减量化、无害化和资源化, 全面提高农村生态环境 质量。13 doran j w,coleman d c.defining soil quality for asustainable environment m.sssa special publication number 49,

24、madison, w isconsin, usa, 1994.14 蒋信福.入世对我国生态安全的挑战与战略对策j.科技进步与对 策, 2000, 17( 9) : 25- 27.15 sherwood s, uphoff n.soil health: research, practice and policy for more regenerative agriculturej.applied soil ecology,2000( 15) : 85- 97.16 simon dalby.security and ecology in the age of globalizationj.escp

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26、evelopment: a case study from the green revolution state of haryana, indiaj. agriculture, ecosystems and environment, 2000, 82( 1) : 97- 103.!( 上接第 5315 页)农业可持续发展已经受到严重影响。然而这方面的研究目前还不多, 人类农业活动作为一种重要的地貌营力在今后 应该引起重视。参考文献1 李润田, 穆桂春.关于农业地貌条件评价的研究j.地理研究 , 1985,4( 4) : 22- 30.2 陈业裕, 黄昌发.应用地貌学m.上海: 华东师范大学出版社, 1994. 3 朱国南, 熊绍华. 试论地貌与气候、土壤资源的关系及其农业利用以湖南省为例j.自然资源, 1986( 2) : 68- 76.4 穆桂春.地貌与农业m.北京: 农业出版社, 1988.5 孙根年, 韩宇平.宁夏滥泥河流域古滑坡地貌对村落建设及农业土 地利用的正面影响j.山地学报, 2000(4): 110- 114.6 李庆辰, 刘宇平, 文都河流域地貌类型与