雅鲁藏布江河谷区农户种植生计下耕地土壤肥力质量的时空变化特征

As a typical ecological fragile region in China, it is faced with both soil fertility quality decrease and rural household farming livelihood behavior change in the valley area of Yarlung Zangbo River. However, little information has been found in cropland soil fertility quality assessment for the study area, as well as relationship between rural household farming livelihood behavior and cropland soil fertility quality change. First of all, based on the data obtained by soil sampling, rural household survey, and field survey, assessment index system and assessment method will be proposed with Minimum Data Set principle to reveal the spatial and temporal change characteristics of cropland soil fertility quality and key properties. Furthermore, the influence degree and direction of rural household farming livelihood behavior on the key properties of cropland soil fertility quality change will be investigated and main rural household farming livelihood behavior will be identified to elucidate the influence mechanism. Finally, a relationship model will be established with coupling rural household farming livelihood behavior and cropland soil fertility quality to simulate different policy scenarios. In this way, it can enrich the contents of environmental change research in Tibetan Plateau with the investigation in this study, as well as providing scientific basis for decision making in relation to combating soil degradation and sustaining the rural household livelihoods.

雅鲁藏布江河谷区是典型的生态环境脆弱区，面临着耕地土壤肥力质量下降和农户种植生计行为变化的双重挑战。但是，目前该区耕地土壤肥力质量研究缺乏，农户种植生计行为与耕地土壤肥力质量变化的关系尚不清楚。本项目通过土壤样品采集、农户调查和地块调查获取基础数据，基于最小数据集原理建立耕地土壤肥力质量评价指标体系与评价方法，认识该区耕地土壤肥力质量的时空变化特征及其关键因子；同时，研究农户种植生计行为对该区耕地土壤肥力质量变化关键因子的影响程度和方向，识别影响耕地土壤肥力质量变化的主要农户种植生计行为，揭示二者之间的影响机理；最后，采用线性规划方法，构建耦合农户种植生计行为与耕地土壤肥力质量的关系模型，并进行政策情景模拟。因此，本研究不仅丰富了青藏高原环境变化的研究内容，也可以为该区制定土壤资源保护和农户生计可持续政策提供科学依据。

土壤质量演变是青藏高原环境变化研究的重要内容之一。雅鲁藏布江河谷区是西藏高原上耕地密集、农业发达的地区，农业生产活动对土壤干扰剧烈。另外，区内耕地土壤耕层较厚，结构较好，有机质含量高，但是土壤发育年轻，土壤有效养分偏低，加之高原自然环境恶劣，土壤生态环境极其脆弱和敏感。土壤肥力质量下降不仅对农田生态系统产生显著的不利影响，也导致农业生产力明显下降，对农户生计构成极大威胁。同时，随着农业发展和人口增长，土地利用强度不断加大，土壤生态环境面临的压力也越来越大，农户不得不改变种植生计行为，进而又影响耕地土壤肥力质量。.本项目从耦合农户种植生计行为和耕地土壤肥力质量的人地关系地域系统研究入手，按照土壤肥力质量评价、农户种植生计行为影响机理、关系模型构建的研究步骤，系统研究农户种植生计下耕地土壤肥力质量的时空变化特征。主要研究进展与结果包括：（1）采用因子分析法确定了雅鲁藏布江河谷区耕地土壤肥力质量评价的最小数据集，即有效孔隙度、pH、有机碳含量、全氮、有效磷、过氧化氢酶，建立了土壤肥力质量评价指标体系与评价方法，并完成了研究区土壤肥力质量综合评价；（2）结合GIS和Kriging法预测了研究区土壤肥力质量的空间分布格局，认识了研究区土壤肥力质量的时空变化特征，确定了pH和全氮是研究区土壤肥力质量变化的关键因子；（3）明确了作物种植结构、化肥施用量、耕地利用强度、灌溉方式是影响研究区土壤肥力质量及关键因子变化的主要农户种植生计行为，揭示了农户种植生计行为对耕地土壤肥力质量变化的影响机理；（4）建立了一个耦合农户行为模型和生态经济模型的农户种植生计行为-耕地土壤肥力质量关系模型，模拟了不同农户种植生计行为情景下土壤肥力质量和农户收入的响应，提出了引导农户保护土壤资源和实现农户生计可持续的政策建议。