三種不同作物對壓砂地微氣候環境的影響分析

摘""要：研究探討了寧夏中部干旱區壓砂地種植硒砂瓜、牧草和經濟林3種作物對微氣候環境、土壤理化性質以及風蝕和生態系統穩定性的綜合影響。采用實地監測和實驗數據分析方法，比較了不同作物種植前后的地表溫度、空氣濕度、土壤養分、風速以及生態系統穩定性的變化。結果表明，3種作物的種植顯著改善了微氣候環境，其中硒砂瓜在調節地表溫度和空氣濕度方面效果最為顯著；在土壤理化性質方面，所有作物均增加了土壤的有機質和主要養分含量，硒砂瓜對土壤有機質和氮含量的提升最為突出；此外，種植作物對減少風蝕和增強生態系統穩定性也具有積極作用，經濟林在減少風速和抑制風蝕方面效果最佳。研究為壓砂地農業生產模式的優化和生態環境管理提供了科學依據，支持可持續農業與生態保護的實踐。。

關鍵詞：硒砂瓜""牧草""經濟林""微氣候""土壤理化性質

中圖分類號：P463

Analysis"oOf"tThe"Impact"oOf"Three"Different"Crops"oOn"tThe"Microclimate"Environment"Of"in"Sand"Compacted"Land

GAO"Jie1.，3""GAO"Yongping2""WANG"Bingyao2""FENG"Li2

1.Key"Laboratory"for"of"Monitoring，"Early"Warning"and"Risk"Management"of"Agricultural"Meteorological"Disasters"in"Arid"Areas，Characteristic"Agrometeorological"Disasters"in"Dry"Areas"of"China"Meteorological"Administration，"Yinchuan，"Ningxia"Hui"Autonomous"RegionProvince，"7550000"China;"2.Shapotou"Desert"Research"Station"of"Northwest"Institute"of"Ecological"Environment"and"Resources，"Chinese"Academy"of"Sciences，"Lanzhou，"Gansu"Province，"730000"China;"3.Meteorological"Bureau"of"Shapotou"District，"Zhongwei"City，"Ningxia"Hui"Autonomous"Region，"Zhongwei，"Ningxia"Hui"Autonomous"RegionProvince，"755000"China

Abstract：This"study"examined"the"comprehensive"effects"of"planting"selenium"sand"melons-rich"watermelon，"forage"grass，"and"economic"forest"in"the"arid"areas"of"central"Ningxia"on"microclimate"environment，"soil"physicochemical"properties，"wind"erosion，"and"ecosystem"stability."Using"field"monitoring"and"experimental"data"analysis"methods，"the"changes"in"surface"temperature，"air"humidity，"soil"nutrients，"wind"speed，"and"ecosystem"stability"before"and"after"planting"different"crops"were"compared."Results"indicated"the"planting"of"three"crops"significantly"improvedments"thein"microclimate"environment，"among"which"selenium"sand"melon"had"the"most"significant"effect"in"regulating"surface"temperature"and"air"humidity;"In"terms"of"soil"physical"and"chemical"properties，"all"crops"increased"the"organic"matter"and"main"nutrient"content"of"the"soil，""and"soil"conditions，"with"selenium"sand"melon"showing"the"most"significant"improvement"in"soil"organic"matter"and"nitrogen"content;"In"addition，"planting"crops"also"has"a"positive"effect"on"reducing"wind"erosion"and"enhancing"ecosystem"stability，"with"economic"forests"being"the"most"effective"in"reducing"wind"speed"and"suppressing"wind"erosion."particularly"with"selenium-rich"watermelon."The"research"provides"a"scientific"basis"for"optimizing"the"agricultural"production"mode"and"ecological"environment"management"in"sand"compaction"areas，"supporting"the"practice"ofEconomic"forests"excelled"in"reducing"wind"speed"and"erosion，"enhancing"ecosystem"stability."These"findings"support"sustainable"agricultural"and"ecological"protectionactices.

Key"Words："Selenium-rich"watermelon"sand"melons;"Forage"grass;"Economic""forest;"Microclimate;"Soil"physicochemical"properties

寧夏中部干旱地區的壓砂地是一種獨特的農業生產模式，其通過在土壤表面覆蓋砂石層來減少水分蒸發和防止土壤侵蝕，具有顯著的生態和經濟效益。然而，隨著種植年限的延長，土壤質量逐漸退化，導致生產力下降和生態環境惡化，如水土流失、土壤沙化等問題日益嚴重。面對這些挑戰，轉型種植模式成為了解決土壤退化問題的可行策略。近年來，雖有眾多研究關注壓砂地的生態效應和作物生長情況，但對不同作物種植對微氣候和土壤性質影響的系統評估尚不足[1]。

本研究基于寧夏中部的壓砂地，通過實地監測和數據分析，探索了硒砂瓜、牧草和經濟林等不同作物對改善微氣候、增強土壤肥力及防止風蝕的效果。研究旨在評估這些作物種植的生態效益，尋找最優化的種植模式，以支持壓砂地的可持續農業發展和生態環境保護。本文的結果不僅為地區農業政策提供了科學依據，也為其他干旱區類似環境下的農業實踐提供了參考。

1""國內外研究現狀

1.1""壓砂地的生態效應

壓砂地通過覆蓋砂石層減少土壤水蝕和風蝕，降低風速，并保持土壤濕潤，有效防止沙塵暴和水土流失。

1.2""壓砂地種植業現狀

壓砂地主要種植不僅耐旱而且經濟效益高的作物，如硒砂瓜、香瓜、枸杞、紅棗、金銀花等。硒砂瓜等作物適應干旱，市場需求大，為寧夏特色農產品，提供重要經濟收入[2]。隨種植年限增加，土壤退化、養分流失和生態問題顯著，如土壤沙化和水土流失[3]。長期單一作物種植和不斷擴展壓砂地加劇了生態破壞，威脅當地生態安全。

2""研究方法

本文旨在通過對壓砂地轉型后的生態系統微氣候環境進行監測，評估不同作物對微氣候環境的影響，篩選出水分利用效率高、經濟效益好、能夠提升土壤肥力的最佳種植模式。研究方法分為2個主要部分：研究區域概述和微氣候環境監測。

2.1""研究區域概述

本研究選取寧夏中部幾個典型壓砂地，如蒿川、紅圈子等，作為研究區域。該區域屬溫帶大陸性氣候，年均降水量約200"mm，蒸發量1"500"mm，夏季炎熱，冬季寒冷，晝夜溫差大[4]。土壤主要為砂質壤土和黏質壤土，保水能力弱，存在土壤沙化和鹽堿化問題。地下水資源稀缺，限制了農業發展，改進土壤水分管理和作物種植模式顯得尤為重要。

2.2""微氣候環境監測

為評估作物對微氣候的影響，本研究在種植區域設立氣象站，利用溫濕度傳感器和超聲波風速儀監測大氣溫濕度及風速。數據包括日最高、最低溫度和相對濕度，以及風速和風蝕情況，重點監測生長季節，通過中央系統分析[5]。

3""研究結果與分析

3.1""土壤理化性質的變化

3.1.1""硒砂瓜對土壤理化性質的影響

種植硒砂瓜對土壤的物理和化學性質產生了顯著影響。在溫度方面，種植后土壤表層溫度從25.0"℃降至22.0"℃；在濕度方面，土壤濕度從15.0%提高至20.0%。關于土壤養分，有機質含量從20.0"g/kg增至25.0"g/kg，氮含量從1.0"g/kg增至1.5"g/kg，磷和鉀含量也從0.5"g/kg和1.5"g/kg分別增至0.8"g/kg和2.0"g/kg。這些變化綜合反映了種植硒砂瓜后土壤理化性質的整體改善，有利于作物的生長和土壤健康，如表1所示。

3.1.2""牧草對土壤溫濕度和養分的影響

牧草種植對土壤溫濕度和養分的影響同樣顯著。種植前土壤溫度為24.0"℃，種植后1個月土壤溫度下降至23.0"℃，3個月后下降至22.0"℃，6個月后降至21.0"℃。土壤濕度從種植前的14.0%上升至種植后1個月的16.0%，3個月后的18.0%，以及6個月后的19.5%。土壤養分方面，有機質含量從種植前的18.0"g/kg增加至種植后1個月的19.5"g/kg，3個月后的21.0"g/kg，6個月后的22.0"g/kg。氮含量從0.9"g/kg增加到1.3"g/kg，磷含量從0.4"g/kg增加到0.7"g/kg，鉀含量從1.3"g/kg增加到1.7"g/kg。牧草種植顯著提升了土草的種植顯著提升了土壤的理化性質，為農業生產提供了更有利的環境條件，如表2所示。

3.2""作物對風蝕和生態系統穩定性的影響

3.2.1""不同作物對風速和風蝕的影響

硒砂瓜、牧草和經濟林（枸杞）對風速和風蝕的影響通過實地監測和實驗分析進行評估。種植前，研究區的平均風速為5.0"m/s，風蝕程度較為嚴重。種植后，硒砂瓜區域的平均風速降低至3.5"m/s，風蝕現象明顯減弱。牧草種植區的平均風速降低至3.0"m/s，風蝕情況有所緩解。經濟林（枸杞）種植區的平均風速降至2.8"m/s，風蝕現象顯著減少，如表3所示。

3.2.2""不同作物對生態系統穩定性的作用

通過對不同作物種植區的生態系統穩定性進行評估，發現硒砂瓜、牧草和經濟林（枸杞）均對生態系統穩定性有積極影響。硒砂瓜種植區生物多樣性指數從種植前的2.0增加到種植后的2.8，生態系統穩定性顯著提升。牧草種植區生物多樣性指數從2.1增加到2.9，生態系統穩定性同樣得到了顯著提高。經濟林（枸杞）種植區生物多樣性指數從2.2增加到3.0，生態系統穩定性效果最好，如表4所示。

4""結語

本文通過分析不同作物種植對微氣候環境、土壤理化性質、風蝕和生態系統穩定性的綜合影響，得出以下結論：種植硒砂瓜、牧草和經濟林能夠顯著改善壓砂地的微氣候環境，降低地表溫度，增加空氣濕度；提高土壤的溫濕度條件和主要養分含量，尤其硒砂瓜對土壤有機質和氮含量的提升最為顯著；此外，這些作物種植能有效抑制風速和減少風蝕，增強生態系統的整體穩定性。

參考文獻

[1]賀英豪，譚軍利，王西娜，等.不同微咸水灌溉方式對壓砂地土壤水鹽及pH空間變異的影響[J].節水灌溉，2023（8）：1-9.

[2]劉曉慧.寧夏壓砂地生態修復對策及建議[J].寧夏農林科技，2023（64）：60-64，67.

[3]趙和平，袁志明，馬永明.壓砂地產業現狀分析與發展歐李的思路探討[J].現代農業研究，2022，28（12）：125-127.

[4]王幼奇，阮曉晗，白一茹，等.不同種植年限壓砂地土壤水分入滲過程及模型分析[J].排灌機械工程學報，2022，40（10）：1048-1055.

[5]阮曉晗，白一茹，王幼奇，等.基于多指標分析和分形維數的不同種植年限壓砂地基質流與優先流特征研究[J].干旱地區農業研究，2022（40）：86-94.