海洋科普|基于随机森林方法研究长期保护性耕作对欧洲中心土壤侵蚀的影响

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水土流失是威胁农业可持续发展的重要因素之一。作者通过在匈牙利西南部进行16年田间定位试验,探究保护性耕作对田间径流(RO)和土壤流失(SL)的影响,并采用随机森林建立模型确定影响田间径流与土壤流失的主要因素。
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研究发现,与翻耕相比(PT),保护性耕作方式(CT)下土壤水稳性团聚体含量提高10.4%,有机质含量增加0.5%,提高了蚯蚓丰度;同时降低了75%的地表径流和95%的土壤流失。通过将影响田间径流和土壤流失的相关因素(耕作方式、作物种类、植被覆盖、发生时间、降水量、降水强度、降水持续时间)采用随机森林模型进行建模,结果显示:耕作方式是影响田间地表径流和土壤流失的最重要因素。
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3 e4 W' t4 B/ e% m% h 与翻耕相比,保护性耕作可以减少地表径流和土壤流失。虽然两种耕作方式年均土壤流失量均小于2 t/ha,但翻耕方式下有5个年份土壤流失量超过安全阈值。$ Z2 O4 F# @1 r# T" l9 i

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在4种建模中,影响田间地表径流和土壤流失的最重要因素均为耕作方式。对于所有作物类型,降水强度是影响土壤流失的第二重要因素;降水强度、降水持续时间以及作物类型的联合作用是影响地表径流的重要因素。7 [- u+ g7 L. R" d% r
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  V! v$ I8 Q# ]& a, [5 U, q; {7 b1 D$ \ 对于玉米来说,降水持续时间、植物覆盖度以及降水强度是解释地表径流的重要因素;而对于土壤流失,植物覆盖度、发生时间以及降水强度起决定性作用。
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; M& a* y4 I& B, \+ O 因此,保护性耕作可以有效缓解水土流失。随机森林模型可以运用于预测水土流失。* A$ Q8 J9 k# U+ `" @5 A! f
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3 Q/ S1 x- E9 y. r3 ~<hr>投稿者:高峰 博士研究生
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" V: v) [% K5 C8 {审核导师:王宁 教授 |王慧 助理研究员

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agyzghdrpd
活跃在2021-7-31
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