本發(fā)明涉及農(nóng)田生態(tài)管理或恢復(fù)方法，更具體的說(shuō)是涉及一種農(nóng)田多尺度生物多樣性生態(tài)-生產(chǎn)功能協(xié)調(diào)提升方法。
背景技術(shù)：
1、黑土地半山區(qū)是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，其農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具有?"生產(chǎn)功能突出、生態(tài)系統(tǒng)脆弱"?的雙重特征。長(zhǎng)期以來(lái)，受過(guò)度墾殖、單一化種植及氣候變化影響，該區(qū)域面臨水土流失加劇、土壤肥力衰退、生物多樣性降低等突出問(wèn)題，亟需通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)生態(tài)-生產(chǎn)功能的協(xié)同提升。
2、現(xiàn)有農(nóng)田管理技術(shù)多聚焦單一尺度或功能，難以滿(mǎn)足復(fù)雜地形條件下的綜合需求。例如，傳統(tǒng)保護(hù)性耕作僅關(guān)注田內(nèi)土壤改良，忽視了田邊過(guò)渡帶與田外流域的生態(tài)防護(hù)功能；而流域治理工程則側(cè)重宏觀生態(tài)修復(fù)，缺乏與農(nóng)田生產(chǎn)的直接銜接。這種割裂式管理模式導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)保護(hù)的矛盾日益凸顯，亟需構(gòu)建多尺度協(xié)同調(diào)控體系。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)黑土地半山區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的空間異質(zhì)性特征，提出?"田內(nèi)高效生產(chǎn)-田邊生態(tài)緩沖-田外系統(tǒng)防護(hù)"?的多尺度調(diào)控框架。通過(guò)科學(xué)劃分田內(nèi)（核心生產(chǎn)區(qū)）、田邊（生態(tài)過(guò)渡帶）和田外（流域調(diào)控區(qū)）三個(gè)功能單元，建立差異化的調(diào)控技術(shù)體系。其中：田內(nèi)通過(guò)覆蓋作物、輪作間作等種植模式優(yōu)化提升生物多樣性與土壤健康；田邊構(gòu)建喬灌草復(fù)合防護(hù)帶攔截面源污染并促進(jìn)生物防治；田外基于水文地貌特征實(shí)施植被梯度配置，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)屏障。該技術(shù)體系突破了傳統(tǒng)單尺度管理的局限性，通過(guò)空間協(xié)同與功能耦合，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)集約化管理，為黑土地保護(hù)與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了創(chuàng)新解決方案。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、一種農(nóng)田多尺度生物多樣性生態(tài)-生產(chǎn)功能協(xié)調(diào)提升方法，包括以下步驟：
4、步驟一：作業(yè)區(qū)域的選定與劃分
5、選擇黑土地半山區(qū)農(nóng)田作為目標(biāo)作業(yè)區(qū)域，將其劃分為田內(nèi)、田邊和田外；
6、步驟二：各區(qū)域分別處理
7、（2.1）田內(nèi)采用覆蓋作物建植、輪作或間作中的一種方式進(jìn)行處理；
8、（2.2）田邊設(shè)防護(hù)喬灌草溝帶；
9、（2.3）田外以小流域尺度規(guī)劃，依水文地貌條件，坡上為林地、坡中為灌木、坡腳為草地，坡下為耕地與濕地。
10、優(yōu)選的，步驟一中劃分規(guī)則具體為：
11、田內(nèi)為地勢(shì)平坦、土壤肥沃的連片耕地，即為直接用于農(nóng)作物種植的核心區(qū)域，以玉米、大豆、小麥、高粱等主糧作物種植為主，是糧食產(chǎn)能提升的核心載體；田邊為耕地邊緣與外部環(huán)境（如草地、林地）的過(guò)渡帶，土壤有機(jī)質(zhì)含量較田內(nèi)低，易發(fā)生輕度水土流失，兼具生態(tài)防護(hù)與邊際利用功能；田外為以小流域?yàn)閱卧暮暧^生態(tài)調(diào)控區(qū)域，包括坡地、濕地、溪流等復(fù)雜地貌，需通過(guò)植被梯度配置實(shí)現(xiàn)區(qū)域水土保持與生態(tài)修復(fù)。
12、優(yōu)選的，步驟（2.1）中所述覆蓋作物建植采用豆科植物或禾本科植物混播，均條播于主要農(nóng)作物的壟溝內(nèi)，播種深度控制在2-3cm，播種量為豆科植物15-20kg/hm2、禾本科植物25-30kg/hm2。
13、進(jìn)一步的，所述豆科植物包括田菁、草木犀、苜蓿和白三葉，混播播種量為1：1：1：1；所述禾本科植物包括苕子、黑麥草、大麥和燕麥，混播播種量為1：1：1：1。
14、苜蓿種子和羊草種子按照實(shí)際情況選取高質(zhì)量種子，播種前種子須經(jīng)脫芒、清選處理，無(wú)雜質(zhì)、無(wú)破碎附屬物。采用豆科、禾本科及混播組合的復(fù)合種植模式，通過(guò)根系互補(bǔ)與功能協(xié)同提升土壤健康。其中：豆科類(lèi)選用田菁（固氮效率高）、草木犀（耐貧瘠性強(qiáng)）、苜蓿（粗蛋白含量高）及白三葉（匍匐莖固土能力突出）；禾本科類(lèi)包括毛苕子（生物量高）、黑麥草（速生期日增快）、大麥（抗倒伏性強(qiáng)）及燕麥（早春快速覆蓋）。通過(guò)不同物種的時(shí)空配置延長(zhǎng)覆蓋期。
15、優(yōu)選的，步驟（2.1）中所述輪作采用小麥/油菜-高粱-大豆輪作或玉米-大豆輪作；其中，
16、所述小麥/油菜-高粱-大豆輪作為三年輪作，具體采用：春大豆→冬小麥+復(fù)播油菜→春高粱的時(shí)序配置；第一年春季種植早熟大豆品種，成熟期通過(guò)聯(lián)合收獲機(jī)一次性完成脫粒；第二年春季在大豆茬口播種小麥，小麥?zhǔn)斋@后立即復(fù)播早熟油菜；第三年春季起壟播種高粱，利用前兩年積累的有機(jī)質(zhì)提升產(chǎn)量；
17、所述玉米-大豆輪作為兩年輪作，具體采用第一年種植玉米、第二年種植大豆的模式，玉米采用耐密型玉米品種，壟作種植，壟的高度一般在15-20cm左右，壟距根據(jù)地區(qū)和種植習(xí)慣調(diào)整，常見(jiàn)的壟距在60-70cm。播種深度通常為3-5cm，株距根據(jù)玉米品種和種植密度要求而定，一般在25-30cm左右。
18、優(yōu)選的，步驟（2.1）中所述間作采用玉米與高粱、小麥、大豆進(jìn)行帶狀間作，玉米與高粱、小麥、大豆間作均按照1:1或1:2行比種植。玉米植株高大，通常選用株型緊湊、抗倒伏能力強(qiáng)的品種；高粱作為與玉米搭配的間作作物，挑選莖稈粗壯、適應(yīng)性良好的品種，種植于玉米帶旁邊；小麥選用抗寒、分蘗能力強(qiáng)的小麥品種；大豆作為矮稈作物，選擇耐蔭性好、結(jié)莢多的大豆品種。
19、優(yōu)選的，步驟（2.2）所述的防護(hù)喬灌草溝帶中采用差異化配置，具體為：
20、種植作物為玉米、小麥和大豆，則種植區(qū)旁構(gòu)建7-8m寬的喬灌草復(fù)合帶，喬木層采用楊樹(shù)，灌木層采用藍(lán)靛果、四季玫瑰、胡枝子，草本層采用苜蓿和羊草單作；
21、種植作物為小麥，則種植區(qū)與喬灌草復(fù)合帶之間設(shè)置蛇床草單作防護(hù)帶，形成病蟲(chóng)害的天敵生態(tài)緩沖系統(tǒng)。
22、所有物種于?4?月中旬完成移栽定植與播種作業(yè)，確保生長(zhǎng)期與雨季同步；在定植后的2至3個(gè)月關(guān)鍵期內(nèi)，運(yùn)用成活率監(jiān)測(cè)技術(shù)，密切關(guān)注植株生長(zhǎng)狀況。一旦發(fā)現(xiàn)植株未成活或生長(zhǎng)不良，立即開(kāi)展補(bǔ)植復(fù)壯工作。采取有效手段進(jìn)行雜草防控，避免雜草與植株?duì)帄Z養(yǎng)分。定期實(shí)施土壤改良措施，提升土壤肥力，為植株生長(zhǎng)提供良好的土壤環(huán)境。并對(duì)樹(shù)體進(jìn)行科學(xué)整形，優(yōu)化樹(shù)冠結(jié)構(gòu)，確保植株健康、穩(wěn)定生長(zhǎng)。
23、進(jìn)一步的，楊樹(shù)間距1.7m，灌木層中植物成行種植，行間距0.7-0.8m，其中，藍(lán)靛果種植2行，交錯(cuò)種植，株間距1m；四季玫瑰種植1行，株間距0.6m；胡枝子種植1行，株間距0.3m；草本層羊草寬度1m，種子散播種植，種植密度0.22kg/m2；苜蓿寬度1m，種子散播種植，種植密度0.13?kg/m2；所述蛇床草種植寬度為1m。
24、優(yōu)選的，步驟（2.3）所述的林地為地理地帶性自然林或經(jīng)濟(jì)林地，灌木為自然生態(tài)灌木林或漿果、花卉類(lèi)經(jīng)濟(jì)灌叢林地，草地為自然草地或牧草地，耕地與濕地為沼澤草地或溪流。
25、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)提供了一種農(nóng)田多尺度生物多樣性生態(tài)-生產(chǎn)功能協(xié)調(diào)提升方法，具有如下有益效果：
26、本發(fā)明構(gòu)建的多尺度調(diào)控體系通過(guò)空間協(xié)同與功能耦合，實(shí)現(xiàn)了黑土地半山區(qū)農(nóng)田生態(tài)-生產(chǎn)功能的系統(tǒng)性提升。在生態(tài)效益方面，田內(nèi)覆蓋作物與輪作間作使土壤有機(jī)質(zhì)年均增加，地表徑流減少，天敵昆蟲(chóng)多樣性指數(shù)提高約2倍，化學(xué)農(nóng)藥使用量降低；田邊喬灌草防護(hù)帶攔截養(yǎng)分流失，降低風(fēng)速，同時(shí)通過(guò)藍(lán)靛果等經(jīng)濟(jì)灌木實(shí)現(xiàn)增收；田外小流域植被梯度配置使面源污染負(fù)荷減少，年均固碳量提升。在生產(chǎn)效益方面，玉米-大豆間作模式較單作增產(chǎn)，小麥/油菜-高粱-大豆輪作體系通過(guò)豆科固氮減少氮肥投入，系統(tǒng)穩(wěn)定性指數(shù)提高。該技術(shù)突破傳統(tǒng)單要素管理局限，在東北典型黑土區(qū)中，實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)的同時(shí)，提升碳匯能力，為黑土地保護(hù)與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了可復(fù)制的技術(shù)范式。