AbstractEcological safe management

Abstract
Ecological safe management of rice paddy landscapes is in focus of a joint research project comprising five German working groups and Chinese partners. The project is aiming at characterizing the scale-depending structures and processes of agricultural landscape of terraced paddy fields in southeast China. The specific objectives were the enlightenment of the linkage between remote sensible information and the spatial distribution of soil features, as well as soil structural processes and their relation to vertical and lateral water losses and solute leaching.

The experimental watershed is located in southeast China. The soils which either developed from quaternary clay or red sandstone exhibit a (man-made) layered structure with three hydraulic-functional horizons: puddled layer, plough pan and the (water unsaturated) subsoil.

The analysis of soil texture and selected chemical parameters on the catenary and catchment scale confirmed that even in old terraced and thoroughly modified landscapes, the original structures (unaffected by man) of catenary soil property distributions persist. Thus, the application of co-regionalization techniques incorporating topographical attributes as explaining variables was found to be suitable to characterize soil property distributions on both the catenary and the catchment scale.

On-site field scale investigations revealed that paddy soils exhibit a dynamic soil–water system which is driven by the mechanical seed bed preparation (puddling) on the one hand and drying and wetting cycles including ponded/flooded periods on the other. It was found that the hydraulic properties depend mainly on the duration of cultivation as a rice paddy. In contrast to earlier studies, we found that a further decrease in the saturated hydraulic conductivity of the plough pan may still occur after 20 years. Even in older rice paddies, however, water losses may be significant mainly because of ineffective functioning of the surrounding bunds.

Pedon and aggregate investigations demonstrated the pronounced dual porosity nature of the paddy soils with a macropore network consisting of cracks and biopores penetrating both the plough pan and the bunds. The shrinkage potential of the puddle layer was higher in older paddy fields than in younger ones while it was vice versa for soil from the plough pan. Swelling and shrinkage affected also the living conditions for soil microorganisms especially after drainage when the habitable pore space was significantly reduced. Pore scale and micro-biological investigations revealed that drainage induced stress reduced micro-biodiversity and decreased abundances of soil inhabiting microorganisms.

In addition to newly proposed management strategies with recurrent wetting and drying cycles, we suggest maintaining (saturated) equilibrium conditions over longer periods to reduce soil structural dynamics and the risks of water losses and chemical leaching involved with preferential flow.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อนิเวศวิทยาจัดการความปลอดภัยของข้าวภูมิทัศน์ข้าวอยู่ในโฟกัสของโครงการวิจัยร่วมกันประกอบไปด้วยห้ากลุ่มทำงานเยอรมันและพันธมิตรจีน โครงการเป็นเป้าหมายในการพัฒนาการโครงสร้างขนาดขึ้นอยู่และกระบวนการเกษตรภูมิทัศน์ของทุ่งนาขั้นบันไดในตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศจีน โดยมีวัตถุประสงค์ที่เฉพาะเจาะจงได้ตรัสรู้ของการเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลที่เหมาะสมระยะไกลและการกระจายของคุณสมบัติของดินเช่นเดียวกับกระบวนการโครงสร้างดินและความสัมพันธ์ของพวกเขาไปในแนวตั้งและการสูญเสียน้ำด้านข้างและชะล้างตัวละลาย. ลุ่มน้ำทดลองตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศจีน ดินซึ่งอาจพัฒนาจากดินสี่หรือจัดแสดงหินทรายสีแดง (คนทำ) โครงสร้างชั้นสามอันไกลโพ้นของไฮโดรลิคทำงาน: ชั้น puddled ไถกระทะและ (น้ำไม่อิ่มตัว) ดินดาน. การวิเคราะห์ของพื้นผิวดินและเลือกพารามิเตอร์เคมีบน โซ่และขนาดการเก็บกักน้ำได้รับการยืนยันว่าแม้ในภูมิประเทศที่ระเบียงและแก้ไขได้อย่างทั่วถึงเก่าโครงสร้างเดิม (ได้รับผลกระทบโดยมนุษย์) ของการกระจายทรัพย์สินดินโซ่ยังคงมีอยู่ ดังนั้นการประยุกต์ใช้เทคนิคร่วมภูมิภาคผสมผสานคุณลักษณะภูมิประเทศเป็นอธิบายตัวแปรพบว่ามีความเหมาะสมที่จะอธิบายลักษณะการกระจายทรัพย์สินดินทั้งโซ่และขนาดการเก็บกักน้ำ. การตรวจสอบระดับเขตในสถานที่เปิดเผยว่าดินนาแสดงแบบไดนามิกดินน้ำ ระบบที่จะขับเคลื่อนด้วยการเตรียมเตียงเมล็ดกล (puddling) บนมือข้างหนึ่งและการอบแห้งและเปียกรอบรวมทั้ง ponded / ระยะเวลาที่น้ำท่วมในที่อื่น ๆ มันก็พบว่าคุณสมบัติไฮโดรลิคส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการเพาะปลูกเป็นนาข้าวที่ ในทางตรงกันข้ามกับการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าลดลงต่อไปในการนำไฮดรอลิอิ่มตัวของกระทะไถยังอาจเกิดขึ้นหลังจาก 20 ปี แม้จะอยู่ในที่เก่ากว่านาข้าว แต่การสูญเสียน้ำอาจมีความสำคัญส่วนใหญ่เป็นเพราะการทำงานที่ไม่มีประสิทธิภาพของทำนบรอบ. Pedon และการตรวจสอบรวมแสดงให้เห็นถึงลักษณะพรุนคู่เด่นชัดของดินนาที่มีเครือข่าย macropore ประกอบด้วยรอยแตกและ biopores เจาะทั้งคันไถ แพนและทำนบ ที่มีศักยภาพการหดตัวของชั้นบ่อสูงในนาข้าวที่มีอายุกว่าในคนที่อายุน้อยขณะที่มันเป็นในทางกลับกันดินจากกระทะไถ บวมและการหดตัวนอกจากนี้ยังได้รับผลกระทบสภาพความเป็นอยู่สำหรับจุลินทรีย์ในดินโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่การระบายน้ำเมื่อพื้นที่ที่อาศัยอยู่ในรูขุมขนได้ลดลงอย่างมาก ขนาดรูขุมขนและการตรวจสอบไมโครชีวภาพเปิดเผยว่าความเครียดเหนี่ยวนำให้เกิดการระบายน้ำลดความหลากหลายทางชีวภาพขนาดเล็กและลดลงอนุภาคของดินที่อาศัยอยู่จุลินทรีย์. นอกจากกลยุทธ์การจัดการที่นำเสนอใหม่กับเปียกเกิดขึ้นอีกและรอบการอบแห้งที่เราขอแนะนำให้การรักษา (อิ่มตัว) สภาพสมดุลในช่วงเวลานานในการ ลดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของดินและความเสี่ยงของการสูญเสียน้ำและสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับการชะล้างไหลพิเศษ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
นิเวศวิทยาปลอดภัยการจัดการข้าวเปลือกภูมิประเทศอยู่ในโฟกัสของโครงการประกอบด้วยห้าเยอรมันทำงานกลุ่มและคู่ค้าของจีน โครงการมีเป้าหมายในการพัฒนาระดับขึ้นอยู่กับโครงสร้างและกระบวนการของภูมิทัศน์ทางการเกษตรของระเบียงนาข้าวในตะวันออกเฉียงใต้ของจีนโดยมีวัตถุประสงค์เฉพาะเพื่อการตรัสรู้ของความเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลที่เหมาะสมจากระยะไกลและการกระจายเชิงพื้นที่ของคุณสมบัติของดิน รวมทั้งกระบวนการโครงสร้างดินและความสัมพันธ์ของแนวตั้งและการสูญเสียน้ำด้านข้างและตัวถูกละลายละลาย

พื้นที่ลุ่มน้ำทดลองตั้งอยู่ในตะวันออกเฉียงใต้ของจีนดินที่พัฒนามาจากควอเคลย์หรือหินทรายสีแดงแสดง ( ธรรมชาติ ) มีโครงสร้างที่มีสามขอบเขตการทำงานไฮดรอลิค : puddled ชั้นไถกระทะ และน้ำ ( ไม่อิ่มตัว ) ดิน

การวิเคราะห์เนื้อดินและเลือกพารามิเตอร์และแบบผสมสารเคมีในการเก็บกักน้ำ ยืนยันว่า แม้โลกเก่าและดัดแปลงภูมิประเทศอย่างละเอียด ,โครงสร้างเดิม ( ผลกระทบจากมนุษย์ ) ของดินผสมคุณสมบัติการแจกแจงคงอยู่ ดังนั้น การใช้เทคนิคผสมผสานลักษณะภูมิประเทศเป็น Co ภูมิภาคอธิบายตัวแปร พบว่ามีความเหมาะสมที่จะเป็นลักษณะการแจกแจงคุณสมบัติของดินทั้งแบบผสมและ . .

ในเว็บไซต์ระดับฟิลด์สอบสวนพบว่าดินนา ดิน - น้ำ แสดงแบบไดนามิกซึ่งระบบขับเคลื่อนด้วยกลเมล็ดเตียงเตรียม ( อาวุธ ) บนมือข้างหนึ่งและการอบแห้งและเปียกรอบรวมทั้ง ponded / น้ำท่วมช่วงในอื่น ๆ พบว่าคุณสมบัติทางชลศาสตร์ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการปลูก เช่น ข้าว ข้าวเปลือก ในทางตรงกันข้ามกับก่อนหน้านี้การศึกษาเราพบว่า ลดลงต่อไปในไขมันอิ่มตัว การนำชลศาสตร์ของไถกระทะยังอาจเกิดขึ้นหลังจาก 20 ปี แม้ในนาข้าวเก่า อย่างไรก็ตาม การสูญเสียน้ำอาจจะสำคัญเพราะส่วนใหญ่ของการทำงานไม่ได้ผลของรอบ bunds .

พีดอนและการตรวจสอบรวมแสดงให้เห็นเด่นชัด คู่ ความธรรมชาติของดินนาที่มี macropore เครือข่ายประกอบด้วยรอยแตกและ biopores ทะลุปรุโปร่งทั้งไถพรวนและ bunds . แต่ศักยภาพของแอ่งชั้นสูงในนาข้าวกว่าในอายุน้อย ในขณะที่มันในทางกลับกันสำหรับดินที่ไถกระทะบวมและยุบ ผลกระทบยังสภาพความเป็นอยู่ของจุลินทรีย์ดิน โดยเฉพาะหลังจากการระบายน้ำเมื่อพื้นที่อยู่อาศัยได้อย่างมีนัยสำคัญ รูขุมขนลดลง รูขุมขนขนาดไมโคร ชีวภาพ และการสอบสวนพบว่า ระบายความเครียดลดลง ไมโคร ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง abundances ดิน

อาศัยจุลินทรีย์นอกจากการนำเสนอกลยุทธ์การบริหารจัดการใหม่ด้วยงบเปียกและแห้งรอบ เราขอแนะนำการรักษาสมดุล ( อิ่มตัว ) เงื่อนไขมากกว่าระยะเวลานานเพื่อลดพลศาสตร์โครงสร้างดินและความเสี่ยงของการสูญเสียน้ำและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการไหลของสิทธิพิเศษ