不同时期农田土壤水分和盐分的空间变异性分析

以河套灌区一农田(500m×1100m=55hm2)上55个采样点的水分和盐分作为研究对象,从统计特征值、半方差函数和克立格法绘制的分布图几个方面对比分析了2个时期(即秋浇前和夏灌前)土壤水分和盐分的空间变异性。结果表明夏灌前土壤水分属弱变异性,秋浇前属中等(偏弱)变异性,土壤盐分均属中等变异性;2个时期的水分和盐分都具有空间自相关性,且秋浇前土壤水分和盐分相关性较强,夏灌前二者具有中等强度的空间自相关性,秋浇前土壤水分和盐分的变程(或最大自相关距离)都大于夏灌前。用普通克立格估值绘制的分布图表明土壤水分或盐分在2个时期的分布差别较大,说明秋浇储水、季节性土壤冻融及春季消融时的蒸发对播种前土壤水分和盐分的空间变异性的影响强烈。在北方季节性冻融地区,了解这2个时期土壤水分和盐分的空间分布,对节水灌溉、土壤改良和农田或区域水资源管理等具有指导意义。     

大型灌区节水灌溉工程实施后土壤水盐动态规律预测及效果评估

以人工神经网络理论中的BP、RBF模型为主要建模工具,以内蒙古河套灌区的试一个试验区（沙壕渠试区）为研究实例,对河套灌区节水工程实施后作物生长季（非冻季）的土壤水盐变化状况进行了模拟与预测研究。从预测结果看,2015年,当引水量减少30%时,地下水位有较大幅度下降,夏灌前、夏灌后、秋浇前与封冻前的土壤水分随着灌水量的减少呈下降趋势,而土壤盐分在浅层与中层呈现出不同的结果：0-40 cm土壤盐分呈脱盐趋势,而40-70 cm土壤呈轻度积盐趋势,总体上节水改造工程对灌区浅层土壤盐碱化改善与防治有积极效果,但土壤水分的下降可能会造成土壤某些阶段一定程度的水分亏缺和作物种植结构及灌溉制度的改变。本文对中国北方大型灌区的节水工程改造与规划管理有一定的参考价值。     

大型灌区节水灌溉工程实施后土壤

以人工神经网络理论中的BP、RBF模型为主要建模工具，以内蒙古河套灌区的试一个试验区（沙壕渠试区）为研究实例，对河套灌区节水工程实施后作物生长季（非冻季）的土壤水盐变化状况进行了模拟与预测研究。从预测结果看，2015年，当引水量减少30%时，地下水位有较大幅度下降，夏灌前、夏灌后、秋浇前与封冻前的土壤水分随着灌水量的减少呈下降趋势，而土壤盐分在浅层与中层呈现出不同的结果：0-40cm土壤盐分呈脱盐趋势，而40-70cm土壤呈轻度积盐趋势，总体上节水改造工程对灌区浅层土壤盐碱化改善与防治有积极效果，但土壤水分的下降可能会造成土壤某些阶段一定程度的水分亏缺和作物种植结构及灌溉制度的改变。本文对中国北方大型灌区的节水工程改造与规划管理有一定的参考价值。     

艾比湖湿地干湿季土壤水分和土壤盐分空间异质性研究

以新疆艾比湖湿地为研究区,以野外调查和实验数据为基础,运用经典统计学、地统计学以及GIS相结合的方法研究了春秋两季艾比湖湿地表层土壤盐分和土壤水分的空间变异特征及主要影响因素。研究结果表明:1)研究区春秋两季的表层土壤水盐的空间分布均表现为强相关性,土壤盐分和土壤水分分布均符合正态分布,半变异函数符合一般的球状模型;2艾比湖湿地土壤含盐量春季总体表现为湖东南侧高于西北侧,秋季东北高于西南;3土壤含水量的春秋两季与含盐量的春秋两季分布大致相同,春季集中在东南部,秋季集中在东北部。分析认为,干旱区气候条件、地形地貌、水文地质以及人类活动是影响艾比湖湿地土壤水盐空间分布的主要原因。研究艾比湖水盐时空分布特征及其驱动机制,对于干旱区土壤盐渍化动态变化监测具有重要的理论和实践意义。     

河套灌区典型区周年内耕层土壤盐分时空变异研究

【目的】研究河套灌区典型区耕层土壤盐分在周年内的时空变异规律,分析其盐碱化风险。【方法】利用经典统计分析与地统计分析相结合的方法分析研究区周年内(2018年秋浇前到2019年秋浇前)耕层土壤盐分的空间变异性,利用指示Kriging插值法绘制出土壤盐分的概率分布图,分析其分布规律。【结果】①各时期土壤含盐量0～10 cm10～20 cm20～40 cm;耕地各土层在夏灌期处于积盐状态,荒地在三水前变化很小,之后迅速积盐,耕地和荒地各土层自下而上积盐速度逐渐增大,荒地积盐速度大于耕地。②各时期0～40 cm土壤盐分半方差模型均可以用球状模型拟合,变程在1 104～1 994 m之间,属于中等空间自相关性,秋浇前土壤盐分空间结构性略好于其他时期。③同一年内土壤盐碱化高风险区面积逐渐增大。【结论】各时期土壤盐分呈表聚型,夏灌期均处于积盐状态,盐荒地旱排盐效果显著;研究区一水前到五水前土壤盐分空间结构性变化不大;同年各时期盐碱化分布格局类似,但积盐程度和盐碱化面积都随时间逐渐增加,节水灌溉条件下秋浇压盐更为重要。     

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

干旱灌区水盐动态模拟与实验研究

根据甘肃省河西走廊疏勒河流域灌区节水灌溉条件下的土壤水盐变化野外和室内实验成果及分析,建立相应的水盐动态模拟数学模型。经过数值模拟计算,得出在一定的灌水方案下的土壤盐分分布状况以及脱盐状况,并对适宜本地区特点的水盐调控措施进行了初步探讨。     

土壤水盐运移规律的试验研究

土壤水、盐运移规律的研究是农田水利、水土环境等领域的重要基础内容。对不同节水措施(覆膜灌溉、浅湿灌溉、浅水灌溉)下水田土壤中的水盐运移规律和对冬季不同积雪深度及施盐情况下春季土壤水盐垂直分布规律进行测定与分析。土壤盐分测定采用电导率法,土壤水分测定采用烘干法。结果表明:天津市西青区土壤电导率变化趋势大致一样,在50 cm以上的土层电导率是逐渐变小,50 cm以下的土层电导率基本就没有太大变化,地表的盐分随着淋溶过程运移到地下,导致地表的电导率值变小。     

干旱区膜下滴灌棉田灌溉制度及土壤水盐运移规律研究

以棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究适宜试验区棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度及膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律。结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征。总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布则相反,0~40 cm深度土壤水分在灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚。综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385 mm/18次)主根层0~40 cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳。T2处理棉田产量最高,为6 083 kg/hm~2,水分利用效率为1.05 kg/(mm·hm~2),为适宜的灌溉制度。     

滨海盐碱农田排水沟土壤水盐分布特征研究

明确盐碱地排水沟内土壤水盐分布特征,对盐碱地生态环境建设及其开发、利用具有重要参考价值。以河北省国营海兴农场轻度和重度盐碱地周边布设的排水沟为研究对象,对排水沟顶部、半坡和底部进行土壤水分和盐分分层取样和调查,分析了0~200 cm土层排水沟土壤剖面土壤水盐分布特征。结果表明,轻度和重度盐碱地排水沟土壤剖面含水率分布特征基本一致,均是自地表向土壤深层逐渐增加,重度盐碱地土壤含水率略高于轻度盐碱地;轻度盐碱地排水沟盐分在土壤剖面内呈均匀分布,盐分空间分布变异系数为7.70%,属于弱变异性;重度盐碱地排水沟盐分主要积聚在地表以下40 cm土层内,变异系数为44.63%,属于中等变异。     

节水灌溉水稻需水新特点

1982年以来,于麦仁店灌溉试验站进行了控制土壤含水量水稻灌溉技术及水稻需水量的试验研究,其成果表明,采用节水高产的控制灌溉技术后,水稻耗水量大幅度下降,生理生态需水规律发生显著变化。文章从稻田土壤水分等生态环境的改善,以及水稻自身生理调节机能和适应能力变化等方面,分析了水稻节水机理,并对彭曼法在节水灌溉水稻需水量计算中的应用进行了探讨,提出了应力系数K_s的计算公式。     

内蒙古河套灌区节水改造工程综合节水技术研究

河套灌区属季节性冻土地区,针对渠道冻胀破坏与渗漏严重、灌溉用水量大、灌区管理粗放等问题,开展了6个方面的专题研究,简要总结了不同级别渠道适宜的衬砌结构型式,聚苯乙烯保温与风积沙换填防冻措施,土壤固化剂新材料应用,渠道防渗效果监测,田间节水改造技术和节水改造工程实施后对灌区环境的影响等诸多方面,并对大型灌区节水改造工程建...     

滴灌对农田N2O排放影响的研究进展

灌溉作为调控土壤水分状况的重要措施,直接影响农田温室气体的排放过程。滴灌是一种高效节水灌溉技术,其对温室气体排放的影响受到广泛关注。通过查阅大量文献,综合分析了滴灌对农田土壤N2O排放影响的研究进展与发展趋势。文献资料显示,滴灌通过调控土壤湿度和温度环境,改变土壤微生物菌群和土壤中气体传输速度,进而影响土壤N2O的产生以及排放速率;与其他灌溉方式相比,滴灌不破坏土壤结构,土壤内部水、肥、气、热条件稳定,适宜于作物生长,有利于土壤有机氮的矿化。但目前滴灌条件下温室气体排放的空间异质性和多种温室气体的同步定量研究等方面仍存在一些不足(例如:滴灌条件下土壤干燥区和湿润区N2O排放通量间差异研究和不同种类温室气体的同期影响研究)。今后,要加强监测滴灌下多种温室气体同期排放和不同土壤区域N2O排放差异,加强从分子水平探究滴灌模式下土壤微生物对N2O气体产生过程的作用机理等方面的研究,为构建环境友好型农业模式提供科学依据。     

新疆盐渍化灌区水盐平衡现状及对

以新疆农七师127团灌区为研究对象，通过区域水盐监测、水盐平衡计算与分析，对现有水盐状况是否满足盐分控制要求作出评价，并提出对策措施。研究结果表明，现状的水盐平衡条件不能满足控制盐分要求，其中引进的盐分只有大约40%从平衡区内排出，有60%左右的盐分滞留在平衡区内，其结果势必加重区域内土壤盐渍化的程度。如果按现状灌排条件和灌溉用水水质状况预测，每年1.5m深土壤剖面的平均积盐量约为0.037%。 为保持研究区水盐的持续平衡状态，水量排引比需达到0.3左右。为此，在进一步加强明沟排水系统建设的同时，需增设田间暗管排水。     

内蒙古牧区节水灌溉试点项目评估分析

牧区节水灌溉试点项目经过10年的建设效果显著,同时也存在着诸多问题。为巩固牧区节水灌溉试点项目的建设成果,促进牧区节水灌溉工程的进一步推广,对在内蒙古先后组织实施的197个牧区节水灌溉试点项目进行评估分析。通过项目运行管理评估、经济评估、影响评估、可持续评估和项目综合评估,系统总结项目建设的成功经验和制约因素,分析存在的关键问题及原因,为确定今后内蒙古牧区节水灌溉工程的建设管理模式、运行机制和发展方向等提供依据。     

农业节水灌溉工程项目评估及核减预防措施

以北京市昌平区实施的农业节水灌溉工程项目资金补助评估报告为例,阐述了当前节水灌溉工程项目在审批资金补助及项目申报等过程中出现的问题。针对专家组的评估要点,项目论证中如何把握要点,顺利通过论证,防止出现项目资金落实中的削减,甚至出现项目拉黑的严重后果进行分析,以期对其他政府支持型节水灌溉工程项目以警示。      

水盐胁迫对向日葵幼苗生长发育的影响

通过不同水平水盐处理的盆栽试验,研究了向日葵幼苗对水分、盐分胁迫的响应。试验结果表明:在含盐量低于0.5%的盐渍化土壤中进行节水灌溉是可行的。幼苗初期灌水方案的选取对其生长影响较小,苗期灌水量维持在(35%～45%)θfc即可。现蕾期的灌水量则制约株高的生长,此段时间适宜灌水水平为(55%～65%)θfc。盐分水平不同对向日葵种籽的萌发时间和出苗率影响不同,含盐量达到0.8%时,则超过其耐盐能力向日葵种子不能萌发。     

不同灌溉方式对保护地土壤有机磷组分的影响

菜田土壤长期节水灌溉试验结果表明,蔬菜保护地0~60 cm土壤剖面中,滴灌、渗灌和沟灌条件下,土壤有机磷组成中均以中等活性有机磷为主,其次为活性有机磷。滴灌和渗灌处理耕层(0~20 cm)土壤中易被作物吸收利用的活性有机磷和中等活性有机磷含量高于传统沟灌处理。在10~30 cm土层范围内,渗灌处理土壤活性有机磷含量高于滴灌,而滴灌又高于沟灌。而0~60 cm土壤剖面中,中等活性有机磷含量均是滴灌大于沟灌大于渗灌。在0~40 cm土层内中稳性有机磷含量渗灌明显大于沟灌大于滴灌。40 cm以下则是沟灌大于渗灌和滴灌。0~20 cm土层土壤高稳性有机磷含量的大小顺序为沟灌大于渗灌大于滴灌。     

海子水库灌区节水型灌溉制度的制定

本文介绍了中日双方专家团在海子水库灌区现场调查中,实测土壤水分特征值的方法,土壤水分曲线的制定和应用,负压计观测值的应用,计算节水型灌溉用水量和灌水间隔日数的方法,并用节水型频繁灌溉法制定了各作物的节水型灌溉制度,用这种方法制定的节水型灌溉制度要比我国过去用的常规法节水40%以上。     

泾惠渠灌区畦长对夏玉米耗水特性和产量影响

泾惠渠灌区中畦田规格参差不齐,灌区由于畦田过长而造成的灌溉水量浪费屡见不鲜,不仅没有形成高产而且极大的造成了水资源的浪费。通过大田与小区试验相结合,以当地农民习惯的灌溉方式为对照,设置3个灌溉畦长处理(80、120、240 m),每个处理设置3次重复,改水为80%。研究了灌溉畦长对夏玉米在生育期内的耗水特性和产量的影响,土壤水分分布与产量及其构成因素的关系等问题,选择出兼顾节水高产可行的最优畦长。研究结果表明:在生育期灌水后,80和120 m处理畦长内畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率较为均匀无显著差异,240 m处理畦长畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率产生显著性差异;80和120 m处理夏玉米在畦首、畦中和畦尾灌水均匀度较为平均且无显著差异,240 m畦长处理差异较为显著,且80 m畦长处理产量分布最为平均、平均水分利用效率最高产量为1.021 839万kg/hm2,水分利用效率为25.12 kg/(hm2·mm)。综合夏玉米产量及其分布、水分利用效率等因素,在泾惠渠灌区80 m的灌溉畦长是兼顾节水高产的最适宜畦长,该结论以期为泾惠渠灌区大田作物高产节水提供一定理论依据。