地下水对农田腾发过程作用研究进展

在地下水浅埋区地下水参与和影响了SPAC系统的水分、生物、化学等过程。文中从研究方法、试验和模型3个方面论述了地下水对农田腾发过程作用研究的进展情况和发展趋势。分析认为,应把地下水层和SPAC作为一个整体系统,从野外试验入手,研究地下水浅埋条件下地下水参与SPAC系统水分过程、生物过程和化学过程的机理,为发展节水农业提供理论依据     

水稻节水栽培的生态和环境效应

综述了节水栽培对稻田生态条件及温室气体生成和排放、肥料流失污染、稻田矿质营养平衡与水肥耦合效应以及病虫草害发生动态等方面的影响。在此基础上,提出了今后应加强水稻节水栽培对农田生态的综合效应、水稻节水栽培的高效灌溉指标及水肥耦合效应、水稻节水栽培对农田病虫草害发生的影响、对土壤中盐分运移及再分布的影响以及无公害可降解的地膜覆盖旱作配套栽培技术等方面的研究     

基于DRAINMOD模型估算灌区浅层地下水利用量及盐分累积

在灌溉季节,尤其是下游灌区,农田地下水位较高,作物可就地利用部分浅层地下水,从而减少灌溉需水量,达到节水减排的双重目的。大田作物对浅层地下水利用量的估算是合理制定灌溉淋洗制度及控制土壤盐碱化的前提,但其估算存在一定困难。该文假设当农田灌溉、排水等水文气象条件一致时,某一作物对浅层地下水的利用量等于该田块有、无作物(即裸地)2种情况下造成地下水位差异的水量。据此,首先建立了浅层地下水利用量的计算模型,并以某一半干旱灌区为例,利用田间水文模型-DRAINMOD模拟出有、无作物2种条件下农田地下水位变化过程,然后,计算了棉花、小麦轮作期内对浅层地下水的利用量;在此基础上,进一步分析了浅层地下水利用条件下土壤剖面的盐分平衡。结果显示,该文提出的计算模型能够较好的反映大田实际情况;研究时段内,田间地下水埋深平均值为2.1 m,单位面积上作物利用浅层地下水量为305.8 mm,主要发生在作物生长阶段,其中棉花生长季内地下水利用量约为160 mm。盐分平衡计算结果显示,浅层地下水的利用使得水位以上土壤剖面盐分含量增加,但1 m以内根区土壤盐分在降雨和灌溉作用下得到一定的淋洗,未超出作物耐盐极限,不会对产量造成显著影响。研究成果可为相关灌区制定合理的灌溉制度及提高水资源利用效率提供科学依据。     

啤酒废水灌溉对农田生态环境的影响研究

通过田间调查采样与室内分析方法，研究了废水灌溉对农田生态环境的影响。结果表明，啤酒废水灌溉农田可以增加土壤有机质和全氮的含量，连续灌溉3－7年未发生Na^ 、Cl^-和SO4^2-的积累，耕层土壤中Ca^2 和Mg^2 轻度淋洗；啤酒废水灌溉有利于蔬菜中维生素C的积累；加重了浅层地下水细菌污染，减轻了地下水中硝酸盐氮的污染。     

盐分再分配条件下河套灌区冲洗水量的数值模拟

该文旨在探讨干旱缺水地区长期灌溉条件下,合理解决节水灌溉与冲洗灌溉间矛盾的途径,为在该地区实施节水灌溉战略提供理论依据。采用修正的对流扩散模型(SOTR)及特征有限元方法对中国内蒙古河套灌区冲洗—蒸发条件下的冲洗定额进行数值模拟研究。并用γ射线测定土柱土壤水盐运移结果标定了数值模拟结果。重点分析了基于土壤水动力学与溶质动力学原理,再灌溉冲洗与再分配条件下,均质垂直剖面上溶质运移过程;长期灌溉条件下,干旱地区土壤盐分布与冲洗定额、初始土壤盐分含量、地下水位埋深及地下水矿化度间的内在联系;在此基础上,确定节水灌溉条件下河套灌区最优的冲洗定额。该成果对于促进该地区农业可持续发展具有一定的指导意义     

农田明渠排水条件下土壤水盐运移规律研究

土壤水分、盐分、地下水埋深是表征当地土壤质量的重要状态变量,研究其动态变化过程是研究土壤质量演变规律和赖以防治土壤盐渍化的重要方面.在农田明渠排水条件下,土壤中发生的各种物理、化学和生物过程尤为复杂.因此通过对农田土壤盐分的定点实时监测,能够定量表征农田生态环境状况优劣;地下水位埋深变化,可警示农田盐渍化的演变,对调整灌溉定额采取预防措施有指导意义.同时通过实验计算确定了农田斗排的合理间距.     

河北平原农田耗水与地下水动态及粮食生产相互关系分析

农田耗水是河北平原地下水资源消耗的主体,农田耗水与地下水动态、粮食生产互制机理研究可为农业节水提供重要依据。基于1981—2010年河北省经济统计年鉴、地下水开采量与地下水位、常规气象等数据,分析了河北平原近30年来农田耗水、粮食产量、降水量、地下水等动态变化特征,揭示了它们之间的相互响应关系。结果表明,近30年来,河北平原农田耗水总量约722.4 km3,生产粮食约5.9×108 t,开采地下水约440 km3(其中约330 km3用于农田灌溉),地下水位共下降约11.5 m;河北平原农田耗水与粮食产量总体呈逐年上升趋势,尽管2000年以来地下水开采量有所减少,但地下水位一直持续下降;农田耗水与地下水开采量、地下水埋深、粮食产量相互之间关系密切,每生产1 t粮食所消耗的水资源约1 224.4 m3(包括地下水597.1 m3),而地下水开采量每增加1 km3,河北平原地下水位实际下沉约0.03 m;农田耗水、地下水埋深均与年降雨量无明显相关性,由于降水入渗、灌溉渗漏不足以弥补开采的地下水,超采是引起河北平原地下水位持续下降的直接原因。因此,进一步发展节水农业、提高灌溉效率是促进河北平原农业可持续发展的必然选择。     

太行山前平原农田高效用水模式研究

实现地下水采补平衡是维持太行山前平原区农业持续发展的重要基础。根据多年的田间试验结果 研究探讨了减少农田非生产性耗水、水肥耦合提高水分利用效率、节水高效灌溉制度、根系调控与提高土壤水利用率实现地下水采补平衡的途径和措施。实施大面积秸秆覆盖可减少农田耗水量约40mm;优化灌溉制度可减少冬小麦生育期1次灌水60mm。     

啤酒废水长期灌溉对地下水的影响

通过啤酒废水直接灌溉农田对地下水水质影响的调查研究认为：啤酒废水灌溉区和清水灌溉区的深层地下水水质指标差异不大,啤酒废水灌溉农田对深层地下水未产生影响;啤酒废水灌溉农田对浅层地下水生物学指标有一定影响,其它水质指标未产生影响,由此对啤酒废水灌溉提出建议。     

上海地区农田土壤有效硅含量状况及水稻施硅效应研究

本文应用控制灌溉理论研究了控制灌溉及淋洗条件下稻田土壤的盐分动态,分析了控灌 淋洗水的节水增产及抑盐效率。研究结果表明在宁夏引黄灌区进行控制灌溉的节水抑盐效果明显。应用控制灌溉技术进行该区灌溉将明显提高淡水资源的利用效率。     

我国保墒灌溉技术的潜力及其效益分析

 针对我国农业用水日趋紧张,农田环境污染严重,农产品中无公害产品减少,农业节水先进高效的技术由于其昂贵不能在中国广泛推广等问题,首次提出了保墒灌溉的概念,它是将旱作农业中的保墒覆盖技术和灌溉农业中的节水灌溉技术进行集成而形成新的节水技术体系。并对我国保墒灌溉的适宜性和节水效益、节肥效益、生态效益、经济效益进行系统分析。保墒灌溉在全国的灌区能推广应用一半的面积,其节水量可达199．98亿m3,相当于南水北调的东线年调水总量。     

陕北黄土丘陵沟壑区生态环境建设刍议

陕北黄土丘陵沟壑区总面积447万km2,水土流失极为严重,年输沙量达66亿t。搞好该区生态环境建设的主攻方向应是以小流域为单元,综合治理水土流失,陡坡退耕还林还草,积极发展集流节灌和林果业,稳定解决群众温饱。要客观认识植物措施在生态环境建设中的作用,区别森林与人工造林水保作用的差异。以开发利用水土资源为目标,通过治理为开发创造条件,以开发带动治理,调动农民投入治理的积极性。退耕造林种草要逐步进行,退耕力度应因地制宜,不同部位不同地域要区别对待。     

分根区交替灌溉对马铃薯水氮利用效率的影响（简报）

分根区交替灌溉已被证实是一种有效节水灌溉技术同时保持作物产量,但有关分根区交替灌溉提高作物氮素利用效率、降低对水土环境的影响机理还不是很清楚。为了探明地下滴灌条件下充分灌溉及分根区交替灌溉（APRI）对马铃薯水氮利用效率的影响,通过田间小区试验,对各处理马铃薯全生育期灌水量、植株体氮素残留、土壤氮素残留及水氮利用效率进行了比较分析。研究结果表明：收获后,APRI处理（E、I、K）与充分灌水处理产量（F、J、L）差异不大,但APRI处理灌溉水利用效率显著高于充分灌水处理（p=0.05）;充分灌水处理不同土层（0～ 30 cm和30～60 cm）土壤中残留硝态氮、矿物质氮较APRI处理高;APRI处理（I、K）作物氮利用效率及农田氮利用效率显著高于充分灌水处理（J、L）（p=0.05）。因此,APRI处理不仅能够显著提高作物的水分利用效率,而且还能显著提高土壤矿质氮的活性,有利于作物对土壤氮素的吸收利用。     

雨养区水保型高效生态农业建设探索

雨养区大部分干旱缺水、土地瘠薄、水土流失严重、粮食产量低而不稳、生态环境恶劣。建立生态农业是实现雨养农业区社会、经济持续发展的唯一出路,而搞好水土保持,充分利用水资源、土地资源,加大农业科技投入是建立雨养区生态农业的关键。在水资源方面主要抓好储蓄水、保持水、节约水;在土地资源方面主要抓好：（１）调整土地利用结构和梯田工程建设,（２）庭院经济和“四荒”地的开发利用,（３）加大肥力投入;在农业科技方面主要抓好地膜覆盖技术、集流节灌技术、抗旱丰产技术等。     

坝系农业与生态环境建设

水土保持生态环境建设是实施西部大开发的基础,坝系农业是生态农业的组成部分,在水土保持综合治理的系统工程内依靠坝系建设发展沟坝地、缩河造地、引洪淤地。利用坝库拦蓄的径流发展水浇地。增加粮食产量,为荒山退耕还林还草奠定基础。     

永靖黑方台灌区台面沉陷灾害、水土流失及防治

传统的灌溉方式,长年的大水漫灌、超灌,造成了黑方台灌区大面积的台面沉陷、水土流失等环境地质灾害。大量灌溉水渗入农田,是导致土体潜蚀加剧并造成灾害的直接原因。通过探讨灌区黄土沉陷与水土流失的机理,提出了从治水入手,采用先进的节水灌溉技术,配合工程措施及植物措施治理,达到合理利用水资源、根治水土流失、改善区域环境地质条件的目的。     

节水灌溉稻田土壤呼吸变化及其影响因素分析

为了揭示节水灌溉稻田土壤呼吸变化特征及其影响因素,基于蒸渗仪试验结果,分析了不同灌溉模式对稻田土壤呼吸速率日变化的影响,阐明了土壤呼吸速率对节水灌溉干湿交替过程的响应;同时,分析了节水灌溉稻田土壤呼吸速率的影响因子。结果表明,在处理间土壤水分状况差异较小的生育阶段,节水灌溉和常规灌溉稻田土壤呼吸速率日变化规律基本一致;在处理间水分差异较大的生育阶段,控灌稻田土壤呼吸日变化幅度较大,且速率和变化幅度均要大于常灌稻田土壤。控灌稻田全生育期土壤呼吸速率日变化均值为常灌稻田的1.47倍。控灌稻田土壤一般在复水和脱水的临界点上会出现土壤呼吸速率峰值。控灌稻田土壤呼吸速率受土温和土壤水分影响较大。稻田土壤呼吸速率与5 cm土温有较好的指数相关性,控灌稻田土壤达到了显著水平(P0.05)。土壤体积含水率在35%~55%之间时,土壤体积含水率43%为控灌稻田土壤呼吸的一个临界值,当土壤体积含水率低于临界值时,土壤呼吸速率随着土壤含水率的升高而逐渐增大(P0.05),当土壤体积含水率超过临界值时,土壤呼吸速率随着土壤含水率的增大而降低(P0.05)。研究结果为更加全面地评价节水灌溉的生态环境效应,同时为准确评估稻田生态系统碳源/汇特征提供依据。     

土地整理的生态环境效应分析

土地整理活动是一个重建生态环境系统的过程，在此过程中将会对区域环境要素及其生态过程产生影响。该文将土地整理的生态环境影响因子归纳为土地整理项目工程的特性、土地整理后土地利用类型结构的变化以及土地整理后土地景观格局的变化。其中土地整理项目工程会对土壤质量、水文环境、生物多样性、农田小气候等产生影响；未利用土地的开发、交通用地的增加以及土地利用类型的单一化会对生态环境产生影响；而土地景观格局的变化可能会影响动物生态行为，同时会提高区域整体的环境美学价值。     

中国盐渍土研究：历程、现状与展望

盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象，以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多，盐渍化问题突出，对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土“水盐调控”“水盐平衡”，“淡化肥沃层”和“障碍消减”等理论与技术方法，为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业，致力于拓展理论和新技术的研究，为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的...     

秸秆覆盖对夏玉米农田土壤水分与热量影响的模拟研究

利用试验实测资料确定作物根系吸水模型和水热运移模型的参数，分别利用有限差分法对水热运移模型进行离散和迭代法对模型进行求解，通过模拟研究秸秆覆盖对夏玉米农田土壤水分和热量的影响。研究表明该模型能描述不同覆盖率条件下夏玉米生育期农田土壤水分和热量的变化规律，土壤含水率在0～40 cm逐渐减少，在40～100 cm逐渐增大；土壤温度在0～20 cm逐渐减少。不同覆盖率下土壤含水率和土壤温度的变化规律均为覆盖率150%＞覆盖率100%＞覆盖率50%＞不覆盖。可见秸秆覆盖节水和控温效果明显，为节水条件下的作物高产提