易涝易渍农田土壤水分变化及分析

基于湖北四湖流域大量调查观测资料分析了易涝易渍农田土壤水分变化规律。结果表明：不同层次上土壤水分年平均值差异很小,在不同水文年以及同年内的不同季节则差异较大;当地下水埋深≤1m时,对耕层土壤水分影响明显;在一定条件下,土壤水分与地下水埋深、时段内累计雨量和累计蒸发量之间有显著的相关关系。     

克拉玛依农业开发区地下水埋深与土壤积盐空间异质性分析

[目的]分析克拉玛依农业开发区地下水作用条件下土壤的积盐规律,为研究其土壤盐渍化的成因以及制定合理改良对策提供依据.[方法]运用GIS和地统计学的原理与方法,结合地下水埋深的空间分布,对土壤盐分分布规律进行定量分析.[结果]地下水埋深、耕层土壤含盐量均属于中等变异强度,中、底层土壤含盐量属强等变异性;受结构性因素和随机性因素的共同作用,地下水埋深、底层土壤含盐量呈强空间自相关性,耕层、中层土壤含盐量具有明显的空间自相关性;对空间尺度上的地下水埋深与土壤含盐量定量分析表明,耕层、底层土壤含盐量与地下水埋深呈负相关性,中层土壤含盐量与地下水埋深相关性不明显.[结论]加强排水,制定合理灌溉定额并严格实施,从而控制并降低地下水位是当前盐碱改良主要措施.     

长期大田滴灌对新疆农田水盐环境影响的研究进展

大田滴灌在新疆地区大规模应用取得了非常显著的经济、社会和生态效益，但不同区域应用时，对土壤水盐平衡及地下水动态的影响也各异。为准确掌握长期节水灌溉对新疆农田土壤水盐及地下水埋深的影响，本文系统梳理了新疆大田滴灌的发展历程及取得成效，分析了长期大田滴灌以来耕层土壤水分状况、南北疆的主要灌区农田地下潜水埋深、耕层土壤盐分再分布的变化情况，并从维护新疆水土资源可持续利用角度提出4条对策与建议：“两水”统观统用构建安全地下水位埋深、灌溉洗盐结合维持良好农田耕层、区域统防统治实现区域水土可持续、节水降盐为核心提升区域农业资源利用效率，为进一步开展新疆农业水资源可持续利用提供参考和方向。节水抑盐是新疆农业可持续发展的战略举措，但如何实现干旱盐碱区水土资源的高效利用，探索和遵循水盐平衡这个科学问题值得长久关注。     

地下水浅埋区3种水分的定量关系分析

利用多年实测降水、土壤水、地下水资料,分析了地下水浅埋区3种水分之间的定量关系.结果表明,不同降水年型有效时段内地下水埋深与时段降水量之间呈极显著线性相关性;时段末的土壤质量含水量与时段初土壤质量含水量、时段内降水量之间呈极显著线性相关性,且这种相关性在不同降水年型、不同土层之间存在着差异;当地下水埋深在一定范围内时,土壤水分明显受地下水埋深影响,二者之间有显著的相关性.     

银北灌区地下水动态及其对土壤盐分的影响

通过对银北灌区作物生长季节地下水埋深、矿化度和田间土壤全盐含量测定,分析了地下水的动态变化及春、秋季土壤盐分的分布特征,确定土壤盐分与地下水矿化度之间呈线性正相关,与地下水埋深呈对数负相关,并建立了相关方程。     

基于权马尔科夫链模型淮北平原西部地下水埋深预测研究

地下水位埋深动态预测研究是地下水资源评价的重要内容之一;地下水位变化受气象、水文、地质、开采及补给等诸多因素制约,而且各因素之间的关系很难确定,难以用简单的线性函数进行描述,故地下水埋深具有随机性。该研究采用基于权马尔科夫链建立淮北平原西部地下水埋深预测模型,预测了区内地下水埋深所处的区间值,结果表明研究区中深层地下水多处于[5.080 m,5.960 m),处于[6.448 m,+∞)出现的概率也偏高;浅层地下水埋深多处于[2.925 m,3.635 m),处于[3.990 m,+∞)也呈现增大趋势,研究表明在地下水不合理的开发利用下,淮北平原西部地下水埋深呈增大趋势;该研究成果为淮北平原西部地下水资源管理与决策提供一种新的方法。     

地下水浅埋区土壤水盐试验分析

利用新疆焉耆盆地土壤田间水盐试验资料，用地下水和土壤水动力学方法，从灌溉条件下土壤水、地下水、盐分运动机理着手，对地下水浅埋区(埋深小于或等于2m)水平排水条件下的农田地下水、土壤水和表层(0～30cm)土壤盐分变化进行对比分析。结果表明：在浅埋区水平排水条件下，土壤水库调蓄能力较弱。地下水埋深变幅在1．10～1．60m，水位变化大，地下水对土壤水补给为农田蒸散发的主要来源；土壤盐分的变化与地下水埋深的动态变化密切相关(负相关系数为0．75)，土壤因蒸发而积盐的过程发生在地下水位从高到低的回降过程中，水位回降越慢，土壤积盐越多(积盐率最高可达50．36％)，导致土壤盐渍化的发生。     

玛纳斯河流域土壤盐渍化影响因素研究

为了探讨区域盐渍化过程和分布特征,本文通过野外调查和室内分析,研究了新疆玛纳斯河流域海拔高度、地貌类型、地下水埋深、土地利用类型和不同种植年限对土壤盐分含量变化的影响。结果表明:玛纳斯河流域土壤盐分含量随海拔高度的变化呈现先降低后升高再降低的趋势,高盐分含量主要集中在海拔350~400m,海拔高度与土壤盐分含量之间没有很好的变化趋势;土壤盐分含量在不同地貌类型的分布状况为:冲积洪积扇缘带> 冲积平原中部> 冲积平原下部> 冲积洪积扇中部> 干三角洲地区,冲积洪积扇缘带与冲积平原中部的土壤剖面盐分有表聚和底聚现象,冲积平原下部土壤剖面中间层盐分含量较高;地下水埋深对土壤盐分含量变化影响明显,随着地下水埋深的变浅,土壤盐分含量显著增加;不同土地利用方式下,土壤含盐量具有显著性差异,荒地土壤盐分含量最高,表层和底层盐分高于中间层,耕地0~100cm土层盐分含量均较低;随着滴灌年限的增加,0~100cm土层盐分含量均呈现降低趋势,滴灌1年与3年表层盐分含量差异不显著,其他土层差异显著,滴灌8年与10年的各层土壤盐分含量差异均不显著。综上,玛纳斯河流域土壤盐分含量受地貌类型、地下水状况、土地利用类型和滴灌年限因素影响显著,盐分在土壤剖面上也表现出不同的分布特征。     

稻作制、有机肥和地下水位对红壤性水稻土全锰及不同形态有效锰含量的影响

以湖南农业大学1982年布置的长期定位试验为研究对象,研究了红壤旱地改水田后不同稻作制、地下水深度和有机肥施用量对土壤全锰、有效锰及其化学形态变化的影响.结果表明,与原始红壤旱土相比.红壤性水稻土耕层土壤全锰、氧化锰和有效锰总量明显下降,但易溶态锰含量明显升高.稻作制对土壤锰的化学行为和有效性的影响最明显,稻-稻-冬泡处理的土壤全锰和各形态有效锰含量均明显大干稻-稻-冬绿和稻-稻-冬油处理,且不同处理之间各形态有效锰含量差异达1%的极显著水平,说明水旱轮作在一定程度上造成土壤锰的淋溶损失较持续淹水更为严重.有机肥处理土壤全锰含量均高于化肥处理,且常量有机肥和化肥处理之间全锰含量差异达1%的极显著水平,但化肥处理的各形态有效锰含量均大于有机肥处理.不同地下水位深度处理对土壤全锰和各形态氧化锰含量影响的差异不显著.     

额济纳绿洲沿河区地下水位埋深对生态输水的响应研究

通过连续3a对额济纳绿洲沿河区的地下水位埋深监测,分析地下水位埋深在纵向、横向的响应及地下水位埋深响应强度情况,探讨生态输水后地下水位埋深动态响应的初步规律.初步结论:生态输水后地下水位埋深出现显著地变化,平均地下水位埋深由输水前的4.5m降低到3.27m,降幅为27.3%;距输水口越近,距输水河道距离越近,地下水位埋深越小,其降低幅度也越大.     

Assessment of Soil Water Content in Field with Antecedent Precipitation Index and Groundwater Depth in the Yangtze River Estuary

To better understand soil moisture dynamics in the Yangtze River Estuary (YRE) and predict its variation in a simple way, a field monitoring experiment was carried out along the north branch of the Yangtze River, where seawater intrusion was strong and salt-water variation is one of the limiting factors of local agriculture. In present paper, relation between antecedent precipitation index (API) and soil water content is studied, and effects of groundwater depth on soil water content was analyzed. A relatively accurate prediction result of soil water content was reached using a neural network model. The impact analysis result showed that the variation of the API was consistent with soil water content and it displayed significant correlations with soil water content in both 20 and 50 cm soil layer, and higher correlation was observed in the layer of 20 cm. Groundwater impact analysis suggested that soil moisture was affected by the depth of groundwater, and was affected more greatly by groundwater at depth of 50 cm than that at 20 cm layer. By introducing API, groundwater depth and temperature together, a BP artificial network model was established to predict soil water content and an acceptable agreement was achieved. The model can be used for supplementing monitoring data of soil water content and predicting soil water content in shallow groundwater areas, and can provide favorable support for the research of water and salt transport in estuary area.     

河北省蔬菜高产区化肥施用对地下水硝态氮含量的影响

采用野外调查采样与室内分析相结合的方法,对河北省蔬菜高产区中的7个县区进行了地下水硝酸盐含量监测,并研究了过量施肥对地下水硝酸盐含量的影响。结果表明：2005～2007年河北省蔬菜高产区地下水硝态氮平均值在5．18～7．54mg／L之间,符合世界卫生组织的饮用水水质标准（〈10mg／L）,但呈上升趋势。不同深度的地下水硝态氮含量差异明显,总体趋势是随着水体深度的增加,硝态氮含量呈明显的下降趋势。地下水硝态氮污染主要集中在≤30m的水体层。从土壤硝态氮含量与地下水硝态氮含量的相关性来看,两者呈正相关,即地下水硝态氮含量随土壤硝态氮的上升而上升,表明蔬菜高产区过量施肥会对土壤中的硝态氮经过雨水或灌溉水向下淋洗,个别地区已经造成了较为严重的地下水硝酸盐污染。     

The effects of soil moisture and salinity as functions of groundwater depth on wheat growth and yield in coastal saline soils

In the coastal saline soils, moisture and salinity are the functions of groundwater depth affecting crop growth and yield. Accordingly, the objectives of this study were to: 1) investigate the combined effects of moisture and salinity stresses on wheat growth as affected by groundwater depth, and 2) find the optimal groundwater depth for wheat growth in coastal saline soils. The groundwater depths (0.7, 1.1, 1.5, 1.9, 2.3, and 2.7 m during 2013–2014 (Y1) and 0.6, 1.0, 1.4, 1.8, 2.2, and 2.6 m during 2014–2015 (Y2)) of the field experiment were maintained by soil columns. There was a positive correlation between soil moisture and salinity. Water logging with high salinity (groundwater depth at 0.7 m in Y1 and 0.6 m in Y2) showed a greater decline towards wheat growth than that of slight drought with medium (2.3 m in Y1) or low salinity (2.7 m in Y1, 2.2 and 2.6 m in Y2). The booting stage was the most sensitive stage of wheat crop under moisture and salinity stresses. Data showed the most optimal rate of photosynthesis, grain yield, and flour quality were obtained under the groundwater depth (ditch depth) of 1.9 m (standard soil moisture with medium salinity) and 2.3 m (slight drought with medium salinity) in Y1 and 1.8 m (standard soil moisture with medium salinity) and 2.2 m (slight drought with low salinity) in Y2. The corresponding optimal soil relative moisture content and conductivity with the 1:5 distilled water/soil dilution, in the depth of 0–20 cm and 20–40 cm in coastal saline soils, were equal to 58.67–63.07% and 65.51–72.66% in Y1, 63.09–66.70% and 69.75–74.72% in Y2; 0.86–1.01 dS m^–1 and 0.63–0.77 dS m^–1 in Y1, 0.57–0.93 dS m^–1 and 0.40–0.63 dS m^–1 in Y2, respectively.     

不同利用方式对紫色水稻土水溶性有机碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的紫色水稻土水溶性有机碳的差异,探究利用方式对水溶性有机碳的影响。结果表明:0￣30cm土壤水溶性有机碳变化范围在30.3￣339.8mg/kg,热水提取的水溶性有机碳变化范围在60.9￣740.2mg/kg,两种方法提取的有机碳随深度增加而降低。长期垄作并实行稻油轮作的利用方式使土壤水溶性有机碳在0￣30cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)利用方式下的水溶性有机碳含量最低。水溶性有机碳可用作评价利用方式对紫色水稻土质量变化影响的有效指标。从提高土壤水溶性有机碳含量的角度来看,垄作并实行稻油轮作的利用方式比较适合紫色水稻土。     

不同利用方式对紫色水稻土微生物量碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的中性紫色水稻土壤微生物量碳的差异,探究利用方式对紫色水稻土生物活性的影响。结果表明:耕层土壤微生物量碳主要介于200～600mg/kg,除垄作耕翻(稻油)处理外,基本随深度增加而降低。长期垄作免耕并实行稻油轮作的利用方式使其土壤微生物量碳在0～10cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)的利用方式不利于增加微生物量碳,说明微生物量碳可用作利用方式影响紫色水稻土土壤质量变化的生物学评价指标。从提高土壤生物活性与有机碳含量的角度来看,垄作免耕(稻油)的利用方式最适合于紫色水稻土。     

紫色土丘陵区田间道基础及工程处理

紫色土丘陵山区地形起伏不平,不同的地形部位形成不同的土地利用类型,具有不同路基基础.本文针对紫色土丘陵山区冲田(冬水田)、塝田(水旱轮作田)和旱地路基基础,进行田间道路基分析及路基处理研究.冲田粘粒含量最大,达到41.35%;塝田次之,含量为22.25%;旱地最小,含量只有11.23%.冲田的塑性指数最大,达到21.47;塝田次之,为16.98;旱地最小,只有8.11.田间道过冲田段主要为填方路段,淤泥较多,力学性质差,路基处理时先挖除1m厚的淤泥,然后换填取自旱地的路基土,并分层碾压,压实度大于90%,道路两侧设计条石挡土墙;塝田段先换填0.5m厚的淤泥,同时增高路基以保证道路连续,然后碾压;旱地段只需清除表层腐殖土后铺设路面材料,不做特殊处理.     

灌水频率对膜下滴灌水稻土壤水盐分布及产量的影响

为探讨膜下滴灌水稻在高频灌溉条件下土壤水盐分布,为滴灌水稻制定科学的灌溉制度提供依据。通过膜下滴灌水稻水盐运移大田试验,研究不同灌水量对稻田土壤水盐分布及产量的影响。结果表明,在灌水定额为12 000m3/hm2条件下,灌水周期为1d时,由于次灌水量较少,水分多集中在表层,故膜下0~20cm含水率较高。在滴灌水稻拔节期到乳熟期,膜下各土层均以灌水周期3d处理含水率最高,灌水周期为1和3d处理膜下0~40cm均表现为脱盐,且脱盐效果基本相同,滴灌水稻在高频灌溉条件下,能显著淋洗40cm以上土层中盐分,同时达到较高产量。膜下滴灌水稻固定灌量条件下,灌水周期为3d处理时,能在水稻根系分布主要区域土层中保持相对较高含水率,同时对水稻根系0~40cm土层保持较好脱盐效果,有利于水稻生长发育,保持较高产量。     

两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.