不同降水年型氮磷配施对冬小麦产量形成及水量平衡的影响

通过田间定位试验,探讨不同降水年型下氮磷配施对冬小麦产量形成及水分利用的影响,为改善麦田水分状况,建立与水分条件相适应的肥料组合模式提供依据.结果表明:(1)试验条件下,与对照处理相比,高氮高磷处理产量及水分利用效率均较高,平水年和干旱年的产量分别较对照增加68.37%和62.95%;水分利用效率分别较对照增加36.7...     

基于电导式传感器径流流速测量系统的试验研究

在土壤侵蚀和水土流失研究中，坡面径流流速是径流计算、土壤侵蚀预报中不可缺少的水动力参数，目前尚无广泛应用的径流流速测量仪，研究快速的径流流速测量具有重要意义。该文基于互相关理论，建立了基于虚拟仪器Lab VIEW的径流流速的测量系统，并采用自制的电导式传感器，研究了两传感器间距对测量系统的影响，测量了5个泥沙含量水平下的径流流速。结果表明：测量系统适用的泥沙含量范围为0～250 kg/m³，测量误差为4.5%；若以染料示踪法测量的流速作为标准值进行修正，修正后的测量误差为3.81%。     

坡面侵蚀动力学及其相关参数的探讨

 从分析坡面水流形态动力学特性着手,对比土壤侵蚀临界坡度的研究;概述土壤侵蚀的机制,以及坡面水流中水流速度、泥沙含量和下垫面三者相互作用的关系。发现及时、准确和动态地测量水流速度和泥沙含量,是分析这些复杂关系的关键,它使定量研究坡面土壤侵蚀的机理成为可能。     

负水头条件下的水平一维土壤吸渗特征

该文分析了不同负水头条件下土壤水分运动特征，并通过室内模拟试验研究了不同负水头条件下水平一维土壤的吸渗特征，根据Brooks-corey模型推求了描述负水头条件下土壤吸渗公式，并分析了各参量间的函数关系。分析了Philip吸渗公式在负水头条件下的适用性，并对所建立的公式进行检验。研究结果表明：上述理论关系可以很好描述负水头条件下水平一维土壤吸渗过程。     

ESP值和黏粒含量对土壤表面封闭作用的影响

降雨导致土壤表面结皮形成封闭是自然现象，它能降低土壤入渗，增加土表径流，导致土壤侵蚀。该文系统地研究了不同性质土壤表面的封闭作用过程，分别确定封闭过程中的物理机械作用和化学作用。试验采用了具有不同土壤交换性钠百分率(ESP)值(2、5、10、20)和黏粒含量(10％、20％、40％、60％)的4种土壤进行降雨模拟试验，通过土壤表面播撒磷石膏(PG)(2000 kg/hm²)和PG与聚丙烯酰胺(PAM)(PG 2000 kg/hm²+PAM 20 kg/hm²)混合物的处理，分别抑制了土壤的化学封闭和物理封闭，论述了ESP值和黏粒含量对土壤化学封闭和物理封闭作用的影响，结果表明：在高ESP值土壤中，化学封闭作用占土壤封闭的主导作用；低ESP值土壤中，土壤的物理封闭作用增大。当黏粒含量较低时，土壤物理封闭作用较低；当黏粒含量较大时，土壤物理封闭作用显著增大。     

牛栏江流域上游保护区“四型”小流域水土流失治理模式

[目的]分析牛栏江流域上游保护区水土流失治理模式,以期为流域水土流失治理提供新的思路。[方法]基于DEM数据在ArcGIS内进行子流域自动提取,结合遥感影像进行人工交互解译、修正以确定子流域;以划分的子流域为基本单元进行定性与定量赋分并计算综合得分,依据综合得分确定流域水土保持分区及其主导功能;根据确定的水土保持分区主导功能进行“四型”小流域治理模式配置。[结果]牛栏江流域上游保护区共划分9个子流域,确定4个水土保持分区;在各水土保持分区分别构建以生态安全型、生态景观型、生态经济型和生态清洁型为主的“四型”小流域治理模式。[结论]子流域可作为牛栏江流域上游保护区“四型”小流域水土流失治理模式配置的基本单元,水土保持主导功能可作为“四型”小流域模式配置的依据,提供因型施策、精准至区的水土流失科学治理模式。     

Dynamics of soil microbial biomass C and soil fertility in cropland mulched with plastic film in a semiarid agro-ecosystem

Microbial biomass C (MBC) is one of the soil properties used as an indicator for the fertility status of a soil. A study was conducted on a semi-arid Loess Plateau in China. The field was planted with spring wheat and mulched with plastic film for various lengths of time. Our primary objectives were to (i) explore the influence of film mulching on soil MBC and soil fertility, and (ii) seek an effective approach of maintaining and improving sustainability of cropland mulched with plastic film in two growing seasons. Four treatments were tested, non-mulching (M0), mulching for 30 days after sowing (M30), mulching for 60 DAS (M60) and mulching for the whole growing period (Mw). An increasing air temperature with time within the growing season promoted soil MBC in the two growing seasons, but a severe drought led to a lower MBC in 2000 compared with the wet year of 1999. Film mulching promoted MBC significantly in the 2 years, but decreased soil organic carbon (SOC). SOC is very low in the experimental soil, accounting for the higher MBC/SOC ratio compared with ratios reported by others. The SOC is greatly reduced in the non-mulched and the Mw treatments compared to the M30 and M60 treatments. In conclusion, the benefits of film mulching in semi-arid agricultural systems are enormous but realizing their full potential depends on how long the mulching material is maintained during the growing season. In the system tested, it is desirable to mulch the plots for 30-60 DAS in order to enhance microbial biomass and cycling of nutrients and also to provide a more stable soil micro-environment that generates more residues in the rhizosphere.     

近549年来黄河天然径流量时间变化特征研究

天然径流量是流域气候及下垫面综合作用的结果，同时是流域水资源分配的重要依据。深入探究长时间序列年径流量时间变化特征对流域水资源调控以及水资源可持续利用意义重大。基于黄河1470—2018年长时间序列天然径流量数据，综合采用EMD经验模态分解法、滑动平均法以及距平累积法揭示黄河549年间天然径流量的年际变化与周期变化特征。结果表明，黄河年天然径流量变化过程具有显著的随机特征，随年份不同呈现波动性变化，5%及95%频率的年天然径流量分别为337.0亿m³和681.0亿m³。采用距平累积法可将黄河近549年天然径流序列以1825年为界分为2个时期；黄河年天然径流量以2.8年变化周期最为显著，其次为23.8年、47.3年、5.6年、11.3年周期规律，出现该周期性规律主要是由于太阳黑子活动、厄尔尼诺现象以及地极移动振幅变化因子的影响。     

用自动盘式吸渗仪测定土壤导水率

盘式吸渗仪已成为测定田间土壤水力参数的重要工具之一，自动监测装置的应用将进一步提高试验的精确度并加快试验进程。该文介绍了一种试验装置，通过连接在储水管上下两端的传感器实时压差监测，以此确定入渗水量的变化过程，并通过一系列试验，对试验装置的可靠性进行了验证，将试验装置应用到实际测定土壤水力参数中。试验结果表明：自动监测装置通过测定储水管的压差，并通过相应关系代换为储水管水位变化来采集试验数据的方法是可靠的。通过与人工读数方法测定的结果对比表明，其精度可以达到试验要求；对于本试验土壤，用自动监测装置采集的数据来确定吸渗率的时间可以控制在30 s～4 min之间。     

羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的影响

土壤改良剂的应用研究对改善土壤环境,促进作物生长有着重要意义。该文通过向土壤中添加不同质量的羧甲基纤维素钠(sodium carboxyl methyl cellulose,简称CMC),研究了不同含量的CMC对土壤团粒结构及水分运动的影响。结果表明:随着CMC含量的增大,土壤水稳性团聚体含量增大,土壤分形维数减小,土壤黏粒和粉粒比例减少,砂粒比例增多,黏粒和粉粒均与土壤分形维数呈正相关关系,砂粒与分形维数呈负相关关系,黏粒含量对土壤分形维数影响最为显著,土壤中0.1 mm的颗粒含量减少,而≥0.1 mm的颗粒含量均有不同程度的增加;随CMC含量的增大,土壤的入渗能力减弱,稳定入渗率显著减小,Philip公式中吸渗率减小,Kostiakov公式中的经验系数减小,经验指数增大;随着CMC含量的增大,土壤的持水能力增强,van Genuchten公式中土壤滞留含水率、饱和含水率及与进气值相关的系数均有所增大,形状系数逐渐减小。该研究对可为CMC的田间土壤改良应用提供理论依据。