降雨入渗和产流问题研究的若干进展及评述

２０世纪以来,入渗与产流研究取得了长足进展,该文从入渗影响因素,人渗计算与分析,坡地产流,流域产流４个方面,着重介绍了国内外研究的若干成果和进展,并估了简要的评述。     

连续亏缺灌溉与根系分区灌溉对苹果幼树根系生长的影响

利用传统盆栽方法,于2007年5～10月在山东省烟台市农业科学院果树研究所实验果园进行了常规灌溉[Conventional irrigation,CI,在树盘两侧按100%的蒸发量(直径为120mm的蒸发皿测定)进行灌溉]、根系分区灌溉(Partial root-zonei rrigation,PRI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧交替灌溉)和连续亏缺灌溉(Continuous deficit imigation,CDI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧均匀灌溉)试验,研究了3种灌溉模式对2龄苹果幼树(品种为"长富2号")根系生长的影响。结果表明:PRI处理的根长比CI和CDI处理长,CDI处理最短;PRI处理显著促进了直径2mm的吸收根的生长,但吸收根对增加总根干物质量贡献不显著。3种灌溉处理的苹果幼树根系生物量积累近似"S"形曲线。由于PRI处理的土壤含水量适宜,土壤通气性较好,其根系活力、生长速度和最终根干物质量都明显大于其他处理;CI处理土壤水分过于充足,根系生长出现避水性,因而根系生长相对缓慢,根系活力下降,根生物量介于CDI和PRI之间;CDI处理因土壤持续干旱,根系活力和根干物质量最小。3种灌溉处理的根冠比随灌溉时间的增加呈下降趋势,CI的下降幅度大于CDI和PRI,PRI的根冠比最大(处理90d时以CDI处理的根冠比最大),CI的根冠比最小,CDI介于二者之间。说明在供水量减少50%的情况下,PRI灌水方式可促进苹果幼树根系的生长,而持续湿润或干燥均不利于根系的生长。     

基于子波变换的烟台市降水变化特

为研究烟台市年降水量变化的多时间尺度结构特征，采用Morlet子波变换分析法，对烟台市1960~2004年的年降水量进行了小波分析。结果表明：近40年来，烟台市年平均降水量整体呈下降趋势，且存在明显的4年、13年和28年的3类特征时间尺度和相应的震荡周期；小波方差进一步分析发现，烟台市年降水量变化具有4年和13年的主周期，且以13年周期最为显著；由小波方差检验出主要周期的小波系数实部可知，在未来的15年内，烟台市降水将会处于偏丰期。     

烟台地区耕地资源流向及宏观驱动机制研究

利用改革开放20多年来烟台地区耕地统计资料和近5年土地详查与变更数据,研究揭示了该区耕地资源利用与变化的基本特征,耕地数量变化的基本过程、空间差异及耕地流向,初步探讨了耕地数量变化的主要驱动因子及其影响机制,得出以下结论:(1)20多年来,烟台地区耕地数量呈明显的波动减少趋势,经历了缓慢减少至急剧减少到缓慢减少的变化过程,并在1985年前后、1987～1990年和1991～1993年出现了3次明显的耕地流失高峰;(2)耕地的主要流向是工矿用地、居民点和各类交通用地以及果园,耕地的增加主要是未利用土地的开垦和工矿用地的整理与复垦;(3)经济发展、人口增长和政策是耕地面积变化的主要宏观驱动因子,耕地数量变化过程中的明显突变与国家宏观政策背景相关联,耕地快速减少在发生时间上与经济的过热增长基本同步,在空间分布上与地区经济发展速度和水平的差异相一致;此外,人口增加对耕地减少的驱动也不可忽视.     

膜下滴灌棉花产量和品质与作物缺水指标的关系研究

通过田间试验，研究了膜下滴灌棉花的作物产量、品质和作物缺水指标(CWSI)定量关系。确定了充分供水条件下作物各生育阶段缺水指标下基线的特定表达形式，建立了作物缺水指标(CWSI)和空气饱和差(VPD)的定量关系，并提出了用CWSI诊断作物水分状况的适用性及最佳观测时间。对不同水分处理棉花的CWSI在生育期内进行了定期观测，得到了各处理棉花CWSI的平均值以及与棉花耗水量、皮棉产量、水分利用效率、绒长、衣分率及单铃重的关系。结果表明，除衣分率外，其余指标最优值对应的CWSI值在0.4左右。因此，可利用作物缺水指标对膜下滴灌棉花进行高效的水分管理。     

大尺度流域不同地貌类型区水土保持减水效益分析

趋势分析结果显示 ,河源涧区、风沙区、丘陵区各代表流域年径流量均在 1970年前后发生一致性改变 ,即从 1970年以来开始有明显的减少趋势 ,平均减流幅度 (与 195 9～ 196 9年径流相比 )以河源涧区 (大理河 )和丘陵区 (小理河 )最大 ,分别为 36 .33%和 36 .2 1% ,风沙区 (海流兔河 )最小 (2 0 .6 1% )。减流幅度的大小是各类型区下垫面状况、水土保持措施和治理程度、降雨量变化等多种因素综合作用的结果。借助适合于黄土高原降雨 -产流特性的月水量平衡改进模型 ,计算天然状态下降雨应有的产流量与同期实测径流量求得减水效果。结果表明 ,3个地貌类型区 70年代的减水效益没有明显差异 ,而在 80年代减水效果差异显著 ,丘陵区 (小理河 ,2 4.99% ) >风沙区 (海流兔河 ,17.2 8% ) >河源涧区 (大理河 ,13.13% )。上述结论为定量评价黄土高原生态环境建设对黄河水资源及水环境演变的影响提供了数据基础。     

土壤持水曲线van Genuchten模型求参的一种新方法

土壤持水曲线是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数。在已经建立的众多数学模型中,vanGenuchten模型以其与实测数据拟合程度好而得到广泛的应用,而运用该模型的关键是如何获得其中的4个参数。仅就我国而言,不少学者投入大量的精力发展了确定van Genuchten模型参数的方法。邵明安等[1~3]基于一维土壤水分运动的Richards方程提出了推求土壤van Genuchten模型和Brooks-Corey模型参数的简单入渗法;王金生等[4]将最小二乘法和非线性单纯形法相结合拟合了van Genuchten模型参数;徐绍辉等[5]也借助最小二乘法并结合Pi-card迭代法拟合了砂…     

农业产业化地域模式研究的理论基础及其实践

农业产业化地域模式的研究目前在我国还是一项探索性课题，众多问题有待进一步论证。本文在对农业产业化及其地域模式内涵辨析的基础上，对其指导理论与实践应用作了较为全面、深入的分析与论述，以期构建农业产业化地域模式研究完整和系统的理论基础。     

旱地苹果园环状深沟施肥综合效应初报

对旱地苹果园采用深沟施肥技术下的土壤物理性质、土壤水分、土壤养分和果树产量及生育状况进行了研究。结果表明:深沟施肥可明显改善果树生长的土壤环境,使40~80cm土层容重降低6.1%~16.0%,土壤孔隙度增加23.0%~41.5%,40~60cm土层有机质增加0.77g/kg,增幅达15.1%;40~80cm土层内,土壤有效氮比对照增加了11.4~15.8mg/kg,提高21.9%~28.3%,0~100cm有效磷增加31.3mg/kg,增幅41.3%;0~100cm平均土壤含水量旱季比对照果园高4.3%,雨季高3.9%。深沟施肥促进树体新梢生长,深松后吸收根的长度和体积分别是对照的2.7倍和1.8倍;苹果单株产量和经济效益提高幅度分别为20.8%和24.0%。说明深沟施肥是旱地果园土壤水肥管理的一个行之有效的模式,值得苹果园大力推广。     

控制性分根交替滴灌对玉米蒸腾日变化和WUE的影响

以盆栽玉米为试材,对控制性分根交替滴灌供水方式下,夏玉米蒸腾速率和水分利用效率(WUE)的日变化特征及其对产量水平上的WUE和地上生物量的影响进行了试验研究,以探索夏玉米在这种新型供水方式下的节水机理和节水效应。结果表明,晴好天气下,AI1和CK蒸腾速率的日变化特征基本一致,均呈不对称的浅“M”型,且上午变化幅度大于下午,AI2蒸腾速率的日变化呈以12:00时为轴的“M”型对称曲线。就1天的平均蒸腾速率而言,AI1和CK相差不大,绝对差值仅为0.01 mmol/(m2.s),表明AI1可在减少作物灌水量的同时而不降低作物的蒸腾速率,AI2和CK相比,差异显著,仅为CK的89.5%。产量水平上的WUE,AI2虽明显高于CK,但其生物量下降明显(仅为CK的52.5%),AI1不但WUE明显高于CK,且生物量差异不大,生物量仅下降9%而耗水量减少25%。初步表明控制性分根交替滴灌是一种高效可行的节水新技术。