黄河流域典型灌区灌溉节水管理模型研究

以黄河流域上下游2个典型灌区为背景，针对灌区有其农业水管理现状，开发了灌溉节水策略分析决策支持系统（DSS）原型。DSS是一个规划工具，通过对不同策略下田间配水及供水系统的模拟分析及综合决策，寻求最优的策略集合，以达到节约灌溉用水量、提高农业用水效率及维持农业可持续发展的目的。该DSS系统主要用于黄河流域灌区提高农业水管理水平的策略分析，也可用于评估灌区续建配套及土地最佳利用方案等方面。     

地下水埋深对棉花灌溉制度的影响

针对黑龙港流域地下水位总体趋势持续下降的现象,结合沧州市南皮县棉田的原位试验,采用HYDRUS 1D模型进行数值模拟,分析不同地下水埋深条件下,地下水对棉花根系层的补给作用对灌溉制度的影响。结果表明,当全生育期地下水平均埋深为1.5、2m时,地下水对棉花根系层的补给量相当于实验棉田0.5~1.5倍的灌水定额。由此制定3种(1.5、2、3m)地下水埋深条件下不同降水水平年的棉田灌溉制度:播前灌之后,50%水平年不再灌溉;75%水平年当地下水平均埋深为3m时,灌一次花铃水;85%水平年在地下水平均埋深为2、3m时,各灌一次花铃水。地下水补给作用对棉花根系层土壤含水率存在着不可忽视的影响,特别是当地下水埋深不超过2m时制定棉田的灌溉制度应充分考虑地下水的补给作用。     

荒漠化预警模型及其应用研究

分析了土地生产潜力的影响因子及其计算方法，从机理上分析各因子给未来荒漠化的发展趋势可能造成的影响，并从土地生产潜力退化基本原理出发，建立了荒漠化顸警模型。以疏勒河流域为背景，在GIS平台支持下，应用预警模型分析了该流域昌马灌区农业综合开发后的荒漠化趋势，对灌区荒漠化的发展趋势和潜在危险性进行了分析判断。     

基于GS和DEM的九龙江流域地表水

运用GIS软件ARC/INFO、ArcView，以九龙江流域为例，探讨了数字高程模型（DEM）的处理及其水文模拟分析。对九龙江流域分幅数字高程模型（DEM）进行图幅拼接、网格重分及切割等处理分析，生成九龙江流域数字高程模型。基于DEM和GIS，进行流域的水文模拟分析，包括洼地填充、水流方向计算、水流累积量计算、水网提取，最后进行了九龙江全流域及子流域界线的划分，生成了数字流域。     

长江防护林体系工程建设可持续性评价

在系统总结长江防护林体系工程20年建设目标实施与成效的基础上,针对工程自身和外部条件,对可持续经营、可持续发展及后续建设基本思路与重点进行分析评价。     

改进Hargreaves模型估算川中丘陵区参考作物蒸散量

为提高Hargreaves-Samani(HS)模型参考作物蒸散量(ET0)计算精度,该文基于贝叶斯原理利用川中丘陵区1954-2002年逐日资料对其温度指数、温度系数和温度常数进行改进,并使用2003-2013年资料以Penman-Monteith(PM)模型为标准评价HS改进模型计算精度与适应性。结果表明:HS改进模型参数在川中丘陵区各区均小于联合国粮农组织推荐值,并呈现出随纬度上升而增大的趋势;与PM模型计算结果相比,HS改进模型计算的ET0相对误差在川中丘陵区北部从14.2%~60.9%降至-1.1%~33.4%、中部从40.6%~92.6%降至16.9%~61.1%、南部从31.3%~96.0%降至8.5%~64.4%、整个川中丘陵区从32.1%~82.7%降至9.5%~52.6%;相关性分析表明,HS改进模型和PM模型计算的ET0回归曲线的斜率更接近于1(北部1.16、中部1.02、南部0.99、全区1.13),决定系数均达到0.85(P0.01)以上;趋势分析表明,HS改进模型和PM模型计算的ET0变化一致,年内均呈开口向下的抛物线状,年际均呈微小上升趋势。因此,基于贝叶斯原理改进的HS模型在川中丘陵区不同区域变异性较小,适应性较强,具有较高的计算精度,可作为川中丘陵区参考作物蒸散量简化计算的推荐模型。     

A preliminary assessment of the potential for using Pbex measurement to estimate soil redistribution rates on cultivated slopes in the Sichuan Hilly Basin of China

In order to assess its potential for estimating soil redistribution rates, the naturally occurring fallout radionuclide ²¹⁰Pb_ex has been used in parallel with ¹³⁷Cs, derived from the atmospheric testing of nuclear weapon testing in the 1950s to 1970s, to estimate rates of soil redistribution on a sloping field with traditional erosion control measures located near Jiajia Village, Jianyang County, in the Sichuan Hilly Basin of China. The local ²¹⁰Pb_ex reference inventory of 12,860 Bq m^− 2 is higher than those reported for many other areas of the world and may reflect the influence of cloudy weather in preventing ²¹⁰Pb released to the atmosphere across the local region moving up into the upper troposphere, where is would be more widely dispersed. The mean ²¹⁰Pb_ex and ¹³⁷Cs inventories measured in cores collected from the upper part of the field with an average slope of 10° were 8028 Bq m^− 2 and 993 Bq m^− 2, respectively, and the equivalent values for the lower part of the field, where the slopes are steeper (20°) were 11,388 Bq m^− 2 and 1299 Bq m^− 2. The pattern of post-fallout ²¹⁰Pb_ex and ¹³⁷Cs redistribution on the sloping field reflects not only the effects of water erosion and redistribution by tillage, but also the local traditional practice of “Tiaoshamiantu”, whereby sediment trapped in the ditches is returned to the fields by the farmer. The estimates of annual rates of soil loss provided by the ²¹⁰Pb_ex measurement are closely comparable with those derived from the ¹³⁷Cs measurements and are consistent with existing knowledge for the study area. The results obtained from this study confirm the potential for using ²¹⁰Pb_ex measurement to estimate soil erosion rates over medium-term timescale of 50–100 years. By combining the estimates of erosion rates provided by the ²¹⁰Pb_ex and ¹³⁷Cs measurements, the weighted mean net soil loss was estimated to be 48.7 t ha^− 1 year^− 1 from the upper subfield and 16.9 t ha^− 1 year^− 1 from the lower subfield. These rates are considerably lower than the erosion rates obtained from runoff plot measurements in the local area. It is suggested that the traditional erosion control practices and the practice of “Tiaoshamiantu” have a significant effect in reducing soil loss and conserving valuable cultivated soil on sloping fields in the Sichuan Hilly Basin.     

川中丘陵区城墙岩群和蓬莱镇组紫色岩上土壤性质研究

采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,研究了川中丘陵区白垩系城墙岩群(K1cg)和侏罗系蓬莱镇组(J3p)两种紫色母岩上土壤理化性质特征和差异,结果表明:两种紫色岩母质发育的土壤粘粒含量低,而砂粒含量高;土壤有机质和氮素含量低,而矿质养分含量丰富;在相同的地形部位上,J3p发育的土壤粘粒、全钾、速效钾和速效磷含量高于K1cg发育的土壤,而K1cg发育的土壤pH和土壤全磷均高于J3p发育的土壤,两种紫色岩母质形成的土壤有机质和氮素差异不明显。从丘顶到丘脚,土层逐渐增厚,土壤粘粒含量逐渐递增,砂粒含量逐渐递减;土壤有机质及各种矿质养分含量均呈递增趋势。     

周原全新世土壤剖面木炭屑与野火活动的关系研究

研究陕西周原全新世黄土剖面磁化率曲线、总有机碳曲线、木炭屑曲线和野火活动及其与生态环境演变的关系结果表明,马兰黄土堆积时期气候干旱,在当时半荒漠草原上当地时常有自然野火发生;全新世大暖时期(85 0 0～310 0aB .P)气候湿润,生物成壤作用强度大,呈现森林或森林草原自然景观,野火活动极少发生;先周人迁居到周原地区(310 0aB .P)开始,人类用火及其放火烧荒开垦农田等活动,加之气候变得干旱,生物化学成壤作用减弱,致使生态环境发生重大变化,自然生态景观向半自然、半人工景观演替;15 0 0aB .P开始可耕种土地几乎开垦殆尽,生态景观完全被人工农田生态景观所代替;而近几百年来随着人口密度和聚落的增加,人类生活用火和垃圾随之加大,人类对土壤环境的干扰进一步增强     

小江流域土地利用变化及其趋势分析

运用遥感和地理信息系统技术，提取了小江流域1987，1995年和2000年土地利用空间数据，分析了1987～2000年间小江流域土地利用类型变化的幅度、速度以及类型之间相互转移，并应用马尔柯夫概率模型对小江流域2015年土地利用格局进行了预测。结果表明：13年来小江流域耕地、林地以及城乡工矿用地面积均显著增加，其中耕地增加最为显著，由1987年的345．1km^2增加到2000年的398．7km^2。小江流域土地利用变化速度很快，年均变化速度达0．49％；对单一土地利用类型来说，城乡工矿用地的年均变化速度最大，年变化率达3．52％，其次为耕地和水域。增加的耕地主要来自草地、林地和水域；林地中除部分转化为耕地外，由12．64％的林地退化成草地；草地和未利用地基本保持不变。到2015年，小江流域耕地、林地、水域和城乡工矿用地面积和比例将会增加，草地和未利用地面积和比例将会下降。