不同ET0计算方法在内蒙古东部地区适用性比较

内蒙古东部地区,土地资源丰富,但气象站点偏少,相关气象资料匮乏,应用FAO56 Penman-Monteith法计算ET0在多数地区相对困难。依据内蒙古东部地区典型气象站点(通辽气象站)1974—2013年40年气象资料,以FAO56 Penman-Monteith法作为标准,以FAO~(-1)7 Penman法、Hargreaves-Samani法、Priestley-Taylor法、Irmark-Allen拟合法分别对ET0进行计算,就其与FAO56 Penman-Monteith法的相关性进行分析。结果表明,Hargreaves-Samani法和Priestley-Taylor法的计算结果要明显高于FAO56 Penman-Monteith法计算所得的结果,不适合内蒙古东部地区应用;FAO~(-1)7 Penman法结果与FAO56 Penman-Monteith法相关性最好,但是4—9月份相对误差较大;Irmark-Allen拟合法结果最接近FAO56 Penman-Monteith法(相对误差19%,R20.92),计算简单且所需气象资料最少,更适宜内蒙古东部地区缺测气象条件下ET0的计算。     

关于钠基GCL渗透系数与水头和水温之间变化关系的研究

通过渗透试验研究验证了膨润土防水毯(GCL)在水头和水温双重影响因素变化的共同作用下,其渗透系数随着影响因子的增大而减小。对渗透系数的变化情况分别做了定性分析和定量分析,初步假定了3种关于水头、水温2影响因子和因变量渗透系数之间的数学关系模型,利用SPSS对模型进行非线性回归分析,通过比较分析得到了能够更加准确的表达渗透系数变化情况的包含水温和水头2个影响因子在内的由2个幂函数分项组成的多项式模型。     

微喷带施肥灌溉对小麦玉米产量和水肥利用的影响

在2013-2015年两个连续的冬小麦-夏玉米生育期内,选用带宽为65 cm的双翼型微喷带,底肥(种肥)选用控失肥,总施肥量为当地地面灌溉高产推荐施肥量的70%,作物生育季当20 cm深度土壤基质势降低到-40 kPa时进行施肥灌溉,因夏玉米生育期正值雨季,除播种后灌溉,大喇叭口期和花粒期主要采用微喷带进行追肥。试验结果表明:①微喷带施肥灌溉水肥一体化可分别提高冬小麦和夏玉米的产量7.9%和17.1%;②冬小麦总耗水量平均为439.6 mm。整个生育期灌水量所占的比例最大,平均为36.4%,其次是土壤储水量的消耗量(35.6%),降水量占总耗水量的23.7%,地下水的补给量占的比例最小,仅4.3%。冬小麦水分利用效率平均达到1.7 kg/m~3,提高了21%。0～50 cm土壤储水量的消耗量占整个土层土壤储水量的消耗量最大,高达40%。③冬小麦和夏玉米的灌溉水利用效率分别平均为4.5和13.8 kg/m~3,分别提高了103%和62%,N和P的肥料偏生产力分别均提高了58%和67%。土壤养分主要分布在0～40 cm土层内,100～140 cm土层硝态氮含量降低了92%,显著减少了养分淋失,有效提高了肥料利用效率。因此华北平原地区微喷带施肥灌溉可提高冬小麦夏玉米的产量、水分利用效率、灌溉水利用效率和肥料利用效率。     

温室滴灌土壤基质势调控对番茄生长、品质和耗水的影响

【目的】获得华北地区日光温室冬春茬番茄优质高产滴灌灌溉制度。【方法】采用田间试验的方法,布置了7个不同土壤基质势阈值的试验,在番茄开花坐果期和结果期分别控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势阈值在-15kPa和-15 kPa(S1)、-15 kPa和-30 kPa(S2)、-15 kPa和-45 kPa(S3)、-25 kPa和-25 kPa(S4)、-30 kPa和-15 kPa(S5)、-30 kPa和-30 kPa(S6)以及-30 kPa和-45 kPa(S7),研究了番茄生育期内土壤基质势动态调控对番茄生长、果实品质、耗水量和水分利用效率等的影响。【结果】在试验控制的土壤基质势范围内,①在番茄开花坐果期,番茄株高和茎粗均随土壤基质势阈值的升高而增加,进入结果期后不同土壤基质势处理下的番茄株高差异不明显,但茎粗仍随着土壤基质势阈值的升高而增加;②开花坐果期不同土壤基质势处理下的叶片SPAD值(相对叶绿素量)无显著差异,但结果期不同处理叶片SPAD值差异明显,表现为开花坐果期土壤基质势阈值高于低处理(S5、S6和S7)的叶片SPAD值;③对于开花坐果期土壤基质势阈值较低的处理,其畸形果率低、果实可溶性固形物量高,并且随着结果期土壤基质势的降低,畸形果率呈降低趋势,果实可溶性固形物量呈升高趋势;④番茄产量随着结果期土壤基质势阈值的降低而升高,-45 kPa处理番茄的产量最高;⑤随着整个生育期土壤基质势阈值的升高,番茄灌水量和耗水量显著增加,灌溉水利用效率和水分利用效率显著降低。【结论】综合考虑番茄产量、果实品质、灌溉水利用效率和水分利用效率等,华北地区日光温室秋冬茬番茄高产优质高水分利用效率的土壤基质势阈值为开花坐果期-30 kPa、结果期-45 kPa。     

张家口崇礼区3种优势树种蒸腾耗水特征研究

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年4月1日-2017年4月1日对张家口市崇礼区清水河流域油松、落叶松、白桦混交林中3个树种的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、空气湿度、净辐射、总辐射、风速、日照时数、土壤温度、土壤含水量等环境因子,研究油松、落叶松、白桦的蒸腾耗水特征。结果表明:1）油松、落叶松、白桦3树种晴天条件下树干液流速率日变化呈典型的“单峰”曲线,阴天呈“双峰”或“多峰”曲线,雨天呈“多峰”曲线。3树种树干液流速率均表现为晴天＞阴天＞雨天。2）树龄相近的白桦、油松、落叶松生长季液流速率平均值分别为0.066、0.013、0.012 kg·h^-1·cm^-1,阔叶树种白桦液流速率明显高于针叶树种,分别是油松、落叶松液流速率的5.19和5.75倍。3）林分密度986株/hm²,油松、落叶松、白桦混交比例38%、54%、8%,林龄40 a左右,林分生长季总耗水量297.4 mm,其中油松、落叶松、白桦分别耗水98.0、118.1、81.3 mm。生长季林分耗水量占同期降雨量的58.3%,4、5、9月降雨量小于耗水量,水分供不应求。4）Pearson分析结果表明,油松、落叶松、白桦树干液流速率与气温、净辐射、总辐射、风速、日照时数显著正相关,与空气湿度显著负相关;偏相关分析结果表明,影响3树种树干液流速率的主导气象因子为气温、土壤温度和日照时数。     

冀西北山地油松和落叶松树干液流昼夜变化特征及其与环境因子的关系

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年3月1日—2017年3月1日采用捷克生产的Ems 51树干液流测定系统对张家口市崇礼区清水河流域油松(Pinustabulaeformis)、落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)混交林中2个树种的树干液流速率进行连续监测,用美国HOBO公司生产的小型自动气象站同步观测环境因子(温度(T_a)、湿度(H)、净辐射(R_n)、总辐射(R_t)、风速(S)、土壤温度(T_s)、土壤含水量(C_s)、水气压亏缺(P_d))的变化,研究油松、落叶松树干液流速率的昼夜变化特征以及与环境因子的关系。结果表明:油松晴天、阴天、雨天树干液流速率日均值分别为0.019、0.008、0.006 kg·h~(-1)·cm~(-1),落叶松分别为0.016、0.006、0.005 kg·h~(-1)·cm~(-1),由大到小的顺序均表现为晴天、阴天、雨天。两树种夜间水分补充主要集中在前半夜(20:00—23:00);生长季初期(4月份)和末期(10月份)后半夜液流速率明显要高于旺盛生长期(7月份),4、10月份后半夜液流速率,油松分别是7月份的3.41和2.38倍,落叶松分别是7月份的1.86和1.61倍。油松、落叶松整树生长季昼间液流速率均值分别为1.12、0.98 kg·h~(-1),夜间液流速率均值分别为0.11、0.09 kg·h~(-1)。旺盛生长期(6—9月份)液流量夜间贡献率小于10%,昼间贡献率大于90%;而在生长初期(4—5月份)和末期(10月份)夜间贡献率有所增加,达到10%以上。两树种昼间液流速率的主要影响因子是T_a和H,夜间液流速率的主要影响因子是T_s。     

河北省县域土地利用碳排放空间格局及协调分区

土地利用变化是区域碳排放变化的主要驱动力,研究土地利用变化对碳排放的影响有助于制定碳排放政策。基于土地利用现状数据和能源消耗数据,构建碳排放评价模型,测算河北省2000-2020年土地利用碳排放量,利用标准差椭圆模型探究研究区碳排放空间格局分布特征,依据碳排放经济贡献系数和碳生态承载系数提出碳平衡分区方案及优化对策。结果表明,(1)2000-2020年河北省碳排放总量整体上呈现明显的上涨趋势,从9.01×10⁷ t上升到2.75×10⁸ t, 2000-2010年碳排放量增长速率快速提升,2010-2020年碳排放量增长相对缓慢。(2)河北省碳排放强度呈现多圈层结构空间分布特征,主要以资源型城市为中心向外呈圈层结构扩散,石家庄和沧州核心市区次圈层结构逐渐显现。(3)河北省县域碳排放经济贡献系数空间特征呈四周低中间高,碳生态承载系数呈现西北高东南低的空间分布规律。(4)基于碳平衡分析将河北省划分为碳汇功能区、低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和高碳优化区,并提出了相应的发展策略。     

基于ET管理的土地整理水资源供需平衡分析——以河北省魏县车往镇基本农田土地整理项目为例

以土地整理中水资源供需平衡为基础,引入基于ET管理的水资源供耗分析,为缺水地区水资源供需平衡提供一种依据。以魏县基本农田土地整理项目为研究对象,建立基于ET理念的水资源平衡关系,分析项目区可利用水资源量及耗水量(即ET值),得出不同水平年下的供需结果。研究结果表明,现状水平年下水资源缺口29.81万m3,2010年项目区采取措施后综合ET值降低,盈余水量20.07万m3,实现了水资源供需平衡。     

日光温室滴灌条件下土壤基质势对彩椒生长的影响

利用埋在滴头正下方0.2 m深度的真空表负压计,通过控制土壤基质势下限(-10 kPa,S1;-20 kPa,S2;-30 kPa,S3;-40 kPa,S4),研究太行山山前平原日光温室覆膜滴灌条件下土壤基质势对秋冬茬彩椒(紫星二号)(Capsicum frutescens L.)生长的影响。试验结果表明,彩椒的株高和叶面积随土壤基质势的提高而增加;但过高的土壤基质势导致彩椒产量下降,土壤基质势在-30 kPa时,彩椒产量和灌溉水利用效率最高;彩椒果实的可溶性糖和可溶性固形物含量随土壤基质势的提高而降低;彩椒果实的Vc含量和土壤基质势的变化梯度没有关系。综合考虑彩椒产量、品质和灌溉水利用效率,日光温室覆膜滴灌条件下彩椒的土壤基质势控制在-20~-30 kPa最为适宜。     

利用作物模型估算农业需水量的探讨

探讨了利用作物模型估算农业需水量的方法,在对DSSAT模型进行充分校正和验证的基础上估算了石家庄山前平原区农业需水量,并分析了其时空分布,以及农业需水量在不同降雨典型年份的变异性.模型计算结果显示石家庄山前平原区多年平均农业需水量为15.7亿m3,枯水年份与丰水年份农业需水量的变异率超过了50%.