盐渍化灌区盐荒地水盐平衡分析

在野外试验基础上,利用水盐平衡原理对河套灌盐荒地水盐运移规律进行研究。结果表明,盐荒地作物生育期输入盐分27.929kg/hm2,秋浇期流失盐分26.882kg/hm2,盐分积聚1.047kg/hm2,是输入盐分的3.749%。盐荒地具有一定的积盐能力。研究结果可为灌区节水灌溉的实施和土壤盐渍化的防治提供基础理论依据。     

干旱寒冷地区冻融期土壤水分和盐分的时空变异分析

在我国西北干旱、寒冷地区,降雨稀少、土壤蒸发强烈、土壤母质含盐、地下水位较高,冻融作用是土壤盐碱化独特的形成机制。利用经典统计分析方法对内蒙古河套灌区1994—2006年度冻融期不同土层(0～200cm)水分、盐分的均值、方差、标准差、峰度、偏度、变异系数等统计特征值进行计算,分析其时间、空间变异特征。     

生态地下水研究进展和管理阈值指

在对生态地下水位与地下水可持续开采量及研究进展综合论述的基础上,结合区域性研究成果,应用生态系统管理理论和方法,提出了水管理阈值的概念,应以地区或流域研究建立“点”和“区域”结合的水管理阈值指标体系,对关键性控制指标—生态地下水位和可持续开采量及其相互关系进行定量化研究,提出适宜的管理阈限值,进行综合性制度化管理。     

GCL用于内蒙古河套灌区渠道防渗的适用性研究

内蒙古河套灌区是我国3个特大型灌区之一,该地区共有渠道8 365条,渠系水利用系数仅为0.42,渠道防渗节水有较大潜力.该地区干旱寒冷、盐渍化严重,普通防渗材料有一定局限性,GCL为防渗新材料,有防渗效果好、施工简单、抗冻胀性能好等优点.研究GCL在该地区的适用性有重要的意义.本文针对GCL在内蒙古河套灌区渠道防渗的适用性进行了研究;研究表明,离子、浓度、初始水化液水质对GCL渗透系数有一定的影响,溶液矿化度由0.5g/L增大到10g/L时,钙、镁、钾、钠离子溶液对应渗透系数约增大1 000倍、100倍、30倍、100倍.用自来水进行预先充分水化,则渗透系数减小100倍.GCL在该地区用于渠道防渗,离子及冻融作用会对防渗效果有一定影响,但影响较小,可满足渠道防渗要求,提高渠道水利用系数.     

内蒙古河套灌区节水灌溉工程实施后地下水变化的BP模型预测

根据黄河河套灌区多年的水文、气象和地下水资料，应用不同的ANN—BP网络模型对灌区年、月地下水埋深的变化进行了模拟，预测了黄河河套灌区节水工程实施后未来灌区年平均地下水位下降的情况，从预测结果可以看出，河套灌区节水工程实施后灌区平均地下水位预计下降0.5 m左右。此外对BP模型的结构设计中隐含层数、隐含单元数和学习速率的合理确定作了具体分析，提出了学习速率取值范围lr=0.01～0.1，为河套灌区节水工程改造规划、设计和管理决策及BP模型的应用提供了参考依据。     

水盐胁迫对向日葵幼苗生长发育的影响

通过不同水平水盐处理的盆栽试验,研究了向日葵幼苗对水分、盐分胁迫的响应。试验结果表明:在含盐量低于0.5%的盐渍化土壤中进行节水灌溉是可行的。幼苗初期灌水方案的选取对其生长影响较小,苗期灌水量维持在(35%～45%)θfc即可。现蕾期的灌水量则制约株高的生长,此段时间适宜灌水水平为(55%～65%)θfc。盐分水平不同对向日葵种籽的萌发时间和出苗率影响不同,含盐量达到0.8%时,则超过其耐盐能力向日葵种子不能萌发。     

河套灌区春小麦与向日葵套种模式下水分利用效率评估

以河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,讨论了灌水与小麦套种向日葵总产量的关系,根据实测数据,拟合了春小麦套种向日葵水分生产函数模型,通过对耗水资料的分析整理,揭示了春小麦与向日葵套种模式下需水规律及水分利用效率。通过对河套灌区春小麦套种向日葵水分生产函数及灌水边际效益的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非产量最高点和水分利用效率的最高点。合理利用小麦套种向日葵水分生产函数及其规律,可以实现小麦套种向日葵节水、高产、高效的较好统一。     

覆盖对盐渍土壤冻融特性与秋浇灌水质量的影响

在河套灌区进行不同覆盖措施秋浇田间冻融试验,研究其对盐渍土壤冻融特性及秋浇灌水质量的影响,试验设5个处理,分别为秸秆覆盖量0.9kg/m2(F0.9)、秸秆覆盖量0.6kg/m2(F0.6)、玉米整秆覆盖(YZ)、地膜覆盖(DM)、未覆盖(CK)。研究表明:覆盖秋浇后,不同地面覆盖的输热能力对地层的热响应有着不同的影响,不同覆盖影响了土壤冻结融化推进过程,改变了土壤冻结深度对气温负积温的响应关系,通过初步确定冻结期冻土深度与负积温变化的定量关系,可用气温负积温来判断和预测冻结期内土壤冻结深度的变化。从冻融期结束后春玉米播期的土壤水、盐、热3方面综合考虑不同地面覆盖对秋浇灌水质量的影响,各覆盖处理均较CK显著提高了春玉米播期0~10、0~40和0~120cm的土壤储水量,但覆盖使得土层0~20cm土壤含水率偏高,不利于春玉米播种及出苗。覆盖处理均较CK显著降低了表层0~10cm及耕层0~40cm土壤含盐量,整秆覆盖YZ的控盐效果最好。地膜覆盖下春玉米的适宜播期较CK提前了7d,而秸秆覆盖较CK延后了6~7d。覆盖措施显著提高了玉米的出苗率,处理YZ与F0.9出苗率显著高于F0.6和DM。     

盐渍化地区土壤水分运动参数的测定及标定

针对盐渍化地区作物受土壤水分和盐分联合胁迫影响的复杂机理,以内蒙古河套灌区主要经济作物油料向日葵为研究对象,采用田间试验的方法对北方盐渍化地区作物根系吸水模型进行了研究。通过田间和实验室分别测定了土壤水分运动特征参数,并对田间实测土壤基质势进行了标定,建立了土壤基质势和饱和度之间的数学模型。此研究为盐渍化地区土壤水分运动的研究提供了依据,可作为盐渍化地区SPAC系统研究的参考。     

区域土壤水盐动态人工神经网络预测研究

根据黄河河套灌区多年的区域水盐监测资料 ,比较了 ANN三层、四层 BP网络不同学习速率下的收敛效果 ,拟合精度 ,应用四层 BP网络模型对灌区的年内不同时期的土壤水分、盐分的动态变化进行了模拟预测。研究表明 ,BP网络可以用于区域土壤水盐动态预测 ,方法简便可行 ,有较高的精度 ,是对传统的区域水盐动态模数值拟预测方法的补充。