近稳定光源照射下干沙层的形成特征及剖面水汽运移阻力研究

干沙层是干旱半干旱地区土-气界面的重要且普遍的现象,影响着土壤蒸发及地表植被的生长。文中以毛乌素沙地风积沙为研究对象,通过室内物理试验测定近稳定光源照射下土壤剖面不同深度的温度、含水率、相对湿度、基质势等物理量,观测不同水位埋深干沙层的极限厚度。通过对观测数据的分析表明,包气带剖面上各物理量的变化曲线均在干沙层底边界突变,且在干沙层底部存在厚约5cm的过渡带,使得主要水分运移方式由液态水运移向汽态水运移过渡。通过探讨土壤表面水汽运移的空气动力阻力ra、干沙层中水汽运移阻力rd二者与干沙层厚度Zd的关系可知,随着干沙层厚度的增加,ra与rd增减趋势相反。Zd≤20mm时,土壤蒸发主要受限于土壤表面的空气动力阻力ra;Zd>20mm时,蒸发主要受控于干沙层中的水汽运移阻力rd;Zd>100mm时,ra对蒸发的影响很小,可忽略。     

基于排列熵和小波分析的渭河降水突变研究

【目的】将排列熵和小波分析相结合,研究近60年来渭河干流降水序列的突变特征及其影响因素,为渭河流域水资源的利用提供参考。【方法】利用1960-2003年渭河流域干流天水、宝鸡、武功和西安4个站点日降水观测资料,按照不同窗口滑动取样得到不同时间段的降雨数据,利用排列熵算法分别计算其复杂度,分析复杂度序列随时间的演变规律来检测序列的突变点,之后通过小波分析对复杂度序列进行逐级分解,分析不同时间尺度的周期波动在降水突变中的贡献。【结果】渭河流域天水、宝鸡、武功和西安4站降水量在20世纪均发生了2次突变,其中位于上游的天水站突变发生于1971和1994年,位于中下游的宝鸡、武功和西安站突变发生于1980和1994年,呈现出一致性的特征。【结论】准10年时间尺度的周期气候波动是渭河干流降水突变的主要因素。     

毛乌素沙地地膜—地布覆盖下土壤水势动态

在毛乌素沙地东南缘风沙滩区进行为期1年的野外连续定位观测试验,设置3组覆垄沟渗处理,即地膜加防草地布覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和无覆垄空白对照(CK)。利用MPS-6水势温度传感器监测沟表下5,15,30 cm深度30 min间隔的土壤水势和土壤温度。结果表明:(1)3组处理的土壤水势日变化均呈现余弦曲线变化特征,在5 cm土层处土壤水势日变幅较大,土壤水势值为-600～-120 kPa,呈MBCKDB;在15 cm土层处,土壤水势较高且变幅较小,变化在-180～-90 kPa,呈DBCKMB;在30 cm土层处,土壤水势保持基本稳定,MB与DB处理的水势较高,稳定在-100 kPa左右,CK较低,稳定在-285 kPa左右;(2)土壤水势年内变化存在2个低谷,主要发生在土壤水处于冻结状态的冬季和蒸发强烈的夏季;3组处理土壤水势年均值表现为:5 cm处,MBCKDB;15 cm处,DBCKMB;30 cm处,MB=DBCK,主要原因是覆盖条件下,白天土壤积温较高,夜间向上的温度梯度大,15 cm处土壤水分上移速度较快,地表膜布下积水,无膜布则蒸发,故表现为地表以下5 cm处MB水势较大,15 cm处水势较小;同时,MB条件下降雨入渗量最大,表层水分大;30 cm处MB和DB条件下,水势近似相同,但都大于裸地,主要原因是该地区降雨量较小,大部分降雨在无覆盖条件下不能下渗至30 cm处;(3)3组处理在0—30 cm土层,冻融期土壤水势受大气相对湿度及风速影响较大,非冻融期土壤水势受风速影响最大,其次是大气温度与相对湿度。试验表明5 cm土层MB保湿效果更好,而15 cm土层DB的保湿效果更好,30 cm土层MB和DB条件下水势接近,此结果可为沙漠地区固沙和植被恢复提供参考。     

保水剂对红砂岩土壤持水特性的影响

为了探究红砂岩土壤中施用保水剂对其持水特性所造成的影响,在红砂岩土壤中按保水剂质量比为0,0.25‰,0.50‰,1.00‰,2.00‰施用保水剂的条件下,测定了不同比例保水剂措施下的土壤水分特征曲线、土壤入渗过程和土壤水分蒸发过程,并用二次曲线求得最佳施用量.研究结果表明,随着保水剂施用量增加,饱和含水量θ_s呈增大的趋势,而残余含水量θ_r、进气值相关参数α和开关系数n总体上呈现先增大后减小的趋势,保水剂主要增加土壤重力水.施用保水剂抑制了土壤的入渗性能,降低了水分垂直入渗率,延长了入渗持续时间,减缓了土壤水分蒸发速率.综合考虑保水效果和施用量,红砂岩土壤最佳保水剂施用量范围为0.5‰~1.0‰.     

毛乌素沙地沙蒿凝结水形成规律及其对水均衡的影响

凝结水是干旱半干旱区重要的补给水源,为了探究毛乌素沙地典型植被沙蒿凝结水的形成过程,定量化凝结水量,分析气象因素对凝结水的形成贡献,评价沙蒿凝结水量对水均衡的影响,该研究在毛乌素沙地基于大型称重式蒸渗仪开展了沙蒿凝结水的实时动态观测研究。研究结果表明,沙蒿年凝结水生成量为47.1 mm,占年降水量的19.6%,且寒冷的月份凝结水量高于温暖月份。空气温度与地表温度之差及相对湿度的大小是凝结水形成的重要影响因素。通过增强回归树模型的结果发现,相对湿度对凝结水形成的贡献率最高,为43.4%。考虑沙蒿凝结水量,水均衡方程的误差能够降至5.7%,可提高水资源评价时的精度。该研究可为干旱半干旱地区精确评价水资源量提供重要依据,同时也将深化沙蒿条件下凝结水对水循环影响的认识,为旱区植被生态系统的保护提供了科学依据。     

城市污泥农用对油麦菜生理特性及品质的影响研究

通过盆栽试验研究了城市污泥农用对油麦菜生理特性和品质的影响。结果表明:(1)不同污泥用量对油麦菜吸收Zn、Cu、Pb、Cd、As、Hg、Ni的影响不显著。(2)第一期试验中,随污泥施用量的增加,所研究的油麦菜各指标呈现出先升高后降低的趋势:当污泥施用量在6 g·kg^-1时,发芽率达到最大,为93％;油麦菜根系总吸收面积和活跃吸收面积在污泥施用量9 g·kg^-1时达最大,分别为1.93 cm²·株^-1和0.88 cm²·株^-2;叶绿素a+b、可溶性糖含量最大值出现在污泥施用量为6 g·kg^-1的处理中,分别为1.39 mg·g^-1,7.90 mg·g^-1;可溶性蛋白含量最大值出现在污泥施用量为9 g·kg^-1的处理中,为25.38 mg·g^-1。(3)第二期残效试验中不同污泥处理的各项指标变化规律与第一期试验相似,但总体上不同处理各指标的测定值大干第一期试验,出现最大值的污泥处理量滞后。(4)通过对不同指标的综合分析,可以得出污泥有利于油麦菜生长和提高品质的最佳施用范围为6～9 g·kg^-1。     

陕西泾惠渠灌区土壤质量综合评价研究

以陕西省主要的粮食、蔬菜生产基地泾惠渠灌区为研究对象,通过对土壤质量现状的调查、现场采样和试验分析,选取土壤总盐量,pH,土壤有机质,碱解氮,速效磷,速效钾,Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,As,Hg以及地下水硝酸盐含量14个指标,基于层次分析法在确定其权重的基础上,利用综合指数法对泾惠渠灌区的土壤质量进行了综合评价。结果表明:灌区75.3%的土壤质量处于优良水平,20.8%的土壤质量处于中等水平。总体看,泾惠渠灌区的土壤质量综合指数均值为0.82,属于二等,质量为良好土壤。指标选取得当,研究结果与灌区的实际情况相吻合,研究方法可靠。     

区、县级防震减灾规划现状与存在问题——以宁夏吴忠市红寺堡区为例

文章介绍了国内外防震减灾规划现状,我国防震减灾规划历史沿革、发展历程及在西北地区开展区、县级防震减灾规划的迫切性和现实意义.以宁夏吴忠市红寺堡区为例,详细分析了西北地区的区、县防震减灾规划现状与存在的特殊问题,并提出了相应的解决措施.为我国西北地区防震减灾规划的科学编制与有效实施提供参考.     

灌水量对包气带水分运移与滞留影响过程研究

包气带水是支持植被生长的关键因子,也是联系地表水与地下水、以及补给地下水的重要水源,为了解地表灌溉量和历时对包气带水分运移和滞留过程的影响,在陕西省泾惠渠试验站开展了夏玉米和冬小麦畦灌试验,应用实测数据和Hydrus-1D模型模拟包气带0~6 m土壤水分运移滞留过程,并对其水分平衡进行定量分析计算,结果表明:不同的灌水量、进水流量和灌溉历时会引起明显土壤水分运移滞留变化。夏玉米模拟期采用大流量、快速灌溉,剖面底部的渗漏量大,占地表总入水量的24.88%;冬小麦模拟期灌溉流量小、历时长,底部渗漏量小,占地表灌溉量的2.29%;夏玉米试验期内蒸发蒸腾量大于冬小麦,分别占地表总入水量的32.32%和27.33%,棵间蒸发量占蒸发蒸腾量的比例分别为18.15%和16.92%;夏玉米与冬小麦试验期内包气带土壤水分滞留比例分别为42.8%和70.38%,灌溉进水流量和历时是控制包气带水分滞留和进入地下水的关键因素。     

不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,轻度水分胁迫下果实产量为36.3×10~3 kg/hm~2,中度和高度水分胁迫下,果实产量相较于轻度水分胁迫分别减少了11.3%和31.7%;秸秆覆盖和地膜覆盖比无覆盖条件下果实产量分别增加25.3%和16.5%。秸秆覆盖条件下,水分利用效率、净蒸散利用效率及灌溉水利用效率最高,分别为19.7、47.5和16.7kg/m~3,地膜覆盖条件下则略为低一些,无覆盖条件下最低。针对最大水分利用效率和最大产量的耗水量临界值,相较于无覆盖和地膜覆盖,秸秆覆盖条件下临界值差别最小为60mm。不同水分胁迫下秸秆覆盖方式可明显改善土壤的水分状况,促进番茄生长,显著提高作物产量和水分利用效率。