秸秆排水体条件下微咸水灌溉土壤水盐运移模拟

为分析地埋秸秆体的排水抑盐效果,在室内试验的基础上,利用HYDRUS-2D模型模拟地埋秸秆体条件下盐渍土水盐运移动态,结果表明:地埋秸秆体可以有效降低土壤盐分,在灌溉水矿化度为3 g/L,地下水埋深为150 cm条件下,土壤盐分较不埋设秸秆体处理减少了17.4%;土壤水分和土壤盐分随灌溉水矿化度的增加而增加,随地下水深度增加而减小;在控制土壤含盐量小于2.55 g/kg条件下,分别采淡水、矿化度为3和5 g/L的微咸水灌溉时,地下水埋深应分别控制在80、120和200 cm以下。该研究为微咸水资源的利用及盐渍土的合理开发利用提供依据和参考。     

不同灌溉模式稻田氮素淋失特征

氮素淋溶渗漏是导致农业面源污染的主要原因之一,通过测桶试验研究控制灌溉(CI)、覆秸秆旱作(DPS)和浅水勤灌(FSI)在水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期5个生育阶段地下排水中铵态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)和总氮(TN)淋失的动态变化。结果表明:施肥后,各处理地下排水中NH~+_4-N、NO~-_3-N和TN浓度均快速升高。分蘖期和拔节孕穗期地下排水量占总排水量的64.6%～73.4%,且NH~+_4-N、NO~-_3-N和TN浓度高,氮素流失量大。不同灌溉模式各生育阶段内地下排水中的氮素形式均以NH~+_4-N为主,约占TN的47.2%～59.4%,NO~-_3-N约占TN的30.3%～43.4%,地下排水是NH~+_4-N流失的主要途径之一。CI和DPS较FSI地下排水量减少45.8%和69.9%,氮素流失负荷减少42.5%和71.6%,但CI增产4.6%,DPS长时间水分胁迫导致减产3.7%。综合考虑,控制灌溉模式在节水减排的同时保持较高产量,而覆秸秆旱作模式在减少氮素流失方面具有明显优势。     

微咸水灌溉对苗期玉米生长和生理性状的影响

以玉米为试验,研究了不同浓度ＮａＣｌ微咸水灌溉对玉米的出苗、干物质累积、光合速率、蒸腾速率、气孔阻力、根系活力及叶绿素浓度的影响。结果表明,３ｇ／Ｌ是灌溉水中ＮａＣｌ含量的上限。在含盐量低于３ｇ／Ｌ的情况下,盐分对苗期玉米的生长有不同程度的促进作用,超过３ｇ／Ｌ时,则会对作物生长产生危害。并简要分析了玉米苗期根系和冠对盐分和不同反应。     

基于水量平衡原理的裂隙优先流双域渗透模型及其应用

针对农田裂隙在灌溉过程中造成灌水效率降低和养分淋失等现象，基于表层入渗、裂隙边壁层流通量、裂隙边壁水平吸渗三者与灌水强度平衡原理，构建了基于水量平衡的优先流双域渗透模型，采用染色示踪试验进行了验证，并基于该模型进行了初始/边界条件旋转设计模拟应用。结果表明，试验优先流模式可显著区分为基质流态（土层深度0~10cm）和优先流态（土层深度大于10cm），染色覆盖率在土层深度大于10cm的区域内呈线性骤降趋势；对比分析实测和模拟流态可知，本文提出的裂隙流双域渗透模型可有效预测土壤上边界入渗特征、基质流入渗深度和染色覆盖率随深度的变化，实测和模拟染色覆盖率极显著相关（P<0.01，R2为0.981），裂隙流发育可分为供水强度控制、表层入渗能力/裂隙边壁层流控制、表层/裂隙边壁入渗能力控制3个阶段。基于该模型采用初始体积含水率（θi为0.20、0.25、0.30、0.35cm3/cm3）和灌水强度（R0为0.10、0.08、0.06、0.04、0.03、0.02cm/min）旋转设计，分析了初始及边界条件下优先流特征，模拟结果表明，增大灌水强度可使优先流指数增加而降低灌水均匀度，而当初始含水率升高时，优先流强度减弱且基质流深度增加。本文基于水量平衡原理模拟了裂隙流湿润锋推移过程，消除了传统双域渗透模型难以量化裂隙边壁糙率和层流厚度的缺点，丰富了膨缩性土壤裂隙优先流预测理论，可为农田水分管理和水肥渗漏淋失抑制提供依据。     

不同植被配置对土壤总磷的影响

选用灌木、草坪草、灌草结合3种植被配置方式进行盆栽试验,以无植物盆栽作为对照,研究了植被配置条件下土壤总磷的动态变化。结果表明,有植被配置处理的土壤残留总磷含量总体上都小于对照处理,差异均达到了显著水平;对于磷素的吸收,草坪草处理效果好于灌木,草坪草能更有效地吸收土壤磷素;灌木和草的交互作用显著。数据分析表明,对土壤总磷的削减效应依次为灌草结合>草坪草>灌木>对照,因此对磷的削减效应最佳的植被配置方式为灌草结合。     

不同水分条件下秸秆覆盖对冬小麦生长的影响

在充分灌溉、轻度水分胁迫和重度水分胁迫条件下,秸秆覆盖可以有效降低作物需水量,同无秸秆覆盖对照相比分别降低了14.42%、9.58%和6.47%。秸秆覆盖可以提高土壤的保墒作用;各种水分条件下,秸秆覆盖对于作物产量都有着显著影响。     

灌区非点源氮在排水沟渠中的归趋机理及控制问题

针对灌区农田非点源氮素污染控制问题,从排水沟渠系统结构、功能等角度出发,对氮素在排水沟渠中的归趋机理以及水文、沟渠几何特征、生态特征和沟渠底泥-水生植物-微生物系统等因素对氮素归趋的影响等已有研究成果进行了总结回顾,提出了排水沟渠的三维生态整治模式,这对实现灌区农田非点源氮素污染的调控及可持续性发展具有参考意义.     

基于RBF神经网络马尔可夫模型的降水量预测

降水量预测是制定抗旱防涝对策的重要依据,其预测方法是科学准确预测降水的重要手段.为提高降水量预测的精确度,应用RBF神经网络与马尔可夫相结合,建立R-M降水量预测模型,介绍了它的基本原理及算法,并给出了该模型建立的具体过程,最后将该模型应用于降水量预测工作中,实例验证结果令人满意.     

山丘区滴灌工程设计方法研究

针对山丘区地形地貌的特征,分析了山丘区滴灌工程的设计方法.重点对滴灌系统的加压模式、管网布置方式、轮灌组划分、安全控制装置的设置进行了探讨.将滴灌系统相关原理应用于山丘区滴灌示范区工程实例,对设计成果进行总结,并对今后需要解决的问题进行了展望.本项目的主要结论为:压力模式的选定是决定山丘区滴灌工程总体布局、系统运行的关键因素;采用混压模式应用于山丘区使小水源在时空上得到合理分配、保证了水源的供给;系统压力平稳、节能、节水;工程运行较为方便.     

基于粗糙集理论与ANFIS的坡地入渗预测

<正>降雨入渗是坡地水文循环的中心环节,长期以来是土壤侵蚀、非点源污染、水资源管理等科学研究的重点内容[1-4]。有些学者利用人工神经网络进行模拟预测[5]取得了一定的效果,但人工神经网络不能处理和描述模糊信息。传统的模糊系统具备处理非线性及模糊语言信息的能力,但是传统的模