黄土高原小流域雨水资源化途径及效益分析

阐述了雨水资源化的概念、理论及其3种方式：就地拦蓄入渗、覆盖抑制蒸发和雨水富集叠加利用。详细介绍了雨水资源化技术途径,并且以准格尔旗雨水集蓄利用示范区的研究资料分析了雨水资源化的经济、社会、生态效益。     

黄土丘陵半干旱区枣林露水量研究

利用2012年和2013年叶片湿度传感器(LWS)、温湿度仪、热扩散式探针(TDP)、中子仪实测的露水强度、冠层温湿度、树干径流、土壤水分及气象站监测的气象因子,分析了枣林生育期内露水量的变化规律,探讨了其与水资源输入、输出项的关系。研究结果表明,2012年和2013年枣林露水量随生育期变化呈现递增趋势,果实成熟期达到最大值。露水总量分别为31.31、37.87 mm,分别占同期降水量、蒸腾量和蒸发量的6.87%、10.00%、17.65%和7.90%、15.00%、17.90%,露水量日平均值分别达0.44、0.47 mm。此外,露水量具有发生频率高、稳定性强、重度露水量(大于0.20 mm)比重大的特点。在枣树全生育期内,露水量作为水资源输入项会引起蒸腾量在果实膨大和成熟期显著降低(P0.05),但对蒸发量无显著影响。研究显示露水是该区枣林重要水源,是水量平衡中不可缺少的输入项。     

黄土半干旱区枣林深层土壤水分消耗特征

黄土区人工经济林普遍出现利用性土壤干层,制约着植被的恢复与重建。为了准确计算黄土半干旱区密植高产枣林(Ziziphus jujube Mill.)深层土壤(2 m以下)水分消耗量,采用根钻法(洛阳铲)分层获得从地表到细根分布最大深度范围内的土壤含水率。结果表明:枣林深层土壤水分消耗是一个逐渐加深、逐渐向下的过程。2、4、9和12 a生枣林深层土壤水分消耗量分别为0、29.6、149.9和155.7 mm,可再供水量分别为203.7、167.7、35.5和29.7 mm;枣林生长第9年后,2~4 m土层几乎没有可利用的水分,现有降水和滴灌已经不能满足枣树的耗水需求,枣林吸收土壤水分有向深处延伸的趋势。以降水入渗最大深度为上界、细根分布最大深度为下界计算的深层土壤水分消耗量,能更准确地评估林地利用性土壤干层的程度和深度。     

黄土高原生态环境脆弱性计算方法探讨

在前人工作的基础上，该提出了评价黄土高原生态环境脆弱性的数学方法，并对黄土高原１０５个水土流失重点县进行了脆弱度指标计算。以脆弱度指标为依据，对黄土高原１０５个县生态脆弱性进行了分区、按其脆弱状况，划分为强脆弱区；中脆弱区；轻脆弱区３个区。     

不同水分状况下秸秆覆盖量对玉米根、冠生长的影响

在遮雨棚控水条件下,采用盆栽的方式研究了不同秸秆覆盖量对玉米根、冠生长的影响.试验按对照(CK)和秸秆覆盖量0.3 kg/m2(SM0.3)、0.6 kg/m2(SM0.6)、0.9 kg/m2(SM0.9)、1.2 kg/m2.(SM1.2)共设5个处理,水分按高水(占田间持水量的90%)和低水(占田间持水量的60%)设两个水平.分别测定了玉米根、茎、叶、穗干重,根系垂直空间分布及叶片叶绿素相对含量等指标.结果表明:秸秆覆盖明显改变了玉米根系和地上部分的生长;高水条件下SM0.6处理玉米根系、茎秆、叶和穗干重均高于其它处理;低水条件下,地上部分干重SM1.2最大,SM0.6次之;根系的垂直空间分布与水分和覆盖条件都有密切的关系,覆盖措施主要影响下层根系的生长和发育.     

微咸水微润灌溉下土壤水盐运移特性研究

为探明土壤水分和盐分在利用微咸水进行微润灌溉条件下的运移情况,采用室内土箱模拟试验方式,设置2.0、2.5、3.0、3.5、5.0 g/L 5种不同矿化度处理,以蒸馏水处理作对照,共入渗72 h。结果表明:入渗结束时在不同方向上的最大运移距离随矿化度增大呈先增大后减小趋势,在3.0 g/L处理下达到最大值,且微咸水处理的湿润锋运移距离均大于蒸馏水处理;将累积入渗量代入Kostiakov入渗公式,入渗系数随矿化度的增大呈先增大后减小趋势,入渗指数不断减小;土壤电导率以微润带为轴心向四周不断增大,在湿润锋处达到最大值,脱盐区与湿润体形状相关,呈圆环状分布;入渗结束后土壤剖面平均含盐量与蒸馏水处理之间无显著性差异,脱盐半径随矿化度的增大呈线性递减趋势;利用微润灌进行灌溉,土壤盐分存在表聚和底聚现象,且表层积盐更为严重。     

滴灌马铃薯生长及产量的影响

通过对不同灌水量及不同灌水间隔时间的马铃薯生长状况进行大田滴灌试验,研究马铃薯适宜的灌水定额及灌水周期,以求达到节水、增产的目的。试验结果表明:马铃薯滴灌时,灌水量越大,灌水周期越短,株高越高;茎粗开始衰减的时间比株高要早十几天,且衰减幅度比株高要大。灌水周期最短的处理茎粗却并不是最大,在180 m3/hm2的灌水定额下,灌水周期为5天的处理茎粗值最大。在相同的灌水量下,灌水间隔时间越短的处理马铃薯淀粉含量越高。灌水定额越小,灌水周期对产量的影响就越大;而当灌水定额一定时,灌水周期越短,产量越高;灌水定额为90 m3/hm2,灌水周期为3天的处理产量最高,为28 260 kg/hm2,比7天1灌的处理每公顷产量高出达10 350 kg。     

梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析

设置4个水分处理,研究了4年生梨枣2010年及2011年花果期不同供水条件下土壤水分动态和耗水规律,分析了梨枣日耗水量与茎直径变化间的相关性,建立回归模型.结果表明:(1)2a内各处理梨枣耗水量随土壤供水量的增加而增大,其日耗水量最大值均出现在灌水后1周内;各处理果实膨大期日耗水强度大于开花坐果期.(2)2a内各处理茎直径日变化平均值(MTD)、茎直径日最大值(MXTD)均符合Logistic函数关系,MXTD与MTD在表征梨枣茎秆生长规律方面效果一致,各处理茎直径变化指标(MTD、MXTD)增长率因水分处理的不同而存在差异.(3)高水分(T1处理)条件下茎直径变化指标(MTD、MXTD、MDS(茎直径日最大收缩量)、DG(茎直径日生长量))在表征枣树耗水状况方面不敏感;在低水分(T4处理)条件下,日耗水量与茎直径日最大收缩量(MDS)相关系数较其他3个茎直径变化指标(MTD、MXTD、DG)高且达极显著水平,说明MDS能够更好的表征低水分处理的梨枣耗水规律.在此基础上建立耗水量与茎直径变化回归模型,为评价梨枣耗水状况提供依据.     

黄土高原小流域雨水资源化环境效应分析

水土流失和干旱缺水是黄土高原经济落后和生态环境恶化的主要原因。雨水资源化是解决或减缓水土流失和干旱缺水的有效途径。将雨水利用的方式归纳为雨水就地拦蓄利用、覆盖抑制蒸发、雨水富集叠加异地利用3种方式。分析了雨水资源化对水文环境和土壤环境的影响。不同的雨水利用措施都能在一定程度上调节和控制水文过程,改善流域的水质,减少土壤的非点源污染,提高土壤的质量,提高土壤的含水率;而人工林草植被不同程度地减少了土壤含水率,覆盖措施可以延长水在土壤水库中的集蓄时间。     

现代雨水利用技术研究进展与研发重点

具有工程化、科技化、规模化内涵的现代雨水利用技术是现代节水农业技术的重要研究内容,已成为缓解干旱缺水,实现农业高效用水,降低常规农业用水量的有效措施。在分析现代雨水利用技术研究进展及其发展趋势基础上,指出现代雨水利用技术是传统雨水利用技术与新材料技术、现代生物技术、现代信息技术、现代灌溉工程技术等高新技术相结合的产物,具有多学科相互交叉、各单项技术相互渗透的明显特征。在此基础上,提出了近中期现代雨水利用技术研发的重点,即以重大前沿性技术研究为基础,研发与雨水利用相关的重要关键技术与产品,探索建立适宜的现代雨水高效利用技术体系。