生物炭和有机肥施用提高了华北平原滨海盐土微生物量

【目的】研究施加不同量生物炭和有机肥对山东滨州滨海盐地土壤微生物量碳、氮 (MBC、MBN) 含量的影响，为改善盐地土壤环境质量和盐地的可持续利用提供科学依据。【方法】试验共设置6个处理:CK (无机肥)、C1[生物炭5 t/(hm2·a)]、C2[生物炭10 t/(hm2·a)]、C3[生物炭20 t/(hm2·a)]、M1[有机肥7.5 t/(hm2·a)]、M2[有机肥10 t/(hm2·a)]。各处理均施加等量的N[200 kg/(hm2·a)]和P₂O₅[120 kg/(hm2·a)]，生物炭和有机肥处理不足部分由尿素和磷酸二铵补充。生物炭、有机肥和基肥均分为玉米、小麦两季人工施入，每个处理3次重复，小区随机排列。在玉米和小麦的不同生育期，取0—20 cm和20—40 cm土样，测定土壤MBC和MBN、土壤pH、土壤含水量、硝态氮和铵态氮含量。【结果】施加生物炭和有机肥均可增加土壤MBC和MBN。施用基肥5天后，生物炭和有机肥显著增加了土壤MBC和MBN含量，而追肥对土壤MBC和MBN的影响并不显著。生物炭处理土壤MBC变化范围在64.1～570.0 μg/g，有机肥处理变化范围在90.6～451.3 μg/g之间。C3、M1、M2处理均显著增加了0—40 cm土壤MBC (增幅在40.9%～118.4%之间) ，而C1、C2仅显著增加20—40 cm土层的MBC含量 (增幅分别为47.7%、60.0%) 。生物炭处理MBN含量在5.3～92.5 μg/g之间，与CK相比差异不显著；有机肥处理变化范围为4.2～163.9 μg/g，M1和M2显著增加了土壤MBN含量，增加幅度达56.4%～162.3%。生物炭和有机肥的施加对土壤pH影响显著，生物炭显著降低了20—40 cm的土壤pH，而有机肥显著降低了0—40 cm的土壤pH。相关分析表明，土壤pH与土壤MBC和MBN均呈极显著的负相关关系。土壤MBC和MBN均与土壤矿质氮表现出显著正相关关系。除M1处理玉米产量显著降低外，生物炭和有机肥的施加对玉米和小麦产量均没有产生显著影响。玉米季前期以细菌为主，后期则以真菌为主。小麦季MBC/MBN波动较大。【结论】施加生物炭和有机肥对土壤MBC和MBN含量影响显著，对盐地土壤MBC和MBN均具促进作用。土壤MBC和MBN与土壤pH具有显著的负相关关系，与土壤矿质氮呈显著正相关关系，说明生物炭和有机肥的施加能够降低盐地土壤pH，增加土壤矿质氮，有利于盐地土壤环境质量的改善。     

基于GIS的鲁中地区土地利用动态变化研究

采用鲁中地区1990年、1995年、2000年和2005年共4期卫星遥感图像.运用GIS及ERDAS软件中监督分类和目视解译相结合的方法,定量分析了该区土地利用类型的动态变化.结果表明.1990～2005年间,鲁中地区林地、建筑用地和水域面积持续增加,而耕地、草地和未利用土地面积呈减少态势;其单一土地利用动态度也呈现相...     

新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统分析

通过对阿图什哈拉峻地区水文地质特征和地下含水系统各子系统间关系分析,采用系统分解合成方法,将地下水系统分解为北部单一潜水系统和南部上层潜水、下部承压水子系统,在合理耦合各子系统基础上,建立了该地区地下水系统的数学模型。采用有限元方法对该模型进行数值离散,经DevelopStudio编程,利用潜水、承压水模拟与实测结果的比较,在得到该地区地下水系统的水文地质参数的同时,重点研究了各系统间水量交换关系,为地下水系统的合理开采利用提供了理论基础和科学数据。     

管理节水模式在农业节水中的应用研究

管理措施可以促进节水工程的高效运行,提高农民的节水积极性,使节水工程能够真正的节水。在节水工程的基础上,针对不同类型的节水工程探索相对的管理模式:地下低压管道水网建设节水工程对应的管理模式为"中心+联合会+用水户协会"管理模式;地上输水渠道水网建设节水工程主要管理模式为水管站式管理。在实地调研的基础上,分析了德州市两种管理措施在节水工程中的作用,总结了它们的主要特点及节水效果:"中心+联合会+用水户协会"可以提高工程节水效率,使水利用系数达到0.95以上。针对德州市不同的节水工程分析其管理措施,可为未来农业节水机制的探讨提供理论依据。     

流域土壤侵蚀及径流过程自动测量系统研究

流域内降雨—径流—土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取将为侵蚀模拟—预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。本研究提出一套测量流域土壤侵蚀动态变化过程变量的自动化测量系统,系统中的量水堰和水位传感器用于测量径流流量,用薄层水流流速测量系统测量坡面流及流域沟道中的水流流速,用径流含沙量测量系统测量径流中的泥沙含量,数据采集控制及存储系统实现试验设计点处侵蚀量的动态变化过程测量及数据存储。这一系统的构建及应用必将推动侵蚀过程测量向着更加自动化和可操作化方向发展。     

基于GIS的玉米估产模型研究——以陕西省周至县为例

以陕西省周至县为研究区,探讨了基于土壤养分空间数据的玉米估产模型的建立及应用。对研究区土壤养分点数据进行空间插值,获得了区内9种养分的分布数据,运用SPSS软件对养分含量与玉米产量进行主成分分析,建立玉米产量估算模型。     

基于物理化学调控方法的水分时空分布试验

利用室内人工降雨试验,采用3因素3水平正交试验设计方案,研究物理化学调控方法实施情况下坡面土体中水分的时空分布状况。结果表明,物理调控方法可以调节降雨在坡面上的空间分布状况,在同一坡度条件下,面积比为1:2和1:1的处理的湿润锋尾部变化梯度及湿润锋深度均大于面积比为0:3的处理,且湿润锋分布的均匀程度较高。文中使用的入渗率计算公式可真实反映沿坡面各点的入渗率变化过程,入渗量计算公式可计算出降雨入渗量,且精度较高。化学调控方法由于能够维持土壤的物理结构,可以提高土壤的早期降雨入渗率,并增加入渗区上部的降雨入渗量,进而缩小坡面各点的水分分布差异。物理化学调控方法在坡面上配合使用可以提高降雨利用率,但其实际应用效果仍需进一步研究。     

零通量面法用于农田蒸发蒸腾量的研究

应用土壤水分零通量面的原理方法,对北京房山节水灌溉区进行了研究。通过土壤水势监测分析,显示了灌区在研究时段内零通量面的性质及其出现的空间位置。用数值方法处理了零通量面随时间变化的情况,计算了监测时段的蒸发蒸腾量,并与大田水量平衡模型法、作物系数-参考作物需水量法进行了比较。     

小流域水文及土壤侵蚀过程模拟方法研究

流域土壤侵蚀动态模拟,需要采用合适的方法对坡面—沟道耦合问题及初始和边界条件进行正确的处理。将流域划分为坡面侵蚀与沟道侵蚀,采用时间空间耦合处理方法,实现了小流域坡—沟侵蚀过程中水流与泥沙输送的面—线耦合及沟道间的线—线连接。给出了模拟流域土壤侵蚀过程的控制微分方程、初始条件、边界条件及坡面向沟道汇水输沙的动态模拟处理方法。得到了较为符合实际的流域土壤侵蚀动态模拟模型。模拟结果与室内实验测量结果的比较表明,模拟精度达到80%以上,说明了动态模拟方法的可行性。     

基于GIS和Markov模型的土地利用时空变化研究

研究模拟土地利用的时空动态变化,可提高土地集约化程度,对实施土地持续利用具有一定的借鉴意义。选取黄土高原罗屿沟流域2002年、2006年和2010年三期遥感数据,在RS/GIS技术支持下,结合软件ERDAS8.6进行图像预处理,通过监督分类获取罗屿沟土地利用现状图。在分析土地利用现状的基础上,采用Arcview3.2空间分析模块求得土地利用转移矩阵,应用Markov模型对罗屿沟流域未来土地时空变化过程进行模拟分析和定量预测。结果表明:近10年来,罗屿沟流域土地利用变化速度较快,总的变化率达到2.016%,变化总面积2847.29hm2。其中林地和坡耕地都有不同幅度的增加,林地总面积增加了7.24%,年平均增长高达0.8%,而坡耕地面积增加了4.78%,年平均增长0.53%,河床地、草地和未利用地面积逐年减少,其中河床地和未利用地分别减少了46.23%和38.22%;未来土地利用类型仍然是以林地和坡耕地为主,二者总面积达到89.48%时会处于稳定状态。