四川省白鹿河流域非点源氮磷负荷来源及控制对策

在现场调研基础上,应用国内外通用的输出系数模型,计算了四川省白鹿河流域总氮总磷负荷,并与通用土壤侵蚀方程计算值进行了对比,之后,深入分析了白鹿河流域总氮总磷产生的来源。针对四川省彭州市白鹿镇灾后重建规划,提出了减小白鹿河流域总氮总磷负荷的对策措施。它对于四川省灾后重建,水源地保护、水环境管理有十分重要的意义。     

基于土壤消退指数的田间土壤水分预报方法的研究

在分析现有的土壤水分预报方法的基础上,研究了不同深度的大田土壤水分消退指数随作物生长时间的变化规律,探讨了冬小麦生育期土壤墒情预报的经验递推方法,通过研究表明:利用土壤水分消退法来进行田间土壤水分预报,具有方法简单,所需参数较少且容易获取,预报结果可靠,精度较高的优点,可以满足灌溉预报的要求。     

基于极限学习机的参考作物蒸散量预测模型

为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量（reference crop evapotranspiration, ET0）高精度预测,以气象因子的不同组合为输入参数,利用FAO-56 Penman-Monteith公式计算的ET0作为预测标准值建立基于极限学习机（extreme learning machine, ELM）的ET0预测模型。选取川中丘陵区7个气象站点1963－2012年逐日气象资料进行模型训练与测试,并将模拟结果同Hargreaves、Priestley-Taylor、Makkink及Irmark-Allen等4种常用模型进行对比。结果表明：ELM模型能很好地反映气象因子同ET0间复杂的非线性关系,且模拟精度较高;基于最高和最低温度的ELM模型模拟精度（均方根误差和模型效率系数分别为0.504 mm/d和0.827）高于Hargreaves模型（均方根误差和模型有效系数分别为0.692 mm/d和0.741）;基于最高、最低温度和辐射的ELM模型模拟精度（均方根误差和模型有效系数分别为0.291 mm/d和0.938）明显高于Priestley-Taylor（均方根误差和模型有效系数分别为0.467 mm/d和0.823）、Makkink（均方根误差和模型有效系数分别为0.540 mm/d和0.800）和Irmark-Allen模型（均方根误差和模型有效系数分别为0.880 mm/d和0.623）。因此基于最高、最低温度和辐射的ELM模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0计算的推荐模型。该研究可为川中丘陵区气象资料缺乏情境下ET0精确计算提供科学依据。     

攀西地区烟草节水灌溉技术及应用效果

为寻求适宜四川省攀西地区烟草节水灌溉的技术与推广模式,在冕宁县开展烟草节水灌溉试验,分析对其烟株农艺性状、烟叶化学品质和经济性状及节水效益的影响。结果表明,在烟草植株农艺性状方面,滴灌模式优于软管浇灌及交替沟灌模式;烟叶化学品质方面,节水灌溉可有效增加烟叶总糖和还原糖含量,降低烟叶烟碱含量,有效提升烟叶钾含量及钾氯比,滴灌模式表现最优;经济性状及节水效益方面,滴灌模式对烟叶的增产、增值效果最明显,比对照平均增产38.64%,上等烟比例提升20.9个百分点;在烟叶产值和节水效益上,滴灌与浇灌模式的效果较明显。滴灌和软管浇灌模式对于烟草品质、产量和水分利用效率的提升作用较明显,其中滴灌模式具有较好的应用及推广价值,软管浇灌模式更适合在经济条件较差的干旱缺水地区推广使用。     

四川省参考作物腾发量时空分布特征及成因分析

为探究四川省参考作物腾发量（ET0）的变化,利用1961－2010年四川省12个气象站点的逐日气象观测资料,使用联合国粮农组织（FAO）1998年推荐的Penman-Monteith公式计算各站点ET0,并在此基础上采用GIS的克里金插值、Mann-Kendall趋势检验及相关分析方法分析ET0的的时空变化规律及其原因。结果表明：1961－2010年四川省各站的年ET0总体呈波动性递减趋势,其中ET0在1992年以前显著下降,之后逐渐上升;ET0年内分布不均,呈单峰曲线变化趋势,最大值在6月,达到了3.2 mm?d-1;ET0空间分布基本呈现自东北、西南向中部递减趋势,自西部青藏高原到中部成都平原ET0逐渐减小,再过渡到东部丘陵区ET0又逐渐增大,随地理纬度的增大呈递减趋势,随海拔高度的增大呈递增趋势,时空分布存在较大的区域差异;ET0和气象因子的相关分析结果表明,ET0和日照时数、风速呈显著正相关（α=0.05）,是四川省ET0变化的主要影响因素。     

土壤容重对溶质迁移过程的影响

土壤在径流作用下发生流失、土壤溶质迁移等现象,是一个受径流、土壤性质、下垫面特性、土地利用方式等多种因素综合影响的复杂过程.利用斜坡土槽,采用一定的坡度和实验流量,对不同容重的土样进行了室内放水实验,研究了在土壤饱和条件下,土壤容重对土壤溶质迁移过程的影响.实验结果表明:(1)随径流作用时间的增加,单位时间内土壤溶质迁移量逐渐减少,其关系可用幂函数来描述;(2)土壤溶质发生迁移是受地表径流和壤中流共同作用的结果;(3)土壤容重对土壤溶质迁移过程影响总体表现为土壤容重越大,随径流迁移的土壤溶质量越少;(4)土壤容重增加相同幅度,但同时刻随径流迁移的土壤溶质递减量逐渐减少.     

四川省能源和粮食生产用水竞争及与经济关系研究

水-能源-粮食系统存在相互依存、相互制约的复杂关系,量化该系统的相互关系,对于合理配置和协调利用水、能源和粮食资源,促进区域社会经济的可持续发展具有重要意义。本文运用能源和粮食生产水足迹模型、竞争指数模型、脱钩理论及锡尔指数等方法,核算分析了四川省2009—2019年能源和粮食生产水足迹及其时空变化特征,以及能源和粮食生产对水的竞争关系,探究了水足迹和地区生产总值的内在联系。研究结果表明：能源和粮食生产水足迹均呈上升趋势。能源生产蓝水足迹年均值为5.45×109m3,占能源生产水足迹的93.76%;粮食生产蓝水足迹年均值为1.06×1010m3,占粮食生产水足迹的26.02%,绿水足迹的贡献率超过蓝水足迹和灰水足迹之和,占比53.06%。四川省能源和粮食生产对水的竞争指数呈上升趋势,增幅为42.69%。由于川西北生态示范区和攀西经济区等地区兼顾粮食和水电生产,其竞争指数明显高于其他地区。四川省水足迹和地区生产总值的脱钩关系为弱脱钩,处于相对协调发展状态,说明经济发展对用水量的控制状态相对较好;水足迹强度总差异呈扩张趋势,说明四川省用水效率不均衡性逐渐扩大,但研究后期有所下降,发展逐渐趋同。该研究可为四川省水资源调配、能源开发和粮食生产提供建议,也可为该地区优化经济发展方式以及用水效率的协同发展提供参考。     

不同灌溉方式对烟草生长、产量与水分利用效率的影响

【目的】确定烟草节水灌溉适宜的推广模式,促进烟草生产节水增产和提质增效。【方法】根据烟草需水特性设置了沟灌、穴灌和滴灌(即G、X、D)3种灌水方式及低、中、高(即L、M、H)3个灌水水平与对照(雨养,即CK)共10个处理,每个处理3次重复,研究不同灌水处理对烟草生长、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】滴灌、穴灌和沟灌各处理的烟草株高、茎围和单叶面积均明显优于CK,且以DM、DH处理最优,差异达极显著水平(P0.01);滴灌、穴灌在显著提高烟草叶片净光合速率(Pn)的同时降低了蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),使叶片羧化速率(CE)与瞬时水分利用效率(WUEi)显著提高,以DM、XH处理效果最明显;不同灌水处理中,XH处理与GM、GH处理产量无显著差异(P0.05),但XH处理水分利用效率(WUEy)极显著高于GM和GH处理(P0.01);DM和XH处理的烟叶产量、上等烟叶比例、WUEy较为理想,分别为2 628.47kg/hm2、63.5%、5.69kg/(hm2·mm)和2 389.85kg/hm2、62.1%、5.03kg/(hm2·mm)。【结论】以实现烟草生产节水高产增效为目的,DM(滴灌中水)处理(灌水定额4.8mm、全生育灌水6次、灌溉定额28.8mm)和XH(穴灌高水)处理(灌水定额3.2mm、全生育灌水6次、灌溉定额19.2mm)均是较适宜的推广模式,后者更适合在经济条件较差的干旱缺水地区推广。     

温室苦瓜耗水规律及作物系数研究

对耗水规律的研究是优化设施蔬菜灌溉制度、充分挖掘蔬菜种植节水潜力的基础。本研究通过温室小区软管浇灌试验结合气象数据并利用数理分析方法研究温室苦瓜耗水规律。结果表明:苦瓜全生育期耗水量为310.49mm,平均日耗水强度为2.33mm;苗期、花期、幼果期和采收期的平均日耗水强度分别为0.68、2.39、3.63和2.25mm;苦瓜作物系数与耗水模数均呈现先增加后减小的趋势,作物系数在苗期、花期、幼果期和采收期分别为0.54、1.53、2.90和2.64,相应阶段的耗水模数分别为6.54%、19.23%、46.74%和27.49%。结合各生育期耗水量、耗水强度、耗水模数,各生育期耗水强度由大到小排序依次为幼果期花期采收期苗期,幼果期为苦瓜需水关键期,在灌溉管理中应首先保证幼果期灌水。本研究初步揭示了设施环境下苦瓜耗水规律,为其灌溉制度的科学制定提供了理论依据。