滴灌下生物质改良材料对盐渍土水盐氮运移的调控效应

为探究生物质改良材料对滴灌盐渍土水、盐、肥运移过程的调控效应，采用土箱模拟试验，研究了水肥一体化滴灌条件下，生物炭和腐殖酸两种改良材料对盐渍土水、盐、氮运移和再分布过程及其时空分布特征的影响规律。结果表明：在滴灌条件下，盐渍土壤水盐的时空动态变化表现出明显的水分入渗驱动的盐分运移过程和蒸发扩散驱动的水盐再分布过程；铵态氮含量在时间上表现出先增大、后减小的变化趋势，在空间上的运移再分布特征较弱；硝态氮含量初始时空分布表现出与水盐相似的运移特征，受铵态氮硝化作用的多重影响，后期空间分布与铵态氮空间分布相似；生物炭通过提高土壤饱和导水率，增大了入渗阶段土壤水、盐、氮的运移速率和分布范围；腐殖酸通过提高土壤田间持水率增大了再分布过程土壤水、盐、氮的分布范围和强度，同时其对尿素的水解和硝化过程表现出更强的抑制效果。应用生物质改良材料在改变土壤物理性状进而调控滴灌土壤水盐运移的同时，还影响土壤氮素转化运移过程及其分布，这为水肥一体化滴灌盐渍农田的节水、控盐、减肥治理提供了理论基础。     

荒山滴灌造林中土壤水分运移研究

选择新疆伊宁市荒山滴灌造林地,比较研究了8L·h-1和16L·h-1两种不同流量滴头一个灌溉期内土壤水分运移规律,结果表明:伊犁州荒山滴灌造林中使用8L·h-1滴头是合理的,滴头流量过大,容易形成地表径流,造成水资源的浪费;使用8L·h-1流量滴头在造林早期灌溉6~8h就可以保证植物健康生长,随着林分的生长,须逐渐延长灌溉时间。     

多枝柽柳改变胡杨幼苗根系对土壤水盐的响应

  目的  根系的生长是胡杨幼苗能否定植和实现有效更新的关键，本研究拟探讨根系生长对土壤环境以及生物因子的响应，为胡杨适应特性的进一步研究提供参考，并为胡杨林的保护管理提供理论依据。  方法  以当年生胡杨幼苗根系为研究对象，通过盆栽控制实验，设置胡杨?胡杨、胡杨?柽柳两种伴生模式，3个水盐梯度交互，研究胡杨当年生幼苗根系形态特征对伴生多枝柽柳以及土壤水盐的响应。  结果  （1）当年生胡杨幼苗根系形态具有保守性，一定范围的水盐条件下，主营固着的根系（根径大于0.5 mm）和营吸收功能的根系（根径小于0.5 mm）数量分布相对稳定，不随水盐梯度的改变而变化，但种间竞争的存在改变这种形态特性。（2）多枝柽柳伴生的条件下，幼苗拥有更大的比根长和比根面积，吸收能力提高，但是根系生长受到强烈抑制，基径、总根体积、根表面积等指标显著降低（P < 0.01）。（3）多枝柽柳伴生会改变胡杨幼苗根系形态特征对土壤水盐的塑性响应，表现为胡杨?柽柳组的胡杨幼苗对盐分变化更为敏感。相对于盐分，水分和伴生模式对根系生长的影响更为关键。  结论  当年生胡杨幼苗根系对种间竞争表现出一定的适应策略，但与多枝柽柳的竞争仍对胡杨的根系生长产生不利的影响。对野外的胡杨幼苗而言，多枝柽柳的竞争也是威胁其生存的重要因素。      

用SahysMod模型研究不同灌排管理情景土壤水盐动态

银北灌区是宁夏土地整治和高标准灌溉绿洲农田建设的重点区域。该区域耕荒地交错分布、土壤盐渍化严重。通过模型分区模拟,在土地整治过程中建立完整、配套的灌排系统是解决区域土壤盐渍化的有效措施。该研究以银北灌区典型区域-西大滩为例,综合考虑荒地与耕地土壤属性的空间变异性,以2015—2016年土壤盐分数据进行率定,2017年盐分数据作为验证,利用SahysMod探索在土地整治过程中不同灌排管理下未来10 a内土壤水盐动态变化。结果表明,现有灌排管理下(即灌水量为670 mm,灌溉水电导率为1.05 dS/m,排水沟深1.5 m),荒地土壤盐分在预测初期(2017—2022年)逐年升高,预测后期(2023—2027年)变化平缓;耕地土壤盐分在预测初期变化缓慢,预测后期逐年增加。加大灌水量是解决土壤盐渍化的一个重要途径,可以有效延迟耕地盐分累积到障碍水平的时间;在灌溉水电导率为0.6 dS/m情况下,未来10 a内耕地都不会受到盐害胁迫;现有灌排管理下,在2024年以后作物生长就会受到盐害胁迫,当灌溉水电导率继续增加时,作物生长受到胁迫的时间相应提前。通过土地整治,加深排水沟深度可以延迟土壤盐分达到障碍水平的时间。在整治过程中深为2.2 m的排水沟,可保证未来10 a内耕地盐分小于1.7 dS/m,区域内玉米可正常生长。研究可为在土地整治过程中的灌排管理及土壤盐渍化防治提供建议。     

福建省古雷地区地下水污染预测与防治

古雷半岛位于福建省南部漳州市内，随着腾龙芳烃（漳州）有限公司二甲苯（PX）项目的扩建，在非正常工况下，厂区内二甲苯、石油类等有机物发生泄漏时，必将对区内地下水资源造成严重的污染。本文针对古雷半岛南部敏感区的分布特点及地下水功能特点，选择龙口村一带作为地下水污染预测与防治研究区，主要分析腾龙芳烃输油管道发生渗漏后对区域地下水造成的污染影响，并提出防治对策。     

透气隔水埋体对土壤水分入渗与溶质运移的影响

为分析透气隔水(弱透水)埋体促进水分入渗与溶质运移功效,开展了不同容重(1.40,1.45,1.50,1.60 g/cm~3)透气隔水(弱透水)埋体的一维垂直土柱入渗试验,分析了不同容重的透气隔水(弱透水)埋体对土壤水分入渗与溶质分布的影响。结果表明,透气隔水(弱透水)埋体能够增加土壤累积入渗量,推动湿润锋运移,在一定范围内,随着透气隔水(弱透水)埋体容重增加,湿润锋推进速度与土壤入渗率均增加。600 min时,土壤累积入渗量相对增加7.42%～29.17%,湿润锋深度达到27 cm,入渗时间相对减少26.97%～64.27%。相比于对照组,不同容重的透气隔水(弱透水)埋体均能降低溶质向深层土壤迁移数量。Philip模型和代数模型均能描述透气隔水(弱透水)埋体土壤水分入渗过程,且Philip模型中吸渗率S和代数模型中综合形状系数α均与透气隔水(弱透水)埋体内外容重比呈正相关关系。研究结果表明透气隔水(弱透水)埋体能够通过改变上层土壤吸力分布提高水分入渗能力与溶质传输效率,实现对城市雨水径流调控和净化。     

含氮化合物在潜江凹陷不同运移模式中的指示作用

原油中的中性含氮化合物作为研究油气二次运移示踪性有效指标，对油气勘探具有十分重要的作用。通过对钟市油田潜江组和马王庙油田新沟嘴组原油中含氮化合物的分布分析，研究了含氮化合物在潜江凹陷不同运移模式中的指示作用。结果表明，含氮化合物在垂向上和平面上均有着明显的分馏效应，表现为含氮化合物总量明显减小、屏蔽型二甲基咔唑相对于半裸型和全裸型明显富集，说明含氮化合物的分布在指示潜江凹陷的油气运移效应方面效果明显。     

红壤区肥液浓度对涌泉根灌水氮运移特性的影响

为提高红壤区涌泉根灌水氮利用效率,通过室内肥液入渗试验,研究了不同肥液浓度(0,10,20,35,60 g/L)条件下涌泉根灌土壤的入渗能力、湿润锋运移距离、土壤水分分布以及铵态氮和硝态氮的运移特性,并建立了红壤涌泉根灌土壤累计入渗量及湿润锋在竖直向上、竖直向下和水平方向的运移距离与肥液浓度的关系模型。结果表明:土壤累计入渗量、湿润锋运移距离以及湿润体内水分和氮素的分布均受到肥液浓度的影响。在同一入渗时刻,土壤累计入渗量及湿润锋运移距离随肥液浓度的增大而增大,且与入渗历时均呈幂函数关系;在灌水结束时,相同土层深度内,肥液浓度越大,土壤含水率就越大,土壤中铵态氮和硝态氮的浓度也越大,且与铵态氮相比,硝态氮的分布范围更广。随着肥液再分布的进行,土层内最大含水率位置逐渐下移,且土壤含水率的分布也更加均匀;土壤中铵态氮和硝态氮浓度的变化趋势不同,浅层中铵态氮的浓度逐渐降低,而硝态氮的浓度先降低后增加;深层中铵态氮的浓度先增加后降低,而硝态氮的浓度逐渐增加。该研究成果可为进一步研究红壤区涌泉根灌肥液入渗氮素运移及转化提供理论参考。     

基于HYDRUS-2D的地下滴灌下水分运移数值模拟研究

利用HYDRUS-2D软件模拟了地下滴灌条件下滴头周围黏壤土的土壤水分动态,并与田间观测进行对比;通过分析不同滴头流量对试验地土壤湿润模式的影响,明确了最佳灌水技术参数。结果表明,HYDRUS-2D软件模拟结果与观测值一致,体积含水率均方根误差为1.2%~4.5%,湿润范围均方根误差变化范围为2.1~3.87cm。     

不同处理对设施根结线虫控制和土壤氮磷环境风险的影响

设施菜田土壤环境状况是蔬菜高效生产重要因素。通过养分调控与土传病害综合控制方法调节设施土壤内部环境条件,研究了闷棚+调控剂+传统施肥、闷棚+调控剂+优化施肥等不同综合处理对设施土壤根结线虫控制、土壤养分运移方面的影响。结果表明:闷棚+调控剂+传统施肥的线虫控制率为79.07%,闷棚+调控剂+优化施肥为86.05%。优化施肥能够减少氮磷养分向土壤中下部运移,从而减少环境风险危害。该研究在根结线虫控制、提高肥料利用和降低施肥环境风险方面具有重要参考价值。