基尼系数视野下的安徽省水土资源匹配分析

为科学地规划区域农业的发展,通过构建区域基尼曲线和计算区域基尼系数,同时选用单位面积耕地所拥有的水资源总量法,对安徽省2000—2012年的水资源和耕地资源进行匹配分析。结果显示：安徽省多年平均水土资源空间匹配的区域基尼系数G=0.4449,水土资源空间匹配状况优于中国(0.5664)、世界(0.5864)平均水平。安徽省水土资源匹配在地市尺度上具有明显空间分异,呈现皖南地区水土资源匹配状况优于江淮之间,而江淮之间又优于皖北地区的水土资源匹配格局。     

虚拟水视角下三江平原地区水-土-作物优化配置

为促进粮食增产、农业增收,实现三江平原地区水-土-作物的优化配置,本研究从雨养-灌溉兼具的三江平原地区农业生产实际出发,构建含水约束条件为广义农业水资源(即蓝水和绿水)的线性规划模型,并利用软件LINGO17.0,求解出目标函数以及相应的水稻、玉米、大豆种植面积。结果表明,基于2015年现状以及三江连通工程实施后的种植结构优化结果,均呈现出水稻种植面积增加的趋势,玉米种植面积大幅度减少,大豆种植面积有增有减。三江连通工程为实现该区域的水-土-作物优化配置以及水旱种植结构调整提供了重要的设施保障。不断优化种植结构,促进水-土-作物优化配置,对进一步提高三江平原地区粮食产能具有重要意义。     

虚拟水视角下三江平原地区水-土-作物优化配置研究

三江平原地区是我国重要的商品粮基地,近年来,伴随着全球气候变暖,受政策调控及经济利益的驱动,该地区粮食种植结构发生了明显变化,未来其水-土-作物配置仍有进一步优化的空间。现有的水-土-作物优化配置研究,水资源约束条件中大多基于传统的灌溉用水量等农业用水指标。本文从雨养-灌溉兼具的三江平原地区农业生产实际出发,构建含水约束条件为广义农业水资源(即蓝水和绿水)的线性规划模型,并利用软件LINGO17.0,求解出目标函数以及相应的水稻、玉米、大豆种植面积。研究表明,基于2015年现状以及三江连通工程实施后的种植结构优化结果,均呈现出水稻种植面积增加的趋势,玉米种植面积大幅度减少,大豆种植面积有增有减。三江连通工程为实现该区域的水-土-作物优化配置以及水旱种植结构调整提供了重要的设施保障。不断优化种植结构,促进水-土-作物优化配置,对进一步提高三江平原地区粮食产能具有重要意义。     

三江平原地区土壤养分特征分析

通过分析不同作物种类对土壤理化性质的影响以及不同地区土壤肥力状况,为三江平原地区土壤的农业利用和布局提供基本的理论依据和参考,促进该区域土壤养分状况监测和农业管理措施的研究。以三江平原地区为研究对象,采用野外调查与实验分析相结合的方法,选取代表土壤性质的7个指标作为分析参数,对其进行经典统计分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：7个养分指标在研究区域均呈现中等程度的变异,土壤有机质的变异程度达到了66.39%;除全磷、碱解氮与速效钾之间相关性不明显外,其他各养分指标间均呈显著的相关关系;第一主成分代表土壤综合养分,第二主成分主要反映土壤速效磷和速效钾的供应状况;聚类结果反映了五类地区不同的综合肥力状况。三江平原地区土壤养分空间分布较为分散,不同地区养分条件存在较大差异,湿地开垦和不同种植方式显著影响土壤养分状况,制定合理的施肥措施,强化田间管理,针对土壤养分状况调整农业种植结构,有利于该区域农业的持续、稳定发展。     

华北平原小麦-玉米两作生产潜力与产量差

华北平原是我国粮食主产区,分析气候变化对该区小麦-玉米两作系统生产潜力的影响意义重大。本文采用EPIC模型估算了华北平原小麦-玉米两作的生产潜力,并结合实际产量计算了产量差。结果显示：（1）华北平原1961—2007年小麦-玉米两作潜在产量在19.7~22.2 t/hm2之间,区域均值为21.2 t/hm2;雨养产量在13.2~21.7t/hm2之间,区域平均值为16.4 t/hm2;（2）1960—2007年间,潜在产量在全区显著上升,年均增幅多在20~40 kg/hm2之间,雨养潜力在南部呈增加趋势,但北部呈下降趋势;（3）华北平原2001—2007年小麦-玉米两作的潜在产量和实际产量的差在20.3%~72.2%之间,区域平均值为潜在产量的48.2%。从空间分布上看,南部地区产量差较大,中部地区产量差较低,北部地区产量差居中。因此,自1960年来华北平原小麦-玉米两作还有很大的增产潜力,特别是水分状况较好的南部地区,应提高水肥利用效率,挖掘其增产潜力。     

绿洲不同生态区资源变异及水土开发模式研究

水土资源的开发始终是绿洲农业发展的核心问题,通过对冲积洪积扇绿洲、冲积平原绿洲、干三角洲绿洲等绿洲不同生态区水土资源空间组合差异及水土资源的开发特点分析,提出了不同生态区水土开发利用要点,认为在冲积扇及冲积平原区域,通过合理井灌井排、人工种植草场及机械化除盐等技术进行恢复盐渍化弃耕地为主来扩大耕地,避免重新开荒后又弃耕的发生;在流域下游干三角洲及沙漠边缘区域,通过高效节水技术防止地下水位抬升,造成土壤次生盐渍化,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。     

栽培技术对健宝草产量的影响

对健宝播期、密度、施肥、灌水进行单因素试验,结果表明：健宝夏播亦可获得较高的生物产量,是等雨晚播和麦后复种较理想的饲料作物;春播健宝的适宜栽培密度为2.0×105株/hm2;追施尿素75kg/hm2草产量及施肥效率均较高;4次灌水较雨养条件下一次性刈割鲜草产量增加53.3%,二次刈割鲜草产量增加66.9%,健宝宜在具备灌溉条件的地区种植。     

京郊不同生态区玉米雨养旱作生产降雨保证率分析

通过分析北京不同生态区50年间降水年型的分布及玉米生长发育不同时期的降水量与耗水量,解析京郊玉米雨养旱作生产的降水保证率,测查北部山区和平原地区选用的不同熟期玉米品种在各时期需水与供水盈亏差额,确定两个生态区现行雨养玉米生产降水亏缺期,为制定玉米生产抗旱应急预案提供参考。     

雨养条件下玉米穗位叶与产量关系研究

华北地区是我国夏玉米主产区,但该地区地下水超采严重,玉米生育期内经常干旱缺水,雨养玉米已经成为节水农业发展的趋势。筛选简单易行的抗旱指标,对抗旱节水高产玉米品种的评价和选育有重要意义。在雨养水分亏缺条件下,对华北地区广泛种植的10个玉米品种穗位叶性状与产量关系进行相关研究,结果表明,在10个参试品种中浚单20的叶面积中等、叶鲜重和叶干重较重,物质的转运能力较高,其产量最高,具有抗旱节水高产特性。穗位叶各性状间呈极显著正相关,其中叶面积对叶干重的影响较大,穗位叶干重与产量呈显著正相关并具有共线性关系。因此,建议将穗位叶干重作为雨养条件下品种鉴定及选育的指标进行应用。     

密度与施肥对耐密型玉米组合sw6176生长的影响

运用三元二次正交回归旋转组合设计,研究耐密型玉米新组合sw6176在贵州西南部高海拔地区产量与播种时期、种植密度及施肥量(N、P、K)等主要栽培因素间的关系,建立了各因素与产量指标的数学模式:Y=27.54033-1.08301 X1+1.55888 X2+0.21569 X3-0.15528 X21+0.79908 X22-0.15528 X23-1.13750 X1X2-1.01250 X1X3+0.18750 X2X3,确立了耐密型玉米新组合sw6176(素176×正696)在贵州西南部高海拔地区高产栽培合理的播种时期、种植密度和施肥量的优化方案:播种时期是4月10日,密度为4341株/667m2,施N量为39.97kg/667m2;优化方案最高产量可达14287.14kg/hm2。各因素对耐密型玉米新组合sw6176产量的影响是种植密度播种时期施肥量。     

北京市水土资源匹配时空模式研究

随着各地城市化进程的不断推进,自然资源及城市问题之间的矛盾也日益凸显。虽然各地农业发展仍保持增长态势,但是与农业息息相关的水资源和土地资源匹配程度略显不足。本研究利用全市16个市辖区2009—2015年的水资源与耕地资源、农业经济状况为指标变量,首先计算时空不同维度上的水土匹配程度,然后将各区的水土匹配情况与农业经济做相关性分析。结果显示：全市的水土匹配系数在2012年达到一个小高峰后逐年减小,总体呈现条带状分布,区际间的水土匹配系数也有明显差异,东部整体水平好于西部,南部好于北部地区,水土匹配状况较好的地区有大兴、顺义和通州,而城六区略差;并且水土匹配系数与农业经济呈现统计学意义上的正相关。本研究中给出的水土匹配情况的技术框架简单可行,并且其结果也可为各地农业未来发展的进一步优化调整提供科学依据。     

粒用高粱需水量及耗水特性的研究

影响高粱高产的因素很多,包括品种、水肥、土质及气候等因素,为探究高粱的高产性能,寻找影响高粱高产的突破口,本研究运用单因素随机区组设计的方法对粒用高粱拔节期和灌浆期的最大需水量及其一生的耗水特性进行了研究。结果表明：随着灌水量的增加,耗水量增加,穗长和枝梗数显著性地增加,但灌水量120~140mm的穗长和枝梗数差异不显著;籽粒千粒重和产量显著性地增加,灌水量100~140mm的千粒重和产量差异不显著。高粱拔节期最大需水量为120mm;开花灌浆期最大需水量为100mm;高粱拔节前耗水48.74mm,占总耗水量的10%~15%;拔节~抽穗耗水140.51~177.12mm,占总耗水的35%~43%,抽穗-成熟耗水137.65~272.27mm,占总耗水的42%~55%;水分生产效率随耗水量的增大,呈现先升后降的趋势,灌浆期灌水100mm处理的水分生产效率为最高,最高可达29.49kg/(hm²·mm)。     

Some Issues about the Recycling Liquid Sludge Water from Water Treatment Plant

The liquid sludge water is produced from coagulation/filtration units and filtration operation of water treatment plant. The utilization of liquid sludge water from water treatment plant is an efficient way to save water resource. The potential problems in recycling the liquid sludge water are discussed in this paper from the aspects of its biological, physical and chemical properties. The microbiological safety of filtered water can be improved by recycling the liquid sludge water after coagulation and sedimentation or membrane filtration pretreatment. The status of utilization of the liquid sludge water at home and abroad is presented as well.     

Investigate to Water Resource and the Dispatch to Water Capacity in LIJIANG

The tremendous seasonal variation of rainfall and the relative little dispose capacity of sewage are the main reason of the lack of water quantity and the contaminate of water quality in low water season in LIJIANG. Adjusting water quantity is an important measure to resolve the problem. So, the author does an investigation on water resource of LIJIANG, calculates upper-water supply and requires equation. As a result, in the condition of no water adjust, and if in the extraordinary year of the lack of water quantity, the water flow will fade in 2010, and the demand of water quantity of 30 m~3/s in the season of the lack of water will not be satisfied. Based on the actuality of water resource, the thesis introduces the project of mending water reservoir to LIJIANG,analyzes its feasibility in the respect of technique and financial condition,brings forward major problem of the project. The result proves the benefit of the project in the field of environment,economy society is very prominent, and the project is an engineering to realize water resource of LIJIANG reasonable utilize; for the reason to guarantee this project to bring into play its function,it is time to carry out integrate management to water resource and water environment in LIJIANG valley.     

River Water Quality Comprehensive Evaluation for Water Source Heat Pump

River water quality is one of the important conditions must be considered when river water source heat pump is used. It is also the key factor of efficiency of river water source heat pump. Based on analysis of the water quality factors which influence the river water source heat pump heat exchanger fouling, the main quality indicators and value are conformed. Using fuzzy comprehensive evaluation method and the actual monitoring data, quality classification of river water which is the source of water source heat pump is analyzed. For the difficulty of multiple indicators which need to detect and meet the related national standard in practical engineering application, the definition of scaling potential value is put forward. As the water quality comprehensive evaluation index of water source heat pump, the scaling potential value not only can consider the influence of the main water quality parameters on water source heat pump heat exchanger fouling, but also can conveniently and quickly provide direct basis for water quality judgment and system selection in the engineering application.     

水分胁迫下2种云杉属植物的水分生理特征

为研究沙地云杉(Picea mongolica)和青海云杉(Picea crassifolia)在干旱荒漠区适应性特征,筛选出适宜于干旱荒漠区理想的造林树种,以2种云杉属植物为试验材料,测定正常供水条件、中度土壤水分胁迫、重度土壤水分胁迫条件下2个树种的水分参数。在土壤水分胁迫条件下,2种云杉属植物自由水含量、组织含水量、叶片水势、相对含水量降低,而水分饱和亏、束缚水/自由水、束缚水增大,叶片持水力降低。随着季节的变化,2种云杉属植物各项水分参数受外界环境的影响呈规律性变化,组织含水率在7—9月变化差异不显著,束缚水/自由水、束缚水含量在7—9月呈增加后又下降的趋势;相对含水量呈递增趋势;水分饱和亏呈下降趋势;自由水含量呈下降后又增加的趋势。在水分胁迫初期,2种云杉各处理苗木持水力差异不显著,随着胁迫时间的延长,持水力差异增大,而且青海云杉持水力低于沙地云杉的。从2种云杉属植物各项水分参数分析,表明沙地云杉具有较强的抗逆水分生理特征。     

东平湖水环境研究进展与展望

为系统了解东平湖水环境以及富营养化问题,并更好地治理和预防,通过实地调查和查阅文献的方法着重对东平湖水环境历史变迁、水质污染现状和富营养化状态、污染物来源等热点问题的研究进展进行了回顾。总结出历史时期东平湖水环境变迁主要受黄河影响,直到20世纪60年代之后才主要受人类活动影响。随大汶河而来的大量工业和生活污水等外源污染与沉积物再悬浮以及菹草死亡降解等内源污染共同作用下,使得现在的东平湖已发展为中富-富营养化湖泊。最后基于东平湖水环境和治理现状以及南水北调东线工程计划就东平湖水环境发展做出了展望。     

Energy Efficiency of Water Transportation System for Surface Water Source Heat Pump

The forms of water transportation, arrangement and operation of pumps contribute to the water transportation energy consumption, which influences the energy-saving effect of surface water source heat pump. The relation between the pumping height and energy consumption of pumps is found by analyzing the model of pump energy consumption. The concept and calculation of critical pumping height is presented considering the limited rate of system energy efficiency. Based on the principle that the pump power changes with water flow rate, the determination of pumps arrangement of one or two stage pumps is described with a concrete example. The influence of water flow rate on heat pumps and water pumps is analyzed, and the energy efficiency of constant and variable water volume are compared. The operation way of this example is concluded for the optimal system energy efficiency. It is found that there is a critical pumping height for the energy-saving effect of surface water source heat pump compared with the traditional system. Moreover, the operation strategies should be determined by the system optimal model since the energy consumptions proportions of heat pumps and water pumps are variable.     

不同种植模式对河北低平原区域地下水平衡和水分经济利用效率等的影响

河北低平原区是全世界地下水超采的主要地区,同时又是中国主要的粮食主产区。不同的种植模式对水资源利用和粮食安全生产起着非常重要的作用。为了探清河北低平原区不同种植模式对区域地下水平衡及水分经济利用效率等方面的影响,以河北低平原区沧州市为研究区域,通过利用实验结果及统计数据,对该区主要存在的一年两作、一年一作和两年三作的12种不同种植模式下的耗水、产量及对地下水的影响等进行了分析。结果表明：冬小麦—夏玉米一年两作的传统种植模式2年的产量最高(30000 kg/hm²),需水量也最大,达到1683 mm,但效益和水分利用经济效益最低[2.61元/(mm·hm²)],并且对地下水的影响最大;棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作模式经济效益和水分利用经济效率最高,分别为15750元/hm²和12.2元/(mm·hm²);一年一作的种植模式对地下水的影响最小。因此,从该区域农业水资源可持续发展和粮食安全角度考虑,应该发展棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作种植模式。