塔里木河-孔雀河中下游地区棉花膜下滴灌施肥量研究

塔里木河—孔雀河中下游是我国最干旱缺水的地区之一,该区水资源95%以上为农业灌溉用水,主要灌溉方式为大水漫灌,水分损失量严重。为合理利用和节约有限的水资源,我们在2002~2003年进行棉花膜下滴灌用水量和氮、磷施肥量耦合试验。通过两年试验得出:在该区棉花膜下滴灌条件下,适宜的灌溉量为393mm(3931.5m3/hm2),施肥总量为301.6kghm2/标肥,最佳产量为3353.53kg/hm2/皮棉。比当地农民大水漫灌(生育期)节水8068-50683/hm2,节肥281.3kghm2/标肥,节肥率达48%。增产皮棉1103.53kg/hm2,证明膜下滴灌是一个节水、节肥、高产的灌溉方式,应该在塔里木河—孔雀河中下游地区推广。     

不同灌溉方式对宁南黄土丘陵区设施辣椒生长发育及产量的影响

在半干旱黄土丘陵典型区宁夏固原日光温室内进行了不同灌溉方式对设施辣椒生长发育及产量的影响试验。在满足设施辣椒正常生长的情况下,通过设定不同时期不同灌水量,计算不同灌溉方式灌水总量,并测定不同处理下辣椒生长发育指标及产量。结果表明:不同灌溉方式下辣椒株高、茎粗、产量差异明显。毛管滴灌下株高和叶绿素SPAD值最大,膜下沟灌株高最矮,茎粗最粗;膜下沟灌产量最高,相对传统沟灌节水50.3%,其次为滴头滴灌,毛管滴灌产量最低;采用毛管滴灌和滴头滴灌技术,比传统沟灌分别节水71.2%和65.8%,节水效果极显著;膜下沟灌和膜上沟灌较传统沟灌节水50%左右,节约成本达850.5~1 227元/hm2。宁南黄土丘陵区日光温室栽培辣椒从高产角度看比较适合采用膜下沟灌,从节水高效模式来看比较适合采用滴头滴灌。     

华北平原膜下滴灌棉花水分利用效率及产量对供水方式响应研究

通过田间试验,系统地分析了膜下滴灌条件下,棉花干播湿出、湿播湿出处理与传统灌溉处理的水分利用差异。结果表明:膜下滴灌与传统灌溉相比,可以降低株高、减少蕾铃脱落和使根系集中。普通膜下滴灌处理比传统灌溉处理增产204.15 kg/hm2,总耗水量减少32.91 mm,水分利用效率增加0.73 kg/(mm.hm2)。干播湿出处理产量虽然不是最高,但是其灌溉量比其他两处理减少30%以上,水分利用效率最高,干播湿出具有一定的推广价值。     

膜下滴灌水量对土壤水盐运移及再分布的影响

通过对2009年膜下滴灌土壤水盐运移的试验研究,结果表明:膜下滴灌条件下土壤水分的再分布决定了土壤盐分的分布特征,土壤平均含水率在棉花全生育期内呈现逐渐上升的趋势.在棉花生长阶段,随着灌水量的增加,土壤盐分峰值位置呈现下移的趋势.当灌水量从3 000 m3/hm2增加到4 800 m3/hm2时,盐分峰值位置向垂直方向...     

不同灌溉方式对渭北果园土壤水分及水分利用的影响

为了筛选适合渭北黄土高原苹果园的节水灌溉方式,以陕富6号苹果为试材,研究了不同灌溉方式下0～1 m土壤含水率的动态变化规律、土壤储水量和水分利用效率.结果表明:(1)3～10月份,不同层次土壤含水率由高到低为:膜下滴灌＞膜下沟溉≈滴灌＞沟灌＞不灌溉,覆膜与不覆膜之间比较,膜下沟灌＞沟灌,膜下滴灌＞滴灌.(2)6月15日...     

基于干物质积累的滴灌玉米灌溉模型建立与校验

合理的灌水定额和阶段灌量分配是灌溉农业中灌溉制度的核心,它既是作物高产的前提,也是实现水资源高效利用的重要手段.本研究通过连续2年田间小区滴灌试验,研究了玉米阶段干物质积累量与灌水量和产量的关系,建立了基于阶段干物质积累的滴灌玉米优化灌量估算模型.结果表明:1)本研究基于滴灌玉米各生育期干物质积累量与阶段灌量、产量的关系,依次建立了滴灌玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期的灌溉模型.2)由模型得到经济最佳灌量为6798m3/hm2;玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期干物质积累量临界值分别为11241kg/hm2、14104kg/hm2、29194kg/hm2和38842kg/hm2,所需临界灌水量分别为1109m3/hm2 、2252m3/hm2 、4553m3/hm2和7741m3/hm2.3)经田间实际灌量检验,1∶1直线间的决定系数(Rz)、根均方差(RMSE)和相对误差(RE)分别为0.8244、5.50％和0.12％,该模型可较好估算北疆地区滴灌玉米在经济最佳灌水量下进行优化阶段灌量分配.     

不同灌溉方式对苹果园土壤水分动态、耗水量和产量的影响

为探讨不同灌溉方式对苹果园土壤含水率、生育期耗水量、产量及水分利用效率的影响,于2005年4～11月在密云水库上游地区新城子蔡家甸有机苹果基地布设了3种灌溉方式(管灌、滴灌和微喷灌)及对照(不灌溉)共4个处理、3个重复的对比试验.分别在苹果树开花期、枝条速长期、成熟期和封冻前灌水,依据不同灌溉方式的灌溉效率以及田间土壤实际含水率等因素确定灌水量.结果表明:(1)在3种灌溉方式处理中,微喷灌、滴灌处理的0～60 cm土层土壤含水率较高,入渗深度在80 cm以内,未产生水分深层渗漏.管灌向下入渗深度大于微喷灌和滴灌,达到120 cm.(2)在整个生育期内,微喷灌和滴灌处理比管灌节约灌水量分别是31.99%和49.83%;微喷灌和滴灌条件下果园耗水量较管灌分别减少11.52%和12.49%.(3)从产量来看,微喷灌、滴灌、管灌产量分别比对照高25.74%、9.99%和0.78%;微喷灌产量达到51 000 kg/hm2;其水分利用效率最高且达到9.288 kg/m3.总体看来,微喷灌是相对较好的节水增效灌溉方式,值得在果园灌溉中应用.     

限水灌溉与肥促化控对棉花产量的影响

利用简易坑测与大田试验相结合的方法,采用三因素正交旋转回归设计,对限水灌溉与施氮、化控进行了组合研究,并相对皮棉产量效应模型建立了三项技术措施。经模拟寻优,筛选出皮棉产量≥1875kg/hm2的优化组合方案为:灌水量678.8～824.4m3/hm2,施氮量285.9～363.4kg/hm2和喷缩节胺(DPC)45.8～51.3g/hm2。同时,根据不同处理生育动态优化模型,用筛选出的优化组合方案进行模拟,获得优化栽培下棉花均衡生长发育的优化动态模型及相应的定量化实施诊断指标。     

不同灌溉量对春小麦生长及产量构成的影响

在大田条件下,研究不同灌溉量对干旱半干旱地区春小麦生长及产量构成的影响,以期为春小麦节水灌溉提供理论依据.结果表明,灌溉量为4 286 m3/hm2(常规对照灌溉量4 495 m3/hm2,减少209 m3/hm2)未对春小麦生长及产量造成不利影响;灌溉量为3 6 70 m3/hm2(比常规灌溉量减少825 m3/hm2)对春小麦生长产生了部分不利影响,但没有使产量明显降低;灌溉量为3 060 m3/ hm2(比常规对照减少1 435 m3/hm2)使春小麦株高降低、干鲜重减少、产量明显减少,对春小麦生长及产量产生明显不利影响.综合考虑,正常年份宁夏引黄灌区春小麦适宜灌溉量在3 900～4 200 m3/hm2,尚有200～5 00 m3/hm2的节水潜力.     

干旱区不同地下水埋深膜下滴灌灌溉制度模拟研究

通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m³·hm^-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m³·hm^-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m³·hm^-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。     

窟野河地区基于小流域尺度的土地利用动态变化研究

在3S技术的支持下,以内蒙古伊克昭盟窟野河流域2002和2006年的LandsatTM影像为信息源,对比分析2002~2006年窟野河流域中的高皂依小流域,奎洞小流域(非沙区水土保持治理区)以及泊尔洞小流域,圪丑沟小流域(沙区水土保持治理区)水土保持治理前后的土地利用变化及其差异。结果表明:二者5年的土地利用均发生了不同程度的变化:1)从土地利用结构的总体变化趋势来看:前者主要表现为低覆盖度草地显著减少,中、高覆盖度草地面积增加;后者主要表现为沙地的大幅度下降,中覆盖度草地增加,高覆盖度草地及有林地面积增加。2)从土地利用类型转化速度来看:前者以中覆盖度草地及耕地这两种土地利用类型变化速度最小,高覆盖度草地和疏林地变化速度最大;后者以沙地变化速度最快,呈急剧下降态势,中覆盖度草地增加速率较其它类型快。3)从土地利用类型之间的转化来看:前者以中、低覆盖度草地转化为有林地,中、低覆盖度草地之间的相互转化为主。后者以沙地向低覆盖度草地、疏林地和中覆盖度草地转化为主。研究区土地利用动态变化情况表明在该区实施的各项水土保持工程效果良好。     

清代时期汾河中游地区洪涝灾害研究

通过对历史文献资料的搜集、整理和分析,对清代汾河中游地区洪涝灾害的时空变化与形成原因进行了研究。结果表明:在清代268年间,汾河中游发生洪涝灾害104次,平均每2.58年发生一次。清代早期和晚期是洪涝灾害多发期,中期是洪涝灾害较少发生时期。该段流域洪涝灾害的发生主要集中在汾河中上游段支流上的汾阳、文水、介休、清徐、交城5县市。根据涝灾的等级序列得出,清代该段流域2级涝灾发生次数最多,1级涝灾和3级涝灾次之,4级涝灾发生次数较少。最后对洪涝灾害形成原因分析表明,气候变化是汾河中游洪涝灾害发生的重要原因,而人为因素则加剧了洪涝灾害的发生,这为了解汾河中游洪涝灾害长尺度变化规律研究具有重要的现实意义。     

明清时期汾河中游洪涝灾害研究

通过对历史文献资料的搜集、整理和分析,对明清时期汾河中游地区洪涝灾害的时空特征和形成原因进行了研究。结果表明:明清时期的544年间,汾河中游发生洪涝灾害218次,平均每2.5年发生一次。明代晚期、清代初期和晚期是洪涝灾害的多发期,而明代中前期和清代中期洪涝灾害发生次数较少。该段流域洪涝灾害的发生主要集中在中部盆地汾河干支流附近的太原、介休、平遥、汾阳、孝义、文水等县。根据洪涝灾害的等级序列得出清代该段流域2级涝灾发生次数最多,1级和3级涝灾发生次数大致相当,4级涝灾发生次数最少。最后对洪涝灾害原因的分析表明:自然地理环境中的气候、地形、水系分布等是明清汾河中游洪涝灾害发生的重要原因,尤其是气候的变迁,是自然地理环境中对洪涝灾害影响最为主要的因素,而社会经济因素中的人口急剧增长所带来的土地大规模开垦和植被遭到严重破坏则加剧了洪涝灾害的发生。     

汉江上游与黄河晋陕峡谷历史大洪水对比研究

对汉江上游与黄河中游晋陕峡谷公元1800a以来发生的大洪水事件进行统计与对比分析。结果表明:1)历史时期汉江上游大洪水发生频率高于晋陕峡谷。1920a以后,随着全球气候变暖,汉江上游和黄河中游大洪水都有发生频率增大、间隔年份缩短的趋势。2)受副高边缘到达时间差异的影响,汉江上游大洪水时间过程呈"M"型;晋陕峡谷大洪水时间过程呈"A"型。3)影响两地降水的环流形式相似,但水汽的主要来源有所不同。在汉江上游,水汽来源既有东南季风也有西南季风带来的暖湿气流;在黄河中游,东南季风带来的水汽是降水的主要来源。两地降水多少及大洪水的发生时间、强度与频次,受到东南季风、西南季风强弱及其组合情况的共同影响与控制。     

克里雅河水质沿程变化特征多元统计分析

对于水资源比较短缺,环境脆弱的干旱区而言,河流水质时空演变研究显得尤为重要。通过对克里雅河进行全程定点采样,室内分析得到了关于克里雅河水质全磷,全氮,可溶性盐,导电率,矿化度和酸度等观测指标。为了更好的解释各个观测指标之间的关系以及观测指标在河流水质沿程变化过程中的变化特征,采用了多元统计分析法对观测值进行了主成分分析...     

三江源区生物质资源沼气化利用潜力评价

分析和评价三江源区生物质能资源潜力,是建设庭院生态经济模式的基础。通过构建模型的方法,对三江源区的养殖业生产和牧区居民生活过程产生的畜禽粪便和人粪尿等生物质能源潜力进行了估算,分析结果表明,仅2011年,江河源区产生的牲畜粪便总量为5819．31万t ,人的粪便总量为135．92万t ,合计5955．23万t ,如果进行沼气化利用,可产生沼气11．23～18．84亿m3,相当于7．97～13．38亿kg的标准煤,对三江源生态移民点和灾后恢复重建点发展能源型庭院生态经济模式具有重要作用。     

基于SWAT模型的内蒙古闪电河流域径流模拟研究

以内蒙古闪电河流域为研究对象,采用分布式水文模型SWAT对闪电河流域水文过程进行模拟,模型采用1962～1975年月径流资料进行参数率定,将1986-2001年作为模型的检验期对模型的适用性进行评估。结果表明:实测与模拟的逐月流量总体较为接近,率定期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数均大于0.60,实测与模拟的月流量之间的相关系数在0.65以上,率定期的多年平均相对误差小于5%。由于人类活动的影响,验证期的模拟误差相对较大,超过12%。总体来看,SWAT模型参数经多次率定之后,能够较好地模拟干旱半干旱地区的径流过程,在同类地区具有一定的适用性。模拟过程中,对于降水量突然增大的月份,SWAT模型对月径流量的模拟结果往往超过实测值一倍,直接导致整个模拟过程的误差偏大。然而,模拟值与降水量在年内分配上却表现出很好的相关性,降水偏大的月份径流量敏感性大。同时,SWAT模型模拟径流结果受参数影响很大,调整融雪参数值,模拟精度在原有基础上相对提高。     

塔里木河流域沙尘暴变化的多尺度特征研究

采用1961-2007年塔里木河流域37个气象站点的沙尘暴日数资料,在分析其空间变化格局的基础上,采用Morlet小波函数,分析了流域近47a来年、春和夏季沙尘暴变化的多时间尺度的复杂结构,确定了其年、春和夏季变化的周期和突变点。结果表明:流域沙尘暴的空间分布既受天气系统的制约,又受地形等环境因素的影响,有明显的地区性差异;47a塔里木河流域年沙尘暴在约2-6a、6-16和16a以上周期尺度上变化类型为多-少、多-少-多和多-少;春季沙尘暴在约2-8a、约8-15a和15a以上周期尺度上表现为多-少-多-少、多-少-多变化和多或少的变化。夏季沙尘暴在约2-6a、6-15a和15a以上周期尺度上表现为少-多-少、多-少-多和多-少的变化,各周期尺度上沙尘暴多在1980和1990年代较少;塔里木河流域年、春和夏季沙尘暴的年际周期变化明显,均存在约2-3 a左右的显著周期,春夏季沙尘暴与年沙尘暴变化小波方差较大且相近,说明春夏季沙尘暴较大程度地影响着年沙尘暴。     

汾河流域气温变化时空特征分析

根据汾河流域上、中、下游典型市区54年(1954-2007年)气温观测资料,运用气候统计分析法、累积距平和信噪比法对汾河流域气温变化时空特征进行了分析。结果表明:汾河流域54年来气候呈现暖干化趋势,年均气温整体呈现上升趋势,总降水量整体呈现下降趋势;汾河流域气温变化呈上升趋势,10 a平均增幅为0.24℃;汾河流域进入21世纪初期气温上升幅度减小,且上、中、下游气温悬殊差距缩小;经气温变化的突变分析得出54年来汾河流域气温不存在突变年,1960年、1996年分别是汾河上游、汾河中、下游小的气温转折年,1993年是汾河流域大的气温转折年。     

湟水河河床沉积物元素含量及化学风化分析

选择湟水河流域湟源至乐都段为研究区段,采集并分析了湟水河及支流北川河、南川河河道不同地点25个河床泥沙样品的常量元素地球化学特征。结果表明:富集Si、Al、Ca和Fe;而贫K、Na、Mg、Ti和Mn,说明主要沉积有硅酸盐和碳酸盐。通过化学风化指数(CIA)计算,发现从湟源-湟中(多巴)-西宁市-平安-乐都段,化学风化强度具有不同的变化特征。西宁市及周边地区CIA最低,湟源县-多巴镇、平安-乐都以及北川河CIA明显较高,具有更强的风化侵蚀过程,并得到聚类分析结果的验证。利用CIA与现代观测气象数据(降水量变差系数)对比,发现CIA与降水量变差系数呈正相关分布,说明流域强降水(如暴雨、大雨)侵蚀了周围覆盖的第四纪黄土,并富含Ca/Mg碳酸盐。