北京地区农田土壤水分变化的气候特征

水资源紧缺已成为我国广大农区所存在的严重问题之一.作为节水农业的系统研究之一,本文提供了北京地区小麦一玉米一年两熟耕作制度下农田土壤水分变化规律的背景知识.作者根据土壤水分平衡理论,建立了土壤一植物一大气连续系统巾水分动态变化的模拟计算方法,并首次将作物根系的动态变化纳入模型之内,从而使计算结果更加实际地反映了农田土壤水分变化特征和作物耗水规律特征等.此外,本文还对人工灌溉对土壤水分的影响进行了计算和讨论.     

节水农业的土壤水分调控与标准研究

研究了节水高产的土壤水分调控理论依据，提出了小麦—夏玉米连作一体化栽培，农水措施结合后获得的水分利用效率达２．０１ｋｇ／ｍ^３的土壤水分调控标准，对提高水分利用效率及指导当前的节水农业实践具有现实意义     

黄土高原沟壑区农田土壤水分动态变化分析

以黄土高原沟壑区径流小区为研究对象，分析了雨季，旱季缓坡农田土壤水分动态变化以及坡位对农田土壤水分动态变化的影响，结果表明：雨季，旱季农田土壤水分动态变化趋势相同，但浅层（10－30cm）土壤水分变化幅度较大，尤其是降雨产流时；土壤水分的补偿和恢复主要取决于雨强适中，历时长且雨量大的降雨过程，与土壤前期水分剖面特征，作物覆盖度以及作物耗水特性密切相关，而坡度几乎没有影响，坡位对农田土壤水分动态变化也有一定的影响，观测期末雨季，旱季土壤蓄水增量为坡上＜坡中＜坡下，坡的中下部土壤储水量也较坡上部大。     

棚室蔬菜生产中灌溉技术研究进展

该文对棚室蔬菜生产条件下，滴灌、地下滴灌、渗灌、微喷灌等节水灌溉技术与相关理论的研究进行了归纳总结，在此基础上提出棚室蔬菜生产中土壤水分调控进一步研究应注重生物节水、作物精量控制用水以及节水系统的科学管理，并重视农业节水与生态环境保护的密切结合。     

保水剂对苹果节水及灌溉制度的影响研究

该文通过对保水剂在苹果灌溉上的试验研究，分析了保水剂对苹果园灌溉的影响。试验中采用中子仪观测土壤水分的动态变化，通过对不同用量保水剂小区的土壤水分观测，结合果树土壤水分灌溉底线来指导灌溉。结果表明：施用保水剂后水分利用效率提高，施用量200 g/棵是本试验的最优水平，每公顷节水900 m³，同时对保水剂下的果树灌溉制度进行了研究，提出了不同降雨年型的灌溉制度。     

燕辽低山丘陵区集流聚肥梯田土壤水分变化规律研究

应用径流农业和坡地降雨径流水量平衡原理，对代表燕辽低山丘陵区典型区域不同平坡比的集流聚肥梯田土壤水分动态变化规律进行了研究，为提高该区自然降水利用率提供了科学依据。     

东北黑土区防护林带对土壤水分影响的研究

对森林土壤水分的研究是揭示森林生态系统功能、评价森林环境综合效益的基础。以黑龙江嫩江九三农星分局鹤山农场鹤北流域2号小流域的横坡林带和8号小流域的顺坡林带为研究对象，系统研究了林带对土壤水分动态变化过程、土壤水分剖面特征、两侧农地土壤水分的影响。结果发现，林带对土壤水分动态和剖面特征没有显著影响．但剖面最大水分出现的深度大于周边农地。受林带拦截径流、林带遮阴等影响，林带上下坡和左右侧的土壤水分存在一定的差异。受林带及草被蒸腾耗水和降雨截留等因素的综合影响。林带边缘及林带内土壤水分明显小于林带周围的农地。     

海河低平原限水灌溉节水种植研究

针对海河低平原水资源严重不足，干旱日趋加剧的现状，以节水为主线，以提高水分利用效率为中心，以节水增产增收为目的，系统研究了限水灌溉农田土壤水分消长动态，主要作物生长发育特点、需肥需水规律及水肥配合原则。在节水种植机理研究的基础上，以又系统研究了调整作物布局，优化种植方式，筛选抗旱喜肥型品种，调控水肥运用，采取抗旱节水耕作措施等，形成限水灌溉农田节水种植系列技术。产量稳定提高，水分利用效率提高１倍左     

海河低平原限水灌溉节水种植研究

针对海河低平原水资源严重不足，干旱日趋加剧的现状，以节水为主线，以提高水分利用效率为中心，以节水增产增收为目的，系统研究了限水灌溉农田土壤水分消长动态，主要作物生长发育特点、需肥需水规律及水肥配合原则。在节水种植机理研究的基础上，又系统研究了调整作物布局，优化种植方式，筛选抗旱喜肥型品种，调控水肥运用，采取抗旱节水耕作措施等，形成限水灌溉农田节水种植系列技术，产量稳定提高，水分利用效率提高1倍左右。     

基于气象因子的长三角地区农田站点土壤水分时间序列预测

以长三角3省1市为研究区,旨在构建长三角地区土壤水分长时间序列,为农业生产和遥感算法提供数据支撑。研究基于空间匹配的站点土壤水分数据和气象数据,利用主成分分析得到4个有效主成分作为线性回归和BP神经网络模型的输入因子,建立土壤水分与气象因子间的定量关系,并评估所构建模型的精度。结果表明,基于全部站点数据建立的单一BP神经网络模型优于单一线性回归模型。单一线性回归模型的R 2=0.34,RMSE=0.046 m³/m³,MAE=3.67%;而单一BP神经网络模型的训练、验证和测试3个数据集的R 2均在0.64以上,RMSE<0.043 m³/m³,MAE低于3.4%。根据逐个站点分别构建分站点的BP神经网络模型,其总体精度高于基于全部站点数据构建的单一BP神经网络模型。分站点构建的BP神经网络模型的总体精度方面,3个数据集的R 2均值在0.75以上,RMSE<0.039 m³/m³,MAE低于3%。通过对逐个站点分别构建BP神经网络模型,获得了精度较高、较稳定的土壤水分拟合结果。     

四十年来的中国土壤水分研究

本文在回顾、总结的基础上，对建国后土壤水分研究的进展和成就作一综述。作者从土壤水分研究的基本概念、土壤水分物理性质和水分状况、土壤水分的保持与运动、土壤水分管理及调控、测试技术和其他进展等6个方面肯定了四十年来中国土壤水分研究的成就，特别是最近10年内有较大进展。最后，就存在问题提出建议，并展望了今后工作及发展方向。     

基于物联网技术的土壤温度水分远程实时监测系统的构建和运行

物联网能够通过传感器和互联网将任何物体联系起来,为进行实时跟踪监测、管理和研究提供了有效手段。该技术在土壤生态系统研究领域具有应用前景,但在国内发展滞后亟待深入研究和拓展。本研究将物联网技术与土壤生态环境因子监测研究相结合,选择三峡库首地区典型土壤和不同施肥条件下的脐橙为对象,通过野外安装土壤剖面温度水分传感器、环境温湿度传感器、有线和无线数据传输网络硬件,同时定制开发了一套远程监控管理软件平台,构建了一个基于物联网的土壤环境远程实时监测系统。该系统是利用交叉学科优势对土壤生态因子监测和研究手段在时空范围上拓展和探索,克服了传统原位采样和测试方法带来的滞后和误差,提高了获取数据的效率和准确性。利用该系统特点通过进一步研究脐橙生长过程对土壤剖面温度水分实时动态的响应机制,可深入探讨脐橙高效生产和提高水肥利用率的措施,验证物联网技术在土壤生态因子研究中的准确性和可靠性。该系统的构建和运行,将为三峡库区优质脐橙生产提供科学依据,为土壤干旱预警、水土流失以及面源污染监测提供科学手段。     

植被保持水土的基本规律和总结

在多年研究工作的基础上 ,全面阐述了植被保持水土的基本特征和规律 ,并对其进行了系统研究总结 ,为客观分析和评价植被的作用和效果 ,以及正确制定和实施水土保持方针和政策提供了科学依据。     

黄土丘陵区枣林地土壤水分时空变化研究

为探索枣树种植对黄土丘陵沟壑区土壤水分的影响,在陕西省米脂县,以5 a和15 a枣林地及14 a更新枣林地(与15 a枣林同年栽植,14 a时截枝截干更新)为研究对象,对枣林地土壤水分进行长期定位观测,分别研究了不同树龄枣林地的土壤水分差异、土壤水分与土壤质地关系、枣树耗水深度以及土壤干燥化问题。结果表明:1)不同树龄枣林地土壤水分存在显著差异,随树龄增加,枣树年耗水量增大,枣树耗水深度增加。2)枣林地枣树根系吸水影响范围内的土壤水分与粉粒含量呈显著正相关关系。3)不同树龄枣林地的耗水深度分别为5 a枣林地440 cm、14 a更新枣林地800 cm、15 a枣林地840 cm。4)5 a枣林地在根系吸水影响范围内出现了100 cm深的重度干燥化土层(土层深度为400~500 cm),14 a更新枣林地在根系吸水影响范围内出现了300 cm深的重度干燥化土层(土层深度为300~600 cm),15 a枣林地在根系吸水影响范围内分别出现了100 cm深的重度干燥化土层(土层深度为200~300 cm)和300 cm深的极度干燥化土层(土层深度为300~600 cm)。枣林地土壤水分状况与树龄、土壤质地相关,截干更新具有减少耗水的作用。研究结果可为今后半干旱山地枣林可持续经营及防治林地土壤干层研究提供一定理论依据。     

氢氧稳定同位素技术在土壤水研究上的应用进展

土壤水是水资源的重要组成部分,是连接自然界水循环的重要环节;一个地区的土壤水资源状况与当地作物生产、生态环境质量以及社会经济发展息息相关。应用稳定氢、氧同位素技术可从宏观和微观的结合上把握土壤水循环过程,阐明其相关机理;近年来这一技术有了长足进步,正在逐渐发展成为研究土壤水循环特别是探究土壤水分运移和转化规律的有效手段。在简述土壤水氢、氧同位素基本知识的基础上,从水的地球化学循环原理出发,讨论影响土壤水氢、氧同位素富集的因素,着重介绍了土壤水循环研究中的同位素技术的要点和特点,并对这一研究领域未来的发展进行了展望。     

中国土壤侵蚀定量研究进展

小流域是水土流失综合治理的基本单元,定量研究其侵蚀产沙的空间分布,对于水土保持措施的实施有着重要的意义。作为土壤侵蚀重要的研究热点之一,土壤侵蚀定量研究在我国已有50年之久,回顾并总结过去的研究成果对于今后更好地开展研究工作十分必要。在简要回顾了我国土壤侵蚀定量研究的过去与现状的基础上,主要就降雨特性、坡度、坡长、坡向、植被盖度及土地利用方式等影响因子与土壤侵蚀的定量关系研究,以及小流域侵蚀产沙定量研究方面的最新进展进行了归纳和总结,并针对各方面存在的问题以及有待深入研究的问题进行了探讨。     

黄土高原地区苜蓿生产力动态及其土壤水分消耗规律

为了解不同生长年限苜蓿生产力及土壤水分的变化特征，该文系统研究了黄土高原地区3年、4年、6年、8年、12年、18年及26年生紫花苜蓿生产力动态及土壤水分的消耗规律。结果表明：不同生长年限苜蓿鲜草产量存在极显著差异。苜蓿草地土壤水分呈现规律性的变化：随土层深度的增加，土壤含水率增加，300cm土层以下，土壤含水率变化趋势平缓。苜蓿生长超过18年，上层土壤水分开始恢复，但深层土壤通体干化，水分难以恢复。苜蓿水分利用效率随生长年限的延长而降低。研究表明在黄土高原半湿润区紫花苜蓿适宜的生长年限为8年，第6年为苜蓿的生长高峰期。     

基于GIS的坝系规划系统研究

在对坝系规划设计的理论和方法进行总结分析的基础上,提出研究利用现有的小流域基础数据,运用"3S"前沿技术、计算机图形技术、数据库技术、虚拟现实技术以及系统工程学的基本原理,进行基于GIS的小流域水土保持坝系规划系统研究。为我国水土保持坝系规划提供一个技术平台,对提高水土保持沟道治理方案的设计质量和速度、节省规划时间和投资,具有重要的理论和实践生产意义。     

中国农业水问题: 若干研究重点与讨论

农业用水是水资源的主要消耗方式,尤其在华北地区,因地表水资源不足,大量农田灌溉导致地下水超采现象严重;而社会经济的快速发展和气候变化加剧了水资源的不足。水循环过程是农业节水的科学基础。从水循环过程出发,开展水量转化研究,在农田水文过程界面加以调控,进行系统的节水研究,是节水研究的重点。重视水资源的科学管理,提高水分利用效率,建立节水农业的市场机制,促进节水设施建设;同时深入开展水循环的基础研究,充分利用非传统水资源,是解决我国农业水问题的有效途径。     

福建省永定县的水土流失动态变化

[目的]研究永定县近10a来水土流失动态变化,为该区后期进行水土流失的治理提供科学依据。[方法]应用2000,2010年的Landsat TM影像数据,结合1∶10 000数字地形图对永定县的水土流失进行了动态监测研究。[结果]永定县水土流失分布主要集中于东北部、东南部两大区域;水土流失强度主要以轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀为主,极强烈、剧烈侵蚀只在区域内呈点状、少量分布;水土流失主要集中分布在300~800m的低山丘陵地带;近10a来,永定县水土流失呈现面积减小、侵蚀强度下降的趋势。[结论]永定县水土流失范围较广,强度较大,治理时间长,因此近10a来的水土流失的动态变化在南方红壤区具有较强的代表性;目前该区水土流失严重的区域也是开发建设项目和人口活动密集的区域,因此应该加强对开发建设项目水土保持的监测和治理,减少人类活动对水土流失的影响。