半干旱半湿润气候区实施集雨节灌农业技术的研究

在研究半干旱半湿润气候区集雨节灌农业理论依据的基础上，提出一整套集雨节灌农业技术体系，并对集雨节灌农业的效益进行了综合评估。在年降水量为300～800mm的地域推广集雨节灌农业技术具有普遍意义，尤其在年降水量400～700mm的地域其有效性最为显著。     

宁南半干旱退化山区生态农业模式构建的理论与实践

针对宁夏南部半干旱退化山区生态环境与农业发展的难点热点问题,通过长期定位试验研究,总结提出了适用于当地的四种高效生态农业模式,并大面积推广应用,取得显著经济、生态和社会效益,为退耕还林还草和生态农业建设,提供了科学依据与实践经验。     

西部干旱半干旱地区水资源合理利用问题探讨

中国西部干旱半干旱地区约占全国土地面积的37.1％,降水稀少,蒸发量大,具有独特的水资源特征。该区域水资源的开发利用面临水资源短缺、地下水超采、地下水位下降、荒漠化加剧、水资源污染严重等问题。要合理开发利用该区域水资源,可考虑实施水资源管理战略,提高公众环境意识,并综合运用行政、经济、法津等手段,确保水资源的可持续利用。     

半干旱半湿润地区农业旱情综合评价方法

从半干旱,半湿润地区气候特点出发,对农作物各生育期根系层土壤实际耗水量与充分供水条件下耗水量进行了实验分析,建立了作物整个生长期旱情评价指标。用模糊数学方法,考虑了评价区域不同作物的受旱程度,播种面积,产量和价格等因素,建立了区域年度干旱评价指标体系。     

陕西省集雨节灌工程发展模式与对策

分析了陕西省开展集雨节灌的必要性和可行性,探讨陕西省不同地区集雨节灌发展模式及发展前景,提出了今后工程建设中要注意做好规划,按照先易后难原则分步实施,加大集蓄雨水的配套节水灌溉技术推广步伐,加强工程管理,加大科学研究力度等对策。     

半干旱地区沟垄微型集雨种植马铃薯最优沟垄比的确定

采用沟垄微型集雨种植马铃薯,垄作为集水区,沟作为种植区,采用三种沟垄比和两种下垫面材料。在2001～2002年的试验中,膜垄种植马铃薯平均水分利用效率分别是对照的2.8倍(2001)和2.4倍(2002),土垄种植马铃薯水分利用效率和对照相差不大;由于降雨量和降雨高峰期出现时段的不同,虽然使2001～2002年度沟垄微型集雨种植马铃薯产量有所差异,但在两年试验中,马铃薯增产趋势基本一致,膜垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高231%(2001)和153%(2002),土垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高58%(2001)和23%(2002)。通过直线回归分析,在半干旱地区膜垄种植马铃薯最佳沟垄比为60 cm∶40 cm,当沟垄比为60 cm∶40 cm马铃薯产量的期望值可以达到最大,该技术是适合于半干旱地区的能较好提高降水利用率和产量的一种种植方式。     

干旱半干旱地区人工地衣集雨面营建潜力探析

简析了地衣生物学与生态学特性、地衣土壤结皮形成和特性及其对土壤水文过程的影响 ,探讨了人工地衣作为集雨材料用于干旱半干旱地区雨水收集的可行性。指出人工地衣可用于干旱半干旱地区集雨面的营建 ,且为极具潜力的绿色环保型集雨材料。     

辽西北半干旱地区林草生态建设效益研究

辽西北半干旱地区林草生态建设效益研究贾天会（辽宁省水土保持研究所，朝阳市１２２０００）辽西北半干旱地区包括阜新、北票、建平三个县（市），总面积１５６７１．９５ｋｍ２。该区人口相对稀疏，土地资源丰富，农牧业生产潜力较大。但因受自然因素的影响及山林草场的...     

宁南半干旱地区不同立地农田水分恢复评价

长期测定得到，宁南半干旱地区的农田土壤水分能都得到全面恢复或基本恢复，可恢复到当地田间持水量的８０％～１００％，以豌豆地恢复最好，马铃薯地较差，为年周期水分恢复类型区，剖面上水分，一般都在０～２ｍ土层内得到全面和基本恢复，土壤水分恢复时间在雨季，即７～１０月，山地比源地提前一个月，塬地比川台地提前半个月，马铃薯，谷糜，胡麻比其它作物地提前近一个月，按照水分恢复情况要作好秋墒保护工作。     

温室农业雨水集蓄利用工程规模优化

为了优化蓄水池最佳工程规模,该文通过构建雨水集蓄利用工程规模优化原理和方法,即工程效益最优法,并以北京某温室农业雨水集蓄利用工程为例对该方法进行了论证。研究结果表明地区日降雨规律以及集雨窖的规模对工程的集雨效率有很大影响,在降雨量、汇流总面积确定的情况下,集雨窖规模越大,可收集的雨量越多,但单位容积可收集的雨量随之减少;工程成本效益分析表明,设计日降雨量为25～40 mm时,工程总效益/费用比值较高,全年可收集雨量与温室农业年用水量基本相当;在工程寿命期内,现有规模下的效益成本比值远低于最优规模时的效益成本比值。因此,适当降低集雨窖的规模可提高工程的经济性。该文论证的雨水集蓄利用工程规模优化方法能够为雨水工程的设计和应用提供理论依据和实践指导。     

活动式坡地集雨及滴灌系统研究

雨水利用是干旱半干旱地区农业发展的生长点，该文依据干旱半干旱地区自然降水特征、农耕地分布特点、农业种植制度、作物需水与土壤水分动态变化规律，提出了“上坡春季种粮，秋季覆膜集雨，地边打窖贮水，补灌下部作物”的坡地活动式集雨及灌溉系统，并对其集雨效率、农田水分效应和系统产出效益进行了试验研究。研究结果表明，该系统具有集水效率高、保水效果好和增产效益明显的优点，是一种适合于干旱半干旱地区的集雨灌溉农业模式。     

沟垄集雨结合砾石覆盖对沙棘生长的影响

为了解沟垄集雨结合覆盖措施在高寒半干旱地区生态环境保护和恢复中的应用效果,该文以青海湖流域为例,基于野外试验分析了高寒半干旱地区沟垄集雨结合砾石覆盖对沙棘生长的影响。结果表明：试验区所在地2009年膜垄（窄垄）、土垄（窄垄）和平地3种处理产流后的集流效率分别为62％、33％和23％;沟垄栽植沙棘成活率平均为49％,比平地栽植的成活率高27％,同等条件下窄垄的沙棘成活率（59％）高于宽垄（40％）,垄上覆膜和沟内覆砾石处理的沙棘成活率较低;相对于平地栽植而言,沟垄集雨结合砾石覆盖可以有效促进沙棘生长,但丰水     

垄沟集雨系统Laio土壤水分动态随机模型参数敏感性分析及优化

水文模型参数的敏感性分析、优化和验证对提高模型计算精度和效率具有重要意义。为探讨Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型)各参数在垄沟集雨系统的敏感性,同时,确定参数优化和模型验证的最佳方案,本文结合多因素敏感性分析法以及改进单纯形法(ISM)、粒子群优化算法(PSO)和混合粒子群优化算法(HPSO),利用中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地2012—2013年垄沟集雨燕麦生长季降雨、径流和土壤水分等实测数据,对垄沟集雨系统Laio模型的13个参数进行敏感性分析、优化和验证。结果表明,平均降水量α和凋萎系数s_w对土壤水分概率密度函数p(s)最敏感,p(s)对参数α的敏感性在低土壤含水率下更明显,对参数s_w的敏感性在高土壤含水率下更明显;3种算法(ISM、PSO和HPSO)的优化参数值均能对垄沟集雨系统土壤水分概率密度函数进行较好模拟,峰值(CPV)、峰值位置(PP)和95%置信区间(CI95%)实测值与模拟值的相对误差均小于10%,CM指数均大于0.5;同时,HPSO算法优化参数的模拟效果和收敛速度均显著优于PSO算法和ISM算法,能较显著克服ISM算法和PSO算法存在的缺陷。HPSO算法可作为垄沟集雨系统土壤水分动态随机模型参数优化的待选方案。     

区域雨水资源化潜力计算方法与利用规划评价

 雨水资源化潜力是雨水利用规划的基础,也是半干旱地区水资源开发和生态建设的基础,研究其计算方法十分必要。讨论并定义了雨水和雨水资源化潜力的概念,提出了影响雨水资源化潜力的地形特征因子、降水特征因子和利用方式因子的计算模型,建立了雨水资源化潜力、雨水利用程度的计算模型和计算步骤,并进行了雨水利用规划分析评价。     

田间集雨对冬小麦生理、生长和产量的影响

依据在北京昌平2004～2005年冬小麦田间集雨试验,研究了该措施对土壤水分、冬小麦生理生长及产量的影响。结果表明：在集雨面积占总种植面积40%、降雨接近常年水平的条件下,集雨明显改善了田间水分状况,0～160 cm土壤冬小麦耗水增加6.5%～9.8%,且对深层水的利用是对照的6.9～7.3倍,小麦抗旱能力增强。集雨处理的冬小麦叶片光合强度和蒸腾强度较对照分别提高10.1%～46.4%和21.5%～60.5%,气孔阻力则降低23.3%～45.3%,光系统PSII的最大光能转换效率和潜在活性分别提高2.1%～42.6%和10%～353%。集雨处理的冬小麦生长得到增强,株高和叶面积指数比对照分别增加15%～39%和58.2%～112%,收获时干物质增加27%～44%,最终产量增加36%～42%。耗水深度按1 m和1.6 m计算时,相应的水分生产效率提高39.5%～50.5%和23.5%～33.5%。尽管保水剂处理的土壤水分和植株生长总体上较单独集雨效果好,但产量效应不明显。     

旱地地膜玉米“贫水富集”种植模式研究

对不同降雨年份6种旱地地膜玉米种植模式研究结果表明,槽式、垄沟、低穴、撮苗等微集流模式均能小范围富集叠加降雨,改善玉米水分微生境。降雨量不同,模式间集雨效果亦不同,分别比对照多集雨1.9~7.8mm。不同种植模式玉米增产顺序依次为槽式>垄沟>低穴>撮苗,增产率为12.7%~21.9%。     

城市雨水集蓄利用工程的效益分析与激励措施———以某校园内集雨洗车装置为例

补贴措施是政府推广雨水利用的一种重要手段,合理地定量计算补贴金额是一项具有重要现实意义的工作.通过示范区雨水集蓄利用现场试验,观测不同降雨条件下集雨桶的储水量及特征气候条件下停车场的洗车需水量;并以该工程为例,对城市雨水集蓄利用的成本-综合效益进行评价.结果表明：城市雨水利用工程综合效益体现在生态、社会效益上,净收益率较低,需要政府扶持和激励.本项目10年的投资净收益率平均为7.05％,扣除物价上涨率4％,实际收益率仅约为3％,低于一般水利工程项目的收益率.结合大连市经济社会发展状况,提出根据可定量计算的生态效益进行现金补助的雨水利用激励措施,相对其他措施,这种补贴方法更加透明、合理.     

宁南旱区谷子集水保水技术效应研究

在宁南半干旱偏旱区采取地膜覆盖与抗旱剂相结合的集水保水抗旱种植技术,可有效改善土壤耕层水温状况,提高农作物产量和水分利用效率。试验结果表明,平膜穴播方式较垄膜沟植方式和露地提前4d出苗,垄膜沟植方式与平膜穴播方式较露地分别增产131·92%、98·40%,抗旱剂拌种处理较不拌种处理平均增产10·42%,水分利用效率提高0·065~0·886kg/m3,并取得较好经济效益。     

沟垄覆膜集水模式提高糜子光合作用和产量

探讨沟垄覆膜集水模式对糜子增产效应的机制,为干旱半干旱地区糜子高产栽培提供理论支持。本文采用3a大田定位试验数据,研究沟垄覆膜集水模式对陕北半干旱区糜子光合特性和产量的影响。试验设置了垄宽:沟宽为40 cm∶40 cm(P40)、60 cm∶60 cm(P60)、80 cm∶80 cm(P80)和100 cm∶100 cm(P100)等4种不同的沟垄宽度带型,以露地平播(CK)为对照。在晴朗、无风的气象条件下于上午9:00-11:00测定功能叶净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,成熟期实测称产。试验结果表明:沟垄覆膜集水模式可以明显提高糜子各生育期的净光合速率和气孔导度,降低胞间CO2浓度;随处理沟垄宽度的增加,同一生长时期糜子的光合速率、气孔导度先升高后降低,胞间CO2浓度先降低后升高;沟垄覆膜集水模式对糜子的主茎节数、穗长、穗分枝和千粒重的影响较小,但可以明显提高糜子的株高和产量;糜子各生育期的光合作用受非气孔因素影响,沟垄覆膜集水模式可以降低非气孔因素对糜子功能叶片光合作用的限制。总之,沟垄覆膜集水模式可以提高糜子功能叶片的光合能力,促进产量形成,其中以处理P60影响最为显著。