地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,研究砂壤土在不同滴头流量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明：地表滴灌条件下,当滴头流量增加时,湿润体的形状大小会随着滴头流量的增大而增大,水平、垂直方向上湿润锋的运移距离随着滴头流量的增加而不断增大;湿润锋的运移速率、入渗距离比值与水分入渗时间符合幂函数关系;湿润锋水平方向的运移速率比垂直方向上的要大,但是持续的运移时间没有垂直方向上的长;土壤含水率的变化随着滴头流量的增加而增加,距离滴头距离越近含水率变化幅度也越大,当q≥8 L·h^-1时,滴头正下方约40 cm左右的土层含水率达到最大值。     

滴头流量对土壤湿润体的影响研究

滴头流量的变化对湿润体的大小和形状影响很大，进而影响作物根系生长和产量。但工程设计中滴头流量的选择缺少科学依据，使得设计湿润深度和湿润比不能同时保证。本研究通过对重壤土、中壤土、砂壤土进行不同流量的滴水试验发现：滴头流量对湿润锋水平运移的影响比对垂直运移的影响大；滴灌设计中，设计湿润比或湿润宽度是选择滴头流量的主要依据。     

黄土高原半干旱区人工林地土壤水分环境的研究

对黄土高原半干旱丘陵沟壑区主要造林树种林地水分进行了研究。结果表明,该区域不同树种林地土壤含水量很低,接近于凋萎湿度,2002年5月,6 m深土壤平均含水量为5.02%~5.12%,2003年5月为4.65%~6.35%,降水作用仅发生在地表至2 m左右土层内,在1.8~4.0 m有明显的土壤干化现象,含水量保持在凋萎湿度。土壤干层的存在是该区域林地和荒坡土壤水分分布的普遍规律,主要是由特殊的气候条件造成的土壤水分收支长期亏损的积累结果,并非林木生长的必然现象。     

不同滴头流量下土壤水分分布特性研究

[目的]通过进行原状土的滴灌入渗试验,研究了不同流量、不同灌水历时条件下,地表滴灌湿润体的变化规律及滴灌结束时的水分分布规律.[方法]采用湿润锋观测、suffer软件绘等值线.[结果]在滴头处和距滴头10 cm处垂直滴灌带方向水平湿润锋在0～180min内呈现幂指数增长关系,在180 ～600 min与时间呈直线关系;在竖直湿润锋方面,随着滴头流量的增大,滴头处和距滴头10 cm处水平湿润锋运移距离增大的幅度比竖直方向湿润锋运移距离增大的幅度要大,并且都呈对数函数趋势;灌水结束24h时水分再分布过程中,竖直方向湿润锋增大的幅度较水平方向湿润锋增大的幅度要大.[结论]不同流量、不同灌水历时条件下都会影响湿润体形态.     

丘四区半干旱区覆盖灌木造林土壤水分变化特征研究

丘四区半干旱区覆盖灌木造林土壤水分变化特征研究结果表明,该区域造林采用反坡梯田、水平沟、鱼鳞坑整地方式和麦秸及地膜覆盖,在很大程度上提高了土壤水分含量,从而提高造林成活率与保存率;且3种整地方式下,土壤水分含量从大到小依次是鱼鳞坑、水平沟、反坡梯田。     

滴头流量对土壤湿润体的影响研究

滴头流量的变化对湿润体的大小和形状影响很大,进而影响作物根系生长和产量.但工程设计中滴头流量的选择缺少科学依据,使得设计湿润深度和湿润比不能同时保证.本研究通过对重壤土、中壤土、砂壤土进行不同流量的滴水试验发现:滴头流量对湿润锋水平运移的影响比对垂直运移的影响大;滴灌设计中,设计湿润比或湿润宽度是选择滴头流量的主要依据.     

单点滴灌模式干旱区枣园土壤水分运移特征分析

在阿克苏佳木试验站枣树果园进行了单点滴灌灌水方式12,16,20L/h滴头流量和4,6,8h滴水时间共9种灌水模式试验,采用土壤含水量连续监测系统(AV-EC5、EM50/R)监测并分析了土壤水分时空运移特征。结果表明,单点滴灌灌水方式下湿润体内土壤含水量的分布从中心向外逐渐减小,土壤水分按点源三维入渗方式运移,湿润层呈扇形剖面;供水停止后土壤水分再分布过程中,土壤湿润峰面不断向外部推移,湿润层土壤含水量开始有所增加,后期湿润体内的土壤含水量普遍降低,高含水区逐渐下移,最后达到相对稳定;滴头流量越大,灌溉时间越长湿润层能达到的深度越深,水平方向水分运移也越远;深层土壤水分持续增加时间也与滴头流量和灌溉时间成正比;试验地土壤水分水平运移速度比垂直运移速度快;当地枣树果园滴灌模式选择16L/h流量8h灌溉模式为宜。     

长期定位施有机肥对西北半干旱区土壤酶活性的影响

为了探明长期施用有机肥对旱地土壤酶活性的影响,为旱地土壤改良技术体系的建立提供依据。在宁南旱区进行3a有机肥定位施用试验,设置3个有机肥施用量水平:30 000kg/hm2(L)、60 000kg/hm2(M)和90 000kg/hm2(G),以不施有机肥作为对照(CK)。结果表明,长期施用有机肥对0~20cm土层土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶影响较为显著,特别是高量有机肥处理,3a较对照平均提高幅度分别为127.7%、26.1%和19.5%;各有机肥处理0~20cm土层土壤脲酶、磷酸酶活性大小顺序基本为G≥ML≥CK,G和M处理效果最显著,3a较对照分别提高(P0.05)32.5%~197.2%和16.7%~34.8%;各有机肥处理过氧化氢酶变化规律不明显,基本维持在8.07~9.48U4。说明,旱地施有机肥对提高一些土壤酶活性有显著效果。     

冀西北风沙半干旱区农田土壤水分动态分析

根据土壤水分定位观测结果,结合当地气候条件、作物生长过程和土壤物理性状等因子,对河北坝上不同土壤类型的土壤水分动态季节性垂直变化,以及土壤水分与降雨的关系进行了分析,得出了该区旱坡地、滩地土壤水分季节性变化规律,可概括为失墒期、耗墒期、补墒期、缓慢失墒期四个时期,并且提出了该区提高农田水分利用率的几项主要措施。     

不同氮磷钾配比对东北半干旱区大豆产量及土壤水分的影响

试验采用氮磷钾的不同组合,对氮磷钾施用量的配比与东北半干旱区大豆产量间的关系及土壤水分效应的影响进行了研究。结果表明,当磷肥施用量为144kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、氮肥施用量发生变化时,以氮肥施用量为60kg·hm-2的处理产量最高;而当氮肥施用量为180kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、磷肥施用量发生变化时,以磷肥施用量为192kg·hm-2的处理产量最高。不同氮磷钾配施对土壤水分含量也有很大的影响,其中当磷肥施用量为144kg·hm-2、钾肥施用量为216kg·hm-2、氮肥施用量为120kg·hm-2的处理,能更好地促进作物对土壤水分的高效利用。     

干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响

【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥（OM）、氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）3种施肥处理,以不施肥处理为对照（CK）,采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力（NEP）,分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中旬棉花收获后降至最低。不同灌溉方式下农田土壤碳排放量为滴灌＞漫灌;相同灌溉方式下不同施肥处理为NPK+OM＞OM＞CK＞NPK。滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率为36.38%-58.74%,漫灌条件下为33.73%-52.03%;铃期根系呼吸贡献率最高,生育期平均为48.05%和44.31%。整个棉花生长季节,两种灌溉方式下农田净初级生产力（NPP）均为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK。不同管理措施下整个生育期农田土壤均表现为碳“汇”,其中,不同灌溉方式下农田碳汇强度为滴灌＞漫灌,不同施肥措施为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK,灌溉与施肥互作条件下,滴灌方式下NPK+OM处理碳汇强度最强。【结论】在干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥与有机肥配施并实施秸秆还田等农田管理措施,不仅能增加土壤有机碳含量,培肥地力,提高棉花产量,而且能促进土壤固碳减排。     

旱塬区棉花地下微灌补水系统初探

研究了旱塬区5种地下微灌补水系统对棉花产量和水分生产效率的影响。3年试验结果表明,5种地下微灌补水系统均可提高棉花产量和水分生产效率,其中微灌补水系统1效果最好,其棉花产量和水分生产效率比传统旱作分别可提高35.6%～55.1%和26.9%～46.7%,新增投资收益率高、回收期短。     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

滴灌条件下核桃土壤水分时间变异性分析

利用地统计学方法,研究了核桃在滴灌条件下田间土壤水分的时间异质性规律,以便为核桃滴灌自动化灌溉系统中的墒情预测提供理论依据。结果表明,在不同的时间尺度上,实验区土壤水分表现出不同程度的时间异质性,15 d尺度总的时间相关性程度远小于1 d尺度。1 d尺度基本可以揭示土壤水分时间上的微观变化结构特征,而15 d尺度不能全面揭示更微观变化的结构特征。     

新型保墒材料对黄绵土水分运移的作用机制研究

通过人工控水、自然蒸发试验,对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究.结果表明,吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性.吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善,并与用量和干旱过程密切相关.混剂土土壤容重略有增大,但最大持水量、总孔隙度并未减小,反而增大,同时,最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大.混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段,且与用量成正相关.渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用     

Study on Soil Salinization Information in Arid Region Using Remote Sensing Technique

Extracting information about saline soils from remote sensing data is useful, particularly given the environmental significance and changing nature of these areas in arid environments. One interesting ease study to consider is the delta oasis of the Weigan and Kuqa rivers, China, which was studied using a Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) image collected in August 2001. In recent years, decision tree classifiers have been successfully used for land cover classification from remote sensing data. Principal component analysis (PCA) is a popular data reduction technique used to help build a decision tree; it reduces complexity and can help the classification precision of a decision tree to be improved. A decision tree approach was used to determine the key variables to be used for classification and ultimately extract salinized soil from other cover and soil types within the study area. According to the research, the third principal component (PC3) is an effective variable in the decision tree classification for salinized soil information extraction. The research demonstrated that the PC3 was the best band to identify areas of severely salinized soil; the blue spectral band from the ETM+ sensor (TM1) was the best band to identify salinized soil with the salt-tolerant vegetation of tamarisk (Tamarix chinensis Lour); and areas comprising mixed water bodies and vegetation can be identified using the spectral indices MNDWI (modified normalized difference water index) and NDVI (normalized difference vegetation index). Based upon this analysis, a decision tree classifier was applied to classify landeover types with different levels of soil saline. The results were checked using a statistical accuracy assessment. The overall accuracy of the classification was 94.80%,which suggested that the decision tree model is a simple and effective method with relatively high precision.     

不同布点方式的膜下滴灌棉田土壤水分的空间变异研究

以新疆生产建设兵团石河子国家农业科技园区的膜下滴灌棉田作为试验区,采用随机法布点方式和均匀布点方式,利用地统计学理论分析了棉花膜下滴灌条件下土壤含水率的空间变异规律。结果表明,随机采样布点方式优于均匀采样布点方式;膜下滴灌棉田不同采样方式下的0~20 cm层的变异性变化最大,其它层的变化较小;膜下滴灌棉田土壤含水率20~40 cm和40~60 cm层的空间变异强度属弱变异,60~80 cm和80~100 cm层的空间变异强度属弱变异及中等变异。     

膜下滴灌灌溉制度对棉田土壤水分变化及产量的影响研究

[目的]以田间实测数据为基础,研究膜下滴灌灌溉制度对土壤水分变化及棉花产量的影响.[方法]试验根据不同灌溉定额和不同灌水次数设计了12个处理,在灌水前1 d利用中子土壤水分仪测定宽、窄行的10、20、40、60、80和100 cm深度处中子数,灌水间隔1 d后重复此过程,然后将中子数转换为土壤含水率,同时将不同处理条件下棉花产量和灌溉水分生产率进行对比.[结果]灌水次数为16次,不同灌溉定额处理下,10 cm深度处灌水前后宽窄行土壤含水率变化不明显.灌水次数为10次,灌溉定额为4 500、5 100 m3/hm2时,棉花生长区域土壤水分出现了深层渗漏,而其它处理条件下,均未出现深层渗漏.灌溉定额为3 900 m3/hm2,灌水次数为16次的处理产量最高,灌溉定额为4 500 m3/hm2的处理节水效率达到11.8;,在灌水次数为16、13次时,减产幅度仅为5.5;和3.1;.灌溉定额为3 900 m3/hm2的2、10处理水分生产率较高,均在1.6 kg/m3以上.[结论]灌溉定额越大,灌水次数越少,灌水后宽窄行含水率增大趋势越明显,越容易出现深层渗漏.灌溉定额越大,产量并不是越高,其灌溉水分生产率也不是很好,而中等灌溉定额的产量较高,灌溉水分生产率也是最好的.因此,设计灌溉制度时,应尽量选择中等灌溉定额和灌水次数,同时达到提高产量和节水的效果.     

不同滴灌年限小麦土壤速效养分空间变异特征

【目的】研究小麦不同滴灌年限土壤速效养分积累的变化规律,了解其空间分布特征。为科学管理滴灌小麦土壤调查和施肥技术体系提供理论和数据参考。【方法】以1、3、5、7 a滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析不同滴灌年限小尺度土壤盐分空间的分布特征。采集土壤剖面(0~60 cm)样品,结合连续性定位监测、描述性统计和地统计分析,研究不同滴灌年限土壤速效养分时空变异规律。【结果】不同滴灌年限速效养分的最大值在0~20 cm土层,最小值在40~60 cm土层;不同土壤层的速效养分含量呈弱变异和中等变异。半方差函数表明,滴灌1、3、5、7 a土壤速效养分含量符合球状模型和高斯模型,呈明显空间自相关和中等空间相关性,块金系数在15.28%~65.15%。【结论】不同滴灌年限土壤速效养分随年限的增加呈现下降趋势,其空间分布主要受人为因素和随机因素的共同影响。