垄沟集雨对干旱半干旱区土壤水热条件及老芒麦产草量的影响

为探索和解决干旱半干旱区多年生牧草持续性生产问题,在坝上农牧交错区对垄沟集雨栽培措施下老芒麦草地的生长状况进行了研究。测定比较了垄沟集雨处理和平作对照的土壤水热条件,地下生物量分布以及不同阶段的产草量。结果表明:垄沟集雨使种植区土壤表层体积含水率幅度增加9.67%～26.94%,生长季土壤表层0～30cm贮水量提高13.38%～24.92%,土壤表层最低温度提高1.02～2.08℃;土壤水热条件的改善增加了表层0～10cm根系的分布,提高产草量98%～230%。垄宽60cm沟宽30cm的处理的产草量最高为5.34t/hm2,2a年平均产量为5.34和2.79t/hm2分别比对照1.62和1.18t/hm2提高了230%和136%。垄沟集雨措施对降雨量较少,分布不均匀的干旱半干旱区的人工草地种植具有明显的稳产增产作用。     

半干旱区发展集雨节灌农业的效益研究

半干旱区集蓄雨水的主要目的是抗旱保苗,补灌大田粮食作物,解决人畜饮水和补灌果树,塑料大棚蔬菜,日光温室蔬菜,发展庭院经济,评定雨水利用措施效益的结果表明,集蓄的雨水用于大田作物寂灌,每１ｔ水产值均在１１元以下,用于果园补灌,每１ｔ水产值高达４０元,补灌日光温室蔬菜,每１ｔ水产值可达７２元,补灌塑料大棚蔬菜,每１ｔ水产值达１５元。由于大部分自然集流面都远离农户,不便于蔬菜果树生产,只能用于粮食作物生     

甘肃中东部半干旱区集雨补灌技术研究

通过分析甘肃中东部黄土高原半干旱区集雨水源的基本特征和特点 ,提出不同作物在不同时期的补充灌溉定额、灌溉次数以及灌溉效果。试验研究表明 ,旱作区主要作物在作物关键需水期和受旱后补充灌水 ,有显著的增产、保苗和稳产效果 ,水分利用效率、供水效率显著增加。     

半干旱区模拟降雨下沟垄集雨种植对夏玉米生产影响

在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米(Zea Mays L.)个体发育、生物量积累及产量的影响。结果表明，沟垄集雨种植处理后，夏玉米生育期提前，株高和叶面积显著增加(p<0.05)，在230、340和440 mm降雨量下玉米总生物量比平作分别提高44.71％、28.51％和7.58％；230 mm和340 mm降雨量下，单株籽粒产量比平作分别提高了75.40％和36.70％，穗长分别增加了25.30％和16.00％，穗粒数分别增加了59.30％和29.20％，230 mm降雨量下，玉米穗粗和千粒重比平作分别增加了11.40％和10.30％；440 mm降雨量下籽粒产量与平作相比差异不明显。     

陇中干旱半干旱区造林绿化应解决的主要问题

针对陇中干旱半干旱地区的自然地理环境和气候特点及造林绿化中存在的主要问题,提出在该地区造林绿化中应该解决好10个问题,包括按自然规律和科学规律办事的认识、规划和设计、适地适树、苗木繁育、造林密度、组织实施、督导检查、成果推广等,并提出了相应的建议。     

覆膜集雨渗灌系统在半干旱区土壤水分监测中的应用

[目的] 对半干旱区覆膜集雨渗灌系统下土壤水分空间分布状况及代表性样点的确定进行分析,为半干旱区果园水分管理提供了科学支撑。[方法] 以宁夏回族自治区固原市原州区彭堡镇覆膜集雨渗灌系统下的4 a生红梅杏树为研究对象,在分析土壤水分分布特征和时间稳定性的基础上,利用数学统计方法确定出可以代表果树周围土壤剖面含水量的测点,构建各监测点土壤水含量与代表样点间的关系并进行检验,在保证一定精度的条件下减少监测点数量和成本。[结果] ①土壤含水量的垂向和径向分布特征基本一致,水分含量随着土层深度和径距的增加先增大后减小;垂向土壤水分的变异系数由率先入渗点30 cm处往上逐渐减小,往下先增大后减小;径向土壤水分的变异系数离渗灌器越远越小;②通过时间稳定性选出湿润区的代表样点,再通过相关性分析和聚类分析代表样点所在垂向各测点之间的关系得出,其中3个监测点的土壤含水量可以代表整个0-60 cm深度剖面的含水量情况,并利用实测数据进行验证,其含水量误差在±5%。[结论] 土壤含水量在各方向的分布特征基本一致,可以确定3个代表性监测点为整个0-60 cm深度剖面的代表性样点。     

集雨措施下柠条植树带域土壤水量平衡分析

为了解决干旱半干旱区缺水导致目前植被生态建设中林灌木生长的不良问题,对不同集雨面积措施下柠条生长环境水量平衡做了初步分析研究。结果表明:不同的集雨面积对植树带的来水量、耗水量和水量平衡影响较大,其自然集雨面积为5 0m2 的处理比其他三个集雨面积处理中的土壤剩余量、土壤水分含量和生长量都大     

基于修正SCS-CN模型集雨垄径流预测

为了探寻半干旱区垄沟集雨种植控制水土流失和增产的机理,利用前2年(2012—2013年)日降雨量、实测径流和修正SCS—CN模型,率定集雨垄的径流模型参数CN、λ和α,然后利用后3年(2014—2016年)日降雨量和实测径流资料检验该模型有效性,预测不同覆盖材料(土壤结皮、生物可降解地膜和塑料地膜)和不同垄宽(30,4...     

干旱半干旱区土壤水稳定性氢氧同位素混合模型研究

干旱半干旱区土壤水含量极低,可提取的土壤水量常不足以分析其稳定性同位素δD和δ18O组成,制约了稳定同位素技术在该地区的应用。本研究以干旱半干旱地区两种典型土壤为对象,将土壤水与超纯水按一定比例混合,稳定同位素分析发现土壤水、混合水、超纯水的氢氧同位素在同一条直线上,呈极显著线性相关(R20.99,P0.001),与端元混合模型计算结果非常吻合(R20.99,P0.001),且不受土壤质地与有机碳等性质的影响。研究结果为干旱区土壤水氢氧同位素分析提供了有效的技术途径。     

SCS模型在干旱半干旱区小流域径流估算中的应用

SCS模型是一个只需查与前期降雨量、土壤类型和土地利用方式相关的参数CN(Curve Number),就可计算径流量的模型。但是地区间CN值差别很大,很难获得适合本地区的CN值。利用定西安家沟流域小区1986～1988年的降雨径流观测数据反算CN,然后在统计软件,SPSS下利用逐步回归和曲线模拟函数模拟CN与降雨量、前5天降雨量和坡度的关系,最后得出不同土地利用方式下CN与上述三个因素的关系,并得出相应的模拟曲线。利用1989年的降雨径流时间对模拟结果进行检验。证明得到了较好的结果。     

人工集水面降雨径流观测实验研究

野外降雨径流观测实验研究表明 :土质集水面 (自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和夯实集水面 )的降雨产流方式为超渗产流 ,受降雨强度的影响大 ,径流的产生主要是由几次高强度的暴雨引起。此类集水面的年平均集水效率在 7.4%～ 35 .5 %之间 ,因此 ,增大集水区面积是保证土质集水面收集到更多雨水的基本途径。油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小 ,年平均集水效率在 5 0 %～ 80 %之间 ,但投资成本较高 ,其雨水利用方向是和设施农业相结合 ,修建固定集水面 ,发展高投入高产出农业。塑料膜集水面一次性投入低且平均集水效率较高 ,但寿命较短 ,建议利用简单临时性的移动塑料集水面收集雨水以供大田作物缺水期补灌。     

生物集雨面营建技术及其集雨效率的研究

通过人工培育方法在室内、室外条件下研究了生物结皮人工培育技术,并对人工生物结皮对土壤渗透性的影响及其生物集雨面的集雨效率进行了测定.研究结果表明,在适宜的湿度(空气相对湿度80%～90%,土壤湿度13%～20%);温度(25℃～35℃)和光照条件(2 500～12 000 1x)下,对培育材料进行适当的处理后,经过20～30 d的人工培育,可在整平压实的坡面上形成连续的人工生物结皮集雨面.采用双环入渗仪和径流小区测定发现,人工生物结皮可使土壤人渗速率降低50%左右,生物结皮集雨面的集雨效率达到6O%.所研究的生物结皮培育技术还可用于人工批量繁育生物结皮,用于生物集雨面的建设,以避免大量采集自然结皮对生态环境造成的破坏.     

小流域集水效率的试验研究--以山东安口小流域为例

小流域的农业生产主要以雨养农业为主,其集水效率是雨水集蓄利用工程的关键。以山东安口小流域为例,通过对影响小流域集水效率的主要因素——土壤入渗能力的试验,揭示土壤入渗对流域集水的影响,并利用径流系数法对集水量进行了估算,也具有较高的准确性。试验研究表明,在类似于安口流域的这类区域,土壤稳定入渗率较低,而径流系数较高,平均为0.46,因此利用(天然)径流场收集雨水发展雨养农业则极为有利。     

乐都县干旱山区集雨补灌高效农业研究

通过对乐都干旱山区实施集水高效农业气候学基础的分析,结合现有工作基础,重点讨论了集水区表面处理、蓄水窖建造及田间供水设施为主的雨水集蓄工程技术.以提高水资源利用率和水分生产效率为目的,进行集雨补灌试验研究.对地膜油籽、温棚蔬菜、马铃薯的有限补偿供应效应和农艺学节水技术进行研究,结果表明,在作物需水关键期进行补灌,可以达到水分供应的补偿或超补偿效应,提高作物水分利用率,促进旱区农业持续稳定发展.     

高塬沟壑区雨水集流效率研究

通过6个径流小区对自然荒坡和道路场院的模拟对比试验,探索雨水集流场建设中的新材料、新工艺、新方法,为雨水集流场建设提供技术支撑。在模拟自然荒坡的3个径流小区中,无机防水剂1#和硅烷偶联剂对地表喷施处理后,集流效率明显高于对照;在模拟道路场院的3个径流小区中,无机防水剂4#+5kg/m²水泥和硅烷偶联剂+5kg/m²水泥对地表土壤掺混处理后,硅烷偶联剂+5kg/m²水泥集流效率明显高于对照。试验共筛选出了3种新材料,可用于雨水集流场建设。次降     

对渭北地区集雨灌溉的思考-以富平县底店乡“窖灌农业”示范区为例

合理高效地利用雨水资源对西北干旱半干旱地区尤其是地表水缺乏地下水不易利用地区的经济发展具有十分重要的意义。基于此,我们在陕西省“窖灌农业”试验示范基地对蓄水设施的修筑、运行、维护及水质、雨水利用现状等进行了调研和考察,指出了其存在的问题、解决措施及进一步发展的思路,为该地及整个渭北地区雨水集流灌溉的进一步发展提供指导和参考。     

3种有机硅喷涂集雨面后的产流特征与集雨效率

集雨工程的建造往往比较复杂,寻找更经济、简便的集雨材料是干旱半干旱地区雨水资源利用的重要研究方向。高分子有机硅由于其具有良好的防水性、化学惰性、操作简单等特性,成为新型集雨材料的潜在选择。试验选用3种不同性质的硅烷(有机硅)乳液,设计4种有机硅与水的稀释比例(1∶7,1∶10,1∶13,1∶16),3种集雨面坡度(0°,9°,15°),通过室外模拟降雨进行集雨效率观测。结果表明,集雨效率道康宁IE-6683最大,为96.96%,道康宁520次之,为96.50%,有机硅原液为90.24%;3种有机硅与水的比例在1∶13与1∶16时集雨效果较好,平均集雨效率在90%以上;集雨面坡度对集雨效率具有显著影响,有机硅原液在坡度为0°与9°变化时集雨效率随坡度增加而增加,坡度为15°时集雨效率有所下降,道康宁520与道康宁IE-6683集雨效率均随集雨面坡度的变大而增加。     

不同坡面微集雨措施对红花生长的影响

[目的]利用微集雨技术在伊犁河谷温性荒漠类草地坡面种植红花,为红花旱作种植和草地水蚀荒漠化防治提供技术支撑。[方法] 2021年4—9月在新疆伊宁市铁厂沟观测场布设了对照、凹坑、水平阶、方片埂、等高垄5个处理,使用径流小区自然降雨观测法监测了降雨量,各处理的径流量、土壤流失量,以及红花生长等数据,用TDR监测了0—10 cm土层含水量,用FAO Penman-Monteith模型估算了红花潜在蒸散发量。[结果]观测期总降雨量为53.1 mm,红花潜在蒸散发量呈“先增加,后减少”的趋势。5种措施中,对照处理的径流量最大,为6.50×10^-2 mm,该处理红花未出苗;方片埂处理的土壤流失量最大,为0.684 t/km²。5种处理表层土壤含水量在6月最低,平均值为1.50%。未观测到径流的凹坑处理开花期红花存活16株,株高25.3 cm,生长最好。[结论]开花期5种微集雨小区红花长势的顺序为：凹坑>水平阶、方片埂、等高垄>对照。观测小区总径流量越少,越有利于红花的存活和生长。     

旱作农田沟垄微型集雨结合覆盖玉米种植试验研究

田间沟垄微型集雨结合覆盖技术有效地利用了膜垄的集水和沟覆盖的蓄水保墒功能,改变了降雨的时空分布,使降雨集中富集在种植沟中,显著地提高了降水的利用效率,特别是小雨的利用率。研究结果表明:土垄的平均集水效率为7% ,而垄上覆膜后集水效率为87% ,膜垄能产生径流的最小降雨量为0 8mm。田间沟垄微型集雨结合覆盖技术能提高土壤贮水量,增加玉米的产量。垄上覆膜结合沟覆盖处理玉米产量比平地增加2 339～5 2 97kg/hm2 (44 %～14 3% ) ,水分利用效率基本都在2kg/m3 以上。