基于参与式调查的河套灌区节水灌溉技术适宜性分析

采用问卷调查、半结构式访谈及现场勘察等参与式调研方法对河套灌区内作物种植、作物灌水、农业水利工程等现状进行了调查。基于灌区内4个地区的农户调查问卷及入户访谈所得的调查资料应用问题矩阵、问题树分析方法及SWOT等分析工具对灌区内影响节水灌溉技术适宜性的种植业各方面现状进行了分析研究。结果显示灌区内目前存在农户节水意识淡薄、土地盐碱化情况严重、耕地规模化程度低、农业收入比例不协调、节水灌溉技术认识不足、灌溉用水效率低等亟待解决的关键问题。针对灌区存在的问题提出推广节水灌溉技术,提升节水意识、加强盐碱地治理、建立健全土地流转机制、调控粮食价格,提高农户种植业积极性,提高灌溉用水效率,完善灌溉制度等5项解决对策。     

新型土壤结构改良剂水分特性及其对玉米苗期的影响研究

试验采用室内研究的方法,探讨2种以环境废弃资源为主要原料的新型土壤改良剂的基本水分特性,验证其对玉米苗期的影响。试验结果表明,2种改良剂在不同溶液中溶胀度不同,PJG在蒸馏水中溶胀度最大,PFL则是在自来水中吸水能力最强。PFL的吸水速率要低于PJG,单位质量最大吸水量1.705,为PJG的46.9%。2种改良剂对玉米出苗率的影响不是很明显,但能显著地提高玉米苗期株高和叶面积,对苗期土壤水分的散失也起到了很好的抑制作用。2种改良剂都能明显提高玉米苗期水分利用效率,最优水平分别高于对照27.89%和58.99%。综合各方面结果,建议在玉米试验中使用PJG的最佳浓度为0.8%,PFL为0.05%。     

地上部与地下部作用对玉米/大豆间作优势的影响

通过对不同分隔方式下玉米/大豆间作的养分吸收量、光合参数与产量等的测定,分析地上部和地下部的资源竞争作用。试验设置4种间作分隔方式和2种单作处理:地上地下均不分隔(T1),地上地下均分隔(T2),仅地下分隔(T3),仅地上分隔(T4),单作玉米(T5)与单作大豆(T6)。结果表明,对于籽粒产量和生物学产量的土地当量比,T1为1.23和1.20,T2为0.97和0.91,T3为1.01和1.02,T4为1.10和1.08。玉米相对大豆的资源竞争能力,T1为0.79,T2为-0.08,T3为0.14,T4为0.39。玉米相对大豆的氮、磷、钾营养竞争比率,T1为1.63、1.92和1.50,T2为1.05、1.03和1.06,T3为1.28、1.32和1.27,T4为1.47、1.43和1.36。除拔节期外,T1玉米的净光合速率P n、蒸腾速率T r、气孔导度G s与细胞间隙CO2浓度C i最高;T4略低于T1,但差异不显著;T2和T3均显著低于T1;除分枝期外,T1大豆的P n、T r、G s与C i最低;T4略高于T1;T2和T3均显著高于T1。综上所述,对于玉米/大豆的间作优势而言,地上部与地下部的相互作用大于单一因素的作用,其次,地下部作用大于地上部作用。     

河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出时空演变

为了正确评价灌区内水资源使用对改善现有水资源管理的影响,文中引入水足迹与虚拟水概念,同时考虑降雨和灌溉用水,计算了1960—2008年内蒙古河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出量的时空变化,进一步评价了灌区水资源在区域内和区域间的分配.结果表明：1960—2008年河套灌区粮食水足迹由3.534×109m3减小为1.634×109m3,自2000年灌区粮食虚拟水净输出量呈下降态势,两者构成均以蓝水为主（90%）;空间分布上,河套灌区中部地区（杭后、临河和五原）的粮食水足迹和虚拟水净输出量较大,而其他地区（磴口和前旗）较小;1960—2008年,粮食生产用水在灌区用水总量中所占比例呈显著下降趋势,年均下降1.07%.粮食生产用水的大部分以虚拟形式输送到灌区外部,该比例近年有所降低,但2008年仍高达76.22%.未来河套灌区应注重绿水和蓝水资源利用效率的提高.该研究为灌区水资源管理宏观政策的制定和可持续发展的实现提供理论依据.     

坡面入渗的人工神经网络模型研究

根据野外人工模拟降雨试验得到的不同耕作措施下坡面土壤入渗实测资料，引入人工神经网络建模方法，建立了不同耕作措施，如等高耕作、人工掏挖、人工锄耕和直线坡条件下坡面入渗BP网络模型，并利用实测资料对网络进行了训练和预测，取得了较好的结果，说明该模型的建立与求解为复杂坡面土壤入渗规律的研究提供了一条新途径。     

基于人工神经网络的坡面土壤侵蚀研究

 基于坡面土壤侵蚀产沙的复杂非线性特性,引用3层前馈型BP网络建模方法,对不同耕作措施坡面土壤侵蚀产沙进行模拟,模型输入层变量数为5个,分别代表降雨强度、坡度、坡长、土壤前期含水率和土壤容重,输出层变量为次降雨土壤侵蚀产沙量,并利用野外人工模拟降雨试验所得到的不同耕作措施(等高耕作、人工掏挖、人工锄耕和直线坡)坡面土壤侵蚀产沙实测资料,对网络进行模拟训练和预测,取得了较好的结果。该模型的建立与求解,为复杂坡面土壤侵蚀规律的研究提供了一条新途径。     

城市雨水利用研究进展与发展趋势

城市雨水利用已成为缓解城市水资源危机和水污染严重的有效途径。在论述城市雨水利用相关理论与技术等研究现状的基础上,对城市雨水利用急待研究的若干问题与发展趋势进行探讨。指出城市降雨产汇流模型的建立与资源化潜力的计算、城市雨水水质监测与管理技术、城市雨水利用规划以及城市雨水利用技术的综合应用等是目前城市雨水利用研究急待解决的热点问题,认为城市雨水利用应用基础研究正在从定性向定量化方向迈进,城市雨水利用技术由单一化向多元化和综合方向发展,城市雨水利用的功能在不断拓展,并将成为城市防洪工作的重要内容与手段之一。     

容重对土壤水分入渗能力影响模拟试验

通过人工改变土壤颗粒级配,配制典型砂壤、中壤、黏壤,并设置不同容重水平,用土柱积水入渗模拟了土壤容重对其入渗能力的影响,为土壤改良和促进天然降水转化利用提供理论依据。结果表明,容重对土壤入渗能力有较大影响。试验土壤入渗能力随容重增大递减,3种典型土壤稳定入渗速率与容重均呈对数负相关,砂壤120 min累积入渗量与容重呈幂函数负相关,中壤、黏壤则呈线性负相关。考斯加科夫入渗模型中,表征初始入渗速率的参数随容重增大递减,表征入渗能力衰减速度的参数则随容重增大递增,说明土壤初始入渗能力随容重增大递减,入渗能力衰减速度随容重增大递增。     

西北内陆县域气候变化及其对河川径流的影响

根据民乐县及祁连县气象站点1958-2008年气温、降水资料,结合民乐县历年水文数据,利用Mann-Ken-dall秩相关分析法等方法分析了民乐、祁连县1958-2008年气温、降水和民乐地表径流量的变化,在建立定量化关系的基础上研究了气候变化对民乐县地表径流的影响并对未来径流量做出预测.研究表明,气温的变化可分为基准期(1958-1986年)和增温期(1987-2008年),后者增温速率达0.62℃/10 a,且全年各季度整体增加;降水量总体上呈上升趋势,增幅为19.5 mm/10 a,突变年(1978年)后降水量的波动性增大;历年降水量有减少趋势,受气候变化影响,径流量的年际变化增大,气温与降水对径流变化的贡献相反.未来径流量还有减小的趋势,对此,提出了调整产业和种植结构、节水灌溉、综合利用水资源等措施以应对.     

新型土壤改良剂对夏玉米生理生长特性的影响

通过大田玉米试验,验证新型土壤改良剂对夏玉米生育期土壤水分、紧实度及玉米生理生长特性的影响。结果表明,施用改良剂PJG和PFL夏玉米全生育期平均株高、叶面积分别高于对照20.7%、19.75%和51.88%、72.37%;2种改良剂对干物质积累的影响存在差异,影响效果依次为茎干重>叶干重>根干重。夏玉米光合速率和叶绿素含量受土壤改良剂影响较大,PJG和PFL分别高于对照29.96%、24.48%和73.36%、68.53%。在0~10 cm土层内,施用PJG和PFL后土壤紧实度分别低于对照44.44%和42.91%。施用改良剂PJG后,0~20 cm土层土壤含水量维持在田间持水量的77.9%左右,未施用改良剂土壤,夏玉米生育期表层土壤含水量起伏变化较大。土壤改良剂PJG在夏玉米的施用效果略好于PFL。