坡耕地土壤水分入渗影响因素分析

介绍了千年生态系统的目的、任务、概念框架、实施过程及服务对象等，并提出了中国应该采取的对策。千年生态系统评估的目的是提高对生态系统的管理水平，为决策者提供信息。其任务是评估生态系统现状、预测生态系统的未来变化、提出对策、在典型地区实施评估计划。     

柴达木盆地灌区枸杞根系水分吸收来源研究

探讨柴达木盆地灌区作物水分利用特征,可为灌溉系统设计和水资源高效利用提供理论依据。以柴达木盆地怀头他拉灌区主要作物枸杞为对象,将枸杞潜在水源划分为浅层(0～20cm)、中层(20～60cm)和深层(60～100cm)土壤水,利用稳定氧同位素示踪技术以及MixSIAR模型定量研究不同田间管理模式下[平作裸地(CK)、平作覆膜(MF)和垄作覆膜(MR)]枸杞根系水分吸收特征。结果表明:萌芽展叶期浅层土壤水分环境相对较好,CK和MF处理枸杞主要吸收浅层土壤水分,利用比例分别为45.9%和37.7%,MR处理对浅层、中层和深层土壤水源的利用比例相当;开花坐果期各层土壤水分都有所提高,相比于CK, MF处理浅层土壤水分利用比例增加13.5%, MR处理浅层土壤水分利用比例减少11.1%;果熟期枸杞蒸腾耗水量增加,相比于CK, MF和MR处理对浅层土壤水分的利用比例分别增加11.7%和24.0%;落叶期浅层土壤含水量较低, 3个处理都主要吸收深层土壤水分。浅层土壤水源的利用比例与该层土壤水分呈正相关,枸杞对浅层土壤水分变化较敏感。3种管理模式下枸杞根系水分吸收来源差异明显。覆膜和垄作措施均提高了土壤含水量。相比于CK,MF和MR处理枸杞都增加了对浅层水源的利用。MR处理下土壤水分状况较好且枸杞根系水分吸收利用模式更加灵活,对柴达木盆地灌区是一种较优的田间水分管理模式。     

西北干旱地区农业健康用水量计算模型研究

农业健康用水量的确定是西北干旱地区可利用水资源在农业与其他用水行业之间合理分配的基础。依据农业健康用水量的内涵和判别标准,建立了西北干旱区农业健康用水量多目标分层优化计算模型。该模型以各业用水及总用水的综合效益最大为目标函数,依据一定的优化次序计算区域农业健康用水量。并以黑河流域为例,应用模型计算各县级行政单元过去年(1999年)、现状年(2006年)和未来年(2020年)在不同来水频率下的农业健康用水量。结果表明:1999年、2006年和2020年水资源配置按模型计算结果重新调整后,流域经济用水总量(包括农业与工业生产用水)所占比例分别降低2.7%、4.6%和2.1%,而综合用水效益分别增加7.1%、16.6%和13.1%,生态效益提高更为显著,分别为27.6%、37.4%和13.6%,证明了模型的可靠性与农业健康用水的可行性。对照不同水平年农业用水健康结果,2006年较1999年、2020年较2006年农业实际用水状态均趋于健康,流域农业用水比重分别下降3.4%和2.0%,综合用水效益分别提高31.1%和91.6%。此外,如果按照以往农业用水分配次序,2020年在50%、75%和95%来水频率下,可预测流域缺水率分别达到10.6%、13.8%和25.9%,表明水资源将进一步趋紧,需采用农业健康用水标准重新配置水资源,达到有效降低缺水损失的最终目的。     

黑河中游区域农业用水现状调查与发展对策

采用参与式调查的方法对黑河中游区域的农业用水现状进行了调查。近年来区域农业用水在水利工程建设、管理体制改革、作物种植结构调整、兼顾生态环境用水等方面取得了许多丰硕成果和宝贵经验。利用问题树方法结合半结构访谈结果对区域农业用水水平进行了分析研究,认为流域目前还存在用水结构不合理,用水管理体制不完善,种植结构不合理,土地沙漠化、盐碱化及水污染问题严重等许多亟待解决的问题,并针对区域存在的问题提出重视地面灌溉方式,完善用水管理模式,进一步调整种植结构,发展综合农业节水技术体系,重视雨水利用等解决对策。     

黑河流域大满灌区节水型种植业现状调查分析与对策

采用问卷调查、半结构访谈、现场勘察等参与式调查方法,对黑河流域大满灌区种植业结构及相关问题进行了调查;利用问题矩阵、问题树及SWOT等参与式分析工具,对调查结果进行了分析;藉此发现目前灌区种植业中存在的问题,为未来种植业调整寻找决策依据。调查发现,灌区种植业主要存在土地结构不合理、经济作物销路差、资金投入供需差距大、新品种新技术难以推广应用、政府引导支持力度小、农户节水意识与生态意识淡薄等6个关键问题。针对以上问题,提出了加快土地流转、以销定产、保证资金信贷政策、加大科技投入、加强农业总体调控、改善农业灌溉设施等6项对策。     

不同施肥方式对垄沟灌溉水氮分布的影响

采用室内土箱试验,研究了垄沟施肥、垄底施肥和垄顶施肥方式和垄沟灌溉对水分、硝态氮和铵态氮分布的影响.结果表明,土壤水分最先从沟部入渗,垄沟表层土壤剖面迅速吸湿,在土壤水分再分布过程中,垄部土壤剖面含水量明显增加;但不同施肥方式对土壤水分含量不存在显著影响;土壤N03--N的分布与水分的分布类似,施肥方式对土壤N03--N含量存在显著影响,垄顶施肥和垄底施肥可以有效减少土壤N03--N的淋溶,至40 cm土层深度土壤N03--N含量仅为7 mg·kg-1左右,在剖面上的分布较为集中;然而,由于土壤表面的吸附作用,土壤NH4+-N在施肥区累积,出现峰值,再分布过程中垄顶施肥处理比垄底施肥处理土壤NH4+-N含量高.     

土壤改良剂与氮肥配施对玉米生长及其养分含量的影响

采用盆栽试验研究了秸秆配方、废料配方和胶土配方3种改良剂与氮肥配施对玉米植株生长状况、生物量、叶绿素含量、全N及全P含量的影响。结果表明:3种改良剂与0.5 g/盆氮肥配施可以显著提高株高、茎粗、叶面积、地上地下生物量、叶绿素含量及植株全N含量,且以秸秆配方配施效果最佳,过量施用氮肥(1.0 g/盆)时,各指标与0.5 g氮肥水平下的值相比增加幅度甚小,茎粗和地下生物量甚至有下降的趋势。改良剂因素和氮肥因素对全P含量也有一定的影响,但二者交互作用对其并未产生显著性影响。因此,在施加改良剂的条件下可以适当地减少肥料的使用量,在满足植物体吸收利用前提下,既减少了养分投入和浪费,又减轻了对环境的污染。     

不同耕作管理措施对坡耕地降雨入渗的影响

利用人工模拟降雨试验,研究了不同耕作管理措施对坡耕地降雨入渗的影响,并采用有限差分法对入渗过程进行了数值模拟。结果表明,土壤入渗速率的计算值与实测值吻合较好,且耕作管理措施可明显增加坡面土壤的水分入渗,在相同入渗时间情况下,土壤稳渗速率大小排序为等高耕作>人工掏挖>人工锄耕>直线坡,在中小坡度和中小雨强条件下,这种特征表现更为显著。     

黄土高原沟壑区坡耕地土壤入渗规律研究

通过野外人工模拟降雨试验 ,分析了 3种入渗公式中经验参数在坡耕地不同耕作措施、不同坡度及不同降雨条件下的变化规律 ,探讨了坡度、土壤初始含水率、降雨强度、不同耕作措施对土壤入渗的影响     

黄土丘陵区不同树龄旱作枣园土壤水分动态

采用Trime-IPH管式TDR系统,对黄土丘陵区2龄、6龄、10龄、15龄旱作红枣林(Ziziphus jujube cv.Junzao)生育期内土壤剖面含水率进行连续监测,以探讨旱作枣林土壤含水率随树龄的变化特征。结果表明:2014年0.4 m以下土层、2015年0.6 m以下土层土壤含水率随红枣林树龄增加,呈减少趋势。2014年常态年红枣林土壤水分随生育期变化整体呈上升趋势;2015年干旱年红枣林土壤水分随生育期变化整体呈下降趋势。各树龄红枣林0~0.6 m土层土壤水分波动较大;0.6~1.8 m土层干旱年时形成季节性低湿层;1.8~3.0 m土层土壤水分呈常年低湿状态。持续干旱条件下,2龄、6龄红枣林雨后7 d土壤水分损失率分别为20%和19%,显著高于10龄、15龄红枣林土壤水分损失率(13%和18%),而雨后18 d,2龄、6龄红枣林土壤水分损失率增速缓和,10龄、15龄红枣林土壤水分损失率呈显著上升趋势。干旱年时红枣林在开花坐果期和果实膨大期需增加水分管理措施以有效降低枣树自身奢侈性耗水和非生产性耗水,实现红枣林可持续发展。