喷灌条件下作物光合作用及生长的研究进展

就国内外有关喷灌条件下作物光合作用及生长的研究成果进行了分析和评述,讨论了喷灌条件下作物的生态、生理因子之间的相互关系以及对农田小气候变化的适应机制,指出了该领域研究中存在的问题和今后应加强的研究方向。     

沙坡头地区凝结水及其在生态环境中的意义

本文论述了草原化荒漠区在之灌溉条件下,仅依靠自然降水,植物生长与水分平衡的关系,指出吸湿凝结水是地表植被,尤其是对土著植物,隐花植物,微生物有一定侵润和水分的补给作用。对线根性一年生植物也有滋养意义。对强化固沙植物,固沙植物的生化活性、生物循环和能量转化有相当积极的生态意义。     

低洼重度盐碱地滴灌水盐调控的环境效应

采用“咸水滴灌+高垄+覆膜”水盐调控技术模式，开发利用河套灌区水平排水困难的低洼重度盐碱撂荒地时，研究了该区浅层地下水埋深、浅层地下水电导率（ECw）、潜水层地下水电导率（ECi）、土壤饱和泥浆提取液电导率（ECe）、枸杞成活率和保存率等的变化。结果表明：研究区浅层地下水埋深、ECw和ECe明显受周边和研究区灌溉、降雨等的影响；随着枸杞种植年限的延长及植株蒸腾耗水的增加，整个研究区的浅层地下水埋深、ECw、ECi及ECe均逐年降低，0～40 cm土层土壤由极重度盐土转变为重度盐土；该技术模式下，枸杞成活率达到75.4%，保存率达到67.5%。即可以采用“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式，通过种植枸杞等耐盐碱的多年生林果，来开发利用传统方法难以有效开发利用的地下水浅埋且地下水为咸水的重度盐碱地，通过枸杞生长耗水可以显著降低整个区域的地下水位埋深，ECw和ECe也逐年降低。     

基于蒸发皿水面蒸发量制定冬小麦喷灌计划

该研究拟利用直径为20cm的标准蒸发皿,制定简单易行的喷灌冬小麦灌溉计划。试验于2005－2006年和2006－2007年冬小麦生长季节,在中国科学院通州农田水循环和节水灌溉试验基地进行。以布置在冠层上20 cm直径蒸发皿水面蒸发量（E）为基础,研究了不同水面蒸发量倍数（分别为0.25、0.50、0.75、1.00和1.25倍,以及不灌水对照处理）灌溉水量条件下,喷灌水量对土壤水分、冬小麦生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响,分析了利用水面蒸发量制定喷灌灌溉计划的可行性。试验结果显示,喷灌条件下土壤水分主要在0～60 cm土层内变化。当灌溉水量小于0.25E时,冬小麦叶面积指数和生物量较小,而大于1.00E也会抑制冬小麦生长。喷灌条件下冬小麦单个生育期内的耗水量在 312～508 mm内变化,耗水量随着灌水量的增加而增加。喷灌0.50E～0.75E时,冬小麦产量和水分利用效率最高或者接近于最高;灌水量较小（≤0.25E）和较大（≥1.00E）时均会降低产量。建议在北京地区冬小麦返青后,喷灌水量可采用0.50～0.75倍的20 cm蒸发皿水面蒸发量,灌水间隔可采用5～7 d。     

覆膜滴灌对地下水浅埋区重度盐碱地土壤酶活性的影响

为了解地下水浅埋区重度盐碱地覆膜滴灌对土壤酶活性的影响,测定了重度盐碱地在滴灌利用过程中距离滴头不同水平位置（0～30 cm）和垂直深度（0～40 cm）的土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,并对土壤酶活性的变化、空间分布特征及与土壤环境因子之间的相关关系进行分析。结果表明,覆膜滴灌促进了土壤酶活性的提高;水平与垂直方向滴头附近3种酶均易受覆膜滴灌作用影响,灌溉期间酶活性的增长与停灌期间酶活性降低均高于其他位置;土壤酶活性自滴头向四周径向减小,等值线呈椭圆形分布;相关分析表明盐碱土壤在覆膜滴灌种植2 a后,土壤酶活性与环境因子、土壤酶活性之间的相关性均得到提高。因此,将覆膜滴灌技术应用于盐碱地开发利用可以提高土壤酶活性,改善土壤环境,为作物根系提供良好的生长条件。     

地下水浅埋区重度盐碱地不同滴灌种植年限土壤盐分分布特征

采用时空替代的研究方法,研究地下水浅埋区重度盐碱地不同滴灌种植年限(0、1、2、3年)对土壤盐分及不同盐分离子分布的影响,旨在为采用覆膜滴灌技术进行盐碱地改良提供理论依据。试验结果表明滴灌种植枸杞第1年,土壤盐分变化主要为自上而下被淋洗,种植2年和3年土壤年内盐分含量和分布变化相似,盐分主要分布在土壤表层,且在枸杞生育期结束时,剖面土壤含盐量都低于年初水平;土壤溶液电导率(EC1:5)与主要离子之间都具有极显著的相关关系,其中Cl-和Na+与EC1:5关系最为紧密;HCO3-与EC1:5负相关,相关性随着种植年限的增加而减小;Cl-、Mg2+、Ca2+、Na+在盐分组成中的荷载随种植年限增加而增大;回归分析表明Cl-和EC1:5之间具有线性关系,SO42-与EC1:5之间具有对数关系,EC1:5可以通过Cl-和SO42-表达;利用咸水覆膜滴灌并没有根本改变土壤类型,但在距滴头水平距离0～30cm范围内土壤含盐量从13.1g/kg降低到4～6g/kg,由盐土脱盐演化为重度盐化土。因此,采用覆膜滴灌技术明显降低了作物根区盐分含量,改善了作物根系生长的土壤环境条件。     

微灌系统有限元法水力解析和设计（五）

表3．3中列出的是每条毛管的流量公式的回归相关系数。标准差、平均相对误差和最大相对误差，从表3．3中可以看出，所有毛管的流量公式的回归系数卜勺都高于0．999，标准差小于1．OX10－0．'m3／S，平均相对误差小于0．5％。同时在研究中也发现，在大多数情况下最大相对误差出现的位置都在最大压。力水头和最小压力水头的附近，在模拟毛管流量公式时，如果压力的范围选择适当，毛管流量公式的最大相对误差可以减少到回％以下。所以，用多项式作为毛管流量公式来表示毛管人口处的流量与压力的关系是非常有效的。表3二3对28条典型毛管的流量…     

腾格里沙漠东南缘沙坡头地区防护林建设与生物气候关系的研究

运用实验生态和生态动力学,生态气候学的原理、途径和方法,研究在降水180毫米左右的草原化荒漠地区,依天然降水建立人工生态防护体系机理、演替变化。大气降水是本区植物繁衍的主要补给源。自八十年代以来降水有减少趋势,但年内分配趋于均匀,相对来说提高了降水对植物补给的有效性。流动沙丘和固沙初期沙丘体为一半封闭系统;在固沙年代较久的地区,由于沙丘表面生物结皮的发展,植物生长消耗了沙丘体内的贮持水量,沙体水分枯竭呈一封闭系统。固沙植物、微气候和沙地水分间形成一复杂的循环系统。据对流沙、1964和1981年固沙地水分动态与空气相对湿度、气温、降水、生物结皮、植被总盖度等关系分析,建立了数值模型。吸湿凝结水包含着分子吸湿和热力学二个过程,微气候因子影响并制约着吸湿凝结的过程和数量,它们从不同矢量方向参与和制约着热动力学过程。水面蒸发它包含了温度,相对湿度和风速三个要素,建立数值模型可揭示其影响的方式和强度。