成垄压实耕作条件下土壤水分分布的试验研究

利用野外模拟降雨试验，研究了不同垄沟（自然垄沟、盖膜垄沟、成垄压实）耕作条件下土壤水分分布特征和再分布规律。结果表明：垄沟耕作改变了农田微地形，利用垄上降雨顺垄流人沟中，从而拦蓄部分径流，相对增加了沟中土壤蓄水，有利于水分向下运移。相对于自然垄沟，膜垄的集雨效果明显，沟中土壤平均含水量显著高于垄中，20～100cm土层范围内平均土壤含水量分别为12．7％和9．1％；成垄压实土壤水分在剖面分布状况与盖膜垄沟的水分分布相似，水分向沟内集中，沟中土壤水分含量显著高于同一土层深度处垄中土壤含水量，且与盖膜垄沟处理下沟中土壤水分含量无显著差异，在集水和聚水方面表现出和膜垄的相似性。因此，在以集雨农业为主的半干旱地区，成垄压实可以替代盖膜垄沟，有效地富集和储存雨水资源于沟中，供作物吸收利用。     

长城沿线农牧交错带生态环境恢复重建SD模型研究

应用系统动力学理论研究建立了长城沿线农牧交错带生态环境恢复与重建SD模型 ,并应用该模型对该区强化治理型、协调发展型和传统经营型 3种典型治理模式进行仿真研究结果表明 ,强化治理模式为农牧交错带生态环境治理最佳模式 ,可使农林牧协调持续发展 ,土壤侵蚀量减少 76 .1% ,生态环境趋向良性循环。     

EPIC模型中土壤氮磷运转和作物营养的数学模拟

土壤侵蚀和生产力影响估算模型EPIC是国际上较有影响的水土资源管理和作物生产力评价动力学模型。本文简要介绍了EPIC模型中描述土壤氮磷养分运转与作物氮磷营养的基本原理及其主要数学方程。在作物和土壤微生物等生物因素,热量、降水等气候因素,施肥、灌溉和土壤耕作等管理因素的影响下,农田土壤氮素和磷素不断发生空间运移和形态转化。EPIC模型能够逐日定量描述土壤中氮磷养分的矿化与固定、硝化与反硝化、淋洗与挥发、流失与吸收、矿质磷循环、豆科作物固氮等运移、转化及作物吸收过程的变化速率和数量,揭示出土壤剖面氮磷运移、转化和作物营养的动态变化规律,可供农田土壤管理和作物营养定量评价研究中借鉴。     

覆膜开孔土壤蒸发的水盐分布特征及运移规律研究

在干旱半干旱的新疆地区,覆膜灌溉面积在逐年增加。但由于田间地膜覆盖率无法达到100%,同时出苗孔和灌水孔的存在使得研究覆膜灌后地表覆膜开孔率不同时蒸发的水盐运动很有必要。为获得覆膜开孔蒸发的土壤水盐分布特征,采用垂直一维入渗蒸发双层有机玻璃土柱实验系统进行蒸发试验。以概化的覆膜开孔率为上边界条件,针对初始水盐均匀和入渗结束后的蒸发两种处理,研究了覆膜开孔率影响下,蒸发土壤含盐量剖面和盐分浓度剖面的分布特征。结果表明,对水盐均匀处理,剖面盐分浓度可采用含水率及开孔率的函数关系表达;而对入渗蒸发处理,剖面盐分浓度随覆膜开孔率的范围不同可采用不同的指数形式表达。表土10cm返盐量随覆膜开孔率的增大而逐渐增加。单位膜孔面积的返盐量随覆膜开孔率的增加而减小,呈幂函数关系。此外,相同开孔率条件下,单位膜孔面积上蒸发量(ER)与土表10cm返盐量(Wsm,10)之间呈良好的线性关系。     

温度势梯度下土壤水平一维水盐运动特征的实验研究

为了分析温度势梯度作用下的土壤水平一维水盐运动特征,该文对土柱中存在温度势梯度时不同初始含水率下水盐运动的实验结果进行了分析。通过对瞬态温度变化过程和稳态温度形成特征的探讨,研究了温度势梯度存在时水平一维土柱中水盐运动的特点。在温度势梯度影响下土壤水分总体上从暖端向冷端迁移,而土壤盐分则以某位置为临界点在暖端累积,在该临界位置前后土壤含盐量与初始含盐量相比,由高于该值到低于该值,并在接近冷端处与初始值相同     

表层土壤容重对黄土坡面养分随径流迁移的影响

农田化学物质随地表径流迁移的问题,既是农业问题,又是水环境问题。地表土壤容重是影响土壤溶质随径流迁移的重要因素之一。通过室内模拟试验,研究了降雨条件下土壤容重对黄土区坡面土壤氮、磷和钾随径流迁移过程的影响。结果表明,随着土壤容重增大,初始产流时间提早,径流系数增大,土壤流失量增多,土壤磷和钾流失量也随之增大。径流养分浓度变化对土壤容重响应程度的大小次序是：NO3ˉ-N〉PO4^3-P〉K^＋。径流养分流失率过程曲线存在“峰值点”,它是土壤容重、溶质理化特性以及土壤水文参数综合作用的结果。通过数学模拟,进一步证实了幂函数是模拟黄土区非饱和水流条件下养分流失过程的最佳模型。本研究为深入理解黄土坡面径流溶质迁移机理提供了参考。     

中国的农业环境问题与农业发展战略

通过分析我国农业环境的气候、资源、环境和生态平衡等方面存在的问题之后,提出了我国农业的发展战略;完善农村政策体系,实行多种形式的土地经营体制;资源管理法制化,遏制恶化态势;贯彻“科教兴国”方针,提高人口素质;改善生态环境,实现农业可持续发展。近年来全球范围内出现的环境问题已经威胁到人类的生存,农业环境问题受到政府和国际社会的高度重视。我国的农业环境形势也非常严峻,森林与耕地减少、环境污染、土地退化、水土流失、水资源短缺等一系列问题相继出现,已经严重制约了我国农业发展。面对严峻的农业环境和众多人口吃饭问题,我…     

作物轮作方式产量效应模拟与优化选择研究

针对田间轮作试验周期长、工作量大的实际问题 ,采用作物生长模型 DSSAT3和 AL MANAC模拟研究了黄土高原典型地区作物轮作方式的产量效益 ,提出了轮作耗水系数、轮作耗氮系数和轮作经济收益值的概念与计算公式 ,并应用于作物轮作方式资源利用效率和经济效益评价 ,得出了关中平原区、渭北高原区和银川平原区的最优轮作方式分别为“小麦—玉米→小麦—玉米”一年二熟制、“小麦→小麦—谷子→玉米”三年四熟制和“小麦 /玉米→小麦 /玉米”套作一年二熟制     

黄土高原典型地区种植模式产量效应模拟与效益评价研究

 利用作物生长模型软件包DSSAT3 ,模拟研究了黄土高原典型地区主要种植模式的产量效应与年际变异情况 ,并采用耗水系数、耗氮系数和经济收益值 ,综合评价了各种植模式的资源利用效率与经济效益 ,选择出了关中平原区、渭北高原区资源利用效益高、经济效益好的最优种植模式 ,分别为冬小麦 夏玉米、春玉米。研究为种植模式的效益评价探索出了行之有效的研究方法与评价指标体系     

黄土高原典型植被覆盖下SPAC系统水量平衡模拟

应用土壤-水-大气-植物整合模型(SWAP),在野外观测试验基础上对坡耕地(豆地)、长芒草地和苜蓿草地土壤-植被-大气系统中的水循环进行了数值模拟.结果表明,土壤水分和储水量模拟结果与实测值具有很好的一致性;长芒草地水分收支基本平衡,苜蓿草地的水分支出是坡耕地(豆地)的1.38倍,其中苜蓿的蒸腾耗水量是坡耕地(豆地)的3.88倍,这是引起苜蓿草地群落过度消耗土壤储水而呈现负补偿的主要原因.农地退耕还林还草后会增加SPAC系统水分支出,如果植被群落耗水过大很可能使土壤干化.