降雨预报准确度分析及其在水稻节水灌溉决策中的应用

针对未来降雨存在不确定性的问题,为提高降雨利用率,收集了中央气象台2011年5月31日至10月6日桂林市未来4d降雨预报值及桂林气象站实测降雨数据,分析了各等级降雨预报的准确度及其在水稻灌溉决策中的应用.结果表明,预见期1～4 d无雨预报准确率最高,平均可达81.4％,小雨预报为33.7％,中雨以上较低;小雨预报平均空报率为44.1％,中雨预报为81.7％,大雨预报为57.3％;无雨预报平均漏报率为18.6％,小雨预报为22.2％,中雨预报为18.3％,大雨预报为28.6％.当预报为无雨或小雨时,如达到灌溉标准的下限则可直接按计算灌水定额实施灌溉;预报为中雨及以上量级降雨量时,应适当减少灌水定额以降低灌后遇雨形成的灌水浪费,同时需注意避免降雨空报使作物受旱减产.降雨预报具有一定的精度,在进行水稻灌溉决策时应加以利用.     

生物炭对东北草甸黑土水分运动参数的影响

为探明添加生物炭对东北草甸黑土水力学特性的影响,研究了以5种生物炭体积比(0、2%、4%、6%、8%)施入土壤后的土壤水分运动参数。采用土壤的VAN GENUCHTEN模型和MUALEM理论,推导出添加生物炭土壤的水分特征曲线、相对导水率和水分扩散率方程,并用试验校验理论推导结果。理论和试验结果表明,添加生物炭土壤的饱和度随基质吸力的变化接近无添加的土壤;当基质吸力低于2 000 cm时,添加生物炭能够大大提高土壤的含水率,当基质吸力高于8 000 cm时,土壤的含水率不一定增加;水平土柱吸渗试验表明,生物炭能够抑制土壤水分的水平扩散;数值模拟降雨后的土壤含水率与田间实测数值相比误差小于13.3%。研究可为东北黑土区农业水土保护和利用提供理论依据。     

乔木冠层对雨水截留作用研究

乔木作为绿地重要组成部分,其种类影响雨水截留效果。研究乔木林冠截留对于城市减少地表径流、控制土壤侵蚀等方面有着重要意义。因此,选取青岛市6种典型乔木（厚朴、枫香、鹅掌楸、银杏、雪松、蓝冰柏）作为研究对象,运用降雨法、浸泡法研究截留能力。结果表明：(1)不同乔木冠层截留能力不相同,与降雨量、叶片表面积、叶片特征相关。同一树种在相同叶片条件下,随叶表面积增大,最大截留量逐渐增大。(2)降雨法6种乔木随降雨量增加到一定程度,截留能力开始逐渐减少,仅在小雨、中雨起到较好截留作用,在暴雨下截留作用小。(3)由两种方法可知,降雨法最大截留量大于浸泡法,浸泡法并不能真实反映乔木冠层最大截留量,降雨法更接近实际降雨乔木冠层最大截留量。随着叶表面积减小,两种方法测量值差距明显减小。两种方法的单位叶面积截留量和截留率不呈比例关系。综合考虑,6种乔木中截留较突出的是蓝冰柏、雪松、鹅掌楸。     

残膜对土壤水分渗吸过程中湿润锋的影响

采用室内水分渗吸试验,通过设置6个残膜面积水平,分别为0.25,0.50,1.00,2.00,4.00,8.00 cm²,和4个残膜密度水平,分别为60,180,300,420 kg/hm²,以无膜作对照,共25组试验处理,分析了不同残膜密度及尺寸对湿润锋的运移的影响.分析结果显示,在容重为1.53 g/cm³的黏壤土中混入残膜加快了土壤入渗过程,起到了促渗作用;且随着残膜密度的增大,入渗历时的最大值和最小值对应的单片残膜面积随之增大,促渗效应逐渐减弱;土壤中残膜密度较低时,残膜面积对湿润锋运移深度的影响程度大于残膜密度,残膜密度较高时,残膜密度的影响力增强;单片残膜面积为0.25 cm²时,随着残膜密度的增加,入渗历时先减小后增大,在180 kg/hm²处达到最小值;在土壤中均匀混入单片面积小于等于0.25 cm²的残膜后,形成了新构土壤,具有独特的物理性质.     

不同补充灌溉方式对降雨利用率及马铃薯农田蒸散特征的影响

在甘肃定西地区进行马铃薯不同补灌技术大田试验,研究不同补灌方式对土壤水分、农田耗水特征及降雨利用率和马铃薯的水分利用效率的影响。试验结果表明:在同一土壤水分水平下,沟灌方式的产量高于滴灌,畦灌方式马铃薯产量下降显著。水分利用效率滴灌比沟灌高87.69%,但不利于降雨利用。在水资源许可的条件下,宜采用沟灌的补灌方式来确保马铃薯产量,在水资源紧缺或在马铃薯设施育种产业中,膜下滴灌具有重要的推广应用价值。     

中国主要稻区水稻灌溉需求变化及其规律分析

掌握水稻灌溉需求规律是合理分配和高效利用水资源的科学依据.选取全国12个典型水稻种植区,构建田间水量平衡模型推求1960-2019年水稻逐年常规灌溉制度,采用Mann-Kendall检验分析水量平衡各要素趋势变化,同时利用Pearson相关系数和最大互信息系数(MIC)进行要素间相关性分析.结果表明:中国主要稻区水稻作物需水量ETc表现为中稻(556.39 mm)>晚稻(491.47 mm)>早稻(393.54 mm);灌溉需求表现为中稻(435.94 mm)>晚稻(346.87 mm)>早稻(147.52 mm);降雨利用率表现为晚稻(69.60％)>中稻(65.46％)>早稻(54.68％).近60年来,水稻ETc主要呈下降趋势,华中、华南和东北稻区水稻灌溉量呈现明显下降趋势,而西南和北方稻区主要呈上升趋势.降雨对灌溉需求的影响在北方稻区由生育期累计降雨量主导,而在南方稻区主要由降雨分布特征主导.     

东北黑土区不同季节侵蚀沟形态发育比较分析

侵蚀沟形态特征是了解沟蚀发生、发育的关键性因素,探究不同季节侵蚀沟形态参数变化特征对深入理解侵蚀沟的侵蚀过程和侵蚀沟的治理工作具有重要意义。选取黑龙江省海伦市光荣小流域内的3条侵蚀沟为研究对象,探究季节变化下侵蚀沟长度、面积、体积等形态参数值的差异。结果表明:(1)不同季节侵蚀沟横断面形态由沟头到沟尾均呈现出由V形向U形转变;(2)侵蚀沟在降雨期由沟头前进和沟尾后退所引起的长度增加量大于融雪期由沟头前进所引起的长度增加量;(3)侵蚀沟面积在降雨期的增加量大于融雪期,但不同时期侵蚀沟面积变化位置不同,降雨期侵蚀沟面积增加主要是由长度变化和沟头周围发生大规模崩塌引起的,而融雪期则是由长度变化和沟岸扩张引起侵蚀沟面积增加;(4)侵蚀沟体积在降雨期变化量大于融雪期,这与侵蚀沟长度、面积和径流的剪切能力有关,降雨径流的下切侵蚀能力大于融雪径流。研究结果可为侵蚀沟防治提供理论依据。     

咸淡组合淋洗对土壤水盐分布特征的影响

为了缓解干旱半干旱地区淡水资源紧缺问题,最大限度地利用浅层地下微咸水,以全部淡水和全部咸水为对照,采用两咸一淡组合淋洗的方法对垂直土柱淋洗后土壤剖面的水、盐分布规律及土壤理化性质的变化进行研究,结果表明在累积入渗量相同的前提下,咸淡组合次序对土壤大孔隙的形成有影响,导致土壤透水性不同,通过入渗进入土壤的总盐量是土壤含盐量的主要影响因素;入渗历时的延长有助于提高土壤剖面脱盐深度,淡-咸-咸的组合次序洗盐效果最好;各种咸淡组合次序均导致20 cm深度处的钠吸附比较初始值增大,尤其是全部咸水入渗会降低土壤的渗透性,有可能导致土壤发生次生盐渍化.该研究为微咸水的田间合理利用提供了依据.     

广西喀斯特地区耕作对土壤水分及降雨响应机制的影响

为揭示耕作方式对土壤特性及土壤水分的降雨响应过程的影响,以广西喀斯特地区粉垄耕作和免耕甘蔗种植地为研究对象,利用田间定位监测系统对0～10、10～30、30～50 cm土壤含水量及降雨量进行连续观测,并对土壤的基本理化性质进行测定.结果表明:①粉垄耕作的土壤总孔隙度增加,容重降低.在0～10、10～30、30～50 c...     

亚热带杉木、马尾松人工林水文功能的研究

1984-1990年,在江西省分宜县山下林场,对22年生杉木,马尾松人工林中的主要水文要素:降雨、林冠截留、树干茎流、土壤水分含量、径流及各种水的养分含量进行了测定,结果表明:人工林林冠的截留率为10.20-17.56％,茎流率为0.98-1.40％。土壤层较薄,含水率低,水文物理性质较差,土壤蓄渗性能较弱。林地径流量较小,且多为表层流。降雨输入林地的养分量大于径流的输出量。林内雨和树干茎流淋溶的养分量占养分还原总量的48-53％。其淋溶的K、Mg、N的养分量超过凋落物归还量。