雨强和坡度对嵌套砾石红壤坡面产流产沙的影响

采用人工模拟降雨的方法研究了嵌套砾石红壤坡面的产流产沙特征,分析了雨强(60,120mm/h)和坡度(10°,15°,20°,25°)条件下嵌套砾石和无砾石红壤坡面的产流和产沙过程差异。结果表明:(1)产流开始时间T_(嵌套砾石)T_(无砾石),60mm/h雨强条件下嵌套砾石较无砾石坡面在10°,15°,20°,25°坡度分别延迟4.20,2.95,2.23,1.03min;(2)坡度相同时,嵌套砾石坡面较无砾石坡面产流率明显减少,但雨强的增大会掩盖嵌套砾石对坡面产流率减小的影响;(3)嵌套砾石红壤坡面在60mm/h雨强、坡度10°条件下平均产流率最小,在120mm/h雨强、25°坡面下平均产流率是前者的4.5倍;无砾石红壤坡面在120mm/h雨强、坡度25°条件下平均产流率最大,为最小平均产流率的4.8倍;(4)各坡面产沙强度、次降雨产沙量随雨强和坡度增大而增大,60mm/h雨强、坡度10°和25°时,嵌套砾石坡面平均产沙强度为无砾石坡面的6.0%和28.4%;120mm/h雨强时,此两个坡度的嵌套砾石坡面为无砾石坡面平均产沙强度的33.9%和25.3%。     

不同施肥雷竹林氮磷径流流失比较研究

研究了太湖水系源头小流域优化施肥和施用微生物肥对雷竹林氮磷径流流失的影响.结果表明,与常规施肥相比,优化施肥和施用微生物肥的雷竹林径流水中总氮浓度分别下降35.3%和39.2%,总磷浓度下降27.2%和55.9%,氮流失量分别减少3.63,4.88 kg/hm2,磷流失量分别减少0.49,0.93kg/hm2,但并未减...     

Modeling Salinity Build-Up in Recirculating Nutrient Solution Culture

Abstract

This paper presents a simple model for the changes in ion concentration and electrical conductivity (EC) of the recirculating nutrient solution in a closed-loop soilless culture of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). The model was designed on the basis of a balanced equation for plant nutrient uptake: for macrocations (K⁺, Mg²⁺ and Ca²⁺), a linear dependence of concentration on crop water uptake was assumed, while for non-essential ions, such as sodium (Na⁺), a non-linear function was used. The model was developed for closed-loop hydroponic systems in which crop water uptake (namely, transpiration) is compensated by refilling the mixing tank with complete nutrient solution. In these systems, EC gradually increases as a result of the accumulation of macro-elements and, principally, of non-essential ions, like Na⁺, for which the apparent uptake concentration (i.e., the ratio between nutrient and water uptake) is lower than their concentration in the irrigation water. For model calibration, data from both the literature and a previous work were used, while validation was performed with data from original experiments conducted with tomato plants in different seasons and using water with different sodium chloride (NaCl) concentrations (10 and 20 meq/L). The results of validation indicate that the model may be a useful tool for the management of closed-loop hydroponics, because it simulates rather well the salt accumulation that occurs in the recirculating nutrient solution when it is prepared with irrigation water of poor quality. Furthermore, the model is able to estimate the amount of crop evapotranspiration that leads to a value of EC at which flushing is necessary, thus enabling one to predict the water and nitrogen runoff of the semi-closed soilless culture.     

山西省葛铺煤矿弃土弃渣径流泥沙研究

通过人工降雨模拟实验,对岚县葛铺煤矿堆土场,弃渣场及原状地貌耕地的径流量和泥沙量进行了系统的研究.结果表明,在降雨量相同的情况下,不同下垫面条件下的径流量与泥沙量的排序为:堆土场>弃渣场>耕地;随着降雨量和坡度的增大,各地类径流量和泥沙量也随之增大.并且针对实际情况,对该矿区未来的水土流失防治技术进行了探讨.     

黔西高原地区降雨侵蚀力的简易算法

[目的]对黔西高原地区侵蚀性降雨特性进行分析并探索降雨侵蚀力的简易算法,为该区土壤侵蚀预报模型的建立提供理论依据。[方法]利用径流小区观测法,基于毕节小区2012—2014年53次降雨过程资料进行分析。[结果](1)降雨量(P)和最大60min降雨动能(E60)是影响坡面产流、产沙的两个主要因子。坡面产流、产沙与最大60min雨强(I_(60))显著相关;(2)坡面产流产沙与二元复合因子的相关系数显示,EI_(60),PI_(60)和I30I_(60)是影响坡面产流、产沙的3类主要降雨复合指标,EI30和EI_(60)与坡面产流产沙的相关系数间相差较小;(3)基于坡面产流、产沙与降雨单指标和降雨复合指标的相关关系,确定了简易算法的参数。[结论]基于可比性,以R=EI30作为参照值对3种简易算法的结果进行决定系数和偏差率比较后,得到研究区便捷、快速的降雨侵蚀力简易算法为:R=0.344(PI_(60))。     

丹江口库区土壤氮磷养分流失特征

[目的]研究丹江口库区土壤的水土流失和非点源污染物氮磷流失的特点,为农业非点源污染模型的建立提供理论依据。[方法]通过室内人工模拟降雨试验,研究了坡度和施肥等处理对产流产沙、氮磷养分(硝态氮、铵态氮、总氮、有效磷和总磷)流失特点的影响。[结果](1)随着坡度的增加,平均入渗率和初始产流时间呈减小趋势,而径流总量和泥沙总量呈增加趋势。(2)相同施肥处理下,随着坡度的增加,泥沙中硝态氮、总氮、有效磷和总磷的流失浓度呈减小趋势,铵态氮流失浓度在不施氮肥条件下呈减小趋势,而在施氮肥处理下呈增加趋势。(3)在相同坡度条件下,随降雨时间推移,总氮浓度呈先减小后趋于稳定的趋势;铵态氮浓度随施肥处理的变化均呈现出波浪形变化;在施氮肥时,径流中硝态氮的浓度随着时间的推移,呈逐渐减小并趋于平缓的趋势,而在不施氮肥时几乎无变化。[结论]在不同施肥措施和坡度条件下,硝态氮主要随径流而流失,为随泥沙流失的8~11倍;铵态氮主要是随径流泥沙而流失,为随径流流失的1~17倍;总氮则是随径流和径流泥沙共同流失;有效磷和总磷都是以泥沙结合态流失为主,分别为随径流流失的1 000~6 200和1~3倍。     

近期气候变化对东江流域水资源的影响研究

利用东江流域主要气象及水文站点1956-2000年气温、降雨及天然径流量时间序列,采用Mann-Kendall秩次相关法检验了流域各季节及年均气温、降雨等气候要素及天然径流量的变化趋势,分析了流域气候变化特征.并利用相关分析法分析了流域气温和降水与径流的相关性,对未来50年该流域径流量的变化趋势进行了预测.结果表明:流域年均气温总体呈显著增加趋势,而年均降雨量和径流总量变化趋势不显著;全流域降雨与径流为正相关,相关系数为0.928,气温与径流为负相关,相关系数为-0.017,说明降雨与径流的关系更为密切,其在流域径流量的变化中起着主要作用.此外,剧烈的人类活动也使得这些相关性更为复杂.     

淮北地区水稻高产机械栽植方式对比

以杂交粳稻甬优2640、甬优1640和常规粳稻连粳7号、徐稻3号为试验材料,于2011年和2012年研究了钵苗机插、毯苗机插和直播3种机械栽植方式的秧苗素质、生育进程、光合物质生产、温光利用、产量组成及品质。结果表明,移栽时钵苗机插方式秧苗素质各项指标显著高于毯苗机插方式。与钵苗机插稻相比,毯苗机插稻、直播稻各生育时期均推迟,全生育期分别缩短8~10 d和20~22 d,全生育期和不同生育阶段的积温、光照时数以及生育中后期群体生长率和净同化率显著降低。钵苗机插方式水稻产量最高,毯苗机插方式次之,直播方式最低,各栽植方式间差异显著;相同栽植方式下杂交粳稻产量显著高于常规粳稻。钵苗机插稻单位面积穗数较少,但每穗粒数和千粒质量显著提高,最终籽粒产量显著增加;杂交粳稻钵苗机插方式产量分别比毯苗机插、直播方式显著提高10.2%和23.4%,常规粳稻分别显著提高5.6%和19.3%;直播水稻的每穗粒数和千粒质量均处于较低水平。钵苗机插方式水稻籽粒品质较好。在淮北地区钵苗机插稻生育期提前,成熟早,提高了温光资源利用率,比毯苗机插和直播方式具有显著的增产优势,可作为优先选择的水稻机械化栽插方式。     

基于自动监测径流场的秸秆覆盖坡耕地产流产沙过程

设计了一个可用于坡面侵蚀过程研究的自动监测径流场,该径流场主要由6个径流小区和1套模拟降雨装置组成。采用德国UGT径流测量装置,实现地表径流的自动采样和记录。用设计的径流场对秸秆覆盖坡耕地的产流产沙过程进行了研究,结果表明相对于裸露地表,秸秆覆盖能明显降低各径流小区的产流率和产沙率,延缓产流增加趋势,减少产沙总量达54.5%~63.8%。因此,增加坡耕地土壤表面的秸秆覆盖量可有效避免产流在短时间内急剧增加,并能减少对土表的冲刷作用。     

雨滴动能对红壤地表溶质迁移特性影响试验

以非吸附性溴离子和吸附性磷元素为示踪剂,通过改变针头式降雨器的雨滴降落高度获取不同雨滴动能,并推算其相应的雨滴能量流(Rain droplet energy flux,DE),研究雨滴动能对红壤坡面溶质迁移特征的影响。试验结果表明,初始产流时间、地表土壤含水率、土壤水分入渗深度等均随着DE增大而线性减小;径流总量(Total runoff,TR)与DE呈幂函数递增关系;产沙量(Sediment yield,SY)与DE可用对数函数描述。在不同雨滴动能条件下,径流溴离子浓度随产流时间呈幂函数衰减,土壤溴离子淋溶深度随着雨滴动能增大而减少;径流溶解态磷浓度随产流时间呈线性增大趋势,径流全磷(Total phosphorus,TP)流失总量与DE的关系可用指数函数描述,且径流全磷流失量与径流总量及产沙量高度相关;雨滴动能越大导致表层土壤磷素含量越低。