秦王川灌区水资源可持续利用潜力分析

水资源是秦王川灌区发展的重要支撑 ,水资源能够保证未来的可持续利用 ,可为整个秦王川灌区实现可持续发展的基本目标创造良好的条件、打下坚实的基础。本文基于对水资源四种变化率指标的计算 ,评判了未来较长一段时间内秦王川灌区水资源可持续利用的潜力大小 ,即 2 0 1 0年灌区主要供给水资源能否满足各方面的用水需求 ,从而为该区域水资源利用宏观决策提供依据     

西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响

[目的]研究西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响差异,为该区防治土壤次生盐渍化工作提供科学依据。[方法]以小麦(Triticum aestivum)和混播牧草披碱草/苜蓿(Elymus dahuricus/Medicago sativa)及其下部土壤为研究对象,通过测定植被的盖度、高度、地上生物量及其下部土壤的水、盐含量等指标,来分析和比较种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响,以及不同植被特征指标与土壤水、电导率间的定量关系。[结果]小麦和牧草的盖度、高度、地上生物量均随生长时间的延长呈显著升高趋势。小麦收获后,小麦地裸露类似于裸地,而牧草继续生长并保持覆盖耕地。当耕地被植被覆盖时,其地表的日照强度、表层土壤(0—5cm)的温度和盐含量均显著低于裸地,而地表的湿度和表层土壤的含水率正好相反,均显著高于裸地。相关分析显示,植被地上生物量与土壤含水率、植被盖度与土壤盐含量间相关性最强,土壤含水率与盐含量间呈显著负相关关系。进一步回归分析显示,植被地上生物量每提高1kg/m2,可使植被覆盖区的表层土壤含水率升高6%,盖度每提高1%,可使表层土壤的电导率降低2.2μS/cm。[结论]西北干旱灌溉区种植春小麦因生育期较短易引发土壤的次生盐渍化,而牧草覆盖耕地时间较长可预防耕地发生盐渍化危害。     

在甘肃省传统春麦区扩种冬小麦的研究初报

为在甘肃中西部麦区扩种冬小麦,本研究在秦王川区域对从甘肃东南部引进的冬小麦品种(系)进行鉴定,以筛选出丰产、抗寒性突出的更新换代品种。结果表明,陇东地区材料秆高,抗寒、抗旱性好,越冬率高,成穗率中等,相对高产;天水材料矮秆比例占到57.1%,大部分材料成穗率高,抗旱、抗寒性弱;两个生态区域高千粒重材料较少,但天水材料明显较陇东材料抗条锈性强,进一步说明天水麦区在小麦条锈病育种方面更为重视。试验材料中7份(占58.3%)陇东系列材料和5份(10.2%)天水材料在中川镇试验点综合农艺性状表现优良,其中,兰天10号、陇鉴386、陇原034和兰094可向甘肃中部及沿黃灌区的水浇地延伸推广。甘肃东南部冬小麦能否向中西部延伸与其抗旱性相关,抗旱性好的材料抵御寒冷的潜力较强。此外,引进品种的产量潜力和农艺性状分布暗示,要提高甘肃传统春麦区冬小麦产量,应加大北方冬麦区和黄淮麦区其他光温迟钝型冬小麦新品种的引进鉴定工作。     

秦王川灌区农田土壤盐分离子特征分析

引大入秦工程实施以来,秦王川灌区土壤次生盐渍化问题日益成为人们关注的焦点。对秦王川灌区不同时空下的农田土壤可溶性盐分离子特征进行了统计分析以及对比分析,结果表明:秦王川盆地农田土壤八大离子中,阴离子以SO42-浓度最高,CO32-浓度最低,几乎为零,阳离子以Na+浓度最高,K+浓度最低,主要盐分包括Na2SO4、CaSO4、NaHCO3和Ca(HCO3)2等;土壤中不同盐分离子之间存在着一定程度的相关性,体现了盐分的沉积学特征以及其在土壤剖面上的分化关系;土壤的盐分含量在各种因素(灌溉、蒸发、降水以及人为耕作等)影响下,是一个时刻变化的动态过程,这种动态过程可能会在某一时间点达到某种平衡,但这种平衡会被新的因素的加入而打破。     

秦王川灌区不同绿色覆盖方式预防土壤次生盐渍化效应研究

因灌溉不当和土壤裸露而引发的土壤次生盐渍化问题已成为西部灌区农业可持续发展的主要障碍。通过研究裸地、单作春小麦Triticum aestivum、红豆草Onobrychis viciaefolia和春小麦/毛苕子Vicia villosa 4种处理的土壤可溶性盐分时空动态,分析和对比了它们的动态变化差异。结果表明：在春小麦收获期,3种种植方式对0～20 cm土层均具有明显的抑盐效应,含盐量下降幅度达16.4%～30.5%,其中单作春小麦与单作红豆草和春小麦/毛苕子差异显著,而单作红豆草和春小麦/毛苕子差异不显著;单作小麦使0～80 cm土层积盐14.2%,而春小麦/毛苕子和红豆草使0～80 cm土层脱盐19.7%和23.0%;单作春小麦地土壤含盐量垂直分布表现为中层高（20～60 cm）、上下层（0～20 cm和60 cm以下）低,而单作红豆草和春小麦/毛苕子表现为上层（0～20 cm）低、下层（20 cm以下）高的特征。春小麦收获后,单作春小麦地土壤表层快速积盐,其含盐量甚至高于裸地,而单作红豆草和春小麦/毛苕子地表层盐分变化较小。秦王川灌区若采取春小麦/毛苕子的种植模式,不仅可以预防土壤的次生盐渍化问题,还能多生产36 018 kg/hm2的牧草。     

秦王川灌区马铃薯生产关键技术研究

针对秦王川灌区土壤僵硬、盐碱化的限制及薯块易变形绿头等制约因素,进行了栽培模式、品种、节水灌溉技术、播种技术的研究。通过田间试验得出秦王川灌区马铃薯生产的关键技术:采用75 cm宽度的大垄覆膜覆土栽培,选用中早熟品种LK99,用脱毒种薯一级良种50 g左右小整薯,4月初播种,4 500穴/667m2,全生育期分4次灌水160 m3/667m2,生长期追施5~10 kg/667m250%硫酸钾,商品薯产量可达到2 000 kg/667m2以上。秦王川灌区马铃薯生产以早熟栽培为主,采用大沟高垄全生育期覆膜覆土栽培模式,可实现产业化生产。     

甘肃秦王川灌区种植豆禾混播牧草的农田生态保育效应

以裸地(CK)、种植小麦(Triticum aestivum)和苜蓿/无芒雀麦(Medicago sativa/Bromus inermis)豆禾混播牧草地为研究对象,通过测定地表植被特征指标、土壤风蚀量及理化性质等指标,探究秦王川灌区农田风蚀规律及种植春小麦和牧草对土壤及养分流失的影响。结果表明:农田表土损失呈秋末冬初流失较多,冬季较少,春季又明显增强的"U"形曲线模式,从9月至翌年6月,出现2个风蚀高峰期(9—11月和3—5月);耕地裸露造成表土年均流失1.7 kg/m~2,即每年被风吹蚀1.3 mm厚表土,土壤有机质损失236.2 kg/hm~2,而种植小麦和牧草后在地表植被(根茬)覆盖作用下表土流失减少20.1%和52.3%,有机质损失减少12.2%和50.7%;由于风蚀季牧草植被(根茬)的盖度、高度和地表生物量均较小麦大,使得牧草地的地表粗糙度和湿度及表土(0—5 cm)含水率较小麦地高,从而造成土壤和有机质流失较小麦地少;相关和回归分析显示,地表植被特征指标与地表粗糙度和土壤含水率间呈显著正相关,而与地表土壤和有机质流失量呈极显著负相关;植被盖度每提高1%,将使表土和有机质流失减少4.1 g/m~2和59.3 mg/m~2,地表生物量每提高1 g/m~2,将使表土和有机质流失减少2.3 g/m~2和34.0 mg/m~2;春季春播小麦地的表土流失量与裸地相同,而种植多年生豆禾混播牧草可显著减少表土流失和有机质损失。综合以上,甘肃灌区农田春季播种农作物易引起土壤退化,而种植多年生豆禾混播牧草可实现农田生态保育,从而提高耕地质量和区域环境质量。     

兰州秦王川盆地生存能力分析

本文从兰州秦王川盆地的主要自然资源分布、社会经济基础、环境稳定程度、区域抗干扰能力等方面分析了其生存能力 ,籍此推测该地区实现可持续发展可能性。总体上 ,该地区的资源贫瘠 ,且限制性强 ,社会经济发展处于低水平阶段 ,区域环境稳定性差 ,对人类活动的反映敏感 ,易受破坏 ,有一定的抗干扰能力 ,但相对于周边地区优势不明显。     

甘肃秦王川灌区苜蓿草地土壤水盐动态及其生态灌溉调控模式

以“生态灌溉”的思路研究秦王川干旱灌区苜蓿草地土壤水盐运移规律及其生态灌溉调控模式;苜蓿在水盐等逆境胁迫下的生理生态特征、生育阶段水分生产函数及生态灌溉制度;应用系统工程方法对灌区苜蓿(Medicago sativa)种植结构及经济效益进行优化配置;构建灌溉水-光合作用-生物产量转化效益及土壤水盐-牧草作物-灌区生态系统协调优化的生态灌溉体系。     

"引大入秦"灌溉工程对甘肃秦王川盆地地下水化学组分的影响

为研究“引大入秦”灌溉工程对秦王川盆地地下水化学组分的影响,该文在对该盆地地下水进行系统采样分析的基础上,通过对比“引大入秦”工程运行前后盆地内水化学数据,利用数理统计、Gibbs图、离子比等方法,对盆地内地下水化学组分演化进行了深入分析。结果表明:工程运行前,研究区水化学类型以Cl·SO4-Na、Cl·SO4-Na·Mg和SO4·Cl-Na为主。工程运行初期,在灌溉渗水淋洗作用下包气带易溶盐进入地下水,盆地地下水向盐化和硬化方向演化。随着工程的继续运行,包气带盐分被逐步洗脱殆尽,灌溉淋滤水的含盐量逐渐降低,其中处于盆地汇水区的平原区中部下降趋势最为明显,地下水化学类型由Cl·SO4-Na演化为HCO3·SO4-Na(Na·Ca·Mg)和Cl·SO4·HCO3-Na。盆地周缘黄土丘陵区水资源贫乏,受原生沉积地层中高含量易溶盐影响,Cl·SO4-Na·Mg型水分布范围基本保持不变。盆地南部当铺一带地下水由Cl·SO4-Na型演化为Cl·SO4-Na·Mg型水。在这一过程中,研究区水化学组分受硅酸盐岩风化溶解以及岩盐和蒸发岩盐溶解共同作用,在蒸发浓缩作用下富集。盆地地下水受工矿企业污染影响较小,但化肥的使用导致地下水NO3-质量浓度明显升高。研究结果为秦王川灌区地下水资源的可持续发开利用提供参考。