采用间歇灌溉进行土壤盐分淋洗的适用性

为比较一次性灌溉和间歇灌溉在盐分淋洗效率方面的优劣,采用HYDRUS-1D两区模型模拟分析了不同频次灌溉条件下的土壤水盐运移过程。结果表明存在一个间歇灌溉具有更高淋洗效率的最大深度,并将其称为临界深度。对砂土的模拟显示在灌水总量为20 cm时,随着潜在蒸发强度从0 mm/d升高至6 mm/d,临界深度从60 cm以上降为0 cm;而在潜在蒸发强度为2 mm/d时,随着灌水总量从10 cm增加至40 cm,临界深度相应从20 cm增加至接近80 cm。比较而言,透水性好、不动水体占比高、两部分孔隙之间水分和溶质交换能力差的土壤,临界深度更大;对黏土、黏壤土、壤土、砂壤土和砂土分别进行模拟显示偏砂性土壤具有更大的临界深度,在灌水总量和潜在蒸发强度分别为30 cm和2 mm/d时,黏土和砂土的临界深度分别为56 cm和大于100 cm。总的来看,对于间歇灌溉是否能提高盐分淋洗效率不能一概而论,引入临界深度可以在一定程度上解释研究者们对于间歇灌溉是否能提高盐分淋洗效率的不同认识。     

基于土壤水势变化的灌溉节水机理与调控阈值

大量试验结果表明,在农田灌溉过程中,土壤含水率及水势变化具有入渗排气、渗吸增能、吸脱水减能和缓慢脱水减能的阶段性特征。当土壤处于水分亏缺状态急需补充水分(土壤吸水)时,土壤水势梯度大于1.0 cmH2O/cm;当土壤水分得到充分补给达到过水(土壤含水率不变,且水通量不为零)状态时,土壤水势梯度等于1.0 cmH2O/cm;当土壤中水分过剩而处于脱水(流出大于流入水量)状态时,土壤水势梯度小于1 cmH2O/cm。由此,根据上述特征指导农田灌溉调控节水,其中土壤层下部(深度15~60 cm)的水势梯度等于或小于1.0 cmH2O/cm可作为监测及预警节水灌溉的阈值。     

冬小麦田不同调控措施下的土壤水蒸发量分析

为探讨农田在不同调控措施下的土壤水蒸发量,以衡水试验场为例,以土壤水流动系统为指导,设计沟播盖腐熟秸秆、沟播不盖秸秆、盖膜穴播、平播对照4种不同调控措施下的田间试验,运用土壤水分均衡原理和土壤水分通量法,计算了不同调控措施下的土壤水蒸发量.结果表明,盖膜穴播田块的土壤水蒸发量最小,沟播盖腐熟秸秆次之,沟播不盖秸秆最大,说明盖膜穴播的土壤水分调控效果最好,而秸秆覆盖的效果优于不盖秸秆.     

推荐《农业节水灌溉与咸水利用淡化》一书

方生、陈秀玲教授领衔编著的<农业节水灌溉与咸水利用淡化>一书即将出版了.书中选辑的材料是三十年来两位教授与其战友们一河北省水利科学研究院、南皮县水务局等单位的科技人员,共同开展科学研究的成果和心得体会.     

南疆棉田表层土壤盐分的空间变异特征分析与应用

通过研究土壤盐分的空间变异,快速准确获取土壤盐分的空间分布是精准农业和环境保护的基础。使用土壤电导率仪(PET2000)网格法在50 m×70 m面积的田块内布点(网格边长5 m),测量棉田表层土壤(0~25 cm深度,每5 cm为一层)电导率;应用ArcGIS9.2中地统计学模块构建、筛选和验证模型;利用地统计学方法研究表层土壤盐分的空间变异规律,进行空间分布预测,并针对棉田表层积盐问题提出了相应的解决措施。结果表明:克里格(Kriging)插值方法中的Rational Quadratic模型适宜预测表层土壤电导率,区内棉田表层盐分的空间变异特征明显,变异系数达到0.578,土壤盐分的空间变异性随深度增大逐渐降低;产生空间变异的主要原因是土壤岩性的空间差异和微咸水灌溉;解决棉田局部积盐的措施是根据土壤盐分空间差异特征的分析与预测进行适时定位灌溉,从而合理利用水资源并改善作物生长环境。     

焉耆盆地土壤盐分剖面特征及其与土壤颗粒组成的关系

为查明焉耆盆地土壤盐分剖面特征及其影响因素, 进行土壤样本含盐量及颗粒组成测试, 利用Spearman等级相关分析两者关系.结果表明: 土壤盐分剖面分为3种类型——均布型、表聚型和振荡型, 均布型剖面含盐量最低且分布均匀, 表聚型剖面盐分表聚特征最明显(表聚系数4.20), 振荡型剖面含盐量高且变异程度大(变异系数82.4%); 土样类型中粉质壤土最多(占70.8%), 颗粒组成中粉粒平均含量最高(57.1%); 均布型剖面盐分与粘粒含量相关程度最高(相关系数0.560), 为极显著正相关; 振荡型剖面盐分与砂粒含量相关程度最高(相关系数-0.639), 呈极显著负相关; 表聚型剖面盐分与颗粒组成无明显关系.结合各类剖面分布区域可知, 在砂粒含量与盐分含量较低的非盐渍化地带, 土壤盐分分布主要受粘粒含量影响; 砂粒含量与盐分含量较高的盐渍化地带, 土壤盐分分布主要受砂粒含量影响.      

青铜峡灌区春灌前土壤盐分与盐渍化特征及空间分布

土壤盐分与盐渍化的特征和时空分布特征研究,对土壤盐渍化防治和土壤开发利用十分重要。根据在青铜峡灌区布设的80个代表性土壤样点0～60 cm分层取样测定的土壤全盐量数据,采用经典统计学、地质统计学,结合GIS技术研究灌区春灌前土壤全盐量、主要化学组分特征与盐渍化空间分布格局。结果表明：(1)青铜峡灌区不同深度土壤全盐量呈偏态分布且都属强变异强度;土壤全盐量与主要盐分离子均存在极显著正相关关系(P<0.01);阴阳离子间的强相关性反映出不同深度土壤盐分阴阳离子组合十分复杂。(2)不同深度土壤全盐量和K⁺+Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO^-₃含量具有中等-较强烈的空间自相关性,最大自相关距离均未超过灌区最大直线范围的1/3。(3)灌区0～20 cm土壤属于非、轻度、中度、重度盐化土和盐土的面积分别是437.68 km²、615.43 km²、650.00 km²、2 ...     

冬小麦遥感冠层温度监测土壤含水量的试验研究

在冬小麦主要生育期(2002年4月初到5月底),对不灌溉的冬小麦测定了冠层温度、地温、气温以及土壤含水量,计算了冠气温差且分析了冠层温度和冠气温差与不同土层厚度的土壤含水量相关关系。结果表明:14:00的冠层温度能较好地反映20cm土层的土壤含水量变化,但与其它各土层相关性有较大的波动性;14:00的冠气温差能较好地反映40cm以上土层的土壤含水量变化,二者的相关性很高,在20cm、40cm土层,两者相关系数R2分别为0.98866、0.99389,这为用区域遥感数据反演主要生育期冬小麦的冠气温差进而监测区域40cm土壤含水量提供了实验性的依据;拔节期和灌浆期,用14:00冠气温差来拟合各土壤层的土壤含水量有较高的精度,从而为用区域遥感数据监测区域土壤含水量提供了经验性的模型。     

中国南方典型富硒区土壤硒有效性调控与评价

多目标区域地球化学调查发现中国南方酸性土壤的硒含量普遍较高,但其生物有效性一般较低,土壤硒有效性直接关系到富硒土地资源的可利用性,而土壤酸碱度是影响土壤硒生物有效性的重要因素。本文选取福建、海南富硒红壤(pH为3.91~4.98)、富硒水稻土(pH为4.33~5.75),以生石灰、燃煤炉渣为改良剂,分别设置6个实验处理以调控土壤硒生物有效性。结果表明:添加生石灰和燃煤炉渣均能提升南方酸性土壤的pH,上升幅度在1~2个pH单位,从而有利于土壤中硒元素的活化,显著提高了土壤中硒元素的生物有效性;燃煤炉渣用量与其10倍的生石灰对提升土壤硒有效度的效果相当,而燃煤炉渣作为调控物料更为经济、实用,既可以实现炉渣的有效利用,又可以改善土壤结构、提高土壤硒有效度。     

田间土壤水全时空调控的试验研究

阐述了田间土壤水全时空调控的概念与措施，分析了土壤水流动系统与田间土壤水调控的关系。通过覆盖、微地貌与种植方式结合等措施可以调控土壤水流动系统的上边界条件，通过改良土壤等措施可以改善土壤水流动系统浅部介质的渗透性与储水性，从而形成优化的田间微水文系统，微气候系统与微流动系统，使土壤水流动系统变动带的水分更多地向根系汇流区汇流，提高水分利用率，以棉花种植方式与微地貌结合的试验为例，论证了棉田土壤水调     

石家庄市地下水盐污染的分布及污染机理

石家庄市地下水盐污染研究具有典型示范性。文中在地下水污染特征分析基础上 ,对盐污染的区域空间展布及其形成条件、盐污染的化学机制和地下水开采的影响进行了研究。结果表明 ,盐污染对石家庄市地下水水质有重要影响。其中NO-3 污染和硬度升高是构成该区地下水环境污染的主要因素 ,二者之间存在着密切的内在联系 ,阳离子交换作用和硝化作用是其重要机制 ;地下水超采是地下水盐污染的重要诱发因素。     

淮北市地下水资源优化管理研究

通过对淮北市地质、水文地质条件的综合分析 ,建立了淮北市双含水层系统水文地质概念模型。引入准三维流数学模型进行地下水动态预报及建立地下水管理模型。用线性规划模型提出淮北市地下水资源的最佳管理方案。最后提出开展地下水回灌研究、建立岩溶含水层地下水库、限制发展耗水型工业及用法律和经济手段管理水资源开发等建议     

塔里木河流域土地盐渍化改良与竖井排灌工程

塔里木流域是我国第一大内陆河流域，由于人类活动和自然因素，流域生态地质环境恶化，土壤盐渍化日趋严重。本文在系统分析土壤盐渍化的控制因素的基础上，论述了竖井排灌的作用和综合效应，并提出土壤改良的最优化模式。     

苏锡常地区深层地下水禁采后土层变形特征分析

为了控制苏锡常地区的地面沉降,2000年开始该区实行了深层地下水的禁采。基于近10年来监测数据,对比分析了禁采前后地质环境要素的变化规律,重点剖析禁采后地下水回升条件下的土层变形特征。数据分析结果显示,禁采以来,以主采层第Ⅱ承压含水层为代表的地下水位逐步回升,自2000年至2009年,40m埋深水位降落漏斗面积由近4000km2缩小至1200km2。地面沉降的发展速率也出现不同程度的减缓,至2008年,大于5mm/a 的沉降区面积已缩减到1200km2。研究区土层的变形特征表现出明显的差异性。苏州北部沿江地区和中部地区地面沉降出现了明显回弹,土层表现为弹性变形特征。而位于地下水位漏斗和沉降漏斗中心附近的土层表现出沉降的迟滞性,即使在禁采后水位回升的情况下土层仍表现为持续沉降或微沉。研究结果为后续区域地面沉降模型中土层沉降模型的合理选择提供依据。     

菜田施肥(化肥)对地下水氮污染影响的实验研究

为研究菜田施肥（化肥）对地下水氮污染的影响,进行了２个土柱模拟菜田施肥（化肥）残存量的实验．结果表明,土柱中化肥残存量的７２．０８％和４７．４４％从渗出水中流出．依据实验数据将实验过程分为３个可能阶段：第１阶段,化肥中的ＮＨ＋４被土壤吸附,并交换出土壤中的Ｋ＋＋Ｎａ＋,Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋,使之进入渗出水中;第２阶段,为硝化作用增强的阶段,表现为土柱渗出水中ＮＯ－３的质量浓度比注入水有大幅度增加;第３阶段,为硝化作用强度减弱的阶段,表现为渗出水中ＮＯ－３的质量浓度比注入水增加的幅度减小．     

包兰二线铁路某段硫酸盐渍土的盐胀特性及其病害防治

该路段地表硫酸盐渍土的形成与其地形地貌、气候、工程地质和水文地质条件有关.硫酸钠含量、含水量和温度是产生盐胀的主要因素.防治该段路基盐胀病害,应针对这些条件和因素,综合选用提高路基、设置隔断层、换填垫层、设置地面隔热层或化学处置等方法.     

疏勒河昌马灌区盐渍土特征及改良措施研究

疏勒河昌马灌区地处极度干旱的西北内陆。正在实施的“疏勒河流域农业灌溉暨移民安置综合开发”项目 (1996～ 2 0 0 5年 ) ,在昌马灌区开垦荒地 3 13× 10 4hm2 ,盐渍土占 6 5 5 %。因此 ,盐渍土的改良问题直接关系工程目标的实现。在分析昌马灌区盐渍土形成原因的基础上 ,重点探讨盐渍土的类型及分布特点 ,并提出具体的改良措施。     

谈地下水数学模型在南干渠灌区中的预测与应用

地下水数学模型是用数学方法表述,经过概化地下水系统,在系统分析地下水补、径、排的基础上,对地下水预测分析的一种有效方法.随着南干渠灌区建成后水量的变化,本文通过选用适宜的数学模型,对灌区地下水资源量进行模拟计算,根据模拟计算结果对灌区地下水升幅进行预测,对灌区生态环境的变化做出评价.     

阿克苏地区地下水资源与水盐调控分析

根据水和盐分运移平面模型和剖面模型运行结果，确定该区形成盐碱化的潜水水位的临界深度为2．2m。根据地下水位的理深和形成盐碱化的程度，划分出六个区域。在可能导致盐碱化加剧的区域采用以开采地下水为主，以降低地下水位；在有可能出现盐碱化地区，以采用地表水和地下水相结合的灌溉方式；在地下水位埋藏较深(＞5m)的地区，以地表水灌溉为主。从控制盐碱化和保证农业可持续发展出发，以环境、经济、技术和水动力条件为约束条件，以最大限度利用水资源为目标，建立了该区地表水和地下水联合调度的优化模型，确定出各区地下水的最优开采量和地表水的合理引水量，制定出保汪农业可持续发展条件下，水资源最优开发方案。