干旱地区灌区水盐运移及平衡分析

黄河流域多数灌区存在着耗水机理不清、水资源利用率低、土壤次生盐碱化等许多问题。为合理配置和有效利用灌区地表、地下水资源,改善灌区生态环境,本文选择内蒙古河套灌区的义长灌域作为研究区域,建立了非农区-农区-水域的水盐运移及均衡模型,并利用该模型对水分在各个环节的转化与消耗、以及水盐的迁移进行了定量分析。结果显示,农区脱盐量的75%随地下水迁移到了非农区,说明了灌区内排水和旱排的重要性。

中药材甘草植物抗旱性及其在沙漠治理中研究进展

甘草是一种重要的药用植物,具有抗旱、耐寒、耐盐碱等特性,是干旱、半干旱地区重要的植物资源之一,其在长期的进化过程中形成了对逆境条件的适应机制。对此,主要从甘草的生物学特征及应用价值、甘草响应干旱胁迫的形态及生理变化特征,以及其在沙漠治理中的作用和地位等方面进行了综述,为甘草植物资源的开发应用提供参考。

河套灌区玉米耐盐性分析及生态适宜区划分

为了探讨河套灌区盐碱地玉米对根区土壤盐分的生态适应性,本文基于田间定位观测,运用非线性最小二乘数值逼近法建立玉米耐盐函数模型;同时根据耐盐性分析,提出玉米在该灌区不同生态适宜区的划分标准。结果表明,盐碱地地膜覆盖在生产上有较好的控盐效果,可以使玉米苗期0～10、0～20和0～40cm土壤盐分分别降低61.2%、53.8%、41.3%,能够增强玉米对盐碱地的生态适应性;分段式耐盐函数模型和S型耐盐函数模型均能较好地反应玉米相对产量对浅层土壤盐分变化的响应关系;浅层0～40cm土壤盐分作为玉米根层盐分来分析玉米的耐盐性最具代表性,其对应中玉9号玉米的耐盐指数为6.583;根据耐盐性分析,将区域耕地划分为玉米最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,对应玉米苗期0～20cm膜外土壤盐分分别为低于1.178、1.178～2.036、2.036～3.465和高于3.465g/kg。本研究将为当地玉米种植合理布局、高效生产提供理论指导。

秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响

在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0—40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响。结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大。P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显。(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化。与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO2浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施。综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施。

内蒙古河套灌区土壤盐分光谱定量分析研究

研究盐碱化土壤的光谱特性是利用遥感技术实现在区域尺度上进行土壤盐碱化监测和评价的工作基础。为了实现对内蒙古河套灌区土壤盐分的定量反演,于2007年7～8月间采集了河套灌区土壤样品,进行土壤化学成分及其光谱反射特性的测量。基于统计分析的方法,建立了土壤盐分与高光谱数据的偏最小二乘回归(PLSR)模型,对土壤中主要盐分参数进行了反演实验。独立验证结果表明,对全盐(S%)、硫酸根离子(SO24-)、pH值以及钾、钠总含量(Ka++Na+)有较好的反演精度,验证数据的决定系数R2分别是0.728,0.801,0.715和0.734,预测方差比(RDP)分别是1.79,1.87,1.64,1.63。将以上参数的PLSR模型回归系数聚合在TM的可见光(蓝色、绿色、红色)和近红外波段时,回归系数在数值上均有显著反应。研究结果为在航空航天遥感尺度上实现土壤盐分的定量反演提供了理论基础和实验依据。

河套灌区小麦耐盐性及其生态适宜区

以河套灌区小麦主栽品种永良4号为研究对象,选择20个农户地块定位观测,探讨不同土层土壤盐分含量对小麦产量及其构成因素的影响,研究小麦在该地区的耐盐性及其生态适宜区。结果表明,以小麦苗期0～10cm土壤饱和浸提液电导率(ECe)作为根层盐分指标来评判小麦的耐盐性最具代表性,该土层对应的小麦耐盐指数为10.465;土壤盐分与小麦各产量构成因素之间均呈显著负相关,尤其与公顷穗数的相关性更强;根据小麦耐盐性分析,以小麦相对产量下降幅度≤10%、10%～25%、25%～50%和≥50%作为划分标准,将区域耕地划分为小麦生产最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,其对应的小麦苗期0～10cm土壤ECe分别为≤4.972、4.972～6.747、6.747～9.196和≥9.196dSm-1。

内蒙河套灌区义长灌域水均衡分析

针对义长灌域土地利用的主要特点,建立了以土壤水为中心的非农区农区水域水均衡模型,该模型可根据历年实测的引排水量等资料,对义长灌域的非农区、农区、水域以及农区与非农区、农区与水域之间的水分迁移转化进行分析。提供了定量分析的结果,为义长灌域水资源有效利用提供参考。

KCl溶液对土壤入渗及氯离子运移特性影响研究

为了研究不同质量浓度KCl溶液对土壤入渗及溶质运移特性的影响,将KCl溶液质量浓度分别设置为0、2、3、4、5、8和10g/L,基于一维土柱入渗试验,采用CXTFIT模型对Cl-运移特性进行拟合。结果表明,累积入渗量、湿润锋推进速度、入渗率、土壤的导水能力均随着KCl溶液质量浓度的增加而增加。Kostiakov模型、Philip模型对KCl溶液入渗具有良好的适应性,相同历时下的累积入渗量与湿润锋推进距离存在良好的线性关系(R2=0.912 9)。此外,CXTFIT模型能够较好的反应不同质量浓度KCl溶液下的Cl-的运移过程且质量浓度高的KCl溶液在土壤中的对流弥散速度大于质量浓度低的。

盐分胁迫对向日葵生长与产量的影响

通过桶栽试验,研究了盐分胁迫对向日葵生育期、株高、花盘直径的影响,并用Mass-Hoffman分段函数以及"S"型非线性耐盐函数拟合了向日葵产量和盐分的关系。结果表明,盐分延长了萌发期和苗期时间,向日葵营养生长时间过长,生殖生长时间受到抑制。盐分影响向日葵株高、花盘直径总生长量及其在各生育期的分配比例,盐分越高,株高蕾期增长量所占比例越大,花盘直径成熟期增长量所占比例越小,不利于产量的形成。中盐区向日葵产量对盐分最敏感,低盐区次之,高盐区最不敏感。"S"型非线性耐盐函数可以很好的描述盐分与产量之间的关系。

微咸水膜下滴灌对土壤盐分离子分布和番茄产量的影响

为了探讨微咸水膜下滴灌对土壤盐分分布和番茄产量的影响,在内蒙古河套灌区进行了田间试验,共设置3种灌水处理:淡水灌水定额30 mm、微咸水灌水定额30 mm和微咸水灌水定额37.5 mm,每个处理重复3次,随机布置。结果表明:HCO_3^-、Cl^-、Na^+和K^+容易随水分移动,当微咸水灌水定额为37.5 mm时,淋洗效果最好;SO_4^(2-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)与土壤胶体吸附力较强,不易随水分运动,淋洗效果不明显;在番茄生育期结束后需要秋季或来年春季汇水洗盐,防止微咸水灌溉后引起的盐碱危害;微咸水灌溉相比淡水灌溉的灌水定额要增大1/4左右。

基于CiteSpace的盐碱地种植研究进展分析

盐碱地开发利用对保障国家粮食安全具有重要意义,我国是世界第三大盐碱分布区,随着我国耕地面积的减少,盐碱地的改良利用也成为研究的重点。为了从宏观方面了解盐碱地种植的发展和现状,借助文献计量法和CiteSpace软件,对世界范围和中国范围的盐碱地种植领域文献进行计量研究。结果表明:盐碱地种植领域发文量整体呈现上升趋势。研究热点集中于耐盐碱、产量、微生物等方面。中国在盐碱地种植领域发文量、发文机构领域都排在世界前列。

河套灌区义长灌域耗水机制分析

目前黄河流域自然环境脆弱 ,水资源匮乏 ,但同时存在耗水机理不清、水的利用率低等许多问题。选择引黄灌区内蒙古河套灌区中的典型灌域—义长灌域 ,深入研究了区域水平衡和耗水机制 ,为沿黄灌区水资源的高效利用提供参考。

内蒙古河套灌区土壤含盐量和pH高光谱反演研究

为了研究高光谱遥感在土壤含盐量和pH反演中的作用,于内蒙古河套灌区义长灌域土壤表层(0～5cm)随机采样,并对比分析3种高光谱反演土壤含盐量和pH的方法。结果表明,利用高光谱反演土壤全盐含量和pH是可行的,其中偏最小二乘法建立模型的稳定性最高(R2分别为0.957和0.987),预测能力最好(RMSE分别为0.682和0.108),而特征波段法和特征指数法的效果一般。

内蒙古义长灌域近20年地下水均衡分析

选择义长灌域作为研究区,根据水量平衡原理,定量分析了1991—2010年灌域地下水各均衡要素的变化情况,评价了节水改造对地下水的影响.结果显示,节水改造工程实施后,地下水补给量平均减少了5 100万m3.a-1,地下水消耗量平均减少了4 390万m3.a-1,地下水位降低了0.74m.

内蒙古河套灌区地下水合理开采系数分析

在分析河套灌区适宜埋深的基础上,利用数值模拟模型分析了不同开采系数下灌区地下水埋深动态变化,确定了不同水质分区的地下水合理开采系数:矿化度≤3g.L-1区域的开采系数为0.7,矿化度>3g.L-1区域的开采系数为0.5.

基于GAMS的内蒙古河套灌区水资源联合利用分析

根据国家和地方对黄河水量的分配比例,未来内蒙河套灌区引黄水量为40亿m3/a,而目前河套灌区多年平均引黄水量为52亿m3/a。随着引黄水量的逐年减少和灌区经济的快速发展,本地区水资源供需矛盾更加突出,合理利用有限水资源成为灌区的首要任务。通过灌区现状水资源供需平衡分析,并根据河套灌区中长期规划和水资源利用特点,设计了2种引黄水和地下水联合利用方案,同时对规划年水资源联合利用情况进行了优化分析,并对不同方案下的地下水动态变化进行了模拟。结果表明,通过优化产业结构、增加井渠结合灌溉面积,有效利用地下水资源包括微咸水,可以在40亿m3/a引黄水量下维持灌区可持续发展。

向日葵不同生育期耐盐评价指标选择的研究

采用不同水平盐分处理的桶栽实验,利用Mass-Hoffman耐盐函数对向日葵不同生育期的株高、叶面积、花盘直径进行了盐分敏感性和相关性分析,并对各生育指标和产量进行相关性分析,得到了向日葵各生育期最优的耐盐评价指标。结果表明:株高相对增长量最适合作为向日葵苗期和蕾期的耐盐评价指标,而花盘直径相对增长量在花期和成熟期比株高、叶面积的相对增长量更适合作为向日葵的耐盐评价指标。

地下水位对河套灌区生态环境的影响

随着我国大型灌区节水改造工程的实施,河套灌区年引水量将由年均引水量的50多亿m3逐渐减少到2010年的40亿m3。由于引黄水量的减少,地下水位开始下降,土壤表层盐份相随减少,灌区生态环境得到改善。但地下水位继续下降将会对灌区生态环境产生什么样的效应?本文通过实地调查和参考本地区过去及其它地区的实验资料,对灌区年灌溉引水量及地下水位变化做了分析,并对其产生的生态环境效应进行了讨论。建议灌区年引水量保持现有水平;在小区域抓紧试验观察地下水位进一步降低带来的影响;利用灌溉间息水补充生态水,避免地下水位进一步降低,以保持或进一步改善生态环境。

内蒙古河套灌区冻融土壤水分迁移简化模型

根据内蒙古河套灌区义长灌域1990—1999年和2002—2007年14个冻融循环的实测资料,由水量平衡原理,估算了冻结过程中地下水向冻层的迁移量,以及消融过程中冻层水分对地下水的补给量和包气带含水率的变化。提出了通过冻结初期地下水埋深、最大地下水埋深和融通时地下水埋深3个实测实验数据,估算冻融循环中水分迁移量的方法,并提出了用经验公式拟合正冻期地下水降深、最大冻深和消融期地下水位上升高度的方法。

提高函授学员上课率的措施与办法

面授是函授教育的重要组成部分,也是提高函授质量的中心环节,然而,由于多方面的原因,当前面授出勤率低,既直接影响面授的效果,也造成函授教育质量的下降。本文对面授出勤率低进行了分析,并提出了提高出勤率采取的措施和办法。