大田滴灌条件下土壤水分运移规律的试验研究

研究了大田滴灌条件下,不同灌水量、不同滴头流量以及不同的土壤剖面容重条件下水分在土壤中的迁移规律。结果表明:在大田滴灌条件下,地表沿滴头土壤湿润锋基本呈圆形分布,在一定灌水量和滴灌流量条件下,土壤垂直湿润锋明显地大于水平湿润锋,且随着灌水量的增加呈线性关系;在同一灌水量下,随着滴头流量的增大,湿润体水平扩散半径(r)和竖直入渗深度(h)也相应变大;在不同灌水量下,湿润体水平和竖直湿润速度随着时间的增大都逐渐变小;随着剖面土壤容重的增加,水平湿润锋的迁移加快,水平湿润锋随时间的变化呈显著的幂函数关系;随着灌水量的增加,不同剖面容重下的土壤水平湿润锋速率的增加逐渐变小,而垂直湿润锋则呈变大的趋势。

不同滴灌量对土壤水氮运移规律研究

在大田滴灌条件下,开展了不同滴灌量和施肥水平下水、氮在土壤中的运移规律研究。结果表明:在大田滴灌条件下,地表沿滴头的土壤湿润锋呈圆形分布;在同一滴头流量下,随着灌水量的增加,水平湿润锋的迁移加快,湿润半径也相应增加;水平湿润锋随时间的变化呈显著的幂函数关系,湿润峰与入渗历时的拟合关系较好。滴灌结束后,在同一滴头流量下,随灌水量增加,土壤含水量随土层深度和径向距离的增大而递减,递减率随土层深度的增大而减小,湿润体内NH+4-N随水扩散的距离增大,并且在湿润区域内NH+4-N浓度得到提高,垂直方向NH+4-N的入渗距离也有所增大。随着灌水量的增大土壤湿润体NO-3-N的量增加,滴头附近NO-3-N的变化不太明显,而在湿润体边缘NO-3-N产生累积。

黄土高原重点流域河网分形特征研究

分形理论为流域地貌形态特征的定量描述开辟了新的思路。本文采用盒维数计算原理和方法,计算黄土高原20条重点流域的河网分维值,探讨其分维值与流域面积、径流模数、产沙模数的相关关系,结果表明:黄土高原地貌形态在其无标度区间内表现出很好的分形特征,根据计算出的各流域分维值发现,黄土高原大多数流域可能处于侵蚀发育的幼年期;流域干流长度与流域面积的幂函数关系式拟合较好,符合Hack提出的主河道长度与流域面积的关系;径流模数与河网分维存在很好的线性关系,其相关系数通过了显著性水平为0.01的检验;河网分维与流域面积、产沙模数都呈正相关性,但难以用某一种简单函数描述。最后通过多元回归分析,建立了产沙模数模型,验证结果表明,该模型具有较高精度,可以对流域产沙模数进行估算。

沙漠绿洲地区膜下滴灌棉花水分利用的水氮耦合效应

研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、水分利用效率（WUE）的水氮耦合效应影响。试验设置1带4行、2带4行、2带6行三种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌实验。结果表明,棉花产量的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花产量的影响,三种模式均表现为灌水量〉施氮量,在灌水量65.1-284.9 mm的范围内,三种模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量的关系,1带4行在施氮量27.6-94.2 kg/hm^2呈显著的正相关。2带4行在施氮量27.6-69.0 kg/hm^2呈负相关,施氮量69-94.2 kg/hm^2呈正相关。2带6行施氮量27.6-55.2 kg/hm^2呈正相关,施氮量55.2-94.2 kg/hm^2呈负相关;棉花WUE的水氮耦合效应：灌水量和施肥量对棉花WUE的影响,三种滴灌模式表现为施氮量〉灌水量。棉花WUE与施氮量的关系,1带4行呈显著的正相关,2带4行施氮量27.2-44.4 kg/hm^2呈显著负相关,施氮量44.2-94.2 kg/hm^2呈正相关。2带6行在施氮量27.6-55.2 kg/hm^2呈正相关,施氮量55.2-94.2 kg/hm^2呈负相关。在灌水量65．1-284．9mm的范围内，三种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈显著的负相关。根据不同滴灌模式的水氮耦合效应，提出以棉花产量、砌为目标的不同滴灌模式水氮高效利用策略。

交替隔沟灌溉棉花群体生理指标的水氮耦合效应

【目的】研究交替隔沟灌溉棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应。【方法】本试验采用交替隔沟灌溉方式进行大田小区试验,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,分析棉花群体生理指标在不同水、氮组合下(灌水量:37.48—218.52mm;施氮量:56.2—134.2kg·hm-2)的变化规律。【结果】棉花叶片光合势(LAD)、作物生长率(CGR)、群体净同化率(NAR)、叶面积指数(LAI)、产量、生物量的水、氮单因子效应表明,施氮量56.2—122.8kg·hm-2时,各群体生理指标、产量、生物量与施氮量呈显著的正相关。施氮量122.8—134.2kg·hm-2时,LAD、CGR与施氮量呈显著的正相关,NAR、LAI、产量和生物量变化不显著。灌水量37.52—192mm时,群体生理指标、产量、生物量与灌水量呈显著的正相关。灌水量192—218.48mm,LAD、CGR、LAI与灌水量呈显著的正相关,NAR、产量和生物量变化不明显。棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应表明,灌水量在37.52—192mm范围内,LAD、CGR、NAR、LAI随灌水量增加而均增长,但增长趋势随施氮量增加而逐渐降低。灌水量在192—218.48mm各群体生理指标、生物量、产量变化不显著。施氮量56.2—95.2kg·hm-2,群体生理指标、产量、生物量随施氮量增加而增长,但增长趋势随灌水量增长而逐渐降低。施氮量从95.2增加到134.2kg·hm-2,各群体生理指标、生物量、产量随施氮量变化不显著。【结论】交替隔沟灌能够协调棉花群体生长发育,提高棉花产量和水、氮利用效率。

不同滴灌毛管布置模式棉花水氮耦合效应

【目的】研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、氮素利用效率(NUE)、水分利用效率(WUE)的水氮耦合效应的影响。【方法】试验设置1带4行、2带4行、2带6行3种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌试验。【结果】棉花产量的水氮耦合效应:灌水量和施氮量对棉花产量的影响,1带4行为灌水量>施氮量,2带4行和2带6行为施氮量>灌水量。在灌水量65.1～284.9mm的范围内,3种滴灌模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量,1带4行施氮量16.2～94.2kg·hm-2呈显著的正相关,2带4行在施氮量为16.2～69.0kg·hm-2呈负相关,施氮量为69.0～94.2kg·hm-2呈正相关。2带6行施氮量为16.2～55.2kg·hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2kg·hm-2呈负相关。棉花NUE的水氮耦合效应:灌水量和施氮量对棉花NUE的影响,3种模式均为施氮量>灌水量。氮素利用效率与施氮量的关系,1带4行施氮量16.2～82.2kg·hm-2,施氮量与NUE呈显著负相关,当施氮量为82.2～94.2kg·hm-2呈显著正相关。2带4行施氮量16.2～69.0kg·hm-2呈显著负相关,当施氮量为69.0～94.2kg·hm-2呈显著正相关。2带6行在施氮量16.2～94.2kg·hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9mm的范围内,3种滴灌模式氮素利用效率与灌水量呈正相关。棉花WUE的水氮耦合效应:灌水量和施氮量对棉花WUE的影响,1带4行和2带4行灌水量>施氮量,2带6行为施氮量>灌水量。施氮量与水分利用效率,1带4行呈正相关,2带4行施氮量为16.2～41.4kg·hm-2呈负相关,施氮量为44.2～94.2kg·hm-2呈正相关。2带6行在施氮量为16.2～55.2kg·hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2kg·hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9mm范围内,3种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈负相关。【结论】根据不同滴灌模式对水氮耦合效应,建立以棉花产量、NUE、WUE为目标的不同滴灌模式水氮管理策略,得出2带4行棉花滴灌模式为最能够促进水氮耦合效应发挥、有利于膜下滴灌棉花生长的田间水氮管理模式。

不同沟灌方式对棉花氮素吸收和氮肥利用的影响

本文通过交替隔沟灌溉（AFI）、固定隔沟灌溉（FFI）、常规沟灌（CFI）的大田小区棉花实验,研究不同沟灌方式对棉花各器官氮素吸收和氮肥利用的影响。结果表明：AFI与CFI相比,棉花生物量、全氮含量、氮素吸收率（NAR）、氮肥吸收比例（Ndff）、氮肥利用率（NUE）随生育期变化,各器官全氮含量,NAR、Ndff差异均不显著 棉花各器官的NUE,苗期差异均不明显,蕾期以后茎的NUE平均降低9.6%,叶平均降低18.1%,根和蕾铃差异不显著 FFI与CFI相比,苗期棉花生物量、全氮含量、NAR和Ndff各器官差异均不显著,蕾期以后生物量平均降低22.5%~35.5%,全氮含量下降23.9%~43.8%,NAR下降35.0%~63.5%,Ndff下降15.0%~39.7%,NUE下降34.4%~46.7%。可见FFI方式显著降低棉花氮素吸收和利用效率,AFI则变化不明显,因此沟灌棉花宜采用AFI方式,有利于大田棉花的水氮管理。

黄土高原地区重点流域生态环境需水量研究

从生态环境需水量的狭义定义出发,以实现生态环境良性发展为目标,分析了黄土高原地区生态环境需水量的组成,系统计算其重点流域河道内、外生态需水量。结果表明:黄土高原地区重点流域生态环境需水总量约为96.26×108m3,且大部分重点流域水资源开发已超过了各流域地表水资源的极限。各流域年平均径流量近年来不断减少,生态环境需水量将不断增加,应引起决策者的高度重视。

沙漠绿洲地区膜下滴灌棉花产量和氮素利用的水氮耦合效应

研究施肥量和灌水量对膜下滴灌模式棉花氮素利用效率（NUE）的水氮耦合效应的影响。试验设置1带4行、2带4行、2带6行3种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区膜下滴灌棉花试验。结果表明,1带4行灌水量对棉花产量的影响大于施氮量,2带4行和2带6行施氮量对棉花产量的影响大于灌水量。3种滴灌模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量,1带4行呈显著的正相关,2带4行在施氮量为27.6-69.0 kg/hm^2呈负相关,施氮量为69-94.2 kg/hm^2呈正相关。2带6行施氮量为27.6-55.2 kg/hm^2呈正相关,施氮量为55.2-94.2 kg/hm^2呈负相关;灌水量和施肥量对棉花氮素利用效率的影响,3种模式均为施氮量大于灌水量。氮素利用效率与施氮量的关系,1带4行和2带4行在施氮量为27.6-82.2 kg/hm^2呈负相关,施氮量为82.2-94.2 kg/hm^2呈正相关,2带6行呈负相关。3种滴灌模式氮素利用效率与灌水量呈正相关;根据不同滴灌模式对水氮耦合效应,建立以棉花产量、NUE为目标的不同滴灌模式水氮管理策略。

沂河流域水沙变化趋势及成因分析

为了揭示变化环境下沂河流域径流量和输沙量减少的原因,选取反映该流域水沙变化趋势的代表水文站——临沂站,利用50余年来的实测年径流量及年输沙量资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall非参数秩次相关检验法,对该流域水沙变化趋势进行了研究。结果表明:在一定显著性水平下,沂河流域径流量与输沙量在多年变化中均呈明显下降趋势。最后,针对影响水沙变化的降水与人类活动因素,应用不同时段的雨—水—沙关系,定量计算了不同时段的水沙衰减量以及由于雨水衰减影响和水土保持影响的减沙量所占比重。针对临沂的实际情况,应继续加强水土保持工作,实施流域综合治理。

沂河下游滩地稳定性分析及防护措施

河道边坡稳定性直接关系到河道安全与否,不稳定的边坡可能造成滑坡、塌方甚至决堤,后果严重,因此边坡稳定性分析至关重要。影响边坡稳定性因素很多,也非常复杂,主要是河床地质构造、水流因素以及人类活动等因素相互作用的结果。近年来,许多学者对边坡稳定安全系数影响因素进行了大量研究。本文在已有工作的基础上,主要研究了不同水位对沂河下游西蔡段土体岸坡安全系数的影响,并提出边坡防护处理措施。

果树滴灌系统的运行管理

滴灌是一种先进的节水灌溉方式 ,在果园应用可取得显著的生态经济效益。本文详细地介绍了滴灌系统的组成、灌溉制度、施肥、检查、冲洗及使用效果。

不同沟灌方式棉花的水氮耦合效应

研究了交替隔沟灌溉(AFI)、常规沟灌(CFI)、固定隔沟灌溉(FFI)下棉花的水氮耦合效应,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区沟灌试验.结果表明:在施氮量56.2～95.2kgN·hm-2范围内,棉花产量与施氮量呈显著正相关,在施氮量95.2～134.2kg N·hm-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00mm范围内,棉花产量与灌水量呈显著正相关,在灌水量160.00～218.48mm范围内变化不明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的产量差异不显著,CFI平均比FFI高9.15%.在56.2～122.8kgN·hm-2范围内,棉花水分利用效率(WUE)与施氮量呈显著正相关,在122.8～134.2kgN·hm-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00mm范围内,棉花WUE与灌水量呈显著负相关,在灌水量160.00～218.48mm范围内,棉花WUE无明显变化;不同施氮量和灌水量情况下,CFI与AFI的WUE差异不显著,CFI平均比FFI高9.01%.施氮量56.2～134.2kgN·hm-2范围内,棉花氮素利用效率(NUE)与施氮量呈显著负相关;在灌水量37.52～160.00mm范围内,棉花NUE与灌水量呈显著正相关,在160.00～218.48mm范围内变化明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的NUE差异不显著,FFI则平均比CFI低6.34%.根据大田沟灌棉花的水氮耦合效应,以棉花产量、WUE、NUE的优化管理为目标,提出了不同沟灌方式水氮高效利用策略.