基于HJ-CCD数据和决策树法的干旱半干旱灌区土地利用分类

为了实现干旱半干旱灌区地表信息低成本、高效率的动态监测,利用HJ-CCD数据的多时相和多光谱信息,探讨了平罗县土地利用遥感分类方法。首先建立研究区内典型地物的NDVI时间序列曲线,提取反映该区物候模式的时序特征参数;然后对土壤信息丰富的3月份多光谱影像进行主成分变换,选取第1主成分(PC1)作为光谱特征参数,最后基于分类回归树(classification and regression tree,CART)算法进行决策树监督分类。总体分类精度达到92.26%,Kappa系数为0.91,比最大似然法分类结果精度提高了2.58%。研究表明:构建的NDVI时间序列曲线对研究区内的地类具有较强的代表性,提取的时间维和光谱维的分类参数对各地类均有很好地区分性,CART决策树算法分类结果清晰准确且精度较高。该方法为HJ小卫星在干旱半干旱区等区域的深入应用提供科学依据和实证基础。

干旱灌区冬小麦根系的生长冗余

采用管栽试验通过人为去除根系的方法对甘肃河西绿洲灌区2个冬小麦品种根系的形态特征及根系与地上部分的关系进行了研究。结果表明:去除根系的冬小麦的前期生长受到一定程度的限制,与对照相比,其根冠比及其它根系指标均有所下降,且根系去除程度越大降低幅度越大;生长后期小麦根系出现了超补偿效应;成熟期,去除1/4根系和去除1/2根系处理的冬小麦无论是主茎还是分蘖的穗长、穗质量、穗粒数、粒质量等均比对照增加;但前者主茎各项指标的增幅较大,而后者分蘖的各项指标增幅较大。初步确定冬小麦在充分灌溉条件下至少有1/4的根系是冗余的。

干旱灌区水盐动态模拟与实验研究

根据甘肃省河西走廊疏勒河流域灌区节水灌溉条件下的土壤水盐变化野外和室内实验成果及分析,建立相应的水盐动态模拟数学模型。经过数值模拟计算,得出在一定的灌水方案下的土壤盐分分布状况以及脱盐状况,并对适宜本地区特点的水盐调控措施进行了初步探讨。

干旱灌区地下水位动态变化及驱动因素分析

地下水作为干旱区的主要水源,研究其变化规律及其驱动因素对水资源的可持续利用具有重要意义。本文根据玛纳斯河流域典型灌区147团1996-2010年的地下水位监测资料,采用水均衡法对灌区地下水动态变化特征进行分析,并采用主成分分析法分析了影响地下水位变化的驱动因子。结果表明:该地区地下水动态处于正均衡状态,均衡差为246.322万m3/a,地下水年内、年际变化的趋势都逐渐减小。人为因素的影响占64%,比自然因素对该地区地下水位变化的影响大,其中灌水量和开采量是影响该地区地下水埋深的主要因子,它们的荷载分别为0.945和0.930。

塔里木盆地干旱灌区的地膜冬小麦研究

１９９６年～１９９８年度在塔里木盆地干旱灌区进行冬小麦地膜覆盖栽培试验，结果表明具有显著的增产、节水效果和较好的经济效益，需要加快发展。在干旱灌区独特的生态环境下地膜穴播栽培，适播和晚播均较同期露地播种增产，随播期推迟增产幅度上升，可使晚茬赶正茬。冬小麦适宜选用多穗型品种。

基于生态的新疆干旱灌区水资源的优化配置

针对新疆干旱灌区水资源匮乏、降雨稀少、生态环境脆弱的现实,本文建立了基于生态水资源优化配置的基本原则、优化配置模型流程图和以生态需水满足度最大为生态目标、区域经济效益最大为经济目标、各子区域人均净效益变化率的均方差最小为社会目标的多目标水资源优化配置模型,在此基础上以阿拉尔灌区为研究区,建立灌区节点图,并根据数学模型进行归一化处理,加权求得综合配置目标,采用MATLAB软件计算出该灌区水资源优化配置方案,最后得到阿拉尔灌区的供水及配水方案:灌区地表水、地下水、其他可利用水供水比例为92.1∶6.4∶1.5,生态、生产、生活配水量比例为27∶71.1∶1.9。计算结果与实际值基本吻合,表明上述优化配置模型可靠可为同类地区生态环境保护及水资源优化配置提供参考。

干旱灌区固定道耕作对土壤水热效应及春小麦产量的影响

为提高干旱灌区小麦节水生产技术,依托2005年开始的定位试验,以传统耕作（CT）为对照,对固定道平作（ZT）和固定道垄作（PRB）下土壤温度、土壤水分和春小麦产量的变化进行了分析。结果表明,PRB可增加0~80cm土层土壤水分含量,小麦出苗期至收获期不同土层土壤含水量为PRB〉ZT〉CT。在小麦播种期至出苗期,PRB土壤升温较慢,拔节期至收获期0~15cm土层土壤温度变化趋势为PRB〉ZT〉CT。随着种植年限的增加,PRB保护性耕作对小麦具有明显的增产效应,穗粒数的增加是其增产的主要因素。PRB和ZT处理4年平均水分利用效率分别比对照提高了46.88%和12.96%。PRB处理节水增产效果明显,可作为干旱灌区小麦节水栽培新技术进行推广。

干旱灌区封闭型和开敞型水文地质单元的水盐动态监测研究

通过对甘肃景电二期灌区地下水盐运移的连续监测资料的分析,研究了干旱灌区内封闭型水文地质单元和开敞型水文地质单元的地下水盐演化运移的态势。研究表明:干旱灌区内不同水文地质单元的水盐演化和运移均受控于灌区内的人工灌溉和土壤水入渗-蒸发过程,区域水盐的运移总体呈径流滞缓、局部水盐积累的特点。开敞型水文地质单元地下水盐呈振荡型变化,封闭型水文地质单元的汇水聚盐带地下水矿化度和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,是灌区内土壤次生盐碱化形成的主要原因。

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置,同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区的水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.

干旱灌区次生盐渍化土壤红花配方施肥研究

在干旱次生盐渍化土壤条件下,采用"3414"配方施肥方案,研究了氮、磷、钾配施对红花产量构成因子的影响。结果表明,配方施肥对红花株高、分枝高、单株花球数、花冠和籽粒产量均有显著影响,其中以配施N 180kg/hm2、P 90kg/hm2、K 120kg/hm2的处理N2P2K2红花花冠和籽粒产量最高。分别对红花花冠产量和红花籽粒产量与氮、磷、钾肥料的相关性进行回归分析,均达到显著水平。在干旱灌区次生盐渍化土壤上,红花花冠理论最高产量为667.98kg/hm2,最佳施肥量为N 150.59kg/hm2、P2O593.09kg/hm2、K2O 98.75kg/hm2;红花籽粒理论最高产量为2 644.47kg/hm2,最佳施肥量为N 169.50kg/hm2、P2O594.60kg/hm2、K2O 102.75kg/hm2。

干旱灌区农田土壤水盐分布特征及其对地下水响应

灌区土壤水盐迁移特征是影响土壤次生盐渍化与作物产量的重要因素。以内蒙古河套灌区义长灌域典型试验区为研究对象,根据2013年野外实测资料,分析了试验区0~150 cm土壤剖面含水率、含盐量、各离子含量的时空分布规律及水盐相关性。分析表明:土壤水、盐含量受多重因素影响,浅层土壤水、盐含量受灌溉和蒸发影响较大,属于强变异,季节性变化特征明显,随土层深度的增大,受控于地下水埋深,土壤含水率、含盐量变异性由强变弱;土壤含盐量与地下水埋深、土壤含水率成反比,与各离子含量成正比,盐分组成中阴离子以HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)为主、阳离子以Na^(+)、K^(+)为主;受灌溉和气候影响,作物生长期(4-9月)浅层土壤盐分含量增减较为频繁,冻结期受冻结作用影响,土壤盐分呈现上升趋势。因此,加强秋浇期,尤其在冻结之前的排水,对于提升灌区排盐效果和降低农田土壤耕层盐分至关重要。

干旱灌区冬小麦分蘖冗余的研究

通过人为去除分蘖(设处理A:于抽穗前期去除所有分蘖;B:于抽穗前期去除平均分蘖的1/3;C:于抽穗前期去除平均分蘖的1/2;D:于抽穗前期去除主茎,留侧茎及其余分蘖;E:对照)的方法对甘肃省河西绿洲灌区两个冬小麦品种的产量构成因子进行研究。结果表明:处理B和处理D两个冬小麦品种的总生物量和有效分蘖生物量均比相应对照高;各处理主茎的穗长、穗重、穗粒数和粒重与对照相比均以处理A最大,但均无显著性差异,而分蘖的穗长、穗重、穗粒数和粒重处理B和处理D均比相应对照大,处理A和处理C均比相应对照小。初步肯定冬小麦至少有1/3的分蘖是冗余的。

适用于半干旱灌区某次配水的优化模型

介绍两种适用于半干旱灌区某次配水的实用优化模型.第一种以作物水分生产函数为基础,以全灌区净灌溉增产值最大为目标函数;第二种根据灌溉管理部门的要求,以某次灌水全灌区的水费收入最高为目标函数.这二种配水模型用陕西省洛惠渠灌区1989、1990年夏灌的实际用水资料进行了验证.

干旱灌区轮灌方式下的田间土壤水盐运移模拟研究

针对干旱田间灌溉时水盐运移的动态特殊性,从甘肃景电灌区中选取典型试验点,构建基于HYDRUS-2D模型模拟田间土壤的水盐运移,研究了定额间歇性灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试验,各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降,土壤盐分峰值缓慢下移,耕作层土壤脱盐趋势明显。各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下,交替发生了脱盐和积盐现象。土壤在轮灌期为盐分流失的过程,在停灌期为积盐的过程。灌溉和蒸散发作用是影响干旱灌区田间土壤水盐变迁的重要原因。

新疆干旱灌区水稻品种(系)产量与品质关系的研究

以19份水稻品种(系)为试验材料,考察了15个主要产量性状与品质性状,并对其进行了相关性分析、主成分分析和通径分析。结果表明:参试的水稻品种(系)产量与单穴穗数、单穴穗粒数、结实率、谷/草比、穗长、二次枝梗数和蛋白质含量存在显著或极显著相关。主成分分析表明,前5个主成分累积贡献率达85.13%,第1主成分方差贡献率最大,因子包括:单穴穗粒数、二次枝梗数、单穴穗粒数、结实率和产量。通径分析表明,单穴穗粒数、结实率、单穴穗数对产量的直接作用最大,但三者在制约的同时,也是其他性状影响产量的主要因素。本研究利用相关性分析、主成分分析和通径分析等多元统计方法,对水稻产量性状与品质性状进行综合分析,以期为亲本选配、后代选择提供理论依据。

干旱灌区灌水方式对田间土壤脱盐效果的模拟研究

为探究干旱灌区不同灌水方式下的田间土壤脱盐效果,通过构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟并分析了试验区土壤水盐的垂直运移过程和规律。结果表明,灌溉入渗对土体盐分的淋洗作用明显,灌水定额在4 000～6 000m3/hm2范围内的土壤脱盐效率较高;轮灌第一次的灌溉水量控制在使田间0～100cm土层含水率达到饱和即可,在后几轮灌溉过程中逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分;在轮灌间隔为12d,轮灌次数为3次的条件下,灌水定额控制在5 200～6 000m3/hm2范围内的灌溉方案可使田间0～100cm土层含盐量达0.98%～1.13%,满足设计含盐量为1.2%的脱盐标准,达到设计干旱灌区脱盐灌水制度的目的。模拟结果可为干旱灌区的水土资源保护和可持续利用提供决策依据。

库车干旱灌区农作物生产潜力分析及开发利用

对库车干旱灌区主要农作物的生产潜力分析表明 ,光合产量是实际产量的 5倍～ 8倍 ,灌溉产量是实际产量的 3倍～ 5倍 ,限制生产潜力发挥的主要因素是干旱少雨和地力低下 ,在保证灌溉的前提下 ,改良土壤和提高管理水平等农业综合技术 ,可使目前农作物产量提高 2倍～ 4.6倍。

干旱灌区盐碱地形成及改良利用区划综述

一直以来,干旱灌区盐碱地形成机理研究、盐碱地改良利用研究是干旱灌区盐碱地研究的主要内容。本文比较系统地阐述了盐碱地形成的影响因素、近年来国内干旱灌区水盐运动机理研究概况,并对盐碱地改良利用方法作了比较全面的总结,对盐碱地的合理开发利用和改良实践中所用的一些区划方法做了综合阐述。

内陆干旱灌区优化配水模型及管理模式

从新疆生产实际需要和灌区现状出发,针对灌区灌溉方式、种植面积改变后,渠系水量如何分配及先进的灌溉节水技术推广难等问题,围绕灌溉渠系优化配水模型及灌区现代化管理模式两方面内容开展研究,构建了多种作物同时灌溉,基于遗传算法的渠系优化配水模型,探讨了适应市场经济、利于推广的新型灌区管理模式,为今后节水方向和政府决策提供依据。