黄土高原旱塬地冬小麦水分生产潜力与土壤水分动态的模拟研究

在EPIC模型介绍和模拟精度验证的基础上,利用EPIC模型对黄土高原旱塬地冬小麦水分生产潜力和土壤水分动态进行了中期(12a)和长期(30a)评价定量模拟研究。结果表明:(1)在12a实时气象条件下的模拟时段内,旱塬地小麦水分生产潜力随降水量变化呈现波动性降低趋势,3m土层土壤有效含水量也表现为剧烈波动性和逐渐下降趋势,土壤干燥化趋势明显;(2)在30a模拟气象条件下的模拟时段内,旱塬地小麦水分生产潜力呈现波动性轻微降低趋势,3m土层土壤有效含水量季节性和年际间波动性显著,但土壤干燥化趋势并不明显;(3)综合分析认为,在降水量减少幅度不显著的情况下,旱塬地麦田土壤干燥化只是一种短期现象,不会导致长期性土壤强烈干燥化现象发生,但产量随降水量变化的波动性不可避免。

黄土高原不同类型旱区苜蓿草地水分生产潜力与土壤干燥化效应模拟

在模型验证和数据库组建基础上,用WinEPIC模型定量模拟研究了黄土高原半湿润区长武、半干旱区固原和半干旱偏旱区海原20～30年内苜蓿草地水分生产潜力、10m土层土壤有效含水量和土壤湿度剖面分布特征的动态变化.结果表明:长武、固原和海原苜蓿草地水分生产潜力模拟值随降水量变化而呈现波动性降低趋势,其平均值分别为8.81、3.83和2.48t.hm-2;长武、固原和海原苜蓿草地10m土层逐月土壤有效含水量模拟值均呈现明显的波动性降低趋势,模拟初期,4～8年生苜蓿草地土壤干燥化趋势十分强烈,此后,随降水量变化长期在较低水平上波动;随着苜蓿生长年限的延长,苜蓿草地土壤干层逐年加深、加厚,长武、固原和海原土壤干层分布深度达到10m所需时间依次为6、6和4年,此后苜蓿草地降水渗深以下土层长期维持较为稳定的干燥化状态;苜蓿草地水分持续利用的合理年限为半湿润区8～10年,半干旱区6～8年,半干旱偏旱区4～6年.

北方农牧交错带农田水分生产潜力开发研究进展与思考

不合理的土地利用方式与利用强度导致农业用水不合理是造成北方农牧交错带生态退化的重要原因,适度开发利用农田水分是当前发展农业生产和重建生态系统的关键。分析了农田水分研究进展、农田水分生产潜力研究进展及当前农田水分生产潜力开发面临的新形势与新任务,提出要遵循适度原则合理开发利用北方农牧交错带农田水分生产潜力。初步辨识了农田水分生产潜力适度开发的基本内涵,提出了北方农牧交错带农田水分生产潜力适度开发的研究框架与关键科学命题。当前,要遵循农田水分适度开发的思想指导当地农业生产,恢复生态,促进北方农牧交错带的可持续发展。

黄土高原南部旱塬地苜蓿水分生产潜力模拟研究

应用EPIC模型对黄土高原南部旱塬地苜蓿水分生产潜力进行了长期的模拟研究。结果表明，用EPIC模型中的气象模型模拟的30a降水特征与本地区实际规律较为接近。30a降水模拟值和13a实际值的多年平均值相对误差为1．53％、标准差误差为1．86％，变异系数误差为1．99％；30a苜蓿水分生产潜力模拟值在2．018～17．521t／hm^2。平均值为7．7t／hm^2。模拟试验前5a，年均干旱胁迫日数较少，仅为10．2d，苜蓿生水产潜力值较高且波动平稳。模拟试验后25a，年干旱胁迫日数增加为123，1d，苜蓿水分生产潜力值较低且随年降雨量的丰缺而变化。苜蓿水分生产潜力长期模拟试验结果说明了该区降水无法满足苜蓿长期稳定维持较高生产力的水分要求。

黄土半干旱区集水造林地刺槐的林木生产力和水分生产潜力

通过计算分析集水造林条件下刺槐林的林木生产力和水分生产潜力,结果表明:林分群体的水分生产效率,特别是蒸腾和蒸散的水分生产效率,随密度的增大呈对数递减趋势;低密度拍光处理林分的理论潜在开发潜力可达90%以上,基本达到了目前技术经济水平条件下当地刺槐的最大生产能力,是今后径流林业的发展方向.

青海大通退耕还林工程区林木生产力和水分生产潜力研究

为明确青海大通退耕还林工程建设发展方向,2002年至2003年,通过对青海省大通县20世纪80年代退耕还林后,现存人工林群落标准地调查和解析木分析,研究了青杨灌木混交林、白桦云杉混交林、落叶松纯林、紫果云杉纯林、白桦纯林等5种类型的林木生产力和林木水分生产潜力.结果表明,研究地区的植物气候生产潜力约为8462kg(hm2·a),2100～3333株hm2密度的青杨灌木混交林、白桦纯林、紫果云杉纯林和白桦云杉混交林的生产力指标可作为该地区常规造林技术条件下乔木成林的现实生物量生产潜力标准.其中,紫果云杉纯林和白桦纯林成林的现实潜在水分生产率分别为17.22和22.14kg(hm2·mm·a),青杨灌木混交林和白桦云杉混交林成林的现实潜在水分生产率分别为21.14和19.09kg(hm2·mm·a).表明上述类型的造林模式是今后退耕还林工程建设的发展方向.

武川旱农试区农田水分生产潜力研究

运用田间定位试验、高产地块调查及理论公式测算等多角度方法，对半干旱偏旱地区─—内蒙武川的农田水分生产潜力进行了研究，并对作物产量与气象因子、施肥条件及水分利用率的定量关系进行了探讨。结果表明；该地区限制农作物产量的主要因子是降水分布状况与养分供应不足，不同类型耕地的水分生产潜力相差甚大，近期约有２０％的潜力，远期约有１倍左右的潜力。

中国北方旱区农田水分生产潜力增进研究

基于旱区范围扩大、旱情加剧的干旱趋势 ,以及水分生产潜力是变量而非常量的认识 ,提出“借助科学技术进步 ,强化对农田作物以水肥为主体的生活因素的调控力度 ,增进水分生产潜力 ,奠定旱区农业可持续发展的基础”的见解。进而提出现阶段中国北方旱区农田水分生产潜力增进的技术途径 。

不同降水年型对马铃薯水分利用效率及水分生产潜力开发的影响—以武川县为例

基于田间试验数据,研究降水对武川县马铃薯水分利用效率及水分生产潜力的影响,为农牧交错带马铃薯产业可持续发展与生态建设提供科学依据。试验采用由低到高11个不同肥力梯度处理,测量马铃薯每个生育期内耗水量及产量,应用农业生态区域法计算当地马铃薯水分生产潜力。研究表明:丰水年(2008)旱平地马铃薯水分利用效率平均值为48.3 kg/hm2.mm,而旱坡地只有36.8 kg/hm2.mm,平地水分利用效率是坡地的1.3倍。枯水年(2009)旱平地水分利用效率平均为33.3kg/hm.2mm,旱坡地平均为22.1kg/hm.2mm,平地水分利用效率是坡地的1.5倍。2008年马铃薯水分生产潜力为5079.8kg/hm(2干物质),2009年为4146.8kg/hm(2干物质)。丰水年旱平地马铃薯平均开发度为76%,旱坡地为46%。合理配合水肥及田间管理,会使武川县马铃薯生产具有一定的提高潜力。

半湿润偏旱区农田水分生产潜力的测定

根据“八五”期间寿阳旱农试区以无肥、低肥、中肥、高肥和超高肥为基本处理的玉米、谷子和大豆作物的农田水分生产潜力田区定位试验和控制水分条件下的辅助试验，认为：（１）１９９２～１９９４年，上述三作物的最高产量均出现在高肥区，产量与施氮量之间呈现抛物线关系；（２）三作物的水分利用效率随水分满足率的提高而增大，它们之间大致遵循对数曲线变化。根据试验资料，拟合了潜在水分利用效率与水分满足率的经验式，并依此建立了适用于半湿润偏旱区的作物水分生产潜力模式。

莱阳旱地冬小麦水分生产潜力分析与高产对策

通过对莱阳旱地冬小麦水分生产潜力与高产对策分析研究表明；旱地小麦水分的生产潜力还很大，通过合理施肥、耕作及栽培管理措施，可充分发挥水分增产潜力，从而实现旱地冬小麦持续增产。

北方旱农区小麦水分生产潜力模拟研究

以北方旱农区为研究区域 ,利用作物生长模型CERES -Wheat模拟了北方旱农区小麦的水分生产潜力值 ,得出小麦田间水平和区域水平的潜力值 ,用地理信息系统 (GIS)软件ArcView在北方旱农类型图上展示模拟结果 ,分析了小麦潜力值的空间分布规律。研究得出以下几点结论 :总体上北方旱农区作物生产潜力很大 ,但潜力分布不平衡 ,从西北向东北、由北向南潜力值逐渐增大 ,小麦田间水平水分生产潜力多年平均值为2827kg/hm2～7025kg/hm2;不同旱农类型区之间作物水分生产潜力存在明显的差异 ,总的趋势是湿润程度越高的区域 ,水分潜力值越大 ,小麦潜力值大小排序基本是 :半湿润区>半湿润偏旱区>半干旱区>半干旱偏旱区>干旱区 ,同一区域不同作物的潜力值大小排序基本是 :冬小麦>

宁南半干旱黄土丘陵区春小麦水分生产潜力及开发对策研究

通过定位试验和大面积测产调查资料分析证明；宁南半干旱黄土丘陵区春小麦在自然降水条件下，亩产最高可达２７３ｋｇ，实际平均产量不足其５０％，尚有较大潜力可挖。影响春小麦生产力的主要因素是农田休闲期降水量和春小麦物候年降水量。土壤肥力不高是影响春小麦生产力的又一重要因素。提高春小麦水分潜力的技术途径：①采取有效措施提高农田休闲期降水的有效利用率；②增施化肥，大力开辟有机肥源，应用综合技术，多途径培肥土壤，从根本上为春小麦生产力发挥创造良好的土壤环境。

半干旱黄土丘陵区柠条林水分生产力和土壤干燥化效应模拟研究

建立固原半干旱丘陵区WinEPIC模型土壤数据库、气象数据库,修订柠条作物参数,验证模型的精度及在该区适应性,在此基础上对黄土高原丘陵区柠条林地水分生产力和9 m土层土壤有效含水量进行30 a长期动态模拟研究。结果表明,前10 a柠条生长主要依靠土壤储水和降水,水分生产潜力稳定且无水分胁迫,但已出现土壤干层;生长10 a以后随着柠条根系的下伸,土壤水分亏缺加剧,水分生产力随降水量变化呈波动性下降趋势。9m土层逐月土壤有效含水量均呈现明显的波动性降低趋势。模拟柠条生长初期（1-10 a）9 m土层土壤有效含水量以101.0 mm/a的速度递减,此后长期在较低水平上随降水量变化而波动。由此得出,固原丘陵区柠条水分持续利用的合理年限为10 a左右。

青海大通退耕还林地林分水分生产力研究

为了解青海东部黄土高原寒区退耕还林地人工林的水分生产力水平，2001～2003年对青海省大通县退耕还林的人工林进行了群落蒸散测算、标准地生物量调查和解析木分析。并研究了青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、华北落叶松纯林、紫果云杉纯林、白桦纯林等11种林分类型退耕还林人工林的林木水分生产力。结果表明：1）3000株／hm^2左右密度的林分是该区较为适宜的造林密度标准；2）在目前的技术经济水平条件下，2100～3333株／hm^2密度的青杨灌木混交林成林、白桦纯林、紫果云杉纯林和白桦紫果云杉混交林水：分生产效率居所有林分之首，其水分生产力指标可作为该地区常规造林技术条件下乔木成林的水分生产力标准；3）3000株／hm^2左右密度的青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、紫果云杉纯林和白桦纯林成林的水分生产潜力基本达到了目前当地林木的最大生产能力。表明上述林分类型的造林模式可作为今后退耕还林工程和林业生态工程建设的发展方向。

黄土高原旱塬区高产玉米田土壤干燥化与产量波动趋势模拟研究

为研究黄土高原旱作高产玉米田土壤干燥化与产量波动趋势,利用EPIC模型对黄土高原南部旱塬区玉米水分生产潜力和土壤水分动态进行中期(12a)和长期(30a)定量模拟研究。结果表明,在12a实时气象条件下的模拟时段内,旱塬地玉米水分生产潜力随降水量变化呈现波动性降低趋势,3m土层土壤有效含水量也表现为剧烈波动性和逐渐下降趋势,土壤干燥化趋势明显;在30a模拟气象条件下的模拟时段内,旱塬地玉米水分生产潜力呈现明显波动性轻微降低趋势,3m土层土壤有效含水量季节性和年际间波动性剧烈,从长时段看土壤有效含水量呈现略微上升趋势;在降水量减少幅度不显著的情况下,旱塬玉米地土壤干燥化现象只是一种短期过程,通常不会导致长期性土壤强烈干燥化现象发生,但玉米产量随降水量变化的波动性不可避免。

山西旱地农业发展的水问题分析

从山西旱地农业发展的角度,重点认识山西农业的旱情、水情及其规律,简要分析了山西省旱地作物水分生产潜力,提出了旱地农业旱作节水的出路与策略。

陕西气候与农业发展

陕西气候与农业发展吕从中（陕西省气象科学研究所西安·７１００１５）农业是一种生物的自然和经济再生产过程，除社会经济、技术因素外，还受自然环境尤其是气候生态条件的制约，与工业生产相比，除市场风险外，还要承受气候风险，具有明显的地域性、季节性和不稳定性。...