渗灌防堵节水技术的优势及应用

从2003年开始，在阳曲县温室蔬菜生产中示范推广了土壤亚表层渗灌防堵技术，结合温室渗灌试验，总结了渗灌技术的优势及其应用效果，以促进该项技术在保护地中的推广应用。     

松嫩平原盐碱化草地消融期土壤水盐运移特征

研究了松嫩盐碱化草地消融期盐碱裸地和羊草草地土壤剖面水盐变化.结果表明,土壤消融过程中,冻结层双向融化,上层消融速度快于下层,盐碱裸地消融速度快于羊草草地;强烈的水分蒸发引起表层土壤(0~20 cm)水分损失严重,引发深层盐分向上迁移,在冻结期潜在积盐的基础上,形成春季表层土壤的“爆发式”积盐.与羊草草地相比,盐碱裸地表层积盐更为强烈,盐分来源于较深的土壤剖面.     

天然盐碱化湿地土壤水分扩散率的分析

运用水平土柱入渗法模拟研究了盐碱化湿地土壤的水分扩散过程以及水分扩散率和土壤含水量之间的关系,结果表明：盐碱化可降低土壤的水分渗透性能,湿地10～20 cm内土层水分渗透速度较其它两层小得多,下部土壤层次的水分扩散率高于上部土壤层,湿地土壤水扩散率随土壤含水量的增加呈指数增长变化的趋势,且表层土壤的增长曲线相对较陡.     

大棚土壤水分吸力研究

主要研究了黑龙江省哈尔滨市一定点大棚内,其土壤水吸力的动态变化。研究表明：０！３０ｃｍ层次大棚土壤吸力底层大于表层,表明土壤水分运动方向是多底层流向表层,水吸力在１００￣４００×１０＾２Ｐａ时,土壤水分处理田间持水量到毛管断裂含量之间,水分有效性最大。但受人灌水方式的影响,这种情况只占水分状况的４１．８％,其余水分状况或多或少,表明大棚土壤地水分状况不理想。水吸力在４￣１０月份的生长期内呈周期性变     

渗灌高效节水灌溉实验研究

渗灌是压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式自下而上湿润其周围土壤。渗灌通过充分满足作物生长的需水要求,还能够充分利用水、气、肥、温,使土壤疏松,改善土壤结构,适合于植物生长需求,提高产品综合经济效益。在张掖市党寨乡特定的自然气候条件下,通过渗灌和漫灌两种灌溉方法,进行对西红柿、苦瓜等蔬菜瓜果进行灌溉对比实验研究。     

木麻黄人工林生态系统土壤呼吸的日变化

在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100Automated Soll CO2 Flux System法进行了土壤呼吸、温度、气温和水分的日动态测量.测定结果表明:不同林龄木麻黄纯林气温、地表温度、5cm土壤温度、土壤表层含水量等气象因子和土壤呼吸的日动态都呈单峰曲线,但峰值出现的时间不同;土壤温度和水分是影响土壤呼吸的关键因子,因此夏季呼吸速率大于冬季.     

大棚土壤水吸力研究

主要研究了黑龙江省哈尔滨市一定点大棚内，其土壤水吸力的动态变化．研究表明：０～３０ｃｍ层次大棚土壤水吸力底层大于表层，表明土壤水分运动方向是从底层流向表层．水吸力在１００～４００×１０２Ｐａ时，土壤水分处于田间持水量到毛管断裂含水量之间，水分有效性最大．但受人工灌水方式的影响，这种情况只占水分状况的４１．８％，其余水分状况或多或少，表明大棚土壤的水分状况不理想．水吸力在４～１０月份的生长期内呈周期性变化．     

荒漠地区地表藻类的生态功能

 藻类在地球上的分布极为广泛,即使在降水量少、温差大、辐射强的荒漠地区也存在。在荒漠地区,植被的生长受到限制,藻类则在漫长的进化过程中形成了一套对极端环境的适应机制,被认为是荒漠表层土中的主要生产者。在干旱的荒漠地区,藻类能够利用土壤表层暂时可用的水分快速生长,与真菌等异养微生物、土壤粒子相互作用,在土壤表层形成几毫米厚土壤有机复合体即土壤生物结皮。土壤结皮能够在植被稀疏分布地区的土壤表层形成一个连续的光合层,在一些干旱区域这些光合层的分布甚至能够达到70%。藻类的存在促进了生物结皮的形成及演替,并且通过生物结皮自身的生理和代谢方式改变周围的微环境,增加荒漠生态系统的稳定性。     

砂土夹层的阻水减渗机制及合理埋深

土壤中设置砂层将起到阻水减渗的作用,使大部分土壤水分滞留在砂层在上的细质土层中,这是近年来提出的较为有前途的建筑减渗防渗措施。从物理角度和土壤能量观点分析了砂层在土壤中的阻水减渗性;同时从建筑防渗角度对砂层最优埋深作了分析,给出了表层土壤的水分分布的解析解。     

青海湖湖滨土壤地表盐分总量及主要河流盐分含量的研究

通过对湖区主要河流和地表盐分总量的研究表明：湖区盐分积聚主要受到干燥气候、太阳辐射而导致的水分的大量蒸发的影响。在强烈的水分蒸发作用下，水体表面盐分有所增高，且灌溉不当同样能引起土壤表层盐分的积聚，而发生次生盐溃化现象。可见对于湖区的农牧业生产来说，加强农田的科学管理、努力减少水分的蒸发，保护地表植被、选择先例的地表覆盖物、推广节水灌溉、废除漫灌、确立规范的农田管理措施是防止湖区土壤次生盐渍化的关键。     

塑料暗管排灌对麦田土壤水分调控的试验研究

针对江苏淮北地区冬小麦既要灌溉又要排水的生产实际,探索塑料暗管排水和渗灌的效果,试验结果表明,塑料暗管在小麦生育期间通过有控制的灌溉和排水,能起到保墒、增温、节水和降渍的作用,小麦增产增值效果显著。     

暗管排降对小麦养 分、干物质、籽粒产量及品质的影响

着重探讨了南方不同生态类型圩区农田埋设塑料暗管对小麦地上部分矿质营养吸收、干物质累积和分配、产量及品质的影响。试验结果表明：农田埋设塑料暗管排水能显著提高麦株地上部分对Ｎ、Ｐ,Ｋ矿质营养元素的吸收,促进小麦各生育期尤其是拔节孕穗期地上部分干物质累积,小麦增产幅度达到２０．３％￣５３．３％,并能提高籽粒蛋白质和氨基酸含量,改善小麦籽粒的品质。     

运城市冬小麦优化灌溉制度的研究

通过制定优化灌溉制度的基本参数和计算机决策系统,对冬小麦的产量与土壤水分及耗水量关系进行了模拟计算,得出了运城市冬小麦不同水文年型的优化灌溉制度。     

滴灌条件下土壤渗流数值模拟研究

基于弹性不稳定渗流过程的基本特征,考虑了土壤及水的压缩性影响,建立了单点源滴灌条件下渗流微分方程,根据数值计算方法可以模拟不同灌溉时间及滴头流量条件下土壤水头分布和润湿锋距离。计算结果表明:随着滴头流量的增大和灌溉时间的延长,土壤压降漏斗前缘不断向外扩展;在相同的滴头流量条件下,润湿锋距离增加的幅度随着灌溉时间的延长而减小。     

不同灌水方式对冬小麦耗水与产量的影响

以冬小麦品种科师22为材料,在田间条件下研究了不同灌水处理对土壤水分变化规律和小麦产量的影响。试验结果表明：不同灌溉处理下,冬小麦的耗水量、耗水系数、产量不同。干旱处理的耗水系数最低。相同灌水次数下,随灌水总量增加,耗水系数、耗水量增大;相同灌水量条件下,少量多次灌溉方式的耗水量、耗水系数则降低。不同灌水处理间冬小麦的产量存在极显著差异,灌水各处理的产量均极显著高于早处理（不灌水）的产量。冬小麦灌溉水利用效率随灌水量的加大而下降。相同灌水量下,分期灌溉有利于提高冬小麦产量和水分利用效率。     

垂直一维入渗土壤水分分布与入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立垂直一维入渗土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-2D软件进行求解,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型和方法对一定灌水技术要素组合下土壤水分分布和入渗特性进行数值模拟,结果表明:土壤质地、容重、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响微弱.土壤质地和容重对土壤含水率变化和累积入渗量影响较大,入渗水头和土壤初始含水率对土壤含水率变化和累积入渗量影响较小.     

绿洲地带非均质土层分界面处土壤水分布特征

在研究沙漠边缘绿洲地带水分运移的过程中，发现了包气带非均质土层界面处，土壤水分布不连续性的特征。其原因是土壤水运动是在相应的基质势梯度作用下发生的，而并不需要对应的含水量梯度。这在研究田间含水量的植物根区的土壤水流、降雨入渗和灌溉水入渗补给地下水和河渠水入渗补给地下水机理领域中均具有重要意义。在实际工作中，必须区分饱和状态与饱和状态水流运动特征，否则会造成不应有的误解和错误。     

CCI土壤湿度产品在中国区的降尺度与融合研究

以欧洲航天局主/被动微波遥感融合的土壤湿度产品数据为主要数据源,结合地表参数、亮度温度、土壤质地、地形、降雨等辅助数据,提出基于移动窗口的线性、非线性联合的土壤湿度降尺度模型,对中国区域2003年1—12月的CCI土壤湿度产品数据进行降尺度,提高CCI土壤湿度数据的空间分辨率,使其更适用于农业、水文模拟等精细尺度的应用要求。为了克服CCI数据冬季缺失较多的情况,利用第3代再分析资料ERA-Interim表层土壤湿度的降尺度和重采样结果与之进行融合,生成空间覆盖完整的2003—2013年中国区月1 km土壤湿度数据集,并利用站点实测数据集对其进行了验证。结果表明,依据主/被动微波融合CCI、ERA-Interim再分析土壤湿度数据以及辅助数据的基于移动窗口和线性非线性集成的中国区地表土壤湿度降尺度和融合方法,提高了CCI土壤湿度数据集的空间分辨率和空间覆盖,同时还一定程度上提高了土壤湿度的估算精度。     

南阳膨胀土裂隙扩展及室内降雨入渗实验研究

膨胀土在含水量降低时发生干缩开裂,给工程带来了极大的危害,其中降雨条件下裂隙膨胀土渗流问题是一
个典型的膨胀土工程问题。制备6 个相同的南阳重塑膨胀土样,在相同的环境下分别脱湿96,79,63,48,39,30 h,通
过数码拍照得到不同时刻试样表面裂隙图片,通过分析得到试样表面裂隙率;为了衡量裂隙在深部方向的发育情况,
使用煤油进行渗透实验,得到煤油入渗系数与脱湿时间、平均含水率、表面裂隙率的关系曲线;在油渗实验结束后进行
室内模拟降雨入渗实验,得到裂隙膨胀土入渗率的变化规律。通过对实验数据整理分析发现试样脱湿时间、试样平均
含水率、试样表面裂隙率、煤油入渗系数、降雨入渗实验径流开始时间、试样入渗率之间有良好的相互关系,降雨入渗
实验初期入渗率较大,入渗率随时间衰减很快,在15 min 内降低了两个数量级,脱湿时间越长的样初期入渗率越高,
衰减的也越快;入渗率在较短的时间内就开始趋于稳定,稳定后的入渗率随试样表面裂隙率线性增长,增长到一个峰
值后迅速降低。     

紫色土丘陵区典型林地土壤温室气体释放研究

采用动态-密闭气室法(LI-6400-09)对紫色土丘陵区三种典型林地土壤温室气体释放进行连续测定.结果表明,温度是影响土壤呼吸的关键因子,各林地土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关,都随温度呈指数增长.在温度较低的冬春季,土壤湿度对土壤呼吸的影响不明显,温度较高的夏季土壤湿度与林地(桤树,柏树)土壤呼吸速率呈显著性抛物线相关(p＜0.05);三种林地中,针叶林柏树林地土壤呼吸与土壤湿度相关性最好,当土壤含水量＜25%时,随着湿度的增加,土壤呼吸速率逐渐增大,之后随着湿度的增大,土壤呼吸速率逐渐减小.各季节的日变化规律表现不一致,冬春两季各林地土壤呼吸都和土壤温度的日变化趋势保持一致,表现为先升后减的趋势;夏秋两季,因为较高的土壤温度和表层土壤相对湿度的剧烈波动,各林地土壤呼吸日变化呈现不规则波动.