基于多重分形理论的农田土壤特性空间变异性分析

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土壤颗粒含量、土壤容重、饱和含水量、孔隙度等土壤特性的空间变异性.结果表明:土壤容重、孔隙度的分形维数D较大,其空间分布具有较大的随机性,即空间分布的均匀性较好;土壤特性的空间分布具备多重分形特征,多重分形谱的谱宽Δα可以定量表征土壤属性空间分布的不规则特征,饱和含水量的多重分形谱谱宽Δα最大,其空间分布的不规则形最大;大值数据对于砂粒、容重和饱和含水量空间变异性的贡献率较大.因此,多重分形参数可以作为定量反映土壤特性空间变异性的潜在指标.     

基于Noah LSM的河套灌区土壤含水量同化研究

土壤含水量是灌区水资源管理研究中的关键参量,获得时空连续的可靠土壤含水量对灌区水资源管理意义重大。河套灌区是全国三大灌区之一,目前在该区域还没有开展时空连续土壤含水量的同化实验。本文利用地面实测单点土壤含水量数据和遥感反演区域土壤含水量数据,基于Noah LSM模型和集合卡尔曼滤波(En KF)算法的同化方案实现了河套灌区时空连续土壤含水量的单点和区域模拟,并对比分析了同化结果和模型模拟结果。单点同化实验显示,同化结果和模型模拟结果均能反馈出强降雨中的土壤含水量变化,且模型模拟也能较好反应实测值变化,但同化结果比起模型结果更另接近实测值。区域同化实验表明,模型模拟土壤含水量的空间变异性时效果较差,同化结果能明显改善这个问题,整体模拟结果更接近于遥感反演的土壤含水量值。     

控制排水条件下冬小麦水位生产函数的试验研究

为了研究冬小麦地下水埋深与产量的关系,以地下水的降落速度与适宜埋深作为冬小麦排水的调控指标,在蒸渗测坑内进行冬小麦水位调控试验,通过理论分析和数值计算,建立了排水条件下冬小麦水位生产函数;考虑到根层土壤含水量与地下水位的耦合作用对冬小麦产量的影响,提出了用土壤含水量作为修正系数的控制排水条件下冬小麦的水位生产函数.函数...     

疏勒河流域夏季土壤含水量时空变化

以中国西北干旱区的疏勒河流域为研究区,利用MODIS遥感数据、全球陆面数据同化系统和实测数据等,基于遥感反演及统计降尺度方法获取疏勒河流域2001-2017年夏季土壤含水量数据,开展疏勒河流域夏季土壤含水量的时空变化分析.结果表明, 2001-2017年疏勒河流域夏季土壤含水量整体呈上升趋势.流域干流上游和中下游灌区土壤含水量最高.除敦煌灌区及上游高寒区土壤含水量存在不显著下降趋势外,其余区域主要呈上升趋势.夏季土壤含水量呈6月<7月<8月的趋势,且6月土壤含水量的增加趋势最显著.整体来看,流域土壤含水量随海拔升高而增加,耕地土壤含水量普遍高于草地和林地.     

节水灌溉条件下冬小麦生长期田间氮素迁移转化试验

在节水灌溉的条件下,通过田间现场试验测定了冬小麦生长期田间土壤中铵氮、硝态氮含量的动态分布,分析了田间土壤中氮素的迁移转化规律,为合理施肥提供科学依据。试验结果表明,冬小麦耕层中的营养氮素含量以硝态氮为主,约占８５％多,除用施肥的方法为植物生长提供一定的氮素以外,土壤本底的含量,特别是土壤中有机氮矿化后的无机氮也是植物营养氮素的一个重要来源,在节水灌溉的条件下,冬小麦生长季节硝态氮的深层渗漏微乎其微,但是冬小麦收割后根层中仍有大量的硝态氮,如不合理利用会在汛期因大量降水造成肥料的大量流失,并对地下水构成潜在的威胁。     

冬小麦产量的水肥耦合模型

采用五因素五水平二次通用旋转组合设计方案（1/2实施），在盆栽条件下，不同水分状况氮素对冬小麦产量的影响。通过建立回归模型及对其进行解析和寻优分析，得出如下结论：各试验因素对冬小麦籽粒产量影响的大小顺序为土壤含水量>越冬期施氮>拔节期施氮>灌浆期施氮>苗期施氮。施氮关键时期为越冬期、拔节期；苗期施氮和土壤含水量及越冬期施氮和土壤含水量交互效应显著，其中越冬期施氮和土壤含水量比苗期施氮和土壤含水量交互作用更为显著。     

汾河灌区土壤墒情预报经验模型

根据汾河灌区各测站多年实测的土壤含水量资料以及多年的气象资料,分析了该灌区土壤水分变化的规律,建立了土壤墒情顸扳的经验模型,为灌区管理部门用水调度和流域配水提供了依据,为实现适时适量灌溉、充分发挥水资源和灌溉工程的效益、有效调控土壤水分,节水增产、增效益的目的,并为了解和预测灌区旱情分布提供了参考。     

不同土壤含水量对梨枣坐果期生长的影响

以梨枣为研究材料,通过测定不同土壤含水量(分别为田间持水量的80%～85%、65%～70%、50%～55%、35%～40%)下坐果期梨枣叶片中可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和脯氨酸含量的变化来研究不同土壤含水量对梨枣坐果期生长的影响,旨在探索梨枣坐果期生长的适合土壤含水量,达到节水增产的效果。结果表明:随着土壤含水量的下降,坐果期梨枣叶片的可溶性糖含量和脯氨酸含量呈升高趋势,当土壤含水量达到田间持水量的50%以下时,增加显著;而叶片中可溶性蛋白和叶绿素含量呈下降趋势,当土壤含水量达到田间持水量的50%以下时,下降显著,表明当土壤缺水时,坐果期的梨枣可以通过提高叶片中可溶性糖和脯氨酸含量而提高抗旱能力,但会显著抑制梨枣的光合能力,影响梨枣的生长和发育,土壤含水量为田间持水量60%以上时,对坐果期梨枣的生长有利。     

农田微喷灌有效湿润层空间土壤含水量均匀性探析

以有效湿润层空间土壤含水量均匀度为对象,通过试验研究了微喷灌土壤水分空间再分布特性。结果表明,旋转微喷头布置间距≤0.85R可获得较好的空间土壤含水量均匀性,土壤含水量均匀系数较高值出现在15cm-25cm土层,且有效湿润层土壤含水量均匀系数更能客观地反应作物根系区土壤水分空间再分布状况。     

黄河灌区水热通量的观测与分析

为解决农田节水问题,进行了田间水热通量观测和水热耦合循环过程机理分析。观测系统主要包括:常规气象、辐射、涡度相关法观测系统以及土壤水分观测剖面。该系统能够连续和稳定地观测土壤-植物-大气连续体中的水热循环过程,涡度相关法观测数据具有与国际同类观测一致的精度。对2005年山东省位山引黄灌区冬小麦和夏玉米生长期内水热平衡的分析表明:当叶面积指数较大时潜热是农田能量消耗的主要方式;在冬小麦返青至收割期内作物耗水略小于供水,而在玉米生长期内供水远大于作物耗水,灌区供水充分。     

时域反射仪及其在节水农业研究中的应用

文中简要介绍了时域反射仪（ＴＤＲ）及其测定土壤水分的原理、特点和使用技术。根据在室内模拟滴灌土壤水分移动规律和田间微孔地膜渗水性能研究中应用ＴＤＲ测定土壤水分的两个试验,探讨了ＴＤＲ在节水农业研究中应用的优势。     

南岸区水土保持规划的效益预测分析

水土保持作为改善农业生产条件,提高人口环境容量的一项措施,是改善生态环境的重要手段.本文对南岸区水土保持规划进行生态效益和静态经济效益预测分析;应用森林作为"大气的总调度室",分析了其环境作用及带来的间接经济价值,同时通过效益费用比R、净效益C、投资回收年限T、内部回收率I和敏感性分析,得出水土保持规划从生态和经济上的可行性.     

农业地质环境评价及其在区域农业开发中的应用：以浙江省上虞市为例

以浙江省上虞市为例，依据实际调查的区域土壤与水环境质量数据，对区域土壤、水环境和土地安全适宜性进行了综合评价.根据综合评价的结果并结合区域土地利用现状和社会经济发展特点，对区域土壤资源的农业经济功能进行了初步划分，对区域土壤资源的开发方向提出了一些建议.研究结论可为科学地指导上虞地区农业生产工作提供科学依据.     

非充分灌溉制度的求解方法

根据农田水量平衡原理以及作物腾发与产量相乘模型，分析了非充分灌溉制度的动态规划求解方法，并编制了相应的电算程序。该程序给出了全生育期不同灌溉定额情况下最优灌溉制度和最优产量比，并给出了各生育阶段实际民发量和计划湿润土层含水量动态变化过程。通过算例表明，该程序操作方便，设计合理，是灌区灌溉管理及高产增收的实用计算机软件。     

长春市农作物虚拟水量时空分异特征研究

通过对长春市1998—2008年农作物虚拟水量的计算与分析,探讨了其时空分异规律.结果表明:11年来长春市农作物虚拟水量呈现不断波动趋势,与粮食作物的变化趋势相一致.粮食作物的虚拟水量在2000年、2004年和2007年出现高峰值,经济作物、蔬菜和瓜果的虚拟水量变化不大.对比分析1998年、2004年和2008年长春市所辖5县市区农作物虚拟水量的空间分布,1998年5县市区虚拟水量只分为3个等级,没有达到第四等级;2004年榆树市和农安县达到第四等级,位居首位,德惠市上升到第三等级,排名第2,九台市和市区均由第一等级上升到第二等级,但排名最末;到2008年德惠市由第三等级降到第二等级,九台市、市区由第二等级降低到第一等级,而榆树市、农安县仍为第四等级.     

上海青浦区经济发展与水资源环境关系分析

通过分析可以看出,青浦区的经济发展使全区水质恶化,且同时耗用了大量的水资源,造成了水资源环境的问题.而水质恶化将会影响到农业和工业生产的产量和质量;将会影响居民的身体健康,影响劳动效率,最后影响到全区经济的发展.水资源的短缺也将会影响到全区的经济增长.基于经济发展与水资源环境相互影响的关系,青浦区应当通过积极调整经济发展和创新水资源环境管理制度来保护水资源.     

界限含水量试验的探讨

对采用液、塑限联合测定法测定土的液、塑限试验的有关问题进行探讨；并通过玉树隆宝湖地区粘土的实测分析，说明选用适当的试验标准对减少误差，提高试验的准确性尤为重要。     

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。     

基于RS和GIS的水土流失遥感调查方法探讨

以湖北省为例,在传统目视解译方法的基础上对遥感调查方法做了改进.通过遥感影像的信息提取,获得区域土地利用类型和水土流失影响因子,在此基础上建立水土流失分级指标,并使用ARC-GIS强大的空间分析功能生成最后的结果.采用该方法能够及时掌握区域水土流失现状、水土保持治理、水土流失动态变化等信息.