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“三水”即地下水、土壤水和地表水。平原区的水循环属降水—蒸散发水均衡型。降水到达地表后经包气带土壤调蓄按照一定的规律转化成地下水、土壤水和地表水三种水源。雨止后,由于太阳热能的作用,形成蒸散发使土壤水减少;由于土壤毛管和作物根系作用,使地下水补充给土壤,导致地下水位下降。由于平原区比降小、埋深浅和土壤的下渗能力大的特点,在“三水”转化模型中增加若干控制条件,可提高“三水”转化模型的模拟精度。 相似文献
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太行山区典型植被下降水入渗的稳定同位素特征分析 总被引：7，自引：0，他引：7
本研究以位于太行山区北部的河北易县崇陵流域为对象,对流域内三种典型植被（荒草、刺槐林、侧柏林）下不同深度土层的土壤水及流域内降水进行同步观测及取样,室内进行稳定同位素氘和氧-18含量测定,以^18O为例对降水入渗过程中的稳定同住素变化进行了研究。通过对2004年的数据进行分析,获得崇陵流域当地大气降水线（δD=6．244δ^18 O—7．158,R^2=0．7727,n=55）,其降水中稳定同位素时间变化波动较大且缺少规律性,降水中稳定同位素含量同降水量呈二次相关关系,大于15mm的降水雨量效应较显著。土壤水中的稳定同位素较降水普遍富集,其中荒草地土壤水中稳定同位素值较刺槐林地和侧柏林地整体偏高,表现出较强的蒸发分馏作用。土壤水中的δ^18O的时间变化波动较大,表层10cm土壤水δ^18O受降水中的δ^18O直接影响,呈现一定的响应关系。深层次土壤水中δ^18O变化则有一定滞后性。不同植被覆盖下δ^18O的时间变化的活跃层深度不同,同其土壤特征和植被覆盖类型有关。δ^18O的剖面垂向空间变化上有两种类型,随深度增加基本都呈富集的趋势。土壤水中稳定同位素的时间变化和垂向空间分布,反映了一种降水入渗和蒸散发的平衡关系,其垂向空间变化很好地记录了降水从地表向下入渗的过程。 相似文献
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腾格里沙漠沙层水分状况初步研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了揭示腾格里沙漠沙层水分含量特点、水分来源和水分存在形式等问题,2009年9月-10月对腾格里沙漠腹地及边缘地区进行了含水量研究。研究结果表明,沙漠腹地沙层含水量一般在2.0%～5.0%之间,洼地或平坦地段含水量最高,沙丘底部次之,中部最低。沙层水分主要以薄膜水的形式存在,水分运移缓慢,在洼地或平坦地段较深层有薄膜水向下入渗过程中转变而成的重力水和地下水出现。沙漠沙层水分具有正平衡特点,这主要是沙层水分入渗速度快和沙层受蒸发影响深度小决定的,属于快速入渗型的水分正平衡。沙漠沙层水分来源于大气降水,洼地或平坦地段是大气降水向下入渗的主要渠道。沙漠沙层水分含量存在空间地域差异,沙漠腹地沙层水分低于沙漠边缘。结合该区沙层水分的空间差异,提出了沙漠治理的建议和措施,比如在沙漠地下水较多的东南部等地区,可以采取植树种草措施治理沙漠化,还可以利用大棚措施发展种植业。在沙漠地下水贫乏的地区,应该采取粘土沙障、砾石沙障等工程措施和"麦草方格"等措施综合治理沙漠化。 相似文献
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水量平衡始终是我国北方沙区植被建设所面临的核心科学问题,决定着植被-土壤系统的可持续性和稳定性。蒸发渗漏仪(以下简称"蒸渗仪")是研究水量平衡的最可靠手段,但其目前存在研究站点单一、系统不匹配、精度不一致等问题,从而制约了沙区生态水文学研究的理论创新。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院沙坡头沙漠研究试验站于2019年建成了目前规模最大的中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统——沙坡头蒸渗仪群。该平台以36台大型称重式蒸渗仪为主体,集成了降水和地下水模拟、根系动态测量和土壤溶液提取等系统,配置了不同生物气候带沙区的土壤和典型固沙灌木,开发了数据管理信息系统。该平台可模拟降水和地下水,连续精确监测土壤水动态、蒸散发、植物生长等过程,实现不同生物气候带沙区水量平衡的自动监测-模拟-量化-集成研究,是科学认知、客观解析沙区植被-土壤系统生态水文互馈机制,探索植物固沙模式及沙区生态恢复与重建理论的重要研究平台。该平台显著提升了我国野外站的科学研究能力和解决国家重大科技需求的能力。 相似文献
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海冰水灌溉配合农艺措施对棉田土壤水盐动态的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用海冰水(含盐量3‰)灌溉,结合4种施肥措施(无机肥、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理),研究海冰水灌溉配合农艺措施对土壤水分和盐分动态的影响。2007年-2008年结果表明:苗期和花期灌水后海冰水处理的土壤含水率均显著高于井水处理,尤其灌溉后播种前期0～40cm土层含水量差异显著;井水灌溉施加液膜处理的土壤含水率较未处理的显著提高。海冰水灌溉土壤1m土体脱盐率达40%。连续两年试验,两种灌溉水处理并配合不同农艺措施条件下均可有效淋洗土壤中盐分。2007年海冰水灌溉下,土壤调理剂与无机肥配施处理和有机肥与无机肥配施处理的小区0～40cm土壤脱盐率显著高于无机肥单施的处理(约53%～55%)。本试验研究得出,使用3‰的海冰水加液膜处理后灌溉棉田,并配合土壤调理剂与无机肥配施或有机肥与无机肥配施,能够加快灌溉后水分入渗和土壤盐分的淋洗。 相似文献
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以土壤水动力学为理论基础,以中壤土为例,进行室内非饱和土壤水分扩散度的测定,通过实测数据进行拟合发现土壤水分扩散度与土壤含水量之间符合指数变化关系,当土壤含水量高于0.253cm-3cm时,随土壤含水量的升高而急剧增加;当土壤含水量低于0.253cm-3cm时,主要以水汽运动形式为主,其随土壤含水量的升高而增加缓慢。 相似文献
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灌溉水矿化度对玛纳斯流域棉花生长影响的试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
合理利用咸水资源对缓解干旱区绿洲农业用水矛盾有重要意义。本文于2010年和2011年在石河子大学节水灌溉试验站研究了矿化度为0.87、2、3、4、6、8g/L的咸水对土壤水盐动态和棉花生长及产量的影响。结果表明,咸水灌溉导致土壤剖面持续积盐,棉花叶面积指数减小,干物质积累减少、产量下降;灌溉水矿化度每提高1g/L,产量降低约391kg/hm2;土壤根系层(0～60cm)可溶性盐浓度每升高1g/L,产量降低约861kg/hm2。在灌溉水矿化度2g/L情况下,100cm土层盐分最大累积率2010年为113%,2011年为26%,呈下降趋势,棉花生长、干物质积累及产量受影响较小,可作为该区咸水利用调控参考阈值,指导农业生产。 相似文献
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塔里木河上游典型绿洲不同土地利用方式下土壤质量评价 总被引：11，自引：0，他引：11
以塔里木河上游阿拉尔垦区为靶区,选择8a棉田、30a棉田、人工林、天然林、荒草地、撂荒地及盐碱地等不同土地利用方式的样地为研究对象,综合考虑土壤物理、化学和生物学性质,选择土壤含水量、容重、pH、有机质、全氮、速效磷、速效钾等7个理化指标和过氧化氢酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脲酶、转化酶等5个酶活性指标进行实验室分析并解析其分异规律;基于因子分析和聚类分析法评价绿洲不同土地利用方式下土壤质量的差异并划分等级。研究表明,不同土地利用方式下的土壤的理化性质和酶活性均存在一定差异;不同土地利用方式下的土壤质量的评价结果显示：天然林〉人工林〉8a棉田〉30a棉田〉撂荒地〉荒草地〉盐碱地;不同土地利用方式对土壤性质影响的空间差异有助于解释人-地关系的复杂性。 相似文献
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现代黄河三角洲浅层地下水对降水的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
对地下水动态的研究是地下水资源评价和合理开发利用的基础.本文通过在黄河三角洲代表性区域黄河农场地区的典型地貌单元上安装的自计水位计,获得自2004年5月到2005年5月30分钟一次的浅层地下水水位和水温动态资料,和其中一个观测孔地下水电导率动态.结合同时期日降水量资料,阐明一个完整水文年内浅层地下水对降水入渗补给的响应过程和特点,讨论了浅层地下水动态形成的机理.主要结论有:①沉积物之间岩性的差别导致浅层地下水动态类型的差别.泛滥平原相沉积物中地下水的动态类型为渗入-蒸发型,而河流相沉积物中地下水的动态类型为渗入-径流-蒸发型.降水是引起浅层地下水水位上升的主要因素;②浅层地下水温度变化主要受大气温度年内周期变化的驱动.然而雨季日降水量大于10mm时地下水温度平均升高约0.3℃;③进入雨季后累积降水量超过300mm是地下水EC值对降水响应的闲值,雨季降水对浅层地下水有暂时的淡化作用. 相似文献
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黄土高原岔巴沟流域降水氢氧同位素特征及水汽来源初探 总被引：10，自引：0，他引：10
降水是流域水循环中重要的输入因子，对其同位素组分的研究有助于确定流域水体间的水力联系，还可反映流域综合自然地理及气象气候信息；结合地表水、土壤水及地下水同位素组分变化，可以确定降水入渗及产汇流过程、地下水补给及更新能力，进而为完整的水循环机理研究提供依据。结合水文气象观测，本文分析了黄土高原典型丘陵沟壑区岔巴沟流域2004年～2005年月降水以及曹坪西沟实验流域次降水环境同位素组分雨量效应、高程效应、季节变化、δD与δ18O间的关系等，并对不同时空尺度上大气降水线的变化规律进行分析，结果表明该地区不同年份及雨季前后，降水的水汽来源不同且经历蒸发过程差异较大；同时发现大气降水线中斜率与氘盈余之间存在良好的线性关系9.74×S-d=69.3，即虽然不同年份大气降水线存在差异，但两者存在相对稳定的线性关系，该关系可能与水汽来源之外的某种固定的综合自然地理特征有关，也为获得可靠的分析结果提供了参考。 相似文献
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干旱区滴灌棉田灌水量与灌溉周期关系 总被引：1，自引：0，他引：1
由于其节水增产的优势,近年来,膜下滴灌在我国西北干旱区绿洲农田得到了迅速推广。由于轮灌仍是目前农田用水分配的主要方式,并且还需要考虑滴灌产生的土壤盐分积累问题,因此,对滴灌灌水量(Q)、灌水周期(T)以及相应的深层下渗(L)关系研究,不仅是农田用水分配的要求,也是盐分控制的需要。本文利用田间试验数据校验HYDRUS-2D模型,进行数值模拟试验,并结合马尔可夫链模型分析,分析不确定蒸散下的Q-T-L关系,结果显示:①总体上,随着灌水量的增加,可支持的灌溉周期增加,同时深层下渗增加,Q-T-L关系曲线表现为非线性关系;②其中存在3个关键Q-T阈值点:深层下渗出现点(Q为35mm,T为5d)、灌溉周期增加减缓点(Q为65mm,T为10d)、最大灌溉周期点(T为11d,Q为120mm)。因此,①在以水分利用为优先的模式下,最大灌水量不应超出35mm,最大灌溉周期为5d;②在灌溉间隔时间优先的模式下,有最大灌水周期11d,所需灌水量为120mm,适宜的灌水周期为10d,所需灌水量为65mm;③在有盐分淋洗需求模式下,适宜的灌水周期为10d,所需灌水量为65mm,产生下渗量约占灌水量17%,可用于根区盐分淋洗;④潜水位对灌溉产生作用的阈值深度是-300cm,高于时潜水可以补给根区土壤水分,从而增加灌溉周期。利用本文数值模拟与方法,可以为不同气候与土壤情形区域农田滴灌灌溉设计提供指导。 相似文献
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模拟根系分区交替滴灌对茄子生长与水分利用的影响研究 总被引：5，自引：0，他引：5
通过玻璃土箱试验模拟了交替滴灌方式、固定滴灌方式和常规滴灌方式对茄子生长、根系分布和产量及水分利用的影响。结果表明,交替滴灌使灌溉用水效率明显增加,产量水平上的水分利用效率达58．0kg/m^3,可节约用水30％以上并增加产量;交替滴灌减少水分入渗深度,刺激根系生长,明显提高根密度．并在土壤中分布均匀：交替滴灌通过部分根区干燥产生根源信号调节气孔行为,使蒸腾速率明显降低,而植株光合作用没有受到明显影响,使单叶水分利用效率得以提高。 相似文献
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本文以121农场为例,依据历年棉花产量、降水量、灌溉引水量和地下水补给量等资料,系统分析了该区域近50年来棉田水分生产效率的变化动态及影响因素,并探讨了水分生产效率潜力提高途径。结果表明,50多年来石河子垦区棉花单产增加了近3．3倍;棉田耗水量总体呈下降趋势,由20世纪50年代平均477．48mm下降到目前平均415.00mm,降低了13．09％;同期棉田水分生产效率由1．07kg／hm^2／mm上升到目前3．95kg／hm^2／mm,提高了近2．69倍。土壤改良,化肥用量的逐年增加,以及地膜覆盖栽培、秸秆还田、优良品种等技术的推广应用,对于棉田水分生产效率的提高起了决定性作用。作者认为增加氮肥等肥料用量,对进一步提高水分生产效率仍有一定作用,但部分地区应注意肥料的合理配比施用;发展膜下滴灌等节水技术对于提高水分生产效率还有很大的潜力空间;此外开展抗旱品种选育对于提高水分生产效率也有一定潜力。 相似文献
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盐碱地改良技术综述与一种新的研究模式展望 总被引：4，自引：0，他引：4
我国是一个农业人口大国,耕地和粮食的质量安全及稳定生产,在国民经济发展中具有非常重要的地位。体现农业综合生产能力的重要标志是耕地资源质量问题,其中对盐碱化土壤等中、低产改造利用是一项重要的基础工程,为此我国在农田盐碱地改良利用治理和研究诸多方面付出了不懈的努力,并取得了显著的成效。本文根源于我国盐碱地改良整治技术的发展,对传统的水利改良技术、后起的土壤生物化学改良技术、现代节水灌溉农田水盐调控技术研究内容和效果等进行了综述分析。随着我国多形式节水灌溉技术研究应用和推广,以适应新的灌溉条件下土壤水盐管理利用的新技术理论和方法也在不断呈现,如"土壤水盐定向迁移"和农田土壤"盐分上移地表排"即为近年来我国水利科技人员,创新提出并研究的土壤水盐改良利用新技术理论和解决模式,本文对这一新的技术理论和灌排模式研究内容进行了介绍,并提出展望。 相似文献
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土地利用变化与优化配置的综合研究是土地科学和可持续发展的重要议题,我国滨海盐碱地是重要的后备土地资源,研究其利用变化与优化对于缓解人地矛盾,改善生态环境和促进可持续发展具有战略意义。本文制定了滨海盐碱地盐化程度分级分类标准,提出了依据区域盐碱程度和耕层土壤全盐含量进行土地利用优化的对策和"台田-浅池"优化利用模式。黄骅1986年-2006年间土地利用变化剧烈,耕地增加14.31%,建设用地增长93.95﹪,未利用地减少23.07%。2006年,黄骅非盐碱耕地、轻度、中度、重度以上盐碱耕地分别占耕地面积的54.67%、27.01%、12.55%和5.77%。盐碱地开垦是黄骅耕地增长的主要方式。黄骅实施"台田-浅池"模式后,耕地面积降为28.7%,沼泽湿地和盐碱草地增加,可收到生态安全与生产高效的效果。研究成果可为滨海盐碱地资源的持续利用管理提供科学依据。 相似文献
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基于不同时间尺度玉米蒸散蒸腾量及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
运用涡度相关仪、包裹式茎流计对半干旱区玉米蒸散和蒸腾进行连续观测,并对田间土壤水势及其周围气象因子进行同步监测,分析了玉米蒸散和蒸腾在不同时间尺度上的变化过程及其影响因素,结果表明:①涡度相关仪测定的日蒸散量和茎流计测定的日腾量变化规律一致,相关性较好,但日内蒸散速率和蒸腾速率的变化受环境因子的影响而呈现不同的变化特征;②不同深度土壤水分状况对玉米蒸散和蒸腾存在不同影响。对玉米蒸散起较大作用的是地表以下10~15cm深处的土壤水势,而对玉米蒸腾起较大作用的是15~20cm深处的土壤水势;③在不同时间尺度上,太阳辐射始终是影响玉米蒸散和蒸腾的最主要气象因子;但在日内变化上,玉米蒸散速率和蒸腾速率与太阳辐射和饱和水汽压差均存在较好的相关关系。 相似文献
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农户管理水平下微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响因管理水平而异,实验站与农户管理水平间的比较研究有助于揭示专家与农户间的知识差,促进合理灌溉措施的推广.该文基于农户田间试验和农户调查,分析了农户管理水平下微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响;对比实验站研究结果,讨论了实验站和农户管理水平下微咸水灌溉影响的差异.结果表明:农户管理水平下,微咸水灌溉可能主要影响0～80cm土层的土壤饱和电导率;土壤盐分向下淋洗是盐分运动的主要趋势,很难形成上行运动造成土壤次生盐渍化;相对于淡水灌溉,微咸水灌溉的冬小麦相对产量为45.38％～83.33％,夏玉米相对产量为42.86％～58.57％;无论是实验站还是农户管理水平,微咸水灌溉均对土壤饱和电导率产生显著影响,实验站管理水平下的灌溉制度比农户管理水平下的更加合理,农户管理水平下微咸水灌溉对作物产量的影响比实验站管理水平要严重;需要多角度采取措施提高农户管理水平. 相似文献
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水资源配置的水循环响应定量研究——以宁夏为例 总被引：4，自引：0，他引：4
水资源配置是通过一系列工程措施和非工程措施组成的综合体系实现，这些措施将从水循环过程和路径两方面改变区域水循环状况，区域蒸散发量、地表地下水资源分布、产汇流、入渗、地下水位等将发生显著的变化，而这些变化将直接影响到区域未来水资源量、需水量和生态环境等状况，也关系着水资源配置的合理性与否。本文以宁夏为例，针对不同的研究区域，系统分析了水资源配置措施可能带来的区域水循环的影响情况，提出了水资源配置对区域水循环影响的定量分析方法，并且给出了水资源配置措施下宁夏平原区、扬黄灌区和南部山区所产生的水循环变化，为水资源合理配置决策提供了支持。 相似文献