一、不同降雨年型冬小麦生长前期的田间水量平衡与节水灌溉(论文文献综述)
于翔[1](2021)在《基于数字水网的河北地下水超采治理效果的过程化评价及业务融合研究》文中研究表明华北平原是我国地下水超采最严重的地区,地下水位的持续下降,形成了冀枣衡、沧州及宁柏隆等七大地下水漏斗区,尤其是河北省,地下水超采量和超采面积占全国的1/3,由此引发了地面沉降、海水入侵等一系列问题。国家高度重视,自2014年起在河北省开展地下水超采综合治理试点工作,已取得了阶段性成效,地下水位持续下降趋势得到显着改善。通过对地下水超采治理效果进行客观评价,有助于推进地下水超采治理措施落实,高质量完成地下水超采治理各项工作。本文采用大数据、组件和综合集成等技术,建立了集空间数据水网、逻辑拓扑水网和业务流程水网为一体的数字水网,研发数字水网集成平台,基于平台提供地下水超采治理效果过程化评价及水位考核评估业务应用,为河北省地下水超采治理提供科学依据和技术支撑,具有重要研究意义。论文主要研究成果如下:(1)构建了河北省一体化数字水网。面向河流水系、地表水地下水等实体水网,将地理信息、遥感影像等数据数字化、可视化,构建空间数据水网;将管理单元的对象实体逻辑和用水对象进行拓扑化、可视化,构建逻辑拓扑水网;采用知识图将业务的相关关系、逻辑关联进行流程化、可视化,构建业务流程水网。研发数字水网综合集成平台,搭建可视化操作的业务集成环境,通过三种可视化水网的集成应用构建一体化的数字水网,为地下水超采治理效果评价和水位考核评估提供技术支撑。(2)提出了基于数字水网的业务融合模式。采用大数据技术对地下水数据资源进行处理与分析,实现多源数据融合;将地下水超采治理效果评价及水位考核评估的数据、方法和模型等进行组件开发提供组件化服务,实现模型方法的融合。采用知识可视化技术描述应用主题、业务流程、关联组件和信息,实现地下水超采治理业务过程融合;将数据、技术及业务进行融合,基于平台、主题、组件、知识图工具组织地下水超采治理业务应用,实现基于数字水网的地下水超采治理业务融合。(3)提供主题化地下水超采治理业务应用。基于数字水网集成平台,按照业务融合应用模式,采用大数据技术对多源数据进行融合,搭建地下水动态特征分析的业务化应用系统,提供信息和计算服务。针对地下水超采治理效果评价目标,采用组件及知识可视化技术将评价方法组件化、过程可视化,搭建过程化评价业务化应用系统,提供在线评价和决策服务。根据地下水采补水量平衡原理,研究河北省超采区的地下水位考核指标制定的方法,基于数字水网搭建水位考核评估业务化应用系统,提供考核和决策服务。
刘志良[2](2021)在《不同时间春灌一水对冬小麦生长及水分利用效率的影响》文中研究指明河北省冬小麦耕种面积和产量居全国前列,小麦生育期间自然降水量无法满足其正常生长所需,为实现稳产高产,以往该区冬小麦春季灌溉以二至三水为主,灌溉水需求量大。然而,河北省地表水资源匮乏,农业灌溉长期超采地下水,造成大面积的地下水降落漏斗区,引发了地面沉降等一系列地质灾害问题。在此背景下,河北省推行了节水压采制度,发展节水灌溉技术,降低冬小麦灌溉用水量是其主要措施之一。为缓解农业水资源高耗压力、提高农业用水效率,同时促进小麦生产可持续发展、确保国家粮食安全,有必要开展减少冬小麦春季灌水次数至一次的研究,探明冬小麦适宜的春灌一水时间。本研究于2018-2020年在河北省农林科学院旱作节水农业试验站开展,试验采用单因素随机区组设计,在冬小麦拔节期,设置拔节后0 d(AJ0)、拔节后5 d(AJ5)、拔节后10 d(AJ10)、拔节后15 d(AJ15)、拔节后20 d(AJ20)共5个春灌一水时间处理和无春灌(CK1)、春灌二水(CK2)2个对照处理,阐明不同时间春灌一水对冬小麦生长发育、产量、耗水规律和水分利用效率的影响,确定冬小麦适宜的春灌一水时间。取得的主要结果如下:(1)春灌一水条件下,随着灌水时间的推迟,两个试验年度冬小麦最终株高呈现了先增大后减小的变化规律,以AJ5处理最高,AJ0和AJ10处理次之,二者与之差异不显着;最大叶面积指数呈现降低的趋势。所有春灌一水处理的最终株高和最大叶面积指数均显着大于CK1,但小于CK2。春灌一水处理冬小麦开花期的旗叶长度、宽度和干重随灌水时间的推迟呈下降趋势,所有处理的旗叶性状均优于CK1。(2)春灌一水处理中,冬小麦抽穗至成熟期旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均呈现先增大后减小的变化规律。SPAD最大值出现在花后7 d,其随着灌水时间推迟呈减小的趋势;Pn、Tr和Gs在开花至花后7 d达到最大值,随着灌水时间的推迟,冬小麦开花期旗叶Pn、Tr和Gs呈先增大后减小的趋势,两个试验年度Pn最大的处理分别为AJ15和AJ5。所有春灌一水处理花后7 d的SPAD值和开花期Pn均大于同时期的CK1,小于CK2。(3)两个试验年度,春灌一水处理中冬小麦地上部干物质量、花前干物质转运量和转运效率最大的处理均为AJ5,花后干物质积累量最大的处理分别为AJ5和AJ10,而花后干物质积累量对籽粒的贡献率最大的处理依次为AJ20和AJ15。随着灌水时间的推迟,Logistic模拟下冬小麦平均灌浆速率和最大灌浆速率降低,但灌浆持续时间增长,理论最大千粒重增大。春灌一水条件下,冬小麦单位面积穗数、穗粒数和籽粒产量随着灌水时间的推迟均是先增大后减小,而千粒重逐渐增加;AJ5的籽粒产量最高,AJ10籽粒产量次之,二者间差异不显着但显着高于其他处理。两个试验年度,所有春灌一水处理的籽粒产量均大于CK1小于CK2,与CK1相比,AJ5和AJ10处理的产量分别增加52.18%~96.04%和49.84%~90.15%,差异均达显着水平;与CK2相比,AJ5和AJ10处理的籽粒产量依次降低0.80%~16.75%和3.79%~18.03%,其中2019-2020年差异达显着水平。(4)春灌一水条件下,冬小麦成熟期土壤剖面水分分布规律与拔节期灌水前相似,但相比拔节期灌水前,各处理冬小麦成熟期0~100 cm土层土壤含水率均有所下降,并且AJ15和AJ20处理100~200 cm土层含水率下降明显。春灌一水处理中,冬小麦耗水量(ET)随着灌水时间的推迟逐渐增大,水分利用效率(WUE)随灌水时间推迟呈现先增大后减小的趋势,其中,AJ5的WUE最高,AJ0和AJ10次之,三者间差异不显着,但显着大于其他一水处理。与CK1相比,两个试验年度AJ5和AJ10处理冬小麦的ET分别增加26.6~158.1 mm和31.0~176.8 mm,WUE显着增加20.78%~41.07%和12.34%~37.50%;与CK2相比,AJ5和AJ10处理的ET显着降低81.5~99.2 mm和62.8~94.8 mm,WUE分别增加5.33%~18.47%和2.67%~10.19%。综合考虑冬小麦灌水量、生长发育特性、产量、耗水量和水分利用效率等因素,冬小麦适期春灌一水可以获得较好的节水效果、较高的籽粒产量和水分利用效率。从节水稳产高效的角度考虑,推荐河北省地下水超采区冬小麦春季限量灌溉一水的时间为拔节后5~10 d。
陈琳[3](2021)在《膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究》文中研究指明在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然基金项目,针对我国旱区水资源短缺、农田自然条件和膜孔灌等特点,采用试验、理论研究和数值模拟相结合的技术路线,主要研究了层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移及氮素转化特性、施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性及其影响因素、施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响,并研究了膜孔灌冬小麦水氮耦合效应,取得的主要研究成果为:(1)研究了夹砂层位置对层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移及转化特性的影响,利用HYDRUS-3D模型对层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移和氮素转化过程进行了数值模拟。膜孔灌累积入渗量受夹砂层的影响明显,膜孔入渗能力随夹砂层埋深的增大而增加;湿润锋面在土-砂交界处出现了明显的不连续现象;随着夹砂层埋深的增加,湿润锋面形状逐渐趋向于半椭圆体;入渗结束时刻,夹砂层导致尿素态氮主要分布在上层粉壤土中,并沿着远离膜孔中心方向逐渐降低,主要分为高浓度区、高梯度区、低浓度区;再分布阶段,湿润体内尿素态氮含量由于水解反应呈降低趋势,膜孔中心附近土壤铵态氮含量较湿润锋处的大,并沿着远离膜孔中心方向逐渐减小,铵态氮集中分布在夹砂层以上土层中,并在土-砂界面含量明显增加,相同位置处的硝态氮含量随时间的增加而增大,水平湿润锋处的硝态氮含量较膜孔中心附近的增加快,且在土-砂界面处含量较大,硝态氮再分布浓度锋运移距离随夹砂层埋深的增加而增大。(2)研究了施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、土壤入渗特性及土壤持水能力的影响特性。施加γ-聚谷氨酸改变了土壤水分特征参数,提高了土壤持水能力,土壤入渗能力随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低;利用RETC和HYDRUS-1D软件进行反演计算确定了施加γ-聚谷氨酸土壤的水分特征曲线参数。(3)研究了混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和浑水膜孔灌自由入渗表层致密层的形成特性,利用HYDRUS-3D模型对施加γ-聚谷氨酸清水膜孔灌自由入渗进行了数值模拟研究,建立了施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗累积入渗量和土壤含水率分布模型。施加γ-聚谷氨酸膜孔灌单位膜孔累积入渗量和湿润锋运移距离与土壤容重和γ-聚谷氨酸施量之间存在负相关关系;表施γ-聚谷氨酸会改变湿润土层剖面水分分布规律;建立了不同γ-聚谷氨酸施量的浑水膜孔累积入渗量简化计算模型;混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗过程的落淤层厚度与入渗时间之间具有很好的幂函数规律,且随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大。(4)研究了畦灌和膜孔灌条件下γ-聚谷氨酸施量对越冬菠菜出苗率、生理生长指标、产量和植株含水量、养分吸收利用效率、土壤结构和土壤温度的影响。膜孔灌的菠菜出苗率比畦灌的高,施加γ-聚谷氨酸比不施加的高;膜孔灌0.20%γ-聚谷氨酸施量的菠菜的植株湿重和干重、产量、干物质累积量、菠菜氮素利用效率和氮肥利用效率为最大;畦灌和膜孔灌均为施用γ-聚谷氨酸的菠菜根、茎、叶氮素含量及植株氮吸收量高,且膜孔灌的比畦灌的高;土壤中水稳性团聚体含量随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大,且膜孔灌的较畦灌的高;土壤团聚体破坏率均随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低,且膜孔灌的较畦灌的低;分形维数随γ-聚谷氨酸施量的增加而减小,平均重量直径和几何平均直径均随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大;且膜孔灌各γ-聚谷氨酸施量土壤的分形维数均较畦灌的小;施加γ-聚谷氨酸和膜孔灌均可降低土壤含水率和温度的变化幅度。(5)利用HYDRUS-1D建立了膜孔灌冬小麦土壤水氮运移转化的模拟模型;揭示了膜孔灌条件下冬小麦土壤水氮运移及氮素转化特性、冬小麦根系吸收水氮特性。中水(55%~70%θ田)和低水(40%~55%θ田)条件下,适量的施肥量可缓解因缺水导致的较低的根系吸水速率;灌水量和施氮量及水氮耦合作用均对冬小麦氮素吸收效率、氮素生产效率、氮素利用效率、氮肥偏生产力及氮素表观回收率具有显着影响。
郑倩[4](2021)在《解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化》文中研究说明内蒙古河套灌区地处干旱半干旱区,是国家主要粮油生产基地,灌区主要农作物有玉米、葵花、小麦,作物呈插花斑状分布,典型作物长势以归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index)表征,其作物长势分布变化复杂。灌区水土环境对作物生长至关重要。掌握水土环境因子与农作物NDVI的关系与确定灌区最优灌溉制度具有重大意义。节水是灌区必不可少的研究目标,灌水量是水土环境关键因子,灌溉制度的优化尤为重要。当前农业种植区NDVI与水土环境因子的演变关系研究尚少。值得开展干旱半干旱灌区作物长势-水土环境的演变关系及灌溉制度优化研究。本文利用遥感提取灌区不同作物类型NDVI时序曲线建立决策树划分灌区种植结构并分析典型作物葵花、玉米、小麦、瓜类作物长势变化特点;利用经典统计学与克里金插值法分析灌区水土环境因子的时空变化特征;构建作物-水土环境两系统的耦合协调度模型分析作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系;在平原灌区运用了分布式水文模型(Soil and Water Assessment Tool),通过提高DEM栅格像元精度(水平分辨率提高至10 m×10 m)和栅格像元值的Fortran编码方法、预定义子流域及河网方法解决平原灌区渠道(河网)提取断裂和末端渠系提取不足的问题,并利用预定义子流域及河网方法确定了模拟研究区,添加地下水补给项ETk,解决了模型对浅埋深灌区地下水对土壤水的补给不足的关键性问题。完成了河套灌区的分布式水文模型的构建。并将改进后的SWAT模型结合河套灌区优选的作物水模型寻求最优灌溉制度。主要研究成果如下:(1)通过RS、GIS手段得到不同作物种植结构及生育期NDVI变化趋势:葵花、玉米、小麦、瓜类在各自生育期的变化随各类作物物候特征的不同而不同。葵花在苗期(6月中旬)NDVI值开始增大,此后长势变化明显;玉米在拔节期(5月中旬以后)NDVI值开始增大,此后长势变化明显;小麦在分蘖期(4月中旬)NDVI值开始增大,此后长势变化明显;瓜类在苗期(5月中旬)NDVI值开始增大,此后长势明显增大。(2)在区域监测基础上,利用地质统计学方法得到作物种植区土壤水盐变化特征:作物种植区土壤水分在区域尺度以过量状态(θ?>67.31%)为主,在整个生育期均偏大。7月底至8月因蒸发和作物耗水出现水分亏缺区。最大轻度盐渍化区域在5月初、6月中旬出现,受地表蒸发和作物耗水影响,该时段盐渍化分级最明显。地下水埋深分布西浅东深,井灌区埋深较大,在3.05 m~6.5 m之间。(3)构建了作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调度模型,耦合度模型主要用来描述两个或两个以上系统之间或要素相互影响的程度,用在灌区来明确不同类型的作物长势与灌区水土环境因子之间协同作用的度量程度。其优势在于通过各自的耦合元素产生相互彼此影响的程度,可以反映区域作物-土壤环境-地下水-气候之间的作用强度和贡献程度。提出了提升二者耦合协调关系的方法。各类作物长势与水土环境因子年内的变化与生育期发展过程联系紧密。作物长势NDVI与水土环境因子的耦合度时序特征在试验年表现为波动性和平稳性。波动性的作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系以相互颉颃为主,未达到良性耦合,有待进一步提升。平稳性的作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系以良性耦合为主,表明水土环境与作物生长协调发展。(4)改进了平原灌区建立的SWAT模型,并运用改进的SWAT模型与作物水模型结合优化了作物灌溉制度。解决了平原灌区SWAT模型渠道(河网)提取断裂和末端渠系提取不足的问题。从SWAT模型外添加地下水补给项弥补了模型对浅地下水埋深灌区潜水蒸发刻画的不足。最终,模型径流量率定期的精度系数分别为R2:0.85,NS:0.73,PBIAS:-24,验证期的精度系数分别为R2:0.67,NS:0.67,PBIAS:-2.6,达到了模型模拟的基本要求。模型改进后目标变量腾发量ET在典型区域的精度为率定期81.53~99.12%,验证期77.29~97.04%,该结果表明改进后的SWAT模型可以较好的模拟解放闸灌域的实际腾发量ET,解决了模型模拟实际腾发量精度不够的问题。可以进行灌域灌溉制度的优化。最终得到现状条件下优化的灌溉制度结果:葵花最优的灌溉制度为平水年、丰水年、枯水年播前灌130 mm,提前现蕾期5d配水时间灌水80 mm,开花期、灌浆期不灌水。玉米最优的灌溉制度为丰水年、枯水年提前拔节期3d配水时间灌水90 mm,喇叭口期提前3d配水时间灌水83 mm,抽雄期90 mm,灌浆期75 mm。平水年不改变配水时间,灌溉处理同丰水年、枯水年一致。Minhas模型为最优的玉米作物水模型。小麦最优的灌溉制度为枯水年、丰水年分蘖期90 mm,拔节期82.5 mm,灌浆期90 mm。平水年提前抽穗期5d配水时间,灌溉处理同枯水年、丰水年一致。Minhas模型为小麦最优作物水模型。
雷媛[5](2021)在《不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟》文中研究指明灌溉控制下限和计划湿润深度的差异会对作物生长发育及水分、养分吸收利用产生很大的影响。通过改变计划湿润层深度和土壤含水率控制下限,可有效调控作物根区土壤水分的空间分布,并能实现作物根区局部水分胁迫,从而可以调节作物的产量及品质,并提高水分利用效率。本研究以冬小麦为研究对象,于2017-2018和2018-2019年生长季开展田间试验,研究冬小麦灌溉适宜的控制下限及计划湿润层深度。试验设置3个土壤含水率控制下限水平(土壤有效含水量的40%、50%、60%,分别记为L40、L50、L60)和3个计划湿润层深度水平(60 cm、80 cm、100cm,分别记为D60、D80、D100),完全组合为9个处理对麦田土壤水分进行调控,分析研究了因计划湿润层深度和土壤含水率控制下限差异所引起的土壤水分空间分布变化及对冬小麦水分消耗、群体生长、产量和水分利用效率(WUE)的影响。以试验数据为基础,基于RZWQM2模型对不同土壤含水率控制下限及计划湿润层深度组合梯度进行情景模拟,寻求最适合当地冬小麦的灌溉控制指标组合,为冬小麦的科学灌溉管理提供支持与指导。主要研究结果如下:(1)计划湿润层深度越小、土壤含水率控制下限越高,灌水定额就会越小,灌水间隔也会越短。增大计划湿润层深度会使更多水分向深层土壤(60-100 cm)集聚,而中上层主要根系分布区受到水分胁迫的可能性会明显提高;如果结合提高土壤水分控制下限,则可有效减少水分胁迫现象的发生。随着计划湿润层深度的增加,或土壤含水率控制下限的提高,冬小麦全生育期总耗水量会逐步增加。计划湿润层深度较小,或土壤含水率控制下限较高,冬小麦的水分消耗会主要来源于表层和浅层土壤(0-40 cm)。计划湿润层深度设置越大,深层土壤贮水会越多,而深层土壤水分的利用并不与计划湿润层深度成正比,存在节水空间。(2)计划湿润层深度过高或土壤含水率控制下限过低,会抑制冬小麦叶片的生长和干物质的积累。土壤含水率下限60%的处理,穗粒数相对较多。随着土壤含水率控制下限的降低,千粒质量呈现出不断增大的趋势;在60 cm的较低计划湿润层深度下,千粒质量最大。土壤含水率控制下限越高,冬小麦籽粒产量越高;计划湿润层深度为80 cm时籽粒产量最高。计划湿润层深度降低、土壤含水率控制下限提高,冬小麦WUE呈现提高的趋势。在该试验的环境条件下,若以产量高低为评价指标,推荐采用“湿润层深80 cm+含水率下限60%”(D80L60)的灌溉控制模式;若以WUE高低为评价指标,推荐“湿润层深60 cm+含水率下限50%”(D60L50)或“湿润层深60cm+含水率下限60%”(D60L60)的灌溉控制模式,能实现节水稳产效果;若以IWUE为评定指标,则推荐选择“湿润层深80 cm+含水率下限40%”(D80L40),能实现灌溉水的最高效利用。(3)利用RZWQM2模型可以较为精确的模拟试验所在地冬小麦在不同灌溉控制模式下的生长发育及水分利用情况,模拟的不同土层含水量、LAI和籽粒产量数值与实测值吻合度良好。多情景模拟结果显示:模拟的不同处理灌水情况变化过程与田间试验实测的对应组合下的实际灌水情况完全一致。随着土壤含水率控制下限的提高,冬小麦籽粒产量呈现不断增加的趋势;而对于计划湿润层深度,则在数值为55 cm时,对应的籽粒产量会达到最大值。综合考虑不同灌溉控制指标组合情景下的模拟结果,可以确定以IWUE最大作为冬小麦生产节水稳产性能的评定指标时,最优的灌溉控制指标组合为“湿润层深55 cm+含水率下限60%”(D55L60)。
贾琼[6](2021)在《西辽河平原玉米滴灌节水机理及灌溉决策研究》文中研究表明我国地域辽阔,人口众多,水资源匮乏,水资源保护在生态文明建设中占有重要地位。西辽河平原属于干旱半干旱地区,是我国重要的商品粮基地。常年干旱导致西辽河断流,地下水开采量较大,形成了大面积的降落漏斗,水资源利用率低已成为该地区农业可持续发展亟待解决的关键问题。近年来,农业水资源利用成为当地农业部门关注的主要问题,大力发展高效农业节水灌溉。由于当地降雨较多,播种期多风沙的气候条件,膜下滴灌播种时对土地平整度要求较高,农艺配套技术复杂,前期投入较大,薄膜回收困难,容易造成白色污染。因此,经过改良在该地区发展了不覆膜滴灌带上覆土2~4 cm的浅埋滴灌技术。膜下滴灌和浅埋滴灌技术得到了大面积推广示范,由于还处在推广示范阶段,在该地区膜下滴灌与浅埋滴灌需水规律、水分对产量构成因子的影响,棵间蒸腾蒸发规律以及灌溉制度等尚不明确。本文通过玉米膜下滴灌与浅埋滴灌对比试验,深入研究覆膜和浅埋对滴灌玉米蒸腾蒸发规律的影响机理以及覆膜和浅埋对滴灌土壤水分迁移规律及降雨利用率的影响机理等,揭示膜下滴灌节水机理。基于SIMDual Kc模型对滴灌玉米棵间蒸发进行了模拟研究,揭示了滴灌条件下不同区域土壤蒸发的规律。制定了不同水文年滴灌玉米灌溉制度,为相似地区玉米滴灌灌溉决策提供理论依据。本文主要研究成果如下:(1)平水偏枯年膜下滴灌玉米株高和叶面积指数分别高于浅埋滴灌9%~20%和13%~20%。平水偏丰年浅埋滴灌玉米株高与膜下滴灌无显着性差异,叶面积指数高于膜下滴灌4%~10%。膜下滴灌根系在25 cm土层分布密集,沿垂向急剧降低,水平方向从滴灌带到距滴灌带40 cm处根系分布均匀。浅埋滴灌根系分布表现为扎根较深,比膜下滴灌根系深10 cm,但是横向分布较窄,水平方向从距滴灌带10 cm处到距滴灌带30 cm处分布较密集。(2)生育期总耗水量膜下滴灌较浅埋滴灌低9%。平水偏枯年(2015、2018年)抽雄期以后降雨量较小,膜下滴灌处理产量高于浅埋滴灌7%~15%。平水偏丰年(2016、2017年)后期降雨较多,膜下滴灌处理的产量低于浅埋滴灌处理6%~19%。(3)浅埋滴灌生育期平均土壤棵间蒸发量为141.38mm,膜下滴灌为98.10mm。膜下滴灌棵间蒸发量较浅埋滴灌棵间蒸发量低31%,作物蒸腾量较浅埋滴灌高21%。浅埋滴灌蒸发量高水比中水高13%,低水低于中水5%,膜下滴灌不同灌水处理间棵间蒸发差异不显着。膜下滴灌覆膜区(Ⅰ区)由于薄膜覆盖,棵间蒸发量仅为0.67mm,占膜下滴灌总棵间蒸发量的2%。膜下滴灌裸土区域(Ⅱ区)蒸发量为36.18mm,占膜下滴灌总棵间蒸发量98%。浅埋滴灌垄间区域(Ⅱ区)棵间蒸发量低于行间区域(Ⅰ区)62%。覆膜保墒作用使更多水分保存于膜下土壤,当裸土区(Ⅱ区)土壤含水率较低时,土壤水分则由覆膜区向无膜区运移,迁移量约为11%。研究表明在裸土区域(Ⅱ区)膜下滴灌并无节水效果,棵间蒸发量高于浅埋滴灌11%,节水主要发生在覆膜区(Ⅰ区)。(4)平水偏枯年(2015、2018年)降雨量较少,膜下滴灌处理较浅埋滴灌处理0~40 cm土层土壤含水率高13%~32%,膜下滴灌对浅层土壤的保墒作用更为显着。平水偏丰年(2016、2017年)降雨较多,膜下滴灌处理较浅埋滴灌处理低10%~16%,降雨直接进入土壤使得浅埋滴灌土壤含水率较高,膜下滴灌由于薄膜的截流的影响,土壤含水率低于浅埋滴灌处理,薄膜的保墒作用不显着。(5)当降雨量20 mm以下时,入渗深度为20 cm,降雨量为20-50 mm降雨入渗深度为40 cm,当降雨达到50 mm以上时入渗深度可达到40 cm以下土层。在平水偏枯年(2015、2018年)降雨量较小,降雨入渗深度最深仅达到40 cm,作物利用浅层土壤中的降雨。在平水偏丰年(2016、2017年)降雨量较大,降雨入渗深度可达到60~100 cm土层,作物可以利用深层土壤中的降雨。浅埋滴灌降雨利用率为67%~78%,较膜下滴灌高29%~35%。膜下滴灌覆膜对降雨的截流量为26%~35%。当降雨量在20~40 mm之间时,膜边位置(距滴灌带30 cm处)降雨入渗量高于膜外侧2%~6%。(6)确定玉米滴灌灌溉决策,枯水年浅埋、膜下滴灌分别灌水9、8次,灌溉定额为315 mm、270 mm;平水年浅埋、膜下滴灌分别灌水均为7次,灌溉定额分别为222 mm、183 mm;丰水年浅埋、膜下滴灌分别灌水均为5、4次,灌溉定额为135mm、105 mm。对不同研究区通过多年平均降雨量和当年降雨预报推算生育期降雨量,对于小于268.32 mm的地方推荐使用膜下滴灌更佳,降雨量大于268.32mm的地方推荐使用浅埋滴灌更佳。
刘虎[7](2021)在《北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置》文中进行了进一步梳理北疆干旱荒漠地区地处我国西北牧区,该区域干旱少雨、水资源紧缺、草畜失衡、灌溉水管理粗放、饲草水肥响应等基础研究相当薄弱,本研究针对该区域灌溉饲草地建设中所面临的灌溉用水规律不明晰、饲草作物系数缺失、灌溉水管理策略缺乏、水肥利用效率低、施肥量与灌水量时空不协调等问题,以青贮玉米和紫花苜蓿为主要试验对象,并结合苏丹草、披碱草等当地优势且常见的饲草作物,通过在北疆阿勒泰地区开展单作和混间播条件下非充分灌溉试验、水肥耦合试验,从水量平衡原理、饲草作物水模型、灌溉水优化配置、作物混间播高产栽培和水肥耦合理论等角度,提出单作灌溉饲草作物灌溉关键指标和灌溉制度;通过分析间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律、产出效应及灌溉水效益,提出紫花苜蓿和青贮玉米最优间播组合模式;优选了缺资料地区ET0简化计算方法,并对FAO推荐的饲草作物系数Kc进行了修正;基于最小二乘法确定了苏丹草、紫花苜蓿、青贮玉米的饲草作物水模型,并采用动态规划法对灌溉水进行了优化配置,提出了不同可供水量条件下饲草地灌溉水管理决策方案;构建了单作条件和混间播条件下灌溉饲草料的水肥耦合产量数学模型并提出最佳水肥管理制度。形成了较为系统的北疆干旱荒漠地区灌溉饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置研究成果。研究成果可为我国北疆干旱荒漠地区规模化高效开发利用饲草地提供技术支撑。具体得到以下研究成果:(1)饲草作物不同种植模式下需水规律与滴灌灌溉制度紫花苜蓿在全年中收获两茬,每茬生长期约为60 d,充分灌溉条件下需水量为690 mm。全生育期连续受旱时,需水量为607 mm,仅为充分灌溉时的88%;苏丹草的需水量随着作物受旱情况的加剧而逐渐减少,其充分灌溉的需水量为431 mm,重旱条件下需水量仅为充分灌溉的48.0%;青贮玉米抽穗—开花期不灌水条件下需水量最小,仅为341.0 mm,为充分灌溉时的60%。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米产量最大时的灌溉定额分别为407 m3/亩、264 m3/亩和367 m3/亩,水分利用效率最大时的灌溉定额为367 m3/亩、172 m3/亩和286 m3/亩。间播条件下,采用2行青贮玉米与12行紫花苜蓿组合可以得到较多的粗蛋白质、钙以及磷,而紫花苜蓿单作是营养产出最高的种植模式。4行青贮玉米与8行紫花苜蓿间播的光能利用率最高,并且对地表会起到较好的覆盖作用,能在保证较低需水水平下(需水量为660.5mm),得到最高的产量和经济效益。(2)基于FAO推荐方法的ET0计算方法优选与Kc值修正以FAO56 Penman-Monteith方法计算的ET0为标准,通过比较与其他4种不同方法计算结果的差异性与相关性,在全生育期的大部分时段FA056 PM法与FAO Penman法和IA法的计算结果较为接近,PT法和HS法计算的ET0较FAO56 PM计算值总体偏大,且偏差较大。IA法所需要的气象资料仅为气温和日照时间,并且计算结果有较高精度,IA法可以代替FA056 PM法在阿勒泰地区福海县完成ET0计算。经过修正后,青贮玉米在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.8、0.96、1.03和0.79,全生育阶段平均Kc为0.92。苏丹草在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.66、0.77、0.91、和0.84,全生育阶段平均Kc为0.80。紫花苜蓿第一/二茬的生长初期、快速生长期、快速生育期的Kc分别为0.94/0.51、1.03/1.18、0.86/1.09,全生育阶段平均Kc为0.93。苏丹草、青贮玉米和紫花苜蓿的全生育期修正后的全生育期作物系数Kc较FAO56推荐值,分别提高了10.00%、13.04%、5.38%。(3)非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认紫花苜蓿、青贮玉米和苏丹草均为充分灌溉条件下产量最高,苏丹草产量与土壤含水量占田间持水量的百分比呈显着的线性相关。紫花苜蓿在返青-分枝期受旱时水分生产效率最高;苏丹草全生育期受轻旱时水分生产效率最低,受重旱时水分生产效率最高;青贮玉米在抽穗-开花期受轻旱时水分生产效率达到最高,拔节期和抽穗-开花期连续受旱时水分生产效率最低。北疆干旱荒漠地区紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米需(耗)水量与饲草料作物产量之间的关系可用Jensen模型、Stewart模型和Jensen模型来进行模拟预测,三种模型的平均相对误差为6.51%、9.24%和9.25%,具有较高的模拟精度。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米作物各自生长最为敏感阶段分别是紫花苜蓿的分枝-孕蕾期(第一茬)、苏丹草的灌浆-乳熟期和青贮玉米的苗期。(4)基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置当灌溉供水量M出现轻度紧缺时(紫花苜蓿420 mm≤M≤500 mm、苏丹草250mm≤M≤360 mm、青贮玉米200 mm≤M≤450 mm),应分别优先保证紫花苜蓿蔓枝延长期、苏丹草孕穗开花期和青贮玉米孕穗开花期的供水量;当灌溉供水量十分紧张时(紫花苜蓿M≤420 mm、苏丹草M≤250 mm、青贮玉米M≤200 mm),紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米应分别优先保证第二茬开花成熟期、苗期、孕穗开花期的供水量。(5)水肥耦合条件下饲草料地水肥响应北疆干旱荒漠地区膜下滴灌青贮玉米,不同土壤含水量条件下,拔节期青贮玉米的株高和茎粗随着施肥量的增加而增加,青贮玉米株高增长最快的处理为高肥轻旱,在不受旱和轻度受旱条件下,青贮玉米叶面积指数随施肥量的增加而增加;中旱和受重旱条件下,中肥和低肥的叶面积指数相当。灌溉量在250m3/亩,追肥施肥量在10 kg/亩,青贮玉米产量可达3000 kg/亩。当灌溉量、追肥施肥量大于上述量时,产量增加幅度不大。水利用效益最大的是高肥重旱处理,化肥利用效益和水肥耦合效益均为低肥不受旱处理;产值较高的为高肥不受旱、中肥不受旱和中肥轻旱处理。紫花苜蓿和不同饲草进行混间播时,混播最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦组合,施农家肥量1231 kg/亩,灌溉定额为240 m3/亩;间播的最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦、施农家肥量2248.9 kg/亩、灌溉定额180 m3/亩。混播条件下饲草生育期内最大需水强度为5.73 m3/(亩·天),混播饲草料作物干旱年灌水8次,灌溉定额为240m3/亩。混间播饲草地饲草料作物在需水强度、产量、肥料利用等方面都由于单作饲草地。
王国帅[8](2021)在《河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究》文中进行了进一步梳理内蒙古河套灌区是我国三个特大型灌区之一,随着节水改造工程的实施,灌区引水量大幅度减少,引水量减少20%以上,排水量显着减少50%左右。灌区土壤和地下水系统发生了巨大变化,灌溉带来的盐分无法排出灌区,仅能在灌区内部进行再分配。河套灌区内土地类型较多,且分布复杂,主要为耕地、非耕地(荒地)、沙丘与海子。灌区内的盐分除在土壤深层与地下水中储存外,主要在这些地类间转化,也是今后灌区土壤盐分控制的主要场所。本文选取灌区典型地类(耕地-荒地-海子系统、沙丘-荒地-海子系统)为研究对象,对灌区不同地类水文过程和盐分重分配机制进行了系统的分析与研究。成果可为相近灌区盐分控制与可持续发展提供理论支撑。(1)通过氢氧同位素二端元混合模型和水盐平衡模型以及地质统计学、溶质动力学理论揭示了耕地-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系和系统盐分表观平衡。研究发现,在灌溉期,耕地地下水主要受灌溉水补给,占94%,其中渠系灌溉水通过地下侧向径流给耕地地下水贡献76%,农田灌溉水贡献18%,降雨贡献6%。荒地地下水主要受耕地地下水补给,占2/3以上,为71%,降雨占29%。而海子主要受降雨与荒地地下水补给,各占57%和43%。渠系灌溉水通过侧向径流贡献给耕地地下水的水量基本全部迁移给荒地地下水。海子亏水631.2mm~706.3mm。耕地地下水盐分平均增加861kg/hm2,耕地地下水迁移给荒地的平均盐量为3232kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的平均盐量为3140kg/hm2。耕地1m土体盐分通过灌溉期淋洗,积盐率仍为56%,秋浇后,脱盐率为44%,土壤深层(100cm)有轻微积盐现象,积盐为871kg/hm2;荒地1m土体积盐率为58%,秋浇后,脱盐率为62%,荒地盐分在全年呈现轻微脱盐趋势,脱盐3870 kg/hm2。(2)基于Hydrus_1D模型模拟了耕地、荒地和海子边界不同土层水分和盐分的运移特征。根据2018和2019年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对耕地、荒地和海子边界不同土层水分盐分进行了分析。结果表明,灌后第5天,耕地0-20cm和20-60cm土层含水量分别增加了27%~41%和14%~20%,60-100cm荒地土壤含水量增加了12%~15%,而海子边界土壤含水量变化较小。灌后第87天,耕地0-60cm土层含水量下降幅度分别比荒地和海子边界高11%~14%和24%~44%。在生育期内,耕地深层渗漏量为应用水量的34%~40%。耕地、荒地和海子边界的毛细上升量分别为其蒸散量的28%、36%~46%和67%~77%。耕地、荒地和海子边界土壤表层积盐分别为13%、37%和48%,深层土壤积盐分别为34%、15%和13%。为控制盐渍化,应降低荒地和海子边界表层的土壤盐分含量和耕地深层土壤盐分含量。耕地、荒地、海子边界1m土层盐分平均增加19%、27%和37%。海子边界毛管上升的盐分是荒地的3倍。(3)通过对沙丘-荒地-海子系统构建水盐均衡模型揭示了沙丘-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系。研究发现,在生长期,沙丘地下水向海子方向运移,在秋浇期和封冻初期,海子地下水向沙丘方向运移,地下水盐分动态变化受地下水迁移路径的影响。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地地下水垂向补给土壤盐量分别为648kg/hm2、575kg/hm2和357kg/hm2。沙丘地下水迁移给荒地-沙丘交界地下水的盐量为481kg/hm2,荒地-沙丘交界地下水迁移给荒地地下水盐量为222 kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的盐量为104 kg/hm2。(4)基于Hydrus_1D模型模拟沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分和盐分运移特征。根据2017和2018年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分盐分进行了分析。研究发现,沙丘-荒地交界和荒地可以维持土壤水分平衡,而沙丘在秋浇后期,仍亏水67~102mm。荒地腾发量是沙丘的2倍,沙丘-荒地交界的介于二者之间,荒地地下水补给量为沙丘的3~5倍。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地1m土体在生育期积盐率分别为34%~51%、14%~17%和25%,秋浇后,沙丘、沙丘-荒地交界积盐率分别为47%~59%和3~6%;荒地脱盐率为0.7~5%,沙丘、沙丘-荒地交界全年处于积盐状态,荒地在秋浇后处于轻微脱盐状态。
齐引凡[9](2021)在《淮北平原地下水埋深对作物水分生态适应性影响研究》文中研究表明为研究淮北平原浅层地下水埋深对作物水分生态适应性的影响,本文基于五道沟水文实验站2011~2015年地中蒸渗仪实验资料及气象资料,包括地表径流量、潜水蒸发量、渗入补给量、降水量、水面蒸发量、相对湿度、平均风速等。选取淮北平原典型旱作物冬小麦、夏大豆为研究对象,结合冬小麦和夏大豆在淮北平原两种典型土质砂姜黑土和黄潮土对地下水利用的极限埋深,选择0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5m六个控制埋深。基于水量平衡方程、Jensen模型、联合国粮食组织(FAO)推荐的作物需水量计算方法及农田水量平衡方程,揭示淮北平原冬小麦、夏大豆在不同地下水埋深、不同生育阶段的有效降水量、水分敏感指数、需水量、灌溉用水量、需水与降水耦合度变化规律。依据水分生态适应度模型,揭示冬小麦、夏大豆在不同地下水埋深的水分生态适应性规律,识别需水与降水耦合度、灌溉用水量与水分生态适应性的关系。主要研究结果为:(1)在砂姜黑土中,冬小麦全生育期有效降水量在1.0m埋深处达到最大,是其它埋深的1.08~7.90倍;夏大豆全生育期有效降水量在1.0m埋深处达到最大,是其它埋深的1.23~3.85倍。在黄潮土中,冬小麦全生育期有效降水量在1.0m埋深处达到最大,是其它埋深的1.26~7.75倍;夏大豆全生育期有效降水量在1.0m埋深处达到最大,是其它埋深的2.44~5.99倍。(2)从不同生育阶段来看,冬小麦需水量最大的时期出现在返青-拔节及抽穗-成熟时期。两个时期冬小麦总需水量为243.37mm,占全生育期需水量的65.53%。因此保证冬小麦在返青至成熟期的水分需求对小麦增产增收起到重要作用。夏大豆需水量最大的时期为花荚期,数值达到141.39mm,占全生育需水量的38.17%。因此满足夏大豆在花荚期的水分需求是影响大豆高产稳产的关键因素。(3)在砂姜黑土和黄潮土中,从全生育期来看冬小麦和夏大豆的灌溉用水量在1.0m埋深均最少。因此在两种土质中地下水埋深调控在1.0m左右,能够降低人工补充灌溉用水量。(4)在砂姜黑土和黄潮土中,从全生育期来看,冬小麦和夏大豆的降水耦合度均在1.0m埋深达到最大。冬小麦和夏大豆在不同地下水埋深、不同生育阶段的降水耦合度均小于1,说明有效降水均未能满足作物生长需水,应根据冬小麦、夏大豆各生育阶段缺水情况对其进行合理的补充灌溉。(5)冬小麦和夏大豆的降水耦合度及灌溉用水量直接影响着其水分生态适应度,在1.0m埋深下冬小麦和夏大豆全生育期的降水耦合度最大,灌溉用水量最小,因此1.0m埋深下作物水分生态适应度较其它埋深高。在砂姜黑土中,冬小麦的水分生态适应度在1.0m埋深时达到最大,数值为0.441,是其它埋深的1.12~8.48倍;夏大豆的水分生态适应度也在1.0m埋深时达到最大,数值为0.525,是其它埋深的1.25~4.20倍。在黄潮土中,冬小麦的水分生态适应度在1.0m埋深时达到最大,数值为0.202,是其它埋深的1.18~7.48倍;夏大豆水分生态适应度也在1.0m埋深时达到最大,数值为0.229,是其它埋深的2.46~6.03倍。由此可知,在1.0m埋深下冬小麦和夏大豆的水分生态适应性最强。
杜江涛[10](2021)在《基于气象信息的南疆膜下滴灌棉花灌溉制度优化及其模拟》文中认为作物生长及农业生产受天气变化的影响很大,气象环境决定了作物在本时段内的蒸腾量的大小,可作为农田灌溉决策的策略。为探究基于气象信息指导下南疆棉花膜下滴灌最优灌溉制度,在2019-2020年两年进行田间试验,试验灌水时间设置三个水平,分别为当棉田每日作物蒸发蒸腾量与降水量差值(ETC-P)累计达到25 mm、30 mm和35 mm时进行灌溉,其对应的灌水定额分别为30 mm、36 mm和42 mm,研究分析不同灌水处理对土壤水分、盐分、棉花耗水特性、棉花生长及品质的影响。通过田间试验校准验证后的DSSAT模型在田间试验的基础上进行优化模拟,运用2017和2018年气象数据驱动,其灌水时间为当ETC-P累计达到25 mm时进行灌溉,设置7种不同水平的灌水定额,分别为24 mm、27 mm、30 mm、33 mm、36 mm、39 mm和42 mm,利用DSSAT模型不断调整灌水时间和灌水定额的组合,进而得到棉花高效节水的灌溉制度。主要研究结果如下:(1)通过气象信息指导南疆地区棉花膜下滴灌,在棉花的生育期内,各试验处理土壤剖面的土壤含水率随土壤深度的增加呈现出先增大后降低的变化,在土层60 cm处达到最大值。三个试验处理的土壤盐分随着灌水定额的增加而呈现降低的趋势,说明大的灌水定额对于土壤脱盐有着较好的促进作用。(2)以ETC-P为基础进行灌溉,T3处理因为高的灌溉定额,棉花株高、茎粗、叶面积指数及干物质总质量均高于T1及T2处理,说明较高灌溉定额有利于维持棉株的营养生长。T1和T2处理在棉花产量和品质上差异不显着,但均高于T3处理。水分利用效率随着灌溉定额和总耗水量的增加而减少,其中T1处理最高,T2处理次之,T3处理最小,说明在南疆地区,高频灌溉和小灌水定额的组合能提高棉花产量和水分利用效率。(3)运用2017和2018年气象数据驱动DSSAT模型,通过对设置的7个灌水模拟方案分析,在相同的灌水时间下,随着灌水定额的增加,棉花产量呈现出先增加后降低的趋势,呈二次抛物线形状,水分利用效率则随灌溉定额的增加而减小。(4)通过DSSAT模型模拟结果分析,综合灌溉定额、产量和水分利用效率等指标,当棉田每日作物蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到25 mm灌溉,棉花生育期内灌水11次,灌溉定额为280~314mm的组合,可以提高灌溉水利用效率,可作为南疆地区膜下滴灌棉花的最优灌溉制度。
二、不同降雨年型冬小麦生长前期的田间水量平衡与节水灌溉(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同降雨年型冬小麦生长前期的田间水量平衡与节水灌溉(论文提纲范文)
(1)基于数字水网的河北地下水超采治理效果的过程化评价及业务融合研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 地下水超采研究现状 |
1.3.2 地下水变化特征研究现状 |
1.3.3 治理效果评价研究现状 |
1.3.4 数字水网研究现状 |
1.3.5 相关文献计量分析 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
1.4.4 论文创新点 |
2 地下水超采形势与治理现状 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 水文地质 |
2.1.4 河流水系 |
2.1.5 社会经济 |
2.2 地下水开发利用现状 |
2.2.1 地下水资源量 |
2.2.2 地下水开采量 |
2.2.3 地下水供水量 |
2.3 地下水超采造成影响 |
2.3.1 地下水位降落漏斗形成 |
2.3.2 对水文地质条件的影响 |
2.3.3 地面沉降及地裂缝产生 |
2.3.4 海水入侵及其危害程度 |
2.4 地下水超采治理现状 |
2.4.1 地下水超采形势 |
2.4.2 治理任务及范围 |
2.4.3 治理的相关措施 |
2.4.4 治理措施实施情况 |
2.4.5 治理中存在的问题 |
2.5 本章小结 |
3 数字水网的构建及关键技术 |
3.1 数字水网关键技术 |
3.1.1 大数据技术 |
3.1.2 5S集成技术 |
3.1.3 可视化技术 |
3.1.4 综合集成研讨厅技术 |
3.2 空间数据水网构建 |
3.2.1 空间数据处理 |
3.2.2 地形地物可视化 |
3.2.3 数字水网提取 |
3.2.4 空间水网可视化 |
3.3 逻辑拓扑水网构建 |
3.3.1 拓扑元素概化 |
3.3.2 拓扑关系描述 |
3.3.3 拓扑关系存储 |
3.3.4 拓扑水网可视化 |
3.4 业务流程水网构建 |
3.4.1 业务主题划分 |
3.4.2 业务流程概化 |
3.4.3 流程可视化描述 |
3.4.4 业务水网可视化 |
3.5 一体化数字水网构建 |
3.5.1 业务集成环境 |
3.5.2 三网集成合一 |
3.6 本章小结 |
4 基于数字水网的业务融合及实现 |
4.1 数字水网与业务融合 |
4.1.1 多源数据融合 |
4.1.2 模型方法融合 |
4.1.3 业务过程融合 |
4.2 面向主题的业务应用 |
4.2.1 主题服务模式 |
4.2.2 主题服务特点 |
4.2.3 业务应用过程 |
4.3 基于数字水网的业务实现 |
4.3.1 基于大数据的信息服务 |
4.3.2 基于水网的过程化评价 |
4.3.3 基于水网的水位考核 |
4.4 本章小结 |
5 基于大数据的地下水动态特征分析 |
5.1 业务应用实例及数据来源 |
5.1.1 业务应用系统 |
5.1.2 多源数据来源 |
5.1.3 应用分析方法 |
5.2 地下水位变化特征分析 |
5.2.1 地下水位时间变化 |
5.2.2 地下水位空间变化 |
5.3 地下水储量变化特征分析 |
5.3.1 地下水储量反演方法 |
5.3.2 地下水储量时间变化 |
5.3.3 地下水储量空间变化 |
5.4 地下水动态影响因素分析 |
5.4.1 自然因素变化 |
5.4.2 人为因素变化 |
5.4.3 影响因素分析 |
5.5 本章小结 |
6 地下水超采治理效果的过程化评价 |
6.1 评价指标体系构建 |
6.1.1 主题化指标库 |
6.1.2 评价指标优选 |
6.1.3 评价等级划分 |
6.2 评价方法选取调用 |
6.2.1 评价方法选取 |
6.2.2 方法的组件化 |
6.2.3 方法组件调用 |
6.3 评价结果及应用实例 |
6.3.1 指标数据来源 |
6.3.2 评价结果分析 |
6.3.3 结果的反馈优化 |
6.3.4 过程化评价实例 |
6.4 本章小结 |
7 地下水治理效果水位考核评估服务 |
7.1 水位考核指标制定方法 |
7.1.1 考核基本原理 |
7.1.2 指标计算方法 |
7.1.3 水位考核评分 |
7.2 水位考核评估计算示例 |
7.2.1 监测数据处理 |
7.2.2 水位指标确定 |
7.2.3 地下水位考核 |
7.3 水位考核业应用务系统 |
7.3.1 数据管理服务 |
7.3.2 基础信息服务 |
7.3.3 考核管理服务 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 数字水网开发程序代码 |
附录B 博士期间主要研究成果 |
(2)不同时间春灌一水对冬小麦生长及水分利用效率的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 小麦灌溉制度研究进展 |
1.2.2 灌溉对小麦形态发育指标的影响研究进展 |
1.2.3 灌溉对小麦生理生态指标的影响研究进展 |
1.2.4 灌溉对小麦干物质积累和产量形成的影响研究进展 |
1.2.5 灌溉对小麦耗水规律和水分利用效率的影响研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线图 |
1.5 创新点 |
2 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 土壤含水率 |
2.3.2 形态发育指标 |
2.3.3 生理生态指标 |
2.3.4 地上部干物质 |
2.3.5 籽粒灌浆特性 |
2.3.6 籽粒产量及产量构成 |
2.3.7 耗水量与水分利用效率 |
2.4 数据处理与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同灌水处理对冬小麦形态发育指标的影响 |
3.1.1 株高 |
3.1.2 叶面积指数 |
3.1.3 旗叶性状 |
3.2 不同灌水处理对冬小麦生理生态指标的影响 |
3.2.1 叶绿素相对含量 |
3.2.2 净光合速率 |
3.2.3 蒸腾速率 |
3.2.4 气孔导度 |
3.3 不同灌水处理对冬小麦干物质积累和产量形成的影响 |
3.3.1 地上部干物质量 |
3.3.2 干物质转运 |
3.3.3 籽粒灌浆特性 |
3.3.4 籽粒产量及产量构成 |
3.3.5 产量与产量构成的相关性 |
3.4 不同灌水处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响 |
3.4.1 土壤剖面水分分布 |
3.4.2 耗水特性 |
3.4.3 水分利用效率 |
3.5 冬小麦春灌一水效果分析 |
4 讨论 |
4.1 不同灌水处理对冬小麦生长发育的影响 |
4.2 不同灌水处理对冬小麦产量形成的影响 |
4.3 不同灌水处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响 |
4.4 展望 |
5 结论 |
6 参考文献 |
7 致谢 |
8 攻读学位期间发表论文情况 |
(3)膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 膜孔灌理论与技术研究 |
1.2.2 膜孔灌施肥农田土壤氮肥运移转化特性研究 |
1.2.3 层状土入渗特性与机理研究 |
1.2.4 γ-聚谷氨酸在农业上的应用研究 |
1.2.5 冬小麦全覆膜种植技术研究 |
1.2.6 土壤水氮运移及氮素转化模型数值模拟研究 |
1.3 研究存在问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 室内试验材料与装置 |
2.1.1 供试土壤及浑水泥沙 |
2.1.2 供试肥料及土壤保水剂 |
2.1.3 试验装置 |
2.2 室内入渗试验观测内容及方法 |
2.3 作物种植试验材料与装置 |
2.3.1 试验地概况 |
2.3.2 试验装置及方案 |
2.4 室外试验观测内容及方法 |
2.4.1 冬小麦土壤水氮运移及氮素转化试验 |
2.4.2 添加γ-聚谷氨酸越冬菠菜试验 |
2.5 HYDRUS模型简介 |
2.6 数据处理与分析 |
3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化特性 |
3.1 层状土膜孔灌肥液自由入渗特性 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 夹砂层位置对累积入渗量的影响 |
3.1.3 夹砂层位置对湿润锋运移的影响 |
3.1.4 夹砂层位置对湿润体水分分布特征的影响 |
3.1.5 夹砂层位置对尿素态氮运移转化特性的影响 |
3.1.6 夹砂层位置对铵态氮运移转化特性的影响 |
3.1.7 夹砂层位置对硝态氮运移转化特性的影响 |
3.2 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟模型建立 |
3.2.1 水流运动控制方程 |
3.2.2 土壤水力特征参数确定 |
3.2.3 土壤无机氮素运移转化模型 |
3.2.4 土壤氮素运移转化参数确定 |
3.2.5 初始条件及边界条件 |
3.2.6 误差分析 |
3.3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟结果分析 |
3.3.1 累积入渗量的数值模拟与验证 |
3.3.2 湿润体内含水量的数值模拟与验证 |
3.3.3 氮素含量的数值模拟与验证 |
3.4 本章小结 |
4 施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.1 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、入渗特性以及持水能力的影响 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数的影响 |
4.1.3 施加γ-聚谷氨酸对土壤持水能力的影响 |
4.2 表施γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.2.1 试验方法与观测项目 |
4.2.2 模型建立 |
4.2.3 表施γ-聚谷氨酸对单位膜孔累积入渗量的影响 |
4.2.4 表施γ-聚谷氨酸对土壤湿润体的影响 |
4.2.5 表施γ-聚谷氨酸对膜孔入渗土壤含水量分布的影响 |
4.2.6 表施γ-聚谷氨酸的膜孔灌自由入渗数值模拟 |
4.3 混施γ-聚谷氨酸浑水膜孔灌自由入渗特性研究 |
4.3.1 试验方案 |
4.3.2 单位膜孔面积累积入渗量变化规律研究 |
4.3.3 单位膜孔面积侧渗量和垂直一维入渗量之间的关系 |
4.3.4 湿润锋运移特性研究 |
4.4 混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直和膜孔灌自由入渗落淤层形成特性 |
4.4.1 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗落淤层厚度变化规律 |
4.4.2 混施γ-PGA浑水膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化规律 |
4.4.3 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化的规律 |
4.5 本章小结 |
5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响特征 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料和方法 |
5.1.2 数据处理 |
5.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤团聚体结构的影响 |
5.2.1 γ-聚谷氨酸施量对土壤水稳性团聚体结构的影响 |
5.2.2 γ-聚谷氨酸施量对土壤团聚体机械稳定性的影响 |
5.3 γ-聚谷氨酸施量对土壤含水率和温度变化的影响 |
5.3.1 γ-聚谷氨酸施量对菠菜生育期土壤含水率和温度变化的影响 |
5.3.2 γ-聚谷氨酸施量对菠菜各生育期土壤温度的影响 |
5.4 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长的影响 |
5.4.1 施加γ-聚谷氨酸对菠菜出苗率的影响 |
5.4.2 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生理生长指标的影响 |
5.4.3 施加γ-聚谷氨酸对菠菜产量和植株含水量的影响 |
5.5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜氮素吸收利用效率和土壤养分平衡的影响 |
5.5.1 菠菜各器官氮素含量和土壤氮素平衡 |
5.5.2 菠菜土壤磷平衡 |
5.5.3 菠菜土壤钾平衡 |
5.6 本章小结 |
6 膜孔灌冬小麦土壤水氮运移及转化数值模拟 |
6.1 HYDRUS-1D模型介绍与计算方法 |
6.1.1 考虑冬小麦生长的HYDRUS-1D土壤水氮模型构建 |
6.1.2 计算方法 |
6.2 膜孔灌冬小麦土壤水分运动数值模拟 |
6.2.1 HYDRUS-1D模型土壤基本物理参数确定与验证 |
6.2.2 土壤含水率分布规律 |
6.2.3 冬小麦根系吸水速率模拟值与植株实际蒸腾速率 |
6.3 膜孔灌冬小麦土壤氮素运移转化数值模拟 |
6.3.1 膜孔灌HYDRUS-1D模型氮素运移转化参数确定与验证 |
6.3.2 冬小麦土壤氮素分布特性 |
6.3.3 水氮耦合对土壤氮素平衡的影响 |
6.3.4 水氮耦合对冬小麦氮素利用的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
一、攻读博士学位期间发表论文 |
二、参加的科研项目 |
(4)解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展及分析 |
1.2.1 植被与水土环境演变关系研究进展 |
1.2.2 灌溉制度优化进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容与目的 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文的创新点 |
2 研究区概况与试验设计 |
2.1 研究区概况与地质地貌 |
2.1.1 研究区概述 |
2.1.2 地质地貌 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 气象采集 |
2.2.2 引水量、排水量、种植结构面积来源 |
2.2.3 地下水埋深资料 |
2.2.4 土壤样本点及作物生长指标的野外采集与试验 |
2.2.5 遥感影像的来源与验证样本点的野外采集 |
3 灌区作物长势-水土环境变化特征 |
3.1 理论与方法介绍 |
3.1.1 决策树分类方法 |
3.1.2 变异结构分析与克里金插值分析法 |
3.2 灌区典型作物长势及种植结构的提取 |
3.2.1 解放闸灌域典型农作物长势分析 |
3.2.2 解放闸灌域种植结构提取 |
3.3 河套灌区解放闸灌域典型农作物主要生育阶段NDVI时空变化特点 |
3.3.1 葵花NDVI变化特征 |
3.3.2 玉米NDVI时空变化特征 |
3.3.3 小麦NDVI时空变化特征 |
3.3.4 瓜类NDVI时空变化特征 |
3.4 典型农作物种植区农田水土环境因子时空变化特点 |
3.4.1 典型农作物种植区土壤水分时空变化特征 |
3.4.2 典型农作物种植区土壤盐分时空变化特征 |
3.4.3 典型农作物种植区地下水埋深时空变化特征 |
3.4.4 作物种植区引水量、排水量变化特征 |
3.4.5 作物主要生育期气候因子(降雨、ET)变化特征 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
4 解放闸灌域作物系统与水土环境系统耦合协调度模型的构建和应用 |
4.1 耦合度模型理论与构建方法 |
4.2 作物系统与水土环境系统指标体系权重的确定方法 |
4.3 解放闸灌域作物系统-水土环境系统耦合协调度模型 |
4.3.1 作物长势与水土环境因子的耦合度分析 |
4.3.2 作物长势-水土环境耦合协调度分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
5 分布式水文模型(SWAT)在平原灌区的构建 |
5.1 分布式水文模型(SWAT)的简介与灌区应用的普适性 |
5.1.1 模型简介 |
5.1.2 分布式水文模型(SWAT)在灌区水文过程的模拟及应用普适性 |
5.2 分布式水文模型(SWAT)在河套灌区解放闸灌域的构建 |
5.2.1 基础资料的调查搜集与数据库构建 |
5.2.2 分布式水文模型(SWAT)在解放闸灌域的构建 |
5.3 讨论 |
5.4 本章小结 |
6 SWAT模型的率定、改进与校准 |
6.1 SWAT模型对径流量的率定与校准 |
6.2 SWAT模型中腾发量的计算原理与改进、校准过程 |
6.2.1 SWAT模型中ET的计算原理 |
6.2.2 SWAT模型改进-潜水蒸发项的添加 |
6.3 模型改进后对ET目标变量的率定与验证 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
7 河套灌区解放闸灌域灌溉制度的优化 |
7.1 不同灌溉情景的设置 |
7.1.1 第一种灌溉情景 |
7.1.2 第二种灌溉情景 |
7.2 作物水模型的优选 |
7.2.1 河套灌区典型作物的作物水模型 |
7.3 灌溉制度的寻优 |
7.3.1 第一种灌溉情景模拟结果 |
7.3.2 第二种灌溉情景模拟结果 |
7.3.3 灌溉制度优化结果 |
7.4 讨论 |
7.5 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(5)不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 实时灌溉控制指标研究进展 |
1.2.2 基于土壤水分的灌溉控制指标研究进展 |
1.2.3 适用于冬小麦的农业系统模型研究进展 |
1.2.4 RZWQM模型简介及研究进展 |
1.3 研究切入点 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法与技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计与试验材料 |
2.2.1 试验设计方案 |
2.2.2 灌水时间及灌水定额的确定 |
2.2.3 田间栽培管理 |
2.3 试验观测项目及方法 |
2.3.1 土壤贮水量测定 |
2.3.2 土壤贮水量计算 |
2.3.3 作物耗水量 |
2.3.4 生长发育过程调查 |
2.3.5 籽粒产量测定 |
2.3.6 水分利用效率 |
2.4 数据处理与统计分析方法 |
2.5 模型评价指标 |
第三章 不同灌溉控制条件对灌水量及麦田土壤水分分布的影响 |
3.1 不同灌溉控制条件下的灌水情况 |
3.2 不同灌溉控制条件下土壤含水率变异特性 |
3.3 不同灌溉控制条件下麦田土壤水分分布 |
3.3.1 不同灌溉控制条件下灌水后土壤水分剖面分布 |
3.3.2 不同灌溉控制条件对应计划湿润层深度内土壤水分动态变化 |
3.3.3 不同灌溉控制条件下全生育期土壤水分层间分布 |
3.4 小结与讨论 |
第四章 不同灌溉控制条件对麦田耗水情况的影响 |
4.1 不同灌溉控制条件下的总耗水量 |
4.2 不同灌溉控制条件下土壤层间耗水规律 |
4.3 不同灌溉控制条件下的耗水来源 |
4.4 小结与讨论 |
第五章 不同灌溉控制条件对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响 |
5.1 不同灌溉控制条件对株高、叶面积的影响 |
5.2 不同灌溉控制条件对生物量累积的影响 |
5.3 不同灌溉控制条件对冬小麦产量及构成要素的影响 |
5.4 不同灌溉控制条件对冬小麦水分利用效率的影响 |
5.5 小结与讨论 |
第六章 基于RZWQM2模型的冬小麦灌溉指标优化 |
6.1 模型模拟试验方案优化 |
6.2 RZWQM2模型率定和验证 |
6.2.1 土壤水分模块率定和验证 |
6.2.2 作物生长模块率定和验证 |
6.3 冬小麦优化灌溉控制指标模拟研究 |
6.3.1 不同水分处理对灌水量及灌水次数的影响 |
6.3.2 不同水分处理对冬小麦产量及灌水利用效率的影响 |
6.4 小结与讨论 |
第七章 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 不同灌溉控制条件对麦田土壤水分分布的影响 |
7.1.2 不同灌溉控制条件对麦田水分利用的影响 |
7.1.3 不同灌溉控制条件对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响 |
7.1.4 基于RZWQM2模型的华北地区冬小麦灌溉控制条件的优化 |
7.2 存在的问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)西辽河平原玉米滴灌节水机理及灌溉决策研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 节水灌溉研究进展 |
1.2.2 滴灌技术研究进展 |
1.2.3 作物需水量研究进展 |
1.2.4 蒸腾蒸发研究进展 |
1.2.5 作物降雨利用率研究进展 |
1.2.6 灌溉制度研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 覆膜和浅埋对滴灌玉米生长指标的影响 |
1.3.2 覆膜和浅埋对滴灌玉米耗水规律及产量构成因子的影响机制 |
1.3.3 覆膜和浅埋对滴灌玉米蒸腾蒸发规律的影响机理 |
1.3.4 覆膜和浅埋对滴灌土壤水分及降雨利用率的影响 |
1.3.5 滴灌玉米灌溉制度与灌溉决策研究 |
1.4 技术路线 |
2 研究区概况与试验设计 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 基本情况 |
2.1.2 研究区气象条件 |
2.1.3 研究区土壤条件 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 测定指标与方法 |
2.3 数据处理 |
3 覆膜和浅埋对滴灌玉米生长指标的影响 |
3.1 滴灌条件下不同处理玉米株高变化 |
3.2 滴灌条件下不同处理玉米叶面积变化 |
3.3 滴灌条件下玉米根系变化 |
3.4 结论与讨论 |
3.5 小结 |
4 覆膜和浅埋对滴灌玉米耗水规律及产量构成因子的影响机制 |
4.1 滴灌条件不同处理玉米耗水规律研究 |
4.2 滴灌条件下不同处理土壤温度研究 |
4.3 滴灌条件下不同处理玉米产量构成因子研究 |
4.4 结论与讨论 |
4.5 小结 |
5 覆膜和浅埋对滴灌玉米蒸腾蒸发规律的影响机理 |
5.1 滴灌条件下玉米棵间蒸发逐日变化 |
5.2 滴灌条件下玉米蒸腾蒸发规律 |
5.3 滴灌条件下玉米土壤棵间蒸发占阶段耗水量的比例 |
5.4 结论与讨论 |
5.5 小结 |
6 基于SIMDualKc模型滴灌玉米棵间蒸发模拟研究 |
6.1 模型描述和应用 |
6.1.1 模型介绍 |
6.1.2 模型应用 |
6.2 模型的模拟与验证 |
6.3 土壤棵间蒸发量对比 |
6.4 不同灌水处理棵间蒸发模拟 |
6.5 覆膜与浅埋滴灌不同区域棵间蒸发对比研究 |
6.6 结论与讨论 |
6.7 小结 |
7 覆膜和浅埋对滴灌土壤水分及降雨利用率的影响 |
7.1 滴灌条件下不同处理土壤水分变化 |
7.2 降雨条件下覆膜和浅埋滴灌土壤水分分布模拟 |
7.2.1 Hydrus-2D模型介绍 |
7.2.2 基本方程 |
7.2.3 初始条件及边界条件设定 |
7.2.4 模型参数率定 |
7.2.5 模型率定与验证 |
7.2.6 降雨条件下覆膜与浅埋滴灌土壤水分分布二维特征 |
7.3 滴灌条件下降雨利用率研究 |
7.4 结论与讨论 |
7.5 小结 |
8 滴灌玉米灌溉制度与灌溉决策研究 |
8.1 滴灌条件下不同处理玉米水分利用效率研究 |
8.2 滴灌条件下不同处理玉米不同年份降雨频率分析 |
8.3 不同水文年滴灌玉米灌溉制度研究 |
8.4 玉米滴灌灌溉决策 |
8.5 结论与讨论 |
8.6 小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.1.1 覆膜和浅埋对滴灌玉米生长指标的影响 |
9.1.2 覆膜和浅埋对滴灌玉米耗水规律及产量构成因子的影响机制 |
9.1.3 覆膜和浅埋对滴灌玉米蒸腾蒸发规律的影响机理 |
9.1.4 覆膜和浅埋对滴灌土壤水分及降雨利用率的影响 |
9.1.5 滴灌玉米灌溉制度与灌溉决策研究 |
9.2 主要创新点 |
9.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 参考作物潜在腾发量ET_0与作物系数K_c研究 |
1.2.2 作物水分模型及水资源配置研究 |
1.2.3 饲草高产种植模式研究进展 |
1.2.4 饲草作物对水肥耦合响应机制研究 |
1.3 研究目标及主要研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
2 研究区概况及田间试验基础数据 |
2.1 研究区代表性分析 |
2.2 试验区概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 气候条件 |
2.2.3 农业气象灾害 |
2.2.4 植被土壤 |
2.3 试验饲草料作物选择 |
2.3.1 供试作物 |
2.3.2 供试材料 |
2.4 主要试验观测仪器设备 |
2.5 基本土壤物理化学指标测定 |
2.5.1 田间持水量与容重 |
2.5.2 土壤物理化学组成 |
2.5.3 土壤粒径分析 |
2.6 基于定位通量法的地下水补给量测定 |
3 饲草作物单作条件下需水规律与滴灌灌溉制度 |
3.1 引言 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 田间试验设计 |
3.2.2 观测技术指标 |
3.3 灌溉饲草作物单作需水规律与需水量 |
3.3.1 适宜水分条件下饲草作物单作需水量 |
3.3.2 适宜水分条件下饲草作物单作需水强度 |
3.3.3 不同水分处理下饲草作物单作需水量与需水模数 |
3.4 基于作物灌水特征的不同目标灌溉制度 |
3.4.1 灌溉饲草作物单作条件下不同水分处理的灌水特征 |
3.4.2 不同目标条件下单作饲草作物灌溉制度 |
3.5 小结 |
4 间播饲草作物群体需水规律与产出效应及种植模式 |
4.1 前言 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 田间试验设计 |
4.2.2 观测技术指标 |
4.3 间播饲草作物群体需水规律与产出效应 |
4.3.1 间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律 |
4.3.2 间播条件下灌溉饲草作物生长指标 |
4.3.3 间播条件下灌溉饲草作物产量及其品质 |
4.3.4 间播条件下灌溉饲草作物水分生产效率和水分经济效益 |
4.4 基于SPSS主因子方法的间播模式综合评价 |
4.4.1 饲草作物综合评价指标的优选 |
4.4.2 饲草料作物综合评价指标无量纲化处理 |
4.4.3 饲草作物综合评价结果 |
4.5 小结 |
5 基于FAO推荐方法的ET_0计算方法优选与K_C值修正 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 数据来源 |
5.2.2 计算方法 |
5.3 干旱地区气象资料缺失条件下ET_0算法优选 |
5.3.1 不同水平年下ET_0计算结果比较 |
5.3.2 不同计算方法结果偏差与原因分析 |
5.3.3 潜在腾发量ET_0与对应气象要素间的灵敏性分析 |
5.4 灌溉饲草料作物不同生育阶段作物系数K_C值修正 |
5.4.1 基于FAO推荐的单作物系数法推求饲草作物K_c |
5.4.2 基于田间试验实测数据计算饲草作物Kc |
5.4.3 饲草作物实测K_c与FAO推荐K_c值比较分析 |
5.5 小结 |
6 非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认分析 |
6.1 引言 |
6.2 不同水分处理对单作饲草作物产量影响 |
6.2.1 对单作饲草料作物产量影响 |
6.2.2 对单作饲草料作物减产率的影响 |
6.3 国内外常用作物水—模型 |
6.3.1 作物水模型定义 |
6.3.2 模型基本假定 |
6.4 基于最小二乘法的作物水模型确认分析 |
6.4.1 模型选取 |
6.4.2 基于最小二乘法的作物敏感指标推求 |
6.4.3 饲草作物敏感指标分析与作物水模型优选 |
6.5 饲草作物-水模型表达式及验证 |
6.5.1 饲草作物-水模型表达式 |
6.5.2 饲草作物-水模型验证 |
6.6 小结 |
7 基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置 |
7.1 引言 |
7.2 DP法基本原理 |
7.3 优化配置的数学模型构建 |
7.3.1 目标函数 |
7.3.2 阶段变量、决策变量与状态变量 |
7.3.3 系统方程及约束条件 |
7.3.4 初始条件与递推方程 |
7.4 作物水模型的有限水量优化配置求解 |
7.4.1 DP法所需计算参数 |
7.4.2 作物水模型优化配置求解 |
7.5 基于DP法的优化配置结果与灌溉管理策略 |
7.5.1 优化配置结果 |
7.5.2 饲草作物灌溉管理策略 |
7.6 小结 |
8 水肥耦合条件下饲草料地水肥响应分析 |
8.1 引言 |
8.2 试验方法 |
8.2.1 单作条件下灌溉饲草作物水肥响应 |
8.2.2 混间播条件下多年生灌溉饲草作物水肥响应 |
8.3 单作条件下灌溉饲草料作物水肥响应分析 |
8.3.1 水肥耦合对青贮玉米生长指标的影响 |
8.3.2 水肥耦合对青贮玉米不同生育阶段土壤含水量的影响 |
8.3.3 青贮玉米水肥耦合产量数学模型构建 |
8.3.4 水肥耦合利用效率与综合经济效益评价 |
8.4 混、间播条件下多年生灌溉饲草作物-水肥响应研究 |
8.4.1 水肥因子对多年生灌溉饲草料作物产量的影响 |
8.4.2 基于回归分析的试验结果分析 |
8.4.3 混间播饲草作物水肥耦合产量数学模型 |
8.4.4 混间播饲草料作物生育期需水量与灌溉制度优选 |
8.5 小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(8)河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 氢氧同位素在不同水体的示踪研究 |
1.2.2 地下水与土壤水盐迁移研究 |
1.2.3 土壤盐分空间变异与地下水埋深关系的研究 |
1.2.4 干旱区荒漠绿洲水分运移研究 |
1.2.5 水盐运移模拟研究 |
1.2.6 存在的问题 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 论文技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 河套灌区概况 |
2.1.1 气候 |
2.1.2 土壤 |
2.1.3 引排水量 |
2.1.4 灌区年际地下水变化 |
2.1.5 灌区海子分布特征 |
2.2 试验区基本资料 |
2.2.1 耕地-荒地-海子系统试验区 |
2.2.2 沙丘-荒地-海子系统试验区 |
3 基于氢氧同位素耕地—荒地—海子系统水分运移转化 |
3.1 利用氢氧同位素研究不同水体的基本原理 |
3.1.1 稳定同位素测试标准物 |
3.1.2 氢氧稳定同位素分馏 |
3.1.3 氢氧稳定同位素组分分析 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 取样方案 |
3.2.2 样品采集 |
3.2.3 水位量测 |
3.3 试验设备及研究方法 |
3.3.1 试验装置 |
3.3.2 研究方法 |
3.4 结论与分析 |
3.4.1 不同类型水分中δD和δ18O关系 |
3.4.2 不同类型水分特征分析 |
3.4.3 不同类型水分转化比例 |
3.4.4 土壤剖面水分运动 |
3.5 本章小节 |
4 河套灌区耕地—荒地—海子间水盐运移规律及平衡分析 |
4.1 试验布设及数据采集 |
4.2 水盐运移模型构建 |
4.2.1 耕地-荒地-海子系统水分平衡模型构建 |
4.2.2 耕地-荒地-海子系统盐分平衡模型构建 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 耕地-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
4.3.2 耕地-荒地-海子系统水分平衡分析 |
4.3.3 耕地-荒地-海子系统盐分重分配 |
4.4 本章小结 |
5 耕地-荒地-海子系统盐分时空变化特征及地下水埋深对土壤盐分影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验设计与取样方案 |
5.1.2 研究方法 |
5.1.3 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 耕地-荒地间典型土壤横剖面盐分时空变化特征 |
5.2.2 耕地-荒地不同土层盐分时空变化及盐分表观分析 |
5.2.3 耕地地下水、荒地地下水和海子盐分时空变化特征 |
5.2.4 地下水埋深对土壤盐分的影响 |
5.2.5 荒地盐分不同来源估算 |
5.3 讨论 |
5.4 本章小结 |
6 基于HYDRUS_1D模型对耕地-荒地-海子系统土壤水盐运移模拟与评估 |
6.1 土壤水盐动态模型 |
6.1.1 土壤水分运移方程 |
6.1.2 土壤盐分运移方程 |
6.1.3 潜在蒸腾和蒸发速率的计算 |
6.2 模型构建 |
6.2.1 模型离散化 |
6.2.2 初始条件及边界条件 |
6.2.3 参数确定 |
6.2.4 模型率定与验证评价参数 |
6.3 模型率定与验证 |
6.3.1 模型率定 |
6.3.2 模型检验 |
6.4 土壤水盐动态分析 |
6.4.1 典型时期土壤不同土层水分变化定量评估 |
6.4.2 典型时期土壤不同土层盐分变化定量评估 |
6.5 水盐平衡分析 |
6.6 讨论 |
6.7 本章小结 |
7 河套灌区沙丘-荒地-海子系统间水盐运移规律 |
7.1 研究方法 |
7.1.1 裘布依假设 |
7.1.2 地下水波动法 |
7.1.3 沙丘、荒地和海子水分平衡模型 |
7.1.4 沙丘-荒地-海子系统地下水盐分迁移模型 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 沙丘-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
7.2.2 沙丘-荒地-海子系统水分迁移分析 |
7.2.3 沙丘-荒地-海子系统盐分迁移分析 |
7.3 讨论 |
7.4 本章小结 |
8 基于HYDRUS_1D模型对沙丘-荒地-海子系统水盐运移模拟与评估 |
8.1 土壤水盐动态模型 |
8.2 模型建立 |
8.2.1 模拟单元划分 |
8.2.2 初始条件和边界条件 |
8.2.3 土壤参数 |
8.2.4 模型率定与验证评价参数 |
8.3 模型率定与验证 |
8.3.1 模型率定 |
8.3.2 模型验证 |
8.4 土壤水盐动态 |
8.4.1 沙丘土壤水盐动态 |
8.4.2 沙丘-荒地交界土壤水盐动态 |
8.4.3 荒地土壤水盐动态 |
8.5 水盐平衡分析 |
8.5.1 沙丘水盐平衡分析 |
8.5.2 沙丘-荒地交界水盐平衡分析 |
8.5.3 荒地水盐平衡分析 |
8.6 讨论 |
8.7 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 论文主要创新点 |
9.3 研究的不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)淮北平原地下水埋深对作物水分生态适应性影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究的背景、目的及意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 有效降水量研究现状 |
1.2.2 作物需水量研究现状 |
1.2.3 作物灌溉用水量研究现状 |
1.2.4 作物水分生态适应性研究现状 |
1.2.5 地下水埋深对作物影响研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区和实验区概况 |
2.1.1 研究区概况 |
2.1.2 实验区概况 |
2.1.3 主要实验设施 |
2.2 数据来源及处理 |
2.2.1 数据来源 |
2.2.2 数据处理 |
2.3 研究方法 |
2.4 本章小结 |
3 有效降水量与作物水分敏感指数分析 |
3.1 有效降水量的确定 |
3.2 地下水埋深对有效降水量的影响 |
3.2.1 冬小麦在不同埋深下的有效降水量分析 |
3.2.2 夏大豆在不同埋深下的有效降水量分析 |
3.3 地下水埋深对作物水分敏感指数的影响 |
3.4 本章小结 |
4 作物需水量和灌溉用水量分析 |
4.1 作物需水量分析 |
4.1.1 参考作物腾发量计算分析 |
4.1.2 作物系数计算分析 |
4.1.3 冬小麦不同生育阶段需水量计算分析 |
4.1.4 夏大豆不同生育阶段需水量计算分析 |
4.2 作物灌溉用水量分析 |
4.2.1 灌溉用水量计算方法 |
4.2.2 地下水埋深对冬小麦灌溉用水量的影响 |
4.2.3 地下水埋深对夏大豆灌溉用水量的影响 |
4.3 本章小结 |
5 地下水埋深对作物水分生态适应性影响分析 |
5.1 作物需水与降水耦合度分析 |
5.1.1 地下水埋深对冬小麦降水耦合度的影响 |
5.1.2 地下水埋深对夏大豆降水耦合度的影响 |
5.2 作物水分生态适应性分析 |
5.2.1 地下水埋深对冬小麦水分生态适应性影响分析 |
5.2.2 地下水埋深对夏大豆水分生态适应性影响分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)基于气象信息的南疆膜下滴灌棉花灌溉制度优化及其模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 南疆棉花膜下滴灌灌溉制度研究进展 |
1.2.2 田间作物灌溉决策指标研究进展 |
1.2.3 作物模型研究进展 |
1.2.4 DSSAT模型应用研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计与试验材料 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 种植模式和滴灌带布置 |
2.3 观测项目及观测方法 |
2.4 数据分析处理 |
第3章 不同灌水处理对棉田水盐变化的影响 |
3.1 不同处理棉花灌水情况 |
3.2 不同灌水处理的土壤水分变化 |
3.3 不同灌水处理的耗水规律 |
3.4 不同灌水处理的土壤电导率变化 |
3.5 本章讨论 |
第4章 不同灌水处理对棉花的生长影响 |
4.1 不同灌水处理对棉花株高的影响 |
4.2 不同灌水处理对棉花茎粗的影响 |
4.3 不同灌水处理对棉花干物质的影响 |
4.4 不同灌水处理对棉花叶面积指数的影响 |
4.5 不同灌水处理对棉花产量的影响 |
4.6 不同灌水处理对棉花品质的影响 |
4.7 本章讨论 |
第5章 南疆膜下滴灌棉花灌溉制度的模拟研究 |
5.1 DSSAT模型数据库建立 |
5.1.1 气象数据 |
5.1.2 土壤数据 |
5.1.3 田间管理数据 |
5.2 模型的校正和验证 |
5.3 利用DSSAT模型对南疆膜下滴灌棉花灌溉制度优化 |
5.4 本章讨论 |
第6章 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 存在的问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、不同降雨年型冬小麦生长前期的田间水量平衡与节水灌溉(论文参考文献)
- [1]基于数字水网的河北地下水超采治理效果的过程化评价及业务融合研究[D]. 于翔. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]不同时间春灌一水对冬小麦生长及水分利用效率的影响[D]. 刘志良. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究[D]. 陈琳. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化[D]. 郑倩. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [5]不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟[D]. 雷媛. 中国农业科学院, 2021
- [6]西辽河平原玉米滴灌节水机理及灌溉决策研究[D]. 贾琼. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [7]北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置[D]. 刘虎. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [8]河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究[D]. 王国帅. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [9]淮北平原地下水埋深对作物水分生态适应性影响研究[D]. 齐引凡. 安徽农业大学, 2021
- [10]基于气象信息的南疆膜下滴灌棉花灌溉制度优化及其模拟[D]. 杜江涛. 塔里木大学, 2021(08)