甘肃农业大学农耕特色库

厚皮甜瓜耗水规律与调亏灌溉效应研究: 作者： 高慧娟 日期：2010-06-01 来源：甘肃农业大学 文献类型：学位论文 关键词：光合特性产量调亏灌溉耗水规律水分利用效率甜瓜; 描述：本试验于2009年4月～2009年8月在甘肃民勤县农技中心试验站进行,以银帝和玉金香为试验材料,在甜瓜的播种-开花期、开花-膨大期和膨大-采收期分别设置充分灌溉(对照)、轻度调亏灌溉和中度调亏灌溉三个水平,在此条件下研究不同灌溉量对甜瓜不同生育阶段耗水量、耗水模数、耗水强度、生长发育以及产量、品质的影响,探明甜瓜耗水规律,研究甜瓜生长发育及生理对调亏灌溉的响应,制定灌水制度,为实现甜瓜节水增产提供理论依据。主要结果如下： (1)甜瓜耗水量随灌水量的增大而增大。银帝各水分亏缺处理的耗水量与对照之间差异显著。除在膨大-开花期轻度水分亏缺处理外,玉金香其它各水分亏缺处理的耗水量与对照存在显著差异,且各水分亏缺处理之间差异显著。 (2)不同水分处理对银帝和玉金香全生育期耗水规律影响不大,仅在耗水量上产生差异。充分灌溉处理下,银帝全生育期耗水量为301.02mm,比玉金香高出32.99mm。甜瓜在整个生育期的耗水表现为播种-开花期小、开花-膨大期大、膨大-采收期小的规律。 (3)银帝、玉金香在整个生育期的耗水强度变化呈单峰曲线,其在开花-膨大期的耗水强度最大,银帝各水分亏缺处理平均耗水强度为4.84mm/d,玉金香各水分亏缺处理平均耗水强度为4.58mm/d,膨大-采收期的最小,银帝各水分亏缺处理平均耗水强度为1.92mm/d,玉金香各水分亏缺处理平均耗水强度为为1.24mm/d。 (4)银帝、玉金香在播种-开花、开花-膨大期经历中度水分亏缺处理的蔓长、茎粗和叶面积显著低于对照,严重制约了甜瓜蔓长、茎粗和叶面积的生长；轻度的水分亏缺结束后复水甜瓜的蔓长、叶面积均能获得补偿生长,使得其与对照处理之间的差异减小或与对照达到接近的水平。 (5)灌水量对甜瓜叶片脯氨酸、可溶性蛋白含量影响显著,在播种-开花和开花-膨大期经历中度、轻度水分亏缺后,甜瓜叶片脯氨酸显著增高,可溶性蛋白含量显著降低。开花-膨大期经历中度亏缺处理复水后甜瓜叶片脯氨酸含量显著高于对照。 (6)甜瓜在三个阶段不同水分处理光合速率均呈双峰曲线,在播种-开花、开花-膨大期,银帝、玉金香的蒸腾速率和气孔导度均为双峰曲线,在膨大-采收期均呈单峰曲线。银帝、玉金香在开花-膨大期不同程度的水分亏缺显著降低叶片的气孔导度、蒸腾速率和光合速率,水分亏缺处理能够提高水分利用效率。在膨大-采收期,银帝、玉金香不同程度的水分亏缺显著降低叶片的光合速率,显著提高水分利用效率。 (7)银帝各水分亏缺处理的单果重显著小于对照,玉金香除在播种-开花和开花-膨大期经历中度水分亏缺处理显著小于对照外,其余各水分亏缺处理与对照无显著差异。 (8)各水分亏缺处理产量的方差分析表明,银帝在播种-开花和开花-膨大期经历中度水分亏缺处理的产量显著低于对照,其余各水分亏缺处理与对照无显著差异。玉金香除开花-膨大期经历中度水分亏缺处理外,其它各水分亏缺处理与对照无显著差异。膨大-采收期中度水分亏缺处理,银帝的产量(38740.68kg/hm2)不是最大的,但产量水平水分利用率WUEET(13.70 kg/m3)和灌水水分利用效率WUEI(18.56 kg/m3)最高,在播种-开花经历轻度水分亏缺处理的WUEET(8.90kg/亩/mm)次之；在播种-开花经历轻度水分亏缺处理,玉金香的WUEET(11.64kg/m3)最大,在膨大-采收期中度水分亏缺处理的WUEI(16.06 kg/m3)最大。综合考虑水分利用效率和产量等因素的基础上,甜瓜播种-开花期、开花-膨大期和膨大-采收期土壤水分分别控制在65%-75%、75%-85%和55%-65%较为适宜。

黄土高原地区村级农田土壤养分空间变异特征与肥力评价研究: 作者： 高义民 日期：2005-08-01 来源：西北农林科技大学 文献类型：学位论文 关键词：评价土壤养分空间变异性村级尺度; 描述：农田土壤养分的空间变异性具有普遍性。开展土壤养分空间变异性研究对于科学合理地制定农田施肥方案,提高养分资源利用率,促进变量施肥技术的发展,实现精确施肥都具有重要意义。长期以来,国内外关于土壤养分空间变异的研究大都集中在田块级小尺度或县乡级大尺度,而对村级尺度下的土壤养分空间变异性研究很少。村级单位是我国农业生产管理的最基本单位,许多农艺措施(如施肥、灌溉、种植结构、品种引进等)都以村为单位组织实施,因此研究村级尺度下的农田土壤养分空间变异性,在我国更具有实际意义。本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象,在219hm2耕地上用网格法(采样间距为粮食作物70×70m,果园50×50m,蔬菜地30×30m)结合GPS技术采集364个耕层(0～20cm)土壤样品,并应用土壤养分状况系统研究法(ASI法)测定了土壤的pH、有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S、B、Fe、Mn、Zn、Cu)共13个养分指标项目。常规统计结果表明,除有效K外,试验区土壤养分指标高低顺序为:大棚蔬菜地>果园>农田,其中,水浇地>非水浇地,而有效K含量顺序为:水浇地>大棚蔬菜>非水浇地。ASI法评价结果显示,试验区土壤有效N、P、K、Fe和Zn处于临界值以下的土样数占全部土样总数的比例分别为98.9%、4.4%、11.5%、95.3%和55.5%,这表明该村农田养分亏缺程度排序从大到小依次为N>Fe>Zn>K>P。地统计学研究结果表明:在该试验区,土壤pH、有效P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu的理论半方差模型符合线性有基台模型,而有机质(OM)和有效态N、S、B的理论半方差模型则符合线性模型。从空间相关程度看,除有效Fe具有强烈的空间相关性外,其余观测指标(pH值,有机质,有效P、K、Ca、Mg、S、B、Mn、Zn、Cu)均具有中等的空间相关性,空间变异程度大小依次为:Fe>pH>Cu>P>OM>Mn>Ca>K>Mg>Zn>B>N>S。不同观测指标空间最大相关距离在148 m～1853 m之间,其排列顺序为:N>OM=S=B>Cu>Mg>P>Ca>K>Zn>Mn>Fe>pH。 Kriging插值结果显示,该村土壤养分分布状况极不均匀,耕作习惯、水分管理、作物类型、土地利用方式均对土壤养分分布构成影响,主要是由于施肥所致。建议在该试验村对土壤K、P养分进行分区管理,N肥采用同一标准,均量管理,同时增施微量元素Fe、Zn肥料,从而达到养分平衡管理的目标。采用这一养分管理模式选择葡萄、猕猴桃进行田间试验,取得较好的产量和较高的经济效益。

干旱内陆区作物生长影响的潜水蒸发和农田排水计算研究: 作者： 马英杰 日期：2005-09-01 来源：西安理工大学 文献类型：学位论文 关键词：层状土壤 Van 排水计算潜水蒸发 Genucthen方程参数有限元; 描述：蒸发是自然界水文循环中的一个重要环节,土壤水和浅层地下水的水分运动均受到蒸发的影响。在内陆干旱区,由于蒸发剧烈,这种影响作用显得更加突出。潜水既可以对根层土壤有一定的补充而被作物吸收利用,同时也会引起土壤表层积盐而形成次生盐碱化。因此,研究蒸发作用下土壤水和农田排水运动问题显得十分重要。本论文结合国家自然科学基金课题,采取理论分析与室内外实验相结合的方式研究了土壤水和农田排水在蒸发作用下的运动特点,初步成果如下: (1) 目前,常用Van Genucthen方程描述土壤的水分含量与基质势(土壤吸力)之间的定量关系。文中给出了阻尼最小二乘法和单纯形法求解Van Genucthcn方程参数的数学构造方法,并将该算法用VB语言编成程序。通过两个算例验证了上述两种方法计算Van Genucthen方程参数的正确性,计算结果与实验结果吻合较好,说明可以使用这两种方法求解描述土壤水分运动的Van Genucthen方程参数。同时对VanGenucthen方程参数进行了敏感性分析,结果表明计算精度受α和n值的变化影响较大,因此在选择初值时,建议重点应放在对α和n值的选择上。 (2) 通过对野外试验的观测和计算表明,层状土壤的表层土壤蒸发量E在水面蒸发量E_0较小时。随着E_0的增加而逐渐增大,但当E_0大于等于10mm/d时,随着E_0的增加,E的值基本稳定在4.5mm/d,计算结果与试验结果吻合较好。

黄土高原北部农牧交错带庭院集雨提高水分转化效率技术途径的研究: 作者： 马治国 日期：2005-06-01 来源：中国农业大学 文献类型：学位论文 关键词：提高水分转化效率黄土高原农牧交错带集雨补灌庭院经济; 描述：本研究以内蒙古准格尔旗为例,研究了在半干旱气候条件下,建设集雨补灌农业.发展高效节水庭院经济的途径和对策。本区位于黄土高原北部农牧交错带,自然环境恶劣,水土流失严重,土壤生产力低下,由于过度开垦和放牧,植被破坏严重,生态恶化,急需治理。在此条件下,发展生态节水型庭院经济,可缓解生态压力,对于促进区域经济的发展具有重要意义。主要研究结果如下: (1) 在试验区,大力建设集雨设施是发展庭院经济的基础。主要的庭院集雨设施有旱井、水窖和水窑等基本形式。根据当地降水特征,分析了在不同降水量和保证率下,可集雨水潜力和现有集雨设施和效率下庭院的最大可集雨量和旱井数量。庭院的最大集雨量为390.1m~3,旱井数量应为13个。 (2) 以典型庭院为依据,计算出多年平均集雨量为240.7m~3;人均生活用水量在高、中、低三种水平(分别为30、20和10L/d)下,基本年需水量分别为33、22和11m~3;庭院养殖业每年需水量在高、中、低三种水平下分别为38.04、31.66和25.73m~3;庭院种植业的每年最大用水量(干旱年)和平均用水量(平水年)分别为18.1和10.1m~3。根据基本限制因素——生存周期和经济效益,确定用水优先序为:人的生活用水——养殖业用水——种植业用水;并且在3大部分内部,又进一步细化了用水的优先序。 (3) 在庭院经济的种植业子系统中,以提高雨水经济转化效率的数学表达形式B=R×C_1×C_2×C_3为线索,具体分析了C_1、C_2和C_3这3个参数。当庭院面积和路面的面积比例为1:2、1:1和2:1三种情况下,C_1分别为48%、52.6%和57.0%。对于不同的庭院经济作物蔬菜、西瓜和果树,C_2的平均值分别是21.8、15.6、60.7kg/m~3,C_3分别为0.84、0.42和0.50元/kg。对于各个参数分别提出了提高水分经济转化效率的途径。

唐代关中农田水利、水利管理及立法研究: 作者： 陈雨梅 日期：2010-06-30 来源：西北大学 文献类型：学位论文 关键词：唐代关中水利法规农田水利水利管理; 描述：水是生命之源,对人类的生存、社会的发展有重要作用。在中国古代社会,农田水利建设直接关系到王朝的存亡。关中是唐朝都城所在地,关中地区的农田水利建设更是受到统治者的关注。唐王朝不仅建立了一整套自上而下的管理制度,而且用法律的形式加以保障,这时期确立的管理体制及水利法规对后世影响深远。本文分为五个部分来研究唐代关中农田水利建设、水利管理及立法问题,第一部分为绪论,主要介绍了国内外学者对唐代关中农田水利建设、水利管理与立法问题研究现状及本文的研究意义、研究思路。第二部分主要介绍唐代关中农田水利建设的五大方面,即郑白渠、六门堰、渭南地区水利建设、华阴水利建设、同州水利建设,探讨这些水利在唐代的维修与发展,理清关中水利的脉络。第三部分介绍唐代水利管理机构设置,以《高陵县令刘君遗爱碑》中刘仁师整治泾渠事例为例,探讨水利管理层面的中央及地方水利机构设置及具体职责分工,利用文献资料探讨水利管理权力主体在唐代的变化。第四部分探讨唐代水利法规及其对后世的影响,从唐代的《水部式》、《唐律疏议》、《营缮令》、《沙州敦煌县行用水施行细则》中的水利条文出发,欲窥唐代水利法规的全貌。唐代水利法规对后世影响深远,通过西夏《天盛律令》及李好文的《长安志图》中相关水利法规探讨对唐水利法规的继承性。第五部分主要介绍与水相关的几个问题,以泾河上的碾硙为例,探讨水利具体执行过程与水利法规上的冲突；唐代关中水利在唐前后期的变化及其原因；唐代关中名胜古迹与水的关系；关中农田水利对生态的影响。

黄土旱塬农田土壤有机碳、氮的演变与模拟: 作者： 郭胜利 日期：2001-10-01 来源：西北农林科技大学 文献类型：学位论文 关键词：演变与模拟农田土壤施肥措施种植措施黄土旱塬土壤有机碳、氮; 描述：土壤有机质是影响土地生产力的重要因素。有机质在改善土壤结构、保持水分、防止土壤侵蚀和退化、提供植物养分特别是氮素等方面具有重要作用。黄土高原是我国主要生态脆弱区，了解这一地区管理措施对有机质周转影响，分析该地区土地生产潜力是调控土壤有机质含量的基础。本文以中国科学院长武试验站的长期试验(始于1985年)为依托，通过对典型处理8-15年的土壤养分、作物产量以及同期降水量等的系统分析，揭示了黄土旱塬区不同种植体系中土壤有机碳、氮的演变规律：阐明了长期施肥条件下土壤硝态氮的迁移积累机理；提出了目前水肥条件下黄土旱塬区冬小麦生产潜力及其提高途径。在获得上述实验资料的基础上，建立了黄土旱塬区土壤有机碳周转的模拟模型。其主要新进展如下： (1)在黄土旱塬区，禾本科连作能够保持土壤有机碳、氮的含量(6.50gkg~(-1)、0.82gkg~(-1)；禾本科与豆科作物轮作土壤有机碳、氮积累略有提高；小麦与红豆草轮作或苜蓿连作对提高土壤有机碳、氮积累具有显著的促进作用；长期休闲土壤有机碳、氮呈缓慢降低趋势。 (2)不同作物系统中，增施化肥显著提高了土壤有机碳、氮的积累，有机碳、氮增幅分别为19-33％、22-35％。 (3)本区降水量的不足与多变限制了豌豆-小麦轮作对土壤有机碳、氮积累的促进作用，但在红豆草-小麦轮作中，红豆草对有限土壤水分的消耗促进了土壤有机碳、氮的积累。 (4)本区土壤C/N比一般稳定在8.3左右，作物和施肥措施对此影响不大。 (5)不同土地利用方式显著影响土壤微生物碳、氮含量。本区不同种植系统中土壤微生物碳含量占土壤有机碳含量的1-4％；微生物氮含量占有机氮含量的2-6％，微生物碳(氮)含量与有机碳(氮)含量具有显著的相关关系。相同管理条件下，微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化方向与有机碳一致。但与土壤有机碳相比，微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化幅度更大。因此可以利用土壤微生物碳含量、微生物碳与有机碳比率变化指示土壤质量变化。 (6)土壤水分含量依赖于年际、季节间降水量的变化。作物、施肥不改变土壤水分的变化模式，但影响土壤水分变化强度。休闲处理土壤水分含量季节性变化相对稳定。不同作物对土壤水分含量的影响强度顺序为：苜蓿＞小麦＞休闲地。不同施肥条件下，小麦地收获期土壤水分含量和播种前降水入渗深度大小为：不施肥处理、M、PM、N处理＞NP、NM、NPM处理。常年生长苜蓿的土壤，其水分含量显著低于休闲处理，降水入渗深度显著降低。苜蓿连作土壤中，施肥措施对土壤水分影响不大。作物影响土壤NO_3-N的含量、迁移和积累。小麦连作中，施氮肥处理土壤NO_3-N含量显著升高，N处理的NO_3-N向下迁移深度显著大于NPM、MN处理。不同处理NO_3-N迁移深度与相应处理降水入渗深度基本一致。NO_3-N在土壤剖面(0-300cm)积累量可占到氮肥施用总量的12-55％。其NO_3-N积累量的大小顺序为：N处理＞NPM，MN＞NP，与相应 11 黄土旱源农田土壤有机碳、氮的演变与模拟处理氮肥的利用率大小颀序相反。首捂连作中，NO3N迁移深度与降水的入渗深度一样显著变浅，即使在NPM施肥条件下也没有发生NO3N在剖面中的显著积累。（7）不同作物与施肥条件下，建立的土壤有机碳周转模拟模型（SCNC）与测定值相对误差在t 10％范围内的模拟值可达到80％以上，而RohC－－26．3模型的模拟值与测定值相对误差均在30％以上。（8）目前水肥条件下，本区小麦产量远未达到水肥资源生产潜力。分析表明，休闲期门一9 月）降水量是影响产量的重要因素，但小麦产量只与7月降水量关系密切，因而提高8月、9 月降水的入渗、保持和利用是本区冬小麦产量进一步提高的重要途径。增施化肥是提高黄土旱源区作物产量的主要措施。在目前氮肥投入水平（12 kgNha’）基础上，进一步增施氮肥，小麦产量还具有一定的增产空间。上述研究结果为黄士旱源区土壤生产力提高、土壤有机碳、氮的调控管理提供了新的理论依据。

清末民初关中地区的农田水利纠纷及其解决途径: 作者： 赵淑清 日期：2009-05-01 来源：陕西师范大学 文献类型：学位论文 关键词：清末民初关中地区解决途径农田水利纠纷特征; 描述：在以农为本的传统社会里,农田水利是农业的命脉,与社会生产密切相关。关中地区地处西北内陆,水资源缺乏,虽然在秦汉、隋唐时期出现过大型的农田水利工程和较为完善的管理体制,但这未能从根本上改变该地区缺水的境况。到清末民初时,由于关中地区连年干旱,水环境日益恶化,农业用水矛盾突出;再加上战争频繁,政局不稳,政府无力修建新的农田水利工程来缓解用水矛盾,不仅如此,甚至原有的灌溉工程也无法正常运行,这进一步加剧了用水矛盾。迫于生存压力,人们不惜一切代价争水,水利纠纷事件频频发生,这在以前任何时期都是没有过的,究其原因十分复杂。本文以清末民初关中地区农田水利纠纷案例为出发点,利用官方统计资料、官方档案、碑刻资料、文人笔记等一手资料,从纠纷发生的时间、地点、原因、处理的经过及结果等方面入手,探究当时关中地区水利纠纷发生特点的共性和特性,以及形成这种特征的自然社会原因,在此基础上讨论了水案在解决过程中所带有的时代特征,对水案结果的影响力度。如何处理好非常态下的水利纠纷,这对于今天关中地区农业的发展意义依然深远。具体而言,本文主要从以下五个部分展开论述: 第一部分,绪论部分。对本文的选题缘由、研究现状、研究思路和方法进行说明。第二部分,清末民初关中地区的农田水利纠纷。这些水利纠纷案件主要是从《陕西水利月刊》中辑录出来的,少数来源于碑刻资料、人文笔记中的记载。第三部分,在分析典型水利纠纷案例的基础上,总结出了纠纷发生的直接原因与当时的年降水量、农作物的种类、农田水利灌溉工程的分布等有直接的关系;深层原因与当时政府的政策、过渡时期的用水制度以及传统的、不科学的耕作技术和灌溉技术有关。第四部分,农田水利纠纷的解决过程。调解依然是解决纠纷的主要方式。在调解过程中,地方政府、乡村精英、民间管理组织等扮演了不同的角色;乡规民约依旧占据主导地位,新的用水规则作用突显。第五部分,总结清末民初关中地区农田水利纠纷的特征,鉴于水资源不足依然是今天关中地区农业发展的颈瓶,故本文的研究对完善非常态下的应对机制有深刻的启迪意义。本文的创新之处有以下几点:1、在文献方法上多使用档案、统计、碑刻资料,通过典型水利纠纷案例的研究,基本上复原了清末民初关中地区农田水利纠纷的概况。2、目前,以水利纠纷为主题的研究还处于起步阶段,已有的研究成果多是以水利纠纷为主题的社会学研究,从历史地理学的研究角度给予关注的很少,本选题将从历史地理学的角度来探讨非常态下的水利纠纷,在一定程度上拓展了关中水利史的研究范围。3、清末民初关中地区的水利纠纷具有代表性,对今后制定合理的纠纷解决机制提供历史参考依据。

陕西白水苹果园土壤元素分布与环境研究: 作者： 董红梅 日期：2014-09-01 来源：陕西师范大学 文献类型：学位论文 关键词：人为富集土壤剖面自然富集元素分布预测模型白水苹果园; 描述：土壤是人类赖以生存的重要自然资源,而土壤元素的丰缺情况直接影响着农产品的品质和产量。研究土壤元素的组成,不仅能认识土壤元素的垂直分布特征及成因,而且对揭示人类活动的污染强度和影响深度,对改善土壤质量实现农业可持续发展具有重要意义。黄土高原是中国乃至世界优质苹果生产基地之一,但多年种植造成果园土壤质量下降已严重威胁到苹果的生产。研究和评价苹果生产基地不同种植年限的土壤环境质量对发展优质高效农业和指导果业安全生产具有重要价值。本文以陕西白水县5年、10年、15年、20年、25年苹果树土壤为研究对象,以自然土壤(受人类影响较少的草地)和农田(玉米/小麦轮耕地)为对照,在分析土壤基本理化性质(质地、有机质、pH值、碳酸钙、颜色和磁化率)的基础上,重点研究了剖面中常量元素、重金属等微量元素的垂直分布、迁移富集特征,分析了其与土壤基本理化指标之间的关系,并建立土壤基本理化指标与元素含量之间的定量关系模型。采用单因子和综合指数法对土壤剖面的重金属含量进行了环境评价,利用磁化率和色度对土壤重金属含量进行了快速诊断与预测。获得了以下主要结果与认识： (1)土壤以粉砂为主,pH值为7.0-8.3,呈中-弱碱性。有机质含量是土壤表层高,且自然土壤高于苹果园、农田土壤。碳酸钙含量在剖面中呈中上部低、下部高。磁化率呈低-高-低的变化特点。土壤亮度在古土壤so层位明显低,红度值在S0层位较高。 (2) Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb、Hg、P、S的平均含量和变异系数在不同土壤剖面间差别较大。而其它微量元素如Cd、Mn、Mo、Co、Rb、V的平均含量差别不大,变异系数也较小。其中苹果园土壤中的P平均含量>农田土壤>自然土壤,说明P的富集为人为输入为主。常量元素的含量及变异系数在各土壤剖面间差别不大,但具有不同的分布模式,可能与剖面上部遭受了不同程度的侵蚀有关。 (3)绝大多数元素含量在剖面上呈现低-高-低的分布特点,与土壤剖面中的L0(耕作层)-So(古土壤)-L1(黄土层)层位基本对应。Cr、Ni、Cu、As、Zn、 Pb、Mn、Mo、Co、V在S0层位的含量最高,成为苹果园土壤中最明显的潜在污染源。Cd、Hg在土壤剖面分布的规律性不强。 (4)有些重金属元素如Cu、Zn、Ni等在土壤剖面中存在多层迁移与富集,不仅与剖面中存在着L0、S0、L1三个不同时期的成壤作用有关,而且与现代人类耕作活动有关。目前,白水苹果园土壤特别是种植年限较长的苹果园土壤表层中,已出现了Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb、V、P、S等的人为富集,这与苹果种植过程中长期大量地施用化肥和农药有关。苹果园剖面中部(S0)存在Cr、As、Pb、V等元素的自然富集,是由于So中大量易迁移元素淋溶迁移及黏土矿物对重金属元素的吸附作用造成的。Cu、Zn、Ni在有些苹果园剖面的So层位也表现为富集。重金属的迁移深度一般在0.3～0.7m,最大迁移深度小于1.5m。据野外CaCO3白色薄膜分布深度和室内Ca富集系数分析发现白水土壤剖面CaCO3迁移深度也可达1.5m。根据CaCO3迁移的水分存在形式及其与重金属迁移的关系,提出了土壤重金属等微量元素迁移深度主要是受重力水动力控制的新认识。 (5)土壤黏粒与大多数微量元素具有明显正相关,而砂含量、碳酸盐含量与大多数微量元素呈负相关,表明黏粒、砂含量、碳酸盐含量都是影响土壤元素剖面分布的重要因素。而土壤有机质、pH值、粉砂与微量元素的相关性在不同剖面中存在明显差异。Pb、Cr、Zn、Ni、As与土壤磁化率、红度具有显著的正相关性,与亮度具有显著的负相关性,表明磁化率值、色度值在一定程度上可以反映土壤中这些元素的含量。以7个剖面的古土壤S0(B层)和L1(C层)的土壤基本理化指标为依据,建立了元素含量回归预测方程。经验证,Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、 As、Ga等预测值与实测值相当接近。将回归预测方程应用于表层土壤L0(A层)元素含量预测,为识别表层土壤元素的自然污染与人为污染贡献的大小提供了新途径,并揭示出人为输入主要对Cu、As的富集作用较大。 (6)根据不同年限苹果园土壤表层中P、K、 Ca、Mg、S、Mn、Zn、Cu、Mo、 Pb、Cd、Hg等元素含量变化,建立了这些元素含量与种植年限之间的函数关系,表明这些元素含量随种植年限增加而呈现三次函数分布。 (7)白水苹果园土壤重金属富集现状的评价表明,苹果园土壤还没有达到重金属的最低污染等级。但是,在表层土壤中,重金属综合环境质量己处于污染的警界水平。在5年、15年、20年、25年苹果园剖面的So中,Cr、As的自然富集已处于污染警戒线。而Cr在25年苹果园耕作层中的污染指数大于0.7,是人为原因造成的。而Cd的污染指数最高(>0.7),与研究区Cd背景值高有关,为自然富集警戒元素。白水苹果园土壤P与重金属元素的相关性分析表明,施用磷肥对苹果园土壤中Pb、Cd含量的影响最大,其次是Zn、Cu、Cr、Ni,影响最小的是As、Hg元素。通过研究,建立了土壤磁化率、亮度、红度的重金属含量预测模型,能够预测土壤中Cr、Pb、Zn、Ni、As的含量,为简捷快速诊断果园土壤中重金属含量提供新方法。

干旱地区间作种植高效节水灌溉基础问题研究_苏德荣: 作者： 苏德荣 日期：2016-12-05 来源：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 文献类型：学位论文; 描述：

西北旱区农业水土资源利用分区及其匹配特征研究: 作者： 耿庆玲 日期：2014-05-01 来源：中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 文献类型：学位论文 关键词：西北旱区干湿气候分区指标农业水土资源匹配; 描述：水土资源是农业生产的核心资源，也是粮食生产的战略资源,其态势关系到我国粮食生产的安全性和稳定性。近年来，我国由人口增长和经济发展带来的水土资源需求与其本身的稀缺性、有限性之间的矛盾越来越大，使得水土资源管理成为全世界关注的对象和焦点问题，尤其对于水土资源利用问题较为严重的干旱地区更是受到国内外学者的普遍重视。西北地区地域辽阔，光热土资源丰富，是中国重要的粮食生产后备基地。但该区地形复杂，地貌类型多样，沙漠、丘陵、平原、山地等多种类型并存，区域间自然地理分异明显，社会经济发展水平差异较大。在这种情况下，认识西北旱区的自然地理分异特征及农业水土资源利用现状，成为实现农业水土资源高效可持续利用的重要前提和基础，对于制定合理的水土资源管理措施和规划方案具有重要的指导意义。本研究以充分利用现有资料和技术为支撑条件，通过结合地理学、气候学、农学、生态学和统计学等相关理论和方法，并综合运用调查研究、定性分析与定量研究相结合以及理论分析与实践相结合等方法，分析西北旱区的干湿气候特征及农业水土资源的利用现状，在进行西北旱区地理范围重新界定的基础上，对西北旱区农业水土资源利用状况进行分区，识别不同区域农业水土资源利用的特征、方向，确立西北旱区农业水土资源利用的分区方案；同时，建立能够反映区域农业水土资源丰缺程度和匹配特征的计算评价方法，分析西北旱区农业水土资源的匹配状况，探讨实现不同分区农业水土资源有效匹配的途径和措施，从而为农业水土资源管理方案和高效利用模式的制定提供理论基础。主要的研究内容及结论如下：（1）对西北旱区的地理范围进行了重新界定。基于以往西北旱区地理范围研究中的缺陷问题，以近30年（1981-2010）气象观测资料为基础，通过选取降水量、蒸发量、相对湿度、降水变率等多个变量在内的干湿气候区划因子，运用因子聚类法从统计学角度对西北干湿气候特征进行研究。并基于对旱区概念及其基本类型的认识，对西北旱区地理范围进行了界定，同时将其与传统分类方法进行对比，分析二者之间的区别及其原因所在。结果显示：主要的地形地貌成为不同干湿气候类型区间的重要分界标志；因子聚类法能较好反映区域的干湿气候特征，有效识别地形地貌等在区域干湿气候区划中的作用。研究认为旱区是指以气候干旱为基本特征的资源型缺水地区，包括了干旱、半干旱和半湿润易旱区三种干湿气候类型。西北旱区的范围包括了新疆、青海、甘肃和宁夏四省的全部，陕西关中平原与陕北高原及内蒙古锡林郭勒盟以西地区，总面积为3.69106km2，占全国国土面积的38.4%。（2）建立了农业水土资源利用分区的指标框架结构。以农业水土资源利用分区的基本理论内涵为基础，考虑农业水土资源供、用、耗、需等特点，将供需理论与DPSIR（Driving Force-Pressure-State-Impact-Response）模型相结合，建立了以供给能力、需求水平、开发利用条件、利用现状和限制因子五种要素特征为基本层次的指标框架结构，并以内蒙古巴彦淖尔为例对该指标框架的合理性进行了验证和分析。结果表明：受黄河引水、取水条件和阴山山脉的影响，巴彦淖尔市农业水土资源利用由西向东、由南向北呈现明显的区域差异特征，区域农业水土资源利用方式、方向的差异与水资源的供给条件有密切联系。通过调查和分析，结合巴彦淖尔市的实际情况，表明所建立的分区指标体系是合理的，该指标框架能够指导农业水土资源利用分区指标体系的建立和分区特征的识别。（3）识别了西北旱区农业水土资源利用的分区特征。基于所建立的分区指标框架，考虑指标筛选的基本原则，以市级（区）为基本单元，确定各分区指标的数值。采用主成分分析与系统聚类相结合的方法，建立农业水土资源利用的分区方案，结合实地调查和综合研究，对分区结果进行分析和比较，研究各分区农业水土资源利用的特征及规律性。结果显示西北旱区农业水土资源利用主要表现为四种类型的分区特征：以农为主的灌溉农业区、农牧结合的旱作农业区、不具备农业发展优势的工矿区以及以林牧业为主农、林、牧兼营的高山、丘陵沟壑区。各分区指标与综合分区因子之间的相关性分析结果表明，耕地灌溉率和单位耕地面积化肥用量两个影响因子在区域农业水土资源开发利用中发挥着重要作用。其中在水资源供给条件相对优越的情况下，区域农业水土资源的利用向灌溉农业和林果业方向发展；在水资源短缺的情况下则形成了旱作农业的耕作方式，以及以工矿业代替农业主要地位的区域生产发展类型。单位耕地面积化肥用量在55kg/亩时，农业水土资源的综合产出水平最高。综合结果表明水肥管理是提高西北旱区农业水土资源综合产出水平的关键和重要途径。分区结果也显示，灌溉农业主要集中在水资源供给充足且土地肥沃的盆地、平原地区，而对于高山、丘陵、沟壑峡谷等地形导致的耕地资源匮乏区，则形成了以林果业为特色的农业生产类型；水资源缺乏情况下，宜农的地区形成了旱作生产的耕作方式，而土地贫瘠但矿产资源丰富的地区，在比较优势影响下，则形成了以工矿业为主的区域经济发展特征。表明农业水土资源利用类型、方向与土地资源的肥沃程度关系密切。表明区位优势、资源优势以及自然地域的分异在农业水土资源的开发利用中发挥着重要作用，引导着水土资源向不同的方向发展。（4）建立了农业水土资源匹配和资源短缺评价的方法，分析了西北旱区农业水土资源空间匹配的特征，探讨了实现不同分区农业水土资源有效匹配的措施和途径。从广义农业水资源角度出发，对西北旱区农业水土资源的空间匹配特征以及蓝、绿水资源与农业水土资源匹配指数的关系进行了分析，并结合资源当量系数，建立了衡量农业水土资源丰缺程度的评价方法。结果表明：西北旱区农业水土资源匹配指数较高的地区主要分布在气候极为干旱的灌溉农业区，而较低的地区主要分布在以雨养农业或牧草业为主的旱作区，且蓝、绿水之间比例越大的地区，农业水土资源匹配指数越高。其中蓝水资源量与农业水土资源匹配指数成正相关的线性关系；绿水资源在350mm左右时，农业水土资源匹配指数最低。以旱作农业为主的半干旱气候区，以及降水资源较为丰富的半湿润易旱区或高山融水资源相对充足地区均表现为耕地资源的严重短缺状态；而以极干旱和干旱气候类型为主的地区，不仅农业水土资源匹配指数较高，农业水土资源当量系数也基本在1.5以上，形成了严重的水资源短缺区。结果表明了西北旱区农业水土资源处于极不平衡的状态，水资源的形成区与消耗区在空间上存在严重的分离现象。以此为基础，结合农业水土资源利用的分区特征，探讨了实现不同类型区农业水土资源有效匹配的途径和措施。

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