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以山东省禹城地区夏玉米农田为例,利用氢氧稳定同位素技术测定2015年夏玉米生长期茎干水、大气降水以及不同深度土壤水的δD和δ18 O组成,利用直接对比法和多元线性混合模型法分析夏玉米对土壤水的利用情况,并分析农田降水—土壤水—作物水之间的转化规律。降水同位素测定结果显示禹城地区大气降水线方程为δD=6.55δ18 O-3.03(R2=0.88),斜率和截距均小于全球大气降水线,表明蒸发是导致同位素富集的主要过程。对夏玉米生长期水分来源特征分析表明,出苗期主要利用表层0—15cm土壤水,贡献率达73.9%;拔节期从土壤不同深处均吸收水分(0—55cm,81.8%),30—55cm处土壤水利用相对较多,也会利用同时期降雨;抽穗期较多利用深层土壤(30—55cm,71%),此时期浅层土壤蒸发强烈,土壤含水量快速减少,植物可利用水分较少。而30—100cm处土壤含水量受温度,土壤蒸发影响较小,为夏玉米生长持续提供稳定水分。灌浆期吸收各层土壤水分的量相近(15—100cm,72%),此时期无降水,温度下降,蒸发减弱,各层土壤含水量较稳定。成熟期主要吸收30—100cm处的土壤水分,贡献率达70%,表明降雨较少时,夏玉米吸收土壤水分依赖于较深层土壤。此外,夏玉米生长期水分来源受土壤体积含水量及土壤蒸发蒸腾的影响较大,同时降雨,大气温度及湿度会影响土壤含水量。通过水量平衡模型计算得出2015年夏玉米在出苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期的农田蒸散量分别为35.62,34.99,32.4,22.31,16.94mm。研究结果对于夏玉米不同生长期节水灌溉具有指导意义。 相似文献
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[目的] 明确风沙区不同配置农田防护林产生的防护效果差异以及影响田间土壤含水率的作用因子,为该地区水分管理和土地利用提供理论依据。 [方法] 选择南疆阿拉尔市十团3种典型配置的农田防护林,研究不同配置防护林内土壤含水率、风速、光照强度、空气温湿度等因素,综合分析土壤含水率变异性决定因子。 [结果] 疏透度为41%的5行新疆杨对田间小气候改善作用在0～1 H范围最显著,疏透度为47%的1行胡杨+2行新疆杨的林内有效防护距离最长,且田间土壤含水率显著大于5行新疆杨且大于4行新疆杨。5行新疆杨林内土壤含水率主要受空气温度、湿度、光照强度的影响,4行新疆杨和1行胡杨+2行新疆杨土壤含水率与防护林距离和土层深度有关。总体来看,林带疏透度对土壤含水率有直接负向作用,同时土壤容重随土层深度变化间接对含水率产生负向影响。 [结论] 合理调整农田防护林配置结构,能够提高防护林防护效益,为风沙区作物生长提供有利条件,同时促进当地水资源合理利用和可持续发展。 相似文献
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农田-防护林-荒漠复合系统土壤水盐运移规律及耦合模型建立 总被引：2，自引：0，他引：2
为探讨节水灌溉条件下干旱内陆区不同景观单元土壤水盐动态规律及水盐通量变化特征,以新疆三工河流域绿洲-荒漠过渡带典型景观格局农田-防护林-荒漠为研究对象,利用2018年4月—9月连续定位观测数据资料,分析各景观单元作物生育期(4月1日—6月28日)和非生育期(6月29日—9月15日)土壤水盐动态规律及其变异性、土壤水盐通量变化特征及影响因素,构建农田-防护林-荒漠复合系统BP神经网络土壤水盐耦合模型,并对所建模型参数敏感性及应用可行性进行探讨。结果表明,各景观单元作物生育期和非生育期土壤含水率、电导率均具有较明显的垂直分层、水平递变和季节波动特征;按变异性可划分为3个典型土层:活跃层(0～40 cm)、次活跃层(40～140 cm)和相对稳定层(140cm);距防护林越近,农田土壤含水率和电导率分别呈降低和升高趋势,荒漠均呈升高趋势;单次降水和灌溉事件后各景观单元各典型土层土壤含水率和电导率随时间分别均呈负指数函数和三次函数变化趋势。土壤控制体(单位面积深140 cm土柱)内,生育期农田和防护林均为向下水分通量,非生育期均为向上水分通量,荒漠两时期均为向下水分通量;农田和防护林土壤贮水量与土壤积盐量随地下水位下降、蒸散发量增大均呈递减趋势;荒漠土壤水盐通量对各因素及其交互效应响应较微弱;生育期最后1次充分灌溉的淋洗作用可使该系统土壤积盐量趋于平衡状态。拓扑结构为32-36-6的BP神经网络土壤水盐耦合模型具有较高的模拟精度;灌溉和地下水位是影响该系统土壤水盐动态的关键因素。研究结果可为节水灌溉条件下绿洲-荒漠共生系统寻求生产和生态之间的平衡机制提供理论依据。 相似文献
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不同配置农田防护林对田间土壤水分空间变异的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
河套灌区是我国最大的引黄灌区,区内水资源匮乏,农田防护林系统在灌区土壤水分调控中发挥着重要作用。为明确防护林对农田土壤水分的影响,采用传统统计学方法综合分析了防护林网内土壤蒸发、风速、光照强度、气温、空气相对湿度、细根生物量密度及土壤容重等因素对土壤含水量的影响。结果表明:不同配置的农田防护林网内田间土壤水分具有明显的空间异质性,水平方向上土壤含水量与林带距离呈正向关系,主要影响因子为风速、土壤蒸发和1H(H为防护林树高)范围内的细根生物量密度;垂直方向上0—80 cm土壤水分从表层向下逐渐增加,主要影响因子为20—80 cm土层的细根生物量密度、土壤容重和表层土壤蒸发。不同配置农田防护林系统对田间土壤水分影响差异明显,2行小美旱杨+2行二白杨疏透度为45%的防护林的防护效益最好,田间土壤含水量最高。研究结果明确了不同配置防护林的农田土壤水分特征以及主要影响因子,可以为合理的防护林规划提供理论依据。 相似文献
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干旱绿洲区3种典型农田防护林的水分来源 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究对农田有重要防护作用的农田防护林在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,为本地区农田和农田防护林的优化灌溉提供参考。[方法]利用稳定氧同位素(δ~(18) O)研究干旱绿洲区常见农田防护林胡杨(Populus euphratica)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)和榆树(Ulmus pumila)在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,根据直接判断法、IsoSource模型和吸水深度模型3种方法对结果进行了对比分析。[结果]不同时间,不同树种防护林水分利用来源不同。其中4月胡杨主要使用10—20cm的浅层土壤水,贡献率为83.3%;沙枣主要使用80—120cm和120—160cm的深层土壤水,其贡献率分别为50.6%和16.9%;榆树主要使用50—300cm的深层土壤水和地下水,累计贡献率为82.5%;5月胡杨主要利用浅层0—30cm的土壤水,贡献率为57.1%;沙枣和榆树转而利用表层0—10cm的土壤水,其贡献率分别为50.8%和52.7%;6月胡杨利用0—20cm浅层土壤水和地下水,贡献率分别为38.7%和10.5%;沙枣有76.9%的水分来源于10—20cm的浅层土壤;榆树主要水分来源中有49.1%来自于0—80cm,另有12.3%来自于地下水。同时研究得出胡杨4—6月的平均吸水深度分别为18,28,25cm,沙枣的平均吸水深度分别为118,37,34cm;榆树的平均吸水深度分别为95,37,29cm。[结论]选择农田防护林树种时,在保证防护林防护效益的同时,应选择搭配以深层土壤水或地下水为主要水分来源的种类,从而更加高效地发挥农田防护林的防护作用。 相似文献
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为探明滴灌灌水下限对夹砂层土壤水盐分布和作物生长的影响,在河套灌区开展连续2年的田间试验。供试土壤60～100 cm深度为砂土层,供试作物为玉米。基于土壤基质势,设置5个滴灌灌水下限：–10 kPa(S1),–20 kPa(S2),–30 kPa(S3),–40 kPa(S4)和–50 kPa(S5)。结果表明夹砂层显著影响土壤水盐运移。0～60 cm根层含水量较低,而砂层较高;土壤盐分受水分影响,更多聚集在砂层。灌水下限显著影响土壤水盐分布和各层储量,下限越高,根层土壤含水量越高、含盐量越低,而砂层及以下处理间差异不显著。S1、S2和S3处理玉米籽粒产量显著高于S4和S5(P <0.05),且前三者之间差异不显著,S3水分利用效率最高。因此,针对河套灌区夹砂层农田,建议膜下滴灌灌水下限为–30 kPa。 相似文献
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[目的] 研究冬灌和冻融条件下土壤水热盐的再分布规律及其对作物生长的影响,为防治土壤盐渍化和保障粮食安全提供科学依据。[方法] 基于宁夏青铜峡灌区2018年10月25日至2020年10月3日试验田实测气象、土壤理化指标和作物生长数据,采用统计分析及可视化方法对冬灌与非冬灌区农田水热盐的运移规律及作物生长情况进行对比分析。[结果] 青铜峡灌区土壤温度变化滞后于气温变化,土壤浅表层温度受气温变化影响更显著。土壤从表面开始逐渐向下冻结,冻结深度随着气温的降低不断加深,消融期土壤冻结层从表层和底部同时进行消融,整个土壤冻融期共历时98 d。农田灌溉后含水率显著增高,冻结期灌溉降低各土层土壤温度0.1~1.1 ℃。冬灌农田不同深度土层土壤温度变化趋势和含水率变化特征与非冬灌区农田基本一致。冬灌后各土层盐分含量均下降,其中0—30 cm土层土壤盐分显著下降,但冻融期后冬灌农田土壤出现返盐现象。冬灌农田相较于非冬灌农田,小麦植株较高,玉米生长发育速度较快,小麦增产20.64%,玉米增产4.20%。[结论] 青铜峡灌区冬灌明显改变了土壤水热盐的分布规律,可以有效降低土壤盐分,促进作物生长和增产,特别是明显提高小麦产量。 相似文献
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干旱区大田玉米膜下滴灌土壤水热效应研究 总被引：7，自引：3，他引：4
土壤水热状况是影响干旱区作物产量的主要因素,围绕膜下滴灌土壤水热运移情况,以河套灌区玉米为研究对象,开展了2年的田间试验,研究了膜下滴灌条件下不同覆膜耕作方式对土壤水热运移规律的影响。试验设垄作全膜(LQ)、垄作半膜(LB)、平作全膜(PQ)和平作半膜(PB)4个处理,采用烘干法测定0—120cm土壤含水量,ECH2O-5TE探头测定0—120cm土壤温度。试验结果表明:在苗期,0—20cm土层LQ土壤含水率较LB、PQ和PB分别提高了14.4%,23.8%和26.9%;拔节期,0—40cm土层LQ含水率较LB提高了32.6%,PQ较PB提高了5.8%;抽雄期0—60cm土层垄作土壤含水率明显高于平作,而60—120cm土壤含水率差异不明显;成熟期0—80cm土层LQ土壤含水率较LB、PQ和PB分别提高了18.1%,11.2%和21.5%。分析0—70cm土层平均土壤温度发现,LQ的温度明显高于半膜覆盖的处理,2014年和2015年LQ土壤温度较LB分别增加0.44,1.16℃,较PQ分别增加0.93,0.22℃,较PB分别增加1.22,1.37℃。2年的试验验证了不同覆膜耕作方式下,随土层深度的增加,土壤温度变化趋于平缓。垄作全膜可以提高土壤温度,增大土壤含水率,有效防止垄体土壤温度的散失,为作物生长提供良好的水热状态,促进作物增产。 相似文献
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基于土壤水盐阈值的河套灌区玉米灌水制度 总被引：2，自引：2，他引：0
在引黄水量大幅减少且大范围实施节水工程的条件下,为使农田水土环境仍能保持良性健康发展,该文以内蒙古河套灌区隆胜试验区为研究对象,开展引黄灌区玉米生育期适宜灌水决策模拟研究。在田间试验的基础上,对土壤含水率和土壤含盐量的观测数据进行了统计分析,土壤含水率与含盐量观测值均呈中度变异性。利用克里格插值方法按土壤表层盐分空间变异将研究区分为南北2个区,分别在2个区域内建立了土壤水盐数值模型SWAP,分别对2个区域的土壤水盐模型进行了率定与检验。根据相关研究结果和研究区多年实测值综合得到不同生育期的农田生态安全阈值,即土壤含水率的适宜值与作物耐盐阈值(以土壤含盐量阈值表示)。以土壤含水率与土壤含盐量阈值为限制因子,以节水控盐为目的,利用率定与检验后的SWAP模型模拟了不同灌水量条件下玉米不同生育阶段的土壤含水率、含盐量变化,预测了不同水文年满足玉米生长的土壤水盐安全阈值的用水方案,从精细微观的角度提出相应水文年农田水土环境安全用水范围值。基于SWAP模型的决策结果:枯水年(降雨量90 mm)安全用水量为263~311 mm;平水年(降雨量140 mm)198~227 mm;丰水年(降雨量200 mm)106~138 mm;各水文年的用水量较基准年(枯水年)的节水指数分别为:0.01~0.17、0.04~0.16和0.06~0.27。成果可为当地及相近地区农田水土环境可持续发展提供科学依据,对于河套灌区农业生产和水资源的开发利用具有重要的意义。 相似文献
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基于同位素分析研究山东禹城夏玉米水分来源 总被引：4，自引：2，他引：2
以2016年山东省禹城市夏玉米为研究对象,通过测定分析不同生长期内降水、土壤水、植物水、地下水、地表水的稳定氢氧同位素值,并利用直接对比法和多元线性混合模型,分析不同水源对夏玉米不同生长期贡献率,进而研究其水分来源。结果表明:禹城市大气降水线方程为δD=7.80δ18 O+8.61,其斜率和截距均小于全球大气降水线方程,表明降水在降落过程存在蒸发富集过程。夏玉米不同生长期水分来源存在差异,出苗期由于土壤含水量较低,植物主要利用浅层地下水且利用率为89.6%;拔节期降雨量丰富,夏玉米主要利用0—10cm表层土壤水,利用率为85.8%;抽穗期夏玉米主要利用10—60cm土壤水,利用率达62.9%;生长到灌浆期,根系分布在较深土层且20—100cm土壤含水量稳定,夏玉米主要利用20—100cm土壤水,利用率为69.7%;成熟期植物主要利用大于60cm的深层土壤水,利用率达96.1%,此时期土壤含水量较低且根系分布可达深层土壤。 相似文献
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基于农用地分等和LESA方法的基本农田划定 总被引：15，自引：0，他引：15
划定基本农田既要考虑耕地的自然质量条件,又要考虑耕地与社会经济条件的适宜性,基本农田才能具有长久稳定性。以辽宁省凌源市为例,以LESA方法（land evaluation and site assessment）为指导,结合农用地分等成果,进行耕地质量与立地条件评价分析,并以此为基础划定基本农田。结果表明:LESA体系综合评价结果将凌源市耕地分5级,其中1级、2级和3级耕地自然质量条件较优,与社会经济条件有良好的适宜性,可划定为基本农田,面积为42 697.69 hm2,基本农田保护率达到84.57%。通过分析认为LESA体系继承和沿用了农用地分等成果,可以为农用地定级方法体系研究提供参考。 相似文献
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基于农用地利用等别的基本农田保护区划定 总被引：32，自引：15，他引：17
基本农田划定应以科学的土地质量分级为基础,而农用地分等工作是从耕地生产能力出发划定出区域的耕地质量的差异。所以,该文以北京市房山区为研究对象,依据农用地利用等别成果,借助聚类分析和地理信息系统手段,提出了基于农用地利用等别划定基本农田保护区的方法和手段。研究结果表明:房山区现有的基本农田布局中的耕地质量差异大,涵盖了从7等到21等的各等别的耕地,部分等别高的耕地划到一般农田;依据农用地利用等别划定的基本农田保护区中,平原区耕地利用等别集中在18到21等,山区集中在10到18等,基本农田总面积数增加3520.52hm2,按照各等别对应的标准粮计算基本农田的生产能力提高44749t,而且平原区和山区的耕地生产能力差异很大。可见,利用农用地利用等别的成果进行基本农田划定,以优先划定高等别的耕地资源为基础将基本农田划定与耕地生产能力保护紧密结合,为区县尺度的基本农田划定提供了科学依据。 相似文献
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商洛山区耕地资源状况分析及保护 总被引：12，自引：2，他引：12
从商洛山区地形、土壤因素,土地利用现状及特点,耕地利用现状,耕地需求量预测,耕地质量状况等方面全面分析了商洛山区耕地资源状况。结合地区实际提出妥善处理经济发展、城镇化进程、农业结构调整、生态环境保护与耕地保护的关系;建立健全耕地保护制度,切实保护耕地资源;加大投入力度,依靠经济调节措施和综合农业技术措施,促进耕地质量的提高。 相似文献
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GIS具有强大的空间数据和属性数据的处理能力.将GIS技术运用于农用地分等,不但可以减少大量烦琐的计算工作而且可以大大提高分等的速度和准确度。以江西省分宜县农用地分等为例,探讨了GIS技术在县域农用地分等中的应用,并提出了县域农用地分等应注意的问题。 相似文献
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中国土地整理事业发展的回顾与展望 总被引：30，自引：11，他引：30
该文介绍了“十五”期间中国土地整理事业所取得的成就，对国家投资土地整理的现状进行了分析与评价。五年来，中国土地整理事业坚决贯彻落实党中央政策，在国家投资项目的安排上向国家粮食主产区、西部大开发地区、东北老工业基地、中部地区、国家重点扶贫地区等区域倾斜，有力支持了这些重要地区的发展，保证了国家粮食安全。“十一五”时期，中国土地整理将继续致力于法制、机制建设，大力开展基本农田整理，切实保护耕地资源，积极开展节约型土地整理，加强土地复垦和农村宅基地整理，有力地推进社会主义新农村建设。最后，建议在“十一五”期间要重点抓好村庄整理、权属问题、耕地质量与生态建设等薄弱环节的建设问题，使中国土地整理事业为建设中国特色的社会主义新农村、建设节约型社会以及确保粮食安全等发挥更加重要的支撑性作用。 相似文献
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严重侵蚀退化黑土农田地力快速提升技术研究 总被引：2，自引：1，他引：1
在一块平均坡度为4.1°顺坡垄作严重侵蚀破皮黄黑土农田上,通过集成等高改垄、秋深耕、增施牛粪和种植高产大豆品种等技术,构建严重侵蚀退化黑土农田地力快速提升技术.结果表明:治理后.水土流失得以有效遏止,大豆产量由治理前的平均1 335 kg/hm2增加到2 518 kg/hm2,全坡面平均增产89.7%,变幅19.7%～172.4%,当年实现南低产田一举上升为中高产田.土壤水分胁迫是导致严重侵蚀坡耕地地力低的主要障碍因素,严重侵蚀黑土坡耕地保水措施是地力提升的关键.实施等高种植和深耕措施可有效地降低地表径流,提高土壤耕层含水量和水分利用效率.地力快速提升技术可为黑土区域水土保持和粮食增产提供一定支撑. 相似文献
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撂荒耕地信息获取方法研究进展与展望 总被引：1，自引：1，他引：1
撂荒作为耕地利用边际化的最终表现形式，是中国近20 a以来耕地利用亟需解决的重要问题之一，而有效获取撂荒耕地信息是探究撂荒耕地时空变化与影响因素的基础前提，也是政府进行耕地政策调整，保障耕地资源可持续利用的重要依据。该文应用文献综述法与归纳总结法，基于国内外学者在撂荒耕地信息获取研究上的最新成果，对撂荒耕地信息获取方法进行归纳总结，并对未来研究方向进行了展望。结果表明：1）综合前人研究成果，撂荒耕地信息获取方法可以分为基于抽样调查、文献荟萃分析以及遥感获取的3种类型。2）基于抽样调查的撂荒耕地信息获取方法在案例研究上应用较广，且有着近乎一致的研究范式，但数据空间表征能力较弱。全国家庭调查数据在一定程度上增加了数据的空间属性，但对原始数据的二次筛选减少了样本容量，降低了数据的可信性。3）文献荟萃法基于"二手"的文献或数据，研究结果受已公开发表文章数量的限制，且需要研究人员对相关领域热点关键词有全面了解，目前该方法在撂荒耕地信息获取应用上相对较少。4）遥感卫星与计算机技术发展给撂荒耕地信息获取提供了便利，基于地物特征规则与土地利用信息变化，多种耕地撂荒检测方法被开发，但受限于高空间分辨率与大范围提取需求，仍存在较大的优化空间，未来研究可在数据选择与处理、特征和方法融合上进行更深一步的探索。 相似文献
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以苏州市为例,简述了基本农田保护管理信息系统的框架、设计思路,进行了基本农田的市级、县级、乡级的需求分析设计。 相似文献