4年单季生物炭与秸秆还田对潮土土壤团聚体及有机碳影响摘要:[目的]阐明连续单季秸秆与生物炭还田对土壤团聚体及有机碳的影响,对于秸秆资源更加合理地应用于农田土壤改良及土壤质量提升至关重要.[方法]以鲁西平原冬小麦-夏玉米轮作土壤为研究对象,以不添加秸秆与生物炭为对照(CK),研究 2019-2023年冬小麦单季 0.5倍(S0.5,3.80 t/hm2)、1.0倍(S1.0,7.60 t/hm2)、1.5倍(S1.5,11.40 t/hm2)和 2.0 倍(S2.0,15.20 t/hm2)玉米秸秆与同倍数玉米秸秆炭化还田(B0.5、B1.0、B1.5、B2.0,生物炭量分别为1.14、2.28、3.42、4.56 t/hm2)对冬小麦季耕层土壤团聚体及有机碳影响.[结果]生物炭与秸秆还田均可降低土壤体积质量,0~10 cm土层B2.0处理及 10~20 cm土层B1.5处理土壤体积质量较CK对应土层降低最多,分别显著降低 9.08%和 7.97%.2 种秸秆还田方式均在一定程度上促进了土壤团聚体的增加,对˃5 mm粒级土壤团聚体改善效果最佳,而 1~2 mm粒级土壤团聚体最差.与 CK相比,0~10 cm土层中 B1.0 处理˃5 mm粒级土壤团聚体量增加最多,显著增加 107.35%,10~20 cm土层中S1.5处理˃5 mm粒级土壤团聚体量增加最多,显著增加 106.63%.除S1.5、B0.5处理分别降低了 0~10 cm土层<0.25 mm粒级、10~20 cm土层 1~2 mm粒级团聚体土壤有机碳量(SOC)外,其余生物炭与秸秆还田均促进了 SOC的增加,且 SOC大致随秸秆及生物炭还田量的增加而增加.[结论]单季玉米秸秆及玉米秸秆炭化还田均可降低耕层土壤体积质量,提高各粒级水稳性团聚体及有机碳量.综合考虑,建议冬小麦季单季采用 1.5~2.0倍(3.42~4.56 t/hm2)的玉米秸秆炭化还田是该区提升土壤质量较为合理的秸秆还田方式.
生物炭秸秆还田土壤团聚体有机碳
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不同改良剂对盐渍土壤的综合改良效应研究摘要:[目的]实现盐渍土壤多种障碍性状的综合改良.[方法]通过盆栽试验模拟当地水稻-油菜轮作种植模式,在常规施肥(CK)条件下,设置添加过磷酸钙 750 kg/hm2(G1)和1 500 kg/hm2(G2),水解聚马来酸酐 900 kg/hm2(J1)、1 200 kg/hm2(J2)和1 500 kg/hm2(J3)以及巨大芽孢杆菌 40 kg/hm2(W1)、60 kg/hm2(W2)和 80 kg/hm2(W3),共 9 个处理,探究不同改良剂对盐渍土壤理化性状的改良效果.[结果]与CK相比,J2 处理土壤总孔隙度、最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高 12.49%、13.60%、13.63%和 12.41%,土壤电导率降低 64.73%;W2 处理土壤总孔隙度、最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高 8.59%、9.57%、9.01%和 9.79%,土壤电导率降低 55.66%;W1 处理土壤体积质量降低了 4.20%,最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高 6.58%、9.02%和 9.69%,土壤电导率降低 8.97%,土壤有机质量提高 25.82%.[结论]主成分分析表明,常规施肥条件下盐渍土壤综合改良效果前 3 的处理分别为 1 200 kg/hm2 水解聚马来酸酐、60 kg/hm2 巨大芽孢杆菌以及 40 kg/hm2 巨大芽孢杆菌.本研究结果对于盐渍土壤改良与其高效利用具有重要的理论意义和实际应用价值.
盐渍土壤改良剂土壤持水能力土壤养分
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2000-2020年黄河流域甘肃段产水量的趋势演变摘要:[目的]探究黄河流域甘肃段 2000-2020 年产水量动态变化趋势.[方法]采用 InVEST 模型模拟评估2000-2020年黄河流域甘肃段产水量,并采用空间格局分析、趋势分析和冷热点分析分别探究产水量的空间分布情况、时间演变轨迹以及关键区域定位.[结果]2000-2020年研究区平均产水量由 295.09 mm增长到 442.12 mm;其空间分布与海拔高程呈明显的协同关系;甘南州产水量达到峰值且表现最优,白银、庆阳市等区域产水量较差;结合土地利用类型得知,水体对区域产水量的贡献明显且稳定,积雪和冰川的产水供给能力受年际气候变化的影响较大.[结论]研究区 2000-2020 年产水量整体随时间序列呈上升趋势,且在不同海拔、气候和土地利用类型的空间影响下表现出冷热不均的异质性分布特征.
产水量时空格局InVEST模型黄河流域甘肃段
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抚河流域农业干旱特征及其驱动因子分析摘要:[目的]探究抚河流域农业干旱特征及其驱动因子.[方法]基于SWAT模型模拟抚河流域1962-2019年逐月土壤含水率,在此基础上计算标准化土壤湿度指数(SSI),利用游程理论分析农业干旱变化特征,运用地理探测器模型定量评估农业干旱的驱动因子.[结果]SWAT模型率定与验证的决定系数(R2)、纳什效率系数(ENS)均高于0.80,土壤含水率模拟值与实测值之间的R2为0.52;干旱历时范围在各子流域间介于3.60~4.31个月,干旱烈度范围介于4.91~5.61,二者均呈南北高、中部低的空间分布格局;气温、太阳辐射量和风速对农业干旱空间异质性的影响程度(q)均超过0.30,不同环境因子对农业干旱空间异质性的影响均具有双因子增强或非线性增强特征.[结论]SSI能够有效表征抚河流域农业干旱状况,流域农业干旱具有明显的空间分异特征,气温、太阳辐射量和风速是决定流域农业干旱空间异质性的主要驱动因子.
SWAT农业干旱地理探测器抚河流域
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增氧-控水灌溉对水稻生理生长特性及产量的影响摘要:[目的]研究增氧-控水灌溉对水稻生育前期生理生长特性及籽粒产量的影响,揭示增氧-控水灌溉调控水稻抽穗开花期花粉活力、花期特异基因OsFKF1表达量及籽粒产量的机理,并筛选适宜的增氧-控水理论满意方案.[方法]以水稻中早 39为研究对象进行盆栽试验,设置 2种灌溉方式:CK(增氧-常规灌溉)、T(增氧-控水灌溉),采用在分蘖前期、抽穗开花期、灌浆期不控水处理(0~30 mm 水层),在分蘖中期、分蘖后期、孕穗期控水处理(60%~80%、80%~100%)模式,研究水稻生育前期各部位植物激素脱落酸ABA质量浓度、过氧化物酶POD活性对水稻抽穗开花期花粉活力、OsFKF1 基因表达量和籽粒产量的影响.[结果]水稻抽穗开花期花粉活力、花期特异基因OsFKF1 表达量和籽粒产量均显著高于CK,T3处理水稻花粉活力、T2处理花期特异基因OsFKF1 表达量和T8 处理籽粒产量出现最大值,分别为 83.28%、2.96、83.908 g/株;增氧-控水灌溉导致水稻不同处理间分蘖中期根部和叶部ABA质量浓度、分蘖后期叶部POD活性差异显著,分蘖中期根部ABA质量浓度、分蘖后期叶部POD活性分别较 CK降低 16.73%~23.69%、19.91%~66.70%,拔节孕穗期根部 ABA质量浓度较 CK增加 1.37%~63.52%,T1—T4 处理分蘖中期根部 POD 活性较 CK 降低 70.36%~71.55%,T5—T8 处理分蘖中期根部 POD 活性较 CK 增加2.53%~7.00%;多元线性回归结果表明,增氧-控水灌溉使水稻分蘖后期根部 ABA 质量浓度增加,分蘖后期和拔节孕穗期叶部ABA质量浓度、分蘖中期根部和分蘖后期叶部POD活性降低同时,提高了水稻抽穗开花期花粉活力、OsFKF1基因表达量和籽粒产量.[结论]T3 处理水稻籽粒产量为 82.18 g/株,是增氧-控水灌溉调控水稻ABA质量浓度和POD活性、提高水稻花粉活力和籽粒产量的理论满意方案.
花粉活力花期特异基因植物激素脱落酸浓度过氧化物酶活性增氧-控水灌溉水稻
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明灌暗排区土壤盐分动态规律及适宜控盐地下水埋深研究摘要:[目的]土壤盐碱化问题持续影响宁夏银北地区的农业和水资源管理,为探明银北惠农明灌暗排区的土壤盐分年内动态规律和地下水变化规律,并探索土壤盐分和地下水二者间的相互关系.[方法]本研究选取银北惠农明灌暗排区作为研究区,采用野外调查与统计分析相结合的方法,基于相关性分析和反距离加权插值法(Inverse Distance Weight),探析惠农引黄灌区土壤盐分和地下水时空动态及二者相互关系.[结果]4月土壤盐分高值区分布较多,占研究区面积的23.57%.而在7、10月,土壤盐分大于2 g/kg的区域明显减小(7、10月土壤盐分大于2 g/kg的盐碱地面积较4月分别减少52.99%和26.3%);土壤盐分随地下水埋深增大逐渐减小,拟合曲线R2>0.82,拟合程度较好.[结论]研究区土壤盐分春季最高,夏季最低,土壤盐分的空间变异性和季节差异较大,主要影响因素是地形因素和灌溉因素.40~100 cm土层的土壤盐分较0~40 cm 土层的土壤盐分受地下水埋深影响更大,且当地下水埋深介于1.8~2.2m时,可以有效平衡作物生长和减轻次生盐渍化风险.
惠农灌区土壤水盐运移地下水动态反距离权重法(IDW)
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淮北平原不同时间尺度下的夏玉米干旱特征摘要:[目的]在生长阶段和生长季内起始不定的10 d尺度下,对淮北平原夏玉米的干旱时空特征进行研究,探索不同土层深度下的干旱规律,为夏季作物的抗旱灌溉提供更加科学合理的规划依据.[方法]基于干旱严重程度指数(DSI),将2010-2019年表土层(0~10 cm)和根系主要分布层(0~50 cm)的干旱状态进行分级,并利用M-K检验法和克里金空间插值法,在生长阶段和生长季内起始时间不定的10d两种较小时间尺度下,对淮北平原夏玉米干旱的时间变化趋势和空间分布特征进行了分析.[结果]①自2016年生长季开始,砀山、蒙城、谯城站的干旱程度和频率显著升高,阜阳站干旱程度和频率都显著降低,而宿州站的干旱事件则集中在2010-2012、2019年生长季;与生长阶段尺度相比,部分干旱事件在生长季内起始不定的10d尺度下的干旱程度更大,干旱频率也更高;②各个生长阶段的多年平均干旱指数最高的是播种—出苗期,达到了中旱以上,此生长阶段的干旱频率同时也最高,在40%以上;2种尺度下重旱以上的干旱事件常发生在北部砀山和中部蒙城、宿州区域;0~10 cm 土层的干旱频率在西南部较高,0~50cm 土层的干旱频率则在东部和北部较高;③生长季内起始不定10 d尺度下,每个生长季干旱程度最高的时段其起始时间多数处于播种—出苗的早期,出苗—拔节的早期,拔节—抽雄的中期,且大都在重旱以上,少数发生在8月与9月.[结论]淮北平原夏玉米在2016年生长季之后有显著的干旱突变趋势,干旱程度和频率常常在播种—出苗期最高,相比于生长阶段时间尺度,在生长季内起始不定的10 d尺度下会识别出更高的干旱程度,干旱频率也有所增大,同时能更确定严重干旱事件的发生时段.
夏玉米干旱严重程度指数时间尺度生长阶段
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河套灌区农田植被物候和NDVI峰值对气候变化的响应摘要:[目的]研究河套灌区植被物候参数和NDVI峰值时空变化特征及对气候变化的响应.[方法]利用2001-2021年MOD13Q1数据和双logistic四参数模型,识别了河套灌区植被SOS、EOS、LOS、POS、NDVI峰值时空变化特征及对气候变化的响应.[结果]河套灌区植被SOS一般从5月下旬到6月中旬开始,到9月中旬至10月上旬结束,LOS主要介于95~116 d,POS主要介于200~220 d,NDVI峰值主要介于0.5~0.7.植被物候变化趋势主要体现在SOS的推迟、LOS的缩短和NDVI峰值的增加.SOS的推迟导致LOS的缩短.而EOS和POS呈提前和推迟趋势的像元比较接近.河套灌区SOS、EOS、POS与气温均以负敏感为主,与降水量以正敏感为主.NDVI峰值与气温和降水量均呈正敏感.[结论]河套灌区物候参数和NDVI峰值的变化趋势具空间异质性,对不同气候因子的响应也有所差异.
河套灌区植被物候NDVI峰值气候变化
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农业灌排一体化ABR管网系统的研发和数值模拟摘要:[目的]设计一种适用于山东平原地区辣椒类旱田作物的农田灌排一体化ABR管网系统.[方法]采用试验测试、CFD数值模拟和试点应用的方法,开展了农田灌排一体化系统的管网优化布置和性能测试.[结果]①与单环和树状管网相比,双环等距管网布局能将系统内各灌排桩出水占比的离散系数从1.327降低至0.766,从而提高系统的供水平衡性;②单套管网系统适宜农田面积为1.5 hm2,且各灌排桩应采用50 m等间距布置;该设置下,各灌排桩灌溉出水口的流速为0.60~0.24 m/s,能够在12 h内完成农田灌溉;③系统的灌排桩单桩排水能力为28.8 m3/h,足以确保在大暴雨期间农田内不会积水.[结论]该系统的实施能显著提高农田灌溉和抗洪排涝能力.
农业水利灌排系统模拟ABR管材
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基于SEBS模型的玛纳斯河流域蒸散发与土壤盐分关系研究摘要:[目的]基于遥感技术和气象资料建立准确的灌区高分辨率蒸散发量评估方法.[方法]采用SEBS模型,结合Landsat-8遥感数据和田间采样数据,模拟蒸散发量空间分布.[结果]①归一化植被指数(R2=0.644 8)、地表比辐射率(R2=0.637 7)和地表温度(R2=0.558 3)与土壤盐分量之间的拟合度较高,地表反照率(R2=0.198 6)与土壤盐分量之间的拟合度较低.②玛纳斯河流域日蒸散发量平均值为 3.866 mm,蒸散发量由南部灌区向北部戈壁地区递减.③蒸散发量小于 3.60 mm/d时,非盐渍土和轻度盐渍土占主导地位;蒸散发量介于 3.60~4.05 mm/d时,中度盐渍土达到峰值;蒸散发量介于大于 4.05 mm/d时,重度盐渍土与盐土占比显著增多.[结论]SEBS模型利用遥感卫星影像等数据可以得到准确的高空间分辨率地表实际蒸散发量估算结果,且在玛纳斯河流域与土壤盐渍程度呈正相关.
SEBS模型遥感干旱区蒸散发土壤盐分
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基于系统动力学模型的干旱区农业节水潜力计算摘要:[目的]利用系统动力学方法评估干旱区农业节水潜力.[方法]考虑荒漠化、水土流失等因素对节水的影响,选取农业用水量、耕地灌溉面积、灌溉水有效利用系数、粮经比、水土保持率等 30个要素,借助Vensim PLE软件绘制系统动力学流图,构建了干旱区农业节水潜力计算模型,以内蒙古地区(不含东四盟市)为例,对短期规划年(2035 年)和长期规划年(2050 年)的区域农业节水潜力进行预测.[结果]研究区短期规划年的节水潜力为25.18 亿 m3,长期规划年的节水潜力为 29.58 亿 m3,其中巴彦淖尔市的节水潜力最大,乌海市最小.在节水潜力组成中,工程节水占比最大,约为 52.83%,技术节水占比最小,约为 16.91%,工程节水占比呈逐年增长趋势.[结论]本研究将系统动力学运用到农业节水潜力估算当中,可为干旱区制定农业节水发展政策提供技术支撑.
系统动力学农业节水潜力干旱区Vensim模型
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沼液配肥对大葱产量、土壤养分与细菌群落的影响摘要:[目的]研究沼液配肥对大葱养分吸收利用、土壤理化性质与微生物及其作用关系的影响,为沼液配肥利用、推进沼液高效利用提供技术理论依据.[方法]于2022年5-10月,以章丘铁杆大葱为研究对象,以不追肥(NF)为对照,研究追施等氮量的化肥(CF)、沼液(BS)、沼液肥1(BSF1)和沼液肥2(BSF2)对大葱产量、养分吸收利用、土壤理化性质和土壤细菌群落结构特征的影响.[结果]与NF处理相比,CF、BS、BSF1、BSF2处理大葱产量分别提高了 37.48%、63.33%、92.53%、59.78%.与CF处理相比,BS、BSF1、BSF2处理显著提高了大葱的肥料利用率(FUE,提高 50.63%~71.06%)、土壤总有机碳(TOC,17.90%~28.51%)、可溶性有机碳(DOC,39.80%~47.11%)、全氮(TN,21.28%~81.91%)量,其中,BSF1处理大葱氮素利用率(NUE)和FUE最高,分别为59.34%和31.60%.与CF处理相比,BS、BSF1处理显著提高了绿弯菌门相对丰度,而降低了酸杆菌门相对丰度.与NF处理相比,CF处理显著降低了土壤细菌群落的α多样性指数.[结论]综合产量和肥料效应等来看,BSF1处理是大葱适宜的沼液平衡肥配制方案.
沼液大葱养分利用效率细菌群落
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基于PSR模型的鄱阳湖流域水资源-经济-生态韧性时空差异及影响因素分析摘要:[目的]探明鄱阳湖流域水资源-经济-生态系统韧性的时空差异特征及其背后的影响机制.[方法]以鄱阳湖流域11个地市为例,基于压力-状态-响应(PSR)模型构建评价指标体系,运用熵权法计算指标权重,采用综合评价法分析11个地市压力-状态-响应韧性的时空分布特征,借助地理探测器对鄱阳湖流域水资源-经济-生态韧性的主要影响因子及因子交互作用进行探测.[结果]①2010-2020年鄱阳湖流域压力韧性、响应韧性和综合韧性评价指数基本呈逐年上升的态势,状态韧性逐年变化不显著,大部分地区处于较低韧性水平;②2010-2020年鄱阳湖流域各地市压力-状态-响应韧性空间上呈高低交错分布的格局,从3个维度来看,区域压力韧性和综合韧性空间差异不大,各地级市压力韧性普遍较高;状态韧性和响应韧性由中部向南北升高,分布较分散,整体韧性水平有待提升;③经济因素对水资源-经济-生态系统韧性的影响作用有所增强,人均GDP、产业结构和生态本底交互作用对系统韧性的影响显著.[结论]综上所述,加强流域整体规划、流域水资源管理与污染防治,转变农业生产方式,能有效提高流域水资源-经济-生态韧性,实现流域水资源利用、经济发展和生态保护的协调可持续发展.
韧性PSR模型综合评价法地理探测器鄱阳湖流域
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调亏灌溉对玉米大豆间作群体光能辐射利用效率的影响摘要:[目的]针对我国西北旱区玉米大豆间作种植模式下种间光能分配不均、群体光能辐射利用效率和灌溉水利用效率低的问题,本研究提出了一种通过对单一作物非关键生育时期控水(I),调节作物冠层覆盖度和光合作用,以期减少玉米对大豆的荫蔽,在减少灌水量的同时实现产量和光能辐射利用效率双提升的思路.[方法]本研究设置 4 个水分处理(IW1:玉米 100%I-大豆 100%I;IW2:玉米 100%I-大豆 50%I;IW3:玉米 50%I-大豆 100%I;IW4:玉米 50%I-大豆 50%I)和 2 个玉米品种(C1:冠层紧凑型先玉 335;C2:冠层平展型陇单 4 号),单作对应2 个水分处理(MW1:100%I;MW4:50%I),单作与间作作物品种一致.测定各处理植株形态指标和净光合速率、生育期内冠层光能截获量变化、竞争比、土地当量比和灌溉水利用效率.[结果]①水分处理相同时,与同C2品种玉米间作的大豆相比,与 C1 品种玉米间作大豆 Pn、LAI 及地上部生物量显著增加 26.90%、5.38%、5.42%,大豆IPAR显著降低 6.25%,且显著提高间作群体总 RUE.②间作玉米品种相同时,不同水分处理对玉米和大豆的 Pn、株高、LAI及地上部生物量均有显著影响.其中与 IW2 处理相比,IW3 处理灌水量减少 16.79%,大豆 Pn、LAI及地上部生物量均显著增加,且大豆IPAR显著降低 10.43%,间作群体总RUE显著提高 2.42%.③水分处理相同时,与C1品种玉米间作大豆产量、iWUE、CRs显著高于与C2品种玉米间作大豆,此外,与C1品种玉米间作的群体总LER 平均显著提高 2.38%.④间作玉米品种相同时,不同水分处理对大豆产量、CRs和间作群体总 iWUE、LER 均有显著影响.其中,与 IW2 处理相比,IW3 处理可使大豆增产 19.95%,间作群体总 iWUE、总 LER 显著提高15.17%、8.12%.[结论]IW3处理结合紧凑型玉米品种能显著促进大豆生长,提高间作群体光能辐射利用效率.
间作调亏灌溉辐射利用效率玉米大豆
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水肥一体化条件下减量施肥对黄芪种苗生长及需肥特性的影响摘要:[目的]针对黄芪生产中存在的施肥不合理、水肥利用率低等问题,研究水肥一体化减氮技术对黄芪养分吸收规律、产量及增长增效,为科尔沁沙地黄芪育苗施肥提供数据支撑.[方法]本研究以黄芪种苗(A.mongholicus)为研究对象,在内蒙古科尔沁沙地设置了水肥一体化条件下氮肥减量优化试验.设置对照(CK)、常规施肥+喷灌撒施(CS)、常规施肥+水肥一体化(CW)、总氮减量 30%+水肥一体化(TW)和总氮减量 50%+水肥一体化(FW)5 个处理.探究水肥一体化条件下黄芪种苗的生长规律和需肥特性,筛选出最优处理.[结果]①利用水肥一体化技术后明显改变黄芪性状,提高了根长长度及根鲜质量.②出苗后 83~118 d是干物质积累最快的时期,也是氮、磷、钾吸收强度最大的时期.③与常规施肥+微喷撒施处理相比,水肥一体化减氮 30%处理肥料利用率有明显效果,产量提高 15.93%,节水达到 33.33%,纯收益提高 32 648.26 元/hm2.[结论]研究得出总氮减量 30%+水肥一体化(TW)是最优处理,可为黄芪集约化种植过程中水肥一体化减氮技术提供了参考.
黄芪种苗需肥特性水肥一体化氮肥减量
被引:4
典型干热河谷区干旱时空变化特征及驱动力分析摘要:[目的]西南干热河谷是我国重要的生态功能区和典型的生态脆弱区.从时空尺度深入分析西南典型干热河谷区干旱变化趋势并探究其主要驱动因子,以期为区域干旱监测预警及防旱减灾提供参考依据.[方法]以云南金沙江-元江典型干热河谷区为研究区域,基于 2001-2020 年的地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)构建温度植被干旱指数(TVDI),结合相应时段的年均气温、降水量、蒸散发、夜间灯光亮度等数据,通过分段线性回归模型、Mann-Kendall检验、Theil-Sen趋势分析、地理探测器、相关性分析等方法,从时空尺度系统分析典型干热河谷区干旱时空变化特征及驱动因子.[结果]年际尺度上,2001-2020 年云南金沙江-元江干热河谷区干旱总体呈波动下降趋势,干旱状况于 2018年发生突变,突变后干旱明显加剧;空间尺度上,研究区 48.1%的区域表现出中度及重度干旱,其中金沙江流域的元谋、华坪、宾川、永仁等县以及元江流域沿岸仍是严重干旱发生的主要区域且有显著增强趋势,应考虑将这些区域作为干旱重点监测区和风险控制区;而研究区东北部和西北部区域干旱显著缓解.自然因素,特别是气温、海拔和蒸散发是影响研究区干旱状况的主要因子,人类活动影响则相对较弱.[结论]研究区2001-2020年整体表现为干旱缓解状态,干旱空间异质性较高,自然因素对干旱变化有重要作用.
气候变化干热河谷干旱变化驱动因素灾害防控
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基于首尾和全过程方法的中江县灌溉水有效利用系数测算分析摘要:[目的]对比分析2种灌溉水有效利用系数(IWEUC)测算方法,研究灌区用水损失的主要环节.[方法]以四川省中江县为例,在全县范围内划定了 4处分区(TW、TH、ON、FO分区),分别选取典型渠系和典型田块,利用动水测定法、经验公式法和田间灌溉试验进行IWEUC全过程测算分析;统计渠首引水量和其他补充水源供水量得到区域毛灌溉用水总量,并观测作物净灌溉用水量,进行首尾测算分析,与全过程测算结果进行对比.[结果]中江县TW分区渠系水利用系数最大为0.596,TH分区渠系水利用系数最小为0.564,加权平均值为0.580;北部的ON、TW分区由于工程配套良好,其田间水利用系数接近0.90,而TH、FO分区受地形等影响,田间水利用系数在0.85左右;在灌溉保证率75%条件下,全过程测算分析法得到IWEUC结果为0.503,首尾测算分析法得到结果为0.492,二者相对偏差为2.2%.[结论]中江县目前的灌溉水有效利用系数低于全国平均水平,还有较大的节水潜力.
灌溉水有效利用系数动水测定法Kostiakov经验公式首尾分析全过程分析
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遥感蒸散发驱动HYDRUS-RS模型模拟剖面土壤含水率摘要:[目的]提出一种物理机制明确、具有区域尺度模拟潜力且模拟精度较高的剖面土壤体积含水率(土壤含水率)模拟模型,评估北京大兴区夏玉米生育期不同土层土壤含水率模拟精度.[方法]利用MODIS数据和地表能量平衡系统(SEBS)模型反演大兴区蒸散发(ET),将其拆分为土壤蒸发(E)和植株蒸腾(T),驱动HYDRUS-1D模型中的源汇项,基于地理信息系统(GIS)平台构建HYDRUS-RS模型模拟剖面土壤含水率,并在2018年夏玉米生育期得到验证.[结果]SEBS模型中的Rn模拟效果最好,决定系数(R2)、偏差(Bias)、均方根误差(RMSE)分别为0.81、11 W/m2、54.8 W/m2;2018年大兴区夏玉米生育期逐日ET主要介于3~6 mm/d,土壤含水率监测样点的ET不尽相同,但变化规律相似;在夏玉米生育期,HYDRUS-RS模型模拟的40~60 cm 土壤含水率精度最高,Bias为0.2%,RMSE为2.1%,R2为0.80.[结论]HYDRUS-RS模型物理机制明确、具有区域尺度模拟潜力,40~60 cm土层土壤含水率模拟精度最高.
蒸散发土壤含水率地表能量平衡系统模型大兴区夏玉米
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集中养殖区土壤和地下水中抗生素和激素赋存特征研究摘要:[目的]探明典型养殖区和重点养殖场对土壤和地下水抗生素、激素赋存种类及累积状况影响.[方法]采用高效液相色谱-三重四极杆质谱仪检测样品中的抗生素和激素,研究畜禽养殖对H县土壤和地下水中抗生素、激素赋存特征的影响.[结果]①磺胺类抗生素(SAs)在土壤中的检出率大于地下水.土壤、地下水中普遍检出激素,除醋酸甲地孕酮外,其他激素均有不同程度检出,且土壤中激素的检出率大于地下水;②土壤中检测出4种抗生素,分别为磺胺噻唑、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺喹恶琳,其中磺胺间甲氧嘧啶和磺胺喹恶琳为主要检出抗生素,而在地下水中磺胺间甲氧嘧啶的累积质量浓度最高;③0~20 cm 土层KTY04采样点激素质量分数高于60~80 cm土层土壤.而养殖区地下水中肾上腺皮质激素、睾酮、去甲睾酮为主要检出激素,其中JSY03采样点激素累积质量浓度最高达到325.0ng/L.[结论]H县集中养殖区土壤中磺胺类抗生素检出值普遍较高,而在地下水中则较低.地下水中雌激素的检出值较高,而在土壤中处于中等水平.故畜禽养殖增加了养殖区周边土壤和地下水的风险,需要进一步确定磺胺类抗生素和雌激素的来源及其可能对生态系统造成的影响.
农业面源养殖业抗生素激素地下水污染分析
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基于山水林田湖草协同/权衡的生态管控分区研究摘要:[目的]厘清山、水、林、田、湖、草之间的协同和权衡关系,优化红枫湖流域的生态管控分区,制定科学的分区管理措施.[方法]以红枫湖流域为研究区,分析各子系统在全域和局部空间的协同/权衡关系,探讨基于山、水、林、田、湖、草协同理念的生态管控分区方案.[结果]流域内生产区与生态区的空间分异性明显,林地、草地的主要生态保护功能不同,湖面临高污染风险,除湖子系统调蓄水能力较好的区域外,其他区域农业种植依赖于降水.红枫湖流域可划分为9类生态管控区.[结论]基于协调、权衡关系的分区方法能够保证各类分区生态环境差异的最大化,各分区管理措施差异明显.
协同/权衡生态分区SOFM红枫湖流域
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