黄土高原西部兰州市郊人工林地水分亏缺与调控研究

通过定位监测与对比分析,对兰州市南北两山不同水分管理人工林地植物水分亏缺度及植物水分亏缺补偿度的时空分布进行了研究。结果表明：灌溉林地的植物水分亏缺度最小,亏缺度大部分时间都在20％以下,有自然坡面集雨的林地植物水分亏缺状况好于不灌溉的林地,侧柏林地喷灌、自然坡面集雨和不灌三种处理方式下的植物水分亏缺度虽然稍有差异,但都处于水分极度亏缺的状况。补充灌溉除满足林地正常生长所需要的水分外,对土壤水分也有一定的补偿,补偿度在70％左右。其他不灌溉地块补偿度都为负值,说明这些地块整个雨季没有对水分进行补偿,还将土壤以前贮藏的部分土壤水分利用。植物水分亏缺度在空间上的变化与植物根系的分布相一致。既在水平方向上,随着离树干距离的加大,植物水分亏缺度依次降低。在垂直方向上,表层植物水分的亏缺度最低,随着深度的增加,亏缺度逐渐增大,100~120 cm深达到最大,以后又缓慢降低。植物水分补偿度是降雨与植物水分亏缺程度的反映,植物水分亏缺度越高,补偿度越大。     

作物的耐盐性及盐水灌溉管理

盐从水分关系、离子毒害、营养和能量平衡等方面影响植物的生长。不同的植物具有不同的耐盐性,同一植物在不同生长期的耐盐性也有差异。有效的灌溉管理是盐水灌溉农业的基础,高频率灌溉有利于缓解由于盐引起的水分亏缺,和对根系带洗盐,同时必须保持植物根系带土壤良好的通透条件。沙地更适合于盐水灌溉,滴灌是最为有效的灌溉方式。灌溉水盐分的增加将导致大多数作物的产量下降,但某些作物品质的改善可在一定程度上补偿产量下降的损失。     

长江流域稻田生态系统的水分和养分转换过程

田间模拟施肥进步和灌溉模式的定位试验在中国科学院桃源农业生态试验站进行。结果表明施肥制度和水分管理模式显著地影响水分和养分的转化过程和生产效益。单施N的产量效应为4.5 kg/kg,而NP或NPK配施养分总的产量效应分别为8.8 kg/kg和8.0 kg/kg;有机物料循环的增产率为56.8%,在有机物料循环的基础上配施NPK化肥最大的增产率可达到80.1%;化肥应用的进步可使水稻产量增长62.5%或通过施肥实现的水稻产量中由于化肥应用所占的贡献份额为38.4%,有机无机肥配合水稻产量增长80.1%,或通过施肥达到的产量中有机无机肥配合所占的份额为44.4%。本区双季稻年灌溉需水量为5838 m³/hm²,年变异C.V = 8.3%。晚稻灌溉占全年的71%,7~9月是灌溉需水高峰期,占全年灌溉量的68%。生产灌溉效率 (灌溉水量与产量之比)：生物量3.67 kg/m³,精谷量1.48 kg/m³。常规管理田间水分分配为：蒸散占1/2,翻耕整地占1/6,植物构成占1/21,田间渗漏占1/14,其它环境耗水 (维持) 占1/5。耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏比例过高。不同灌溉处理试验表明：双季稻生产的灌溉,以早稻保持水层灌溉,晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜。     

1961-2010年中国十大流域水分盈亏量时空变化特征

采用线性回归方法和Mann-Kendall方法对1961-2010年中国和十大流域水分盈亏量的气候及变化趋势特征进行分析,并对各流域年水分盈亏量变化成因进行探讨。结果表明:1中国多年平均年水分盈亏量(1961-2010年平均)为负值,水分条件表现为亏缺。空间分布总体呈现南方盈余,向北向西水分亏缺态势。2中国水分盈亏量月变化特征表现为夏季6-8月有盈余,7月盈余量最大;其余各月为亏缺,4月亏缺量最大,十大流域月变化特征各有不同。31961-2010年,中国年水分亏缺量呈现多—少—多变化态势,1990s亏缺量为近50年来最少。2000s中国水分亏缺量较常年偏多,主要是由于大多数流域水分亏缺量偏多或盈余量偏少造成的。4近50年来,全国平均年和春夏冬三季水分盈亏量呈现增加趋势,秋季减少趋势显著。5松花江、辽河、海河、黄河流域及西南诸河年水分盈亏量呈现减少趋势,除西南诸河是由于年降水量增加速率小于蒸散量增加速率导致其减少趋势外,其它四个流域则是由于年降水量减少速率大于潜在蒸散量减少速率,年降水量减少变化趋势起主要作用;其余流域年水分盈亏量呈现增加趋势,淮河和长江流域主要是因为潜在蒸散量减少速率大于降水的减少速率,潜在蒸散量的减少变化趋势起主要作用,东南诸河、西北诸河、珠江流域由于年降水量增加、潜在蒸散量减少,二者均对水分盈亏量增加有利。     

广东省水稻旱灾的评价及防旱抗旱对策

根据广东省水稻旱灾实况，提出了水稻旱情和干旱灾情没的评价指标，分析了广东省解放后历年旱，晚稻旱情和灾情及分布和变化规律，并针对本省的自然条件和灌溉现状提出了防旱抗旱措施。     

区域中的水分状况分析

水分状况在很大程度上影响着区域内农业生态系统的生产力.本文以干湿线为基础分析了水分状况在区域中的动态变化.应用干湿线可以确定农作物的最佳生长区域、水分不足区不同作物生长期所需补充的田间灌溉用水量.并可作为区域农田用水灌溉的决策依据.     

挠力河流域水稻生育期水分供需特征研究

基于MODIS遥感序列数据、常规气象数据、水稻生育期资料,利用区域遥感蒸散模型和水分盈亏评价模型,从栅格尺度揭示挠力河流域水稻生育期水分供需特征及水分盈亏状况。研究发现：① 全生育期的需水均值和降水均值分别为673.88 mm和291.81 mm,且各生育期的水分供需态势存在较大差异。中期的有效降水量与需水量分别占全生育期的42.25%和48.35%,而成熟期的有效降水量与需水量均偏低;② 水稻的缺水均值达到382.08 mm,空间上呈西、西北高而东、南、北端偏低的特点。全生育期和初期以轻度干旱为主,中期中度干旱区面积增加了10.68%,方向性极化特征突出,至成熟期缺水态势愈加严峻;③ 应依据不同生育期的水分供需特点来差别化灌溉水稻,对于中期和成熟期而言,应分别保证流域西北部和东南端的水稻用水需求。     

稻田水量转换观测及模拟实验研究

对双季稻田水量转换 10年 (1991～ 2 0 0 0年 )定位观测 ,以及模拟不同水源条件的稻田水管理模式 ,解析田间水量转换的 5年 (1998～ 2 0 0 2年 )实验结果表明 ,稻田不同水管理田间水量转换有明显差异 ,常规管理田间耗水量的分配为 :腾发量占总耗水量 1/ 2 ,翻耕整地占 1/ 6 ,植物构成占 1/ 2 1,田间渗漏占 1/ 14 ,其他环境耗水 (维持 )占 1/ 5。长年水层灌溉田间腾发量和维持性环境耗水量偏大 ;耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏耗水比例过高。水分生产力 (以年度单位面积上每耗水 1mm的产量计为kg/ (mm·hm2 ·a) ) ,稻谷产量 ,长年水层灌溉与常规管水一致 ,为 6 .6 5kg/ (mm·hm2 ·a) ,耕灌雨养处理较低 ,为 6 .13kg/ (mm·hm2 ·a)。群体光合累积效应处理间差异表现与产量差异表现相同 ,早稻差异很小 ,晚稻差异显著。叶片水分生产效率 ,早稻以水层灌溉最大 ,晚稻是常规管理最大 ,耕灌雨养处理早晚稻都较小。不同生育期这种大小关系也有变化     

挠力河流域耕地水分盈亏时空变化特征及趋势模拟

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,以遥感影像、DEM数据和气象台站数据为基本信息源,基于遥感和GIS技术,对流域1990-2014年间耕地水分盈亏时空变化特征进行研究,并运用情景模拟技术模拟未来水分盈亏态势。结果表明：24 a间流域耕地面积增长放缓,1990-2002年水田急剧增加,旱地轻微上升,2002-2014年水田增长速度急剧下降,旱地面积减小;耕地水分盈亏程度变化明显,各等级耕地空间分布差异大,1990-2002年以中度和重度缺水变化为主,基本不存在严重缺水区,2002-2014年,轻度缺水区面积变化最大,重度缺水区缓慢下降。正常缺水是3期面积最大的缺水等级;模拟显示未来流域水分亏缺态势将更加严峻,高MPLD指数区分布更为集中,局部高水分亏缺区面积会进一步扩大,除轻度缺水区逐渐减少外,其余4种类型缺水区均保持增加,其中重度缺水区将大量增加。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

气象测报灌溉管理技术

节水灌溉是干旱、半干旱和半湿润地区发展农业生产提高粮食产量的重要措施，经济有效的灌溉管理技术可超到既节水又增产的作用。本项技术是在总结国内外研究成果的基础上，把水分-土壤-作物-大气作为一个整体，利用物质能量守衡原理建立水量平衡方程。依据测定土壤的物理参数（土壤容重、田间持水量、凋萎系数、初如土壤含水量），再结合气象预报的温度、降雨资料，用先进的计算方法，获得灌溉时间和灌溉定额，从而确定合理的灌溉制度。应用实践表明此项技术具有很好的增产和节水作用。     

华北平原城市用水问题研究

本文重点分析了华北平原地区城市化发展水平、发展趋势及其与水资源利用间的关系。得出以下主要观点 :第一 ,城市用水快速增长 ,用水结构从生产、生活并重型向生产主导型转换 ;第二 ,城市水资源供需矛盾突出 ,局部地区地下水超采严重 ;第三 ,城市用水结构存在明显 4种类型 ,即生活用水比重高—人均用水水平低、生活用水比重高—人均用水水平高、生活用水比重低—人均用水水平低、生活用水比重高—人均用水水平高四类城市 ,各类城市的未来用水需求趋势存在差异 ;第四 ,未来本地区城市化水平将进一步提高 ,经济总量进一步扩大 ,水资源供需矛盾会更加突出 ,建立更有效的城市用水机制和更广泛的区域供水网络将显得非常重要。     

中国华北和西北地区水量短缺对农业的压力及对策

华北平原的耕地占全国的 31.19% ,人口占全国的 2 6 .0 1,但水资源只占全国的 6 .14 % ,水资源的供需矛盾很大。而西北地区的水资源分布不均 ,内陆河流域的引水率过高造成了河水断流、湖泊干涸和土地沙漠化。至 2 0 5 0年 ,全国工业和城镇用水将消耗 5 0 %的供水 ,农业用水将比现在减少 ,但黄河流域和西北农业需水量将比2 0 0 0年增加 73× 10 8m3 ,保障农业用水的难度将比现在更大。要避免中国干旱区农业用水的短缺 ,需采取从中国南部的长江流域调水到华北、提高水资源的利用效率、应用节水灌溉技术、调整种植结构和在城市循环用水、净化工业和生活废水等措施     

区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系

本文讨论和分析水资源安全的含义、水资源压力指数和水资源安全评价指标,建立水资源安全评价指标体系。水资源安全指"以可承受的价格获取足够安全的水"。国际上常用人均水资源量和水资源开发利用程度两个指标反映人类对水及水相关生态的压力。但由于水资源安全是很综合的概念,包含很丰富的内涵,单用一两个水资源压力指标难以反映其内容,因此有必要建立水资源安全评价指标体系。     

Changes in water quality and runoff in the Upper Oder River Basin

The aim of the study is the analysis of runoff and water quality changes in the Upper Oder River Basin above the Krapkowice gauging station (catchment area A = 10 720.6  km²).The issue of water quality is of particular importance to Poland, which has comparatively poor water resources compared with many countries of the European Union (EU). What is more, large pollutant loads in the upper course of the Oder pose huge problems for water consumers and users in its middle and lower course (including Germany) and pollute the Baltic Sea.Changes in 7 indices of water pollution, including BOD₅ and COD (synthetic indices), sulphates, chlorides and suspended matter (mineral substances) and nitrates and phosphates (biogenic substances), were investigated for 8 monitoring sites. The study spans the period before and after political transformation in Poland and the Czech Republic, which significantly altered the economies of these countries. In addition, the patterns of runoff changes were analysed at 3 gauging stations: Chałupki, Krzyżanowice and Miedonia, which were also water quality monitoring points. The analysis encompassed 2 periods: 1970–2000 and 1991–2000.The results demonstrated that poor water quality in the Oder improved significantly during the 1990s, as the result of closure of many industries and plants, improvement of sewage treatment and noticeable increases in runoff causing greater dilution of pollutants.As the EU Water Framework Directive is implemented, better water and sewage management can be expected that will contribute to further improvement of water quality in the Oder. However, problems that remain to be solved are the issues of saline mine waters and surface washings and the long-term accumulation of many hazardous substances in bottom sediments in rivers and reservoirs.     

Agricultural expansion within Kimana electric fences and implications for natural resource conservation around Amboseli National Park, Kenya

Fencing has become a key strategy in mitigating human–wildlife conflicts and promoting agricultural production in Kenya. However, it can have negative long-term consequences for wildlife conservation as well as human development, especially if the fence is poorly maintained. Such is the case of the Kimana and Namelok fences in the Kimana Group Ranch. This study assessed the influence of fences on agricultural expansion, environmental and wildlife conservation. In both fences, irrigated agriculture was a dominant land use and occurred along riverbanks, causing drying downstream. Most farmers in both fences were noticing a decline in water quantity and time of access to it, as well as increasing human–wildlife conflicts. Wildlife sightings within both fences provided evidence that the inadequate fence maintenance allows wildlife to freely access the fenced areas. Both wildlife and humans were blamed for fence deterioration in both fences. Irrigated agriculture inside both fences is expanding at an unmanageable rate. While the fences have spurred socio-economic activities in the area, they are not only ineffective in reducing human–wildlife conflicts but have given rise to other critical conflicts. Fencing appears to be a short-term remedy for human–wildlife conflicts and it is crucial to explore other mitigation strategies.     

香港缺水问题与东江水资源开发

本文讨论了香港的缺水情况，东江水供香港的作用，以及在近年经济、社会迅速发展的新形势下东江流域水资源开发利用出现的新问题。     

沙生植物水分特征曲线及水分关系的初步研究

应用植物水分特征曲线(PV曲线)研究了油蒿(Artemisia ordosica)和柠条(caragana korshimskii)的各种水分状况参数及其相互关系。结果表明:油蒿和柠条在干旱环境中具有相似的水分生理特点,水势降低、束缚水与自由水比值增大、组织体积弹性模量减小。在充分吸胀植物组织逐渐失水初期,水势的迅速降低主要是由于压力的降低引起的;当组织失去膨压(压力势△ψ_r,=0)后,渗透势成为水势的主要部分。植物失水临界状态的水分状况不是固定不变的,临界水势和水分饱和亏缺随干旱条件发生变化是植物响应沙地水分亏缺的特征之一。在对干旱环境的适应途径方面,油蒿具有高水势、高蒸腾的耐旱特征,细胞壁坚硬、弹度小,通过维持较高膨压保持水分;柠条具有低水势、低蒸腾的耐旱特征,细胞壁较柔软、弹性大,具较强耐脱水能力。     

农业生态系统的水热耗散过程与节水调控

华北平原广大的干旱、半干旱甚至半湿润区 ,水资源形势严峻 ,威胁农业持续发展。本文从近年来迅速发展的土壤—植物—大气连续体理论出发 ,论述了 SPAC过程与生态过程的联系与区分 ;在两个过程的联结点上衍生出水分利用率概念。讨论了界面的梯度驱动力 ,分析了水势驱动及其阻力 ,作物水分胁迫及反冲机制的诱导和增益 ,界面过程的高度非线性及其耦合。在此基础上提出水热传输界面调控与生态过程的机制调控相结合的理论与措施 ,以缓解水资源匮乏 ,提高持续生产力和水分利用效益 ;为实现农业持续发展 ,提供理论依据的实践途径。     

肇庆市地表水环境状况及水环境容量分析

详细分析了肇庆市地表水污染状况及水环境容量。肇庆市地表水资源丰富,水环境污染属轻度污染水平,大部分地区符合国家水质标准类。肇庆市地表水环境容量丰富,但污染物的排放有逐年增加的趋势,污染物排放量已接近广东省总量控制水平。控制水环境污染是城市发展和城市规划的主要任务,提出了对水环境污染控制的措施,为城市规划提供依据。