检索结果-内蒙古大学图书馆

中国生态农业学报(中英文) 2025年第1期33卷 95-103页

作者：王慧丽钟苑宁杨晗马玉诏乔匀周张小帅黄欣莉董宝娣甘肃农业大学资源与环境学院兰州730000 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄050022 张家口市农业高效节水研究所张家口076450

藜麦作为富含营养物质且喜冷凉的旱地作物,温度和水分是限制其种子萌发和生长的必要条件,明确温度和干旱胁迫下藜麦的出苗和生长情况对雨养旱作区藜麦高产高效种植有重要意义。本研究以河北坝上地区典型藜麦品种‘冀藜3号’为试验材料,... 详细信息

藜麦作为富含营养物质且喜冷凉的旱地作物,温度和水分是限制其种子萌发和生长的必要条件,明确温度和干旱胁迫下藜麦的出苗和生长情况对雨养旱作区藜麦高产高效种植有重要意义。本研究以河北坝上地区典型藜麦品种‘冀藜3号’为试验材料,设置1)种子萌发试验:3个干旱胁迫处理(PEG-6000溶液渗透势分别为0、-0.3、-0.6MPa)和4个种子萌发温度(10℃/0℃、15℃/5℃、20℃/10℃、25℃/15℃),分析干旱和温度胁迫及其互作效应对发芽率、发芽势、根长和芽长以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的影响,阐明其对环境胁迫因素的响应机制。2)播期试验:在河北坝上地区设置5个播期(5月1日、5月11日、5月21日、6月1日和6月11日),探究不同播期下环境温度和土壤水分变化对出苗率及产量的影响,明确河北坝上冷凉地区藜麦高产的适宜种植时间。种子萌发试验结果表明:随着温度的升高,发芽率、发芽势、根长和芽长逐渐增加,20℃/10℃和25℃/15℃处理下种子萌发率较高。在干旱胁迫下,种子萌发指标整体下降。当干旱胁迫较轻(PEG-6000为-0.3MPa)时,SOD和CAT活性较高,种子萌发受到的影响较小。田间试验结果表明:随着播期推迟,藜麦出苗期间温度和籽粒产量均呈先下降后上升再下降的趋势,以6月1日播期处理最高。相关性分析表明,出苗率与环境温度呈正相关,产量与株数呈显著正相关。6月1日播期出苗期间的平均气温为17.77℃,出苗率为95.72%;5月11日播期出苗期间的平均温度为5.90℃,出苗率为6.58%。与5月11日播期相比,6月1日播期产量提高435.67 kg·hm^(-2)。以上结果表明,藜麦种子能耐受一定程度的干旱胁迫,但在低于15℃/5℃的温度下萌发表现较差。在河北坝上冷凉地区,为确保藜麦的出苗率免受低温的负面影响,不宜过早播种;适宜播期在5月中旬到6月上旬,以保证藜麦生长所需的适宜温度。此结果可为优化坝上冷凉地区藜麦种植管理提供科学依据。

关键词：藜麦播期干旱胁迫温度产量

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深层土壤有机碳储量、稳定性以及对人类活动响应的研究进展

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第3期33卷 435-448页

作者：王高起袁丹吴萍秦树平胡春胜中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文... 详细信息

土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文系统总结了深层土壤有机碳储量、来源、组成、稳定性及其对人类活动的响应规律等方面的最新研究进展。在全球范围内,深层土壤有机碳储量为29.9~219.6 t·hm^(−2),占土壤有机碳储量的15%~84%。深层土壤有机碳的年龄为4800~28100 a,周转时间为1000~4285 a。深层土壤有机碳的稳定性显著高于表层,主要原因是深层土壤中的氧气含量远低于表层,另外深层土壤有机碳大部分被矿物保护,其化学组成更趋惰性。影响深层土壤有机碳稳定性的关键因素包括:氮肥过量施用、种植制度转变和地下水位波动。虽然深层土壤有机碳的矿化速率显著低于表层,但人类活动导致的硝酸盐淋失、种植制度转变以及地下水位波动已在一些区域显著降低了深层土壤有机碳的稳定性,对全球气候变化可能造成深远影响。未来亟需:1)评估区域/全球深层土壤碳库储量及其稳定性;2)阐明深层土壤有机碳库储量及其稳定性对人类活动的响应机制;3)量化人类活动导致的深层土壤有机碳释放对全球变暖的贡献。

关键词：全球气候变化深层土壤有机碳碳储量碳稳定性人类活动矿化

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白洋淀流域厚包气带硝态氮迁移转化过程及其主控因素

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第2期33卷 314-323页

作者：李冲檀康达郑文波刘丙霞王仕琴甘肃省农业工程技术研究院兰州730030 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

白洋淀流域位于华北平原西部,受地下水过量开采和农业过量施肥的双重影响,平原区包气带厚度增大,氮储量增加,但目前关于流域尺度受地貌类型控制的厚包气带土壤剖面氮素迁移转化过程仍不明确。本文选择白洋淀流域平原农区两个典型的冲洪... 详细信息

白洋淀流域位于华北平原西部,受地下水过量开采和农业过量施肥的双重影响,平原区包气带厚度增大,氮储量增加,但目前关于流域尺度受地貌类型控制的厚包气带土壤剖面氮素迁移转化过程仍不明确。本文选择白洋淀流域平原农区两个典型的冲洪积扇不同地貌类型的9个深层(0~20 m)土壤剖面,结合水化学和氯离子平衡分析的方法,研究不同地貌沉积类型农田厚包气带硝态氮(NO_(3)^(-)-N)累积和淋失特征、转化过程及其影响因素。结果表明:由地貌类型影响的土壤质地决定着包气带土壤NO_(3)^(-)-N累积和淋失量的空间差异性分布,20 m土壤剖面NO_(3)^(-)-N累积量变化范围为352.7~3276.7 kg·hm^(-2),根系层以下土壤NO_(3)^(-)-N淋失通量变化范围为9.8~252.0 kg·hm^(-2)·a^(-1),且从冲洪积扇至湖泊及洼地NO_(3)^(-)-N累积量呈增加趋势,氮淋失量呈降低趋势;0~20 m土壤剖面上均存在硝化反应,以砂土为主的冲洪积扇深层土壤硝态氮峰值在硝化和反硝化的共同作用下发生变化,而在以黏土为主的泛滥平原和湖泊及洼地,由于土壤有机碳从表层向深层渗透减少,反硝化反应主要发生在0~10 m包气带。该研究可为白洋淀流域及雄安新区面源污染阻控和水环境保护提供科学支撑。

关键词：硝态氮迁移与转化厚包气带白洋淀流域

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絮凝技术对养殖粪水中污染物和养分的去除潜力研究

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第2期33卷 361-373页

作者：张云颖张晓航柏兆海马林王选中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 南京大学南京210008

养殖业的迅猛发展保障了我国肉蛋奶等畜产品的供应,然而大量养殖粪水的产生与不当处理使养殖业成为水体污染物的重要排放源,制约了养殖业的绿色可持续发展。絮凝处理技术是一种被广泛应用于养殖粪水固液分离的技术,然而不同种类絮凝剂... 详细信息

养殖业的迅猛发展保障了我国肉蛋奶等畜产品的供应,然而大量养殖粪水的产生与不当处理使养殖业成为水体污染物的重要排放源,制约了养殖业的绿色可持续发展。絮凝处理技术是一种被广泛应用于养殖粪水固液分离的技术,然而不同种类絮凝剂对粪水不同指标的去除效果具有较大的不确定性。为了明确不同种类絮凝剂在不同性质粪水中的应用潜力及其影响因素,本研究采用Meta分析方法,对41篇文章中的1194项观察结果进行了统计分析。结果表明,絮凝剂的使用可以有效去除养殖粪水中悬浮颗粒物,养殖粪水中总固体和挥发性固体的去除率分别为62.95%和70.55%,进而实现对污染物和养分的分离;养殖粪水中氨氮、总氮、总磷和总钾的去除率分别为37.53%、48.04%、69.95%和23.28%。絮凝效果受絮凝剂种类和养殖粪水性质的影响,无机絮凝剂对总固体、总磷和总钾的去除效果较高,而有机絮凝剂对粪水中总氮的去除率最高,复合絮凝剂则对氨氮和总磷的去除率最高。养殖粪水中污染物和养分含量是影响不同絮凝剂絮凝效果的关键因素,当化学需氧量≤10 g·L^(-1)时,无机絮凝剂对化学需氧量和总磷的去除率最高,分别达80.51%和87.15%。当化学需氧量>10 g·L^(-1)时,复合絮凝剂对化学需氧量、氨氮和总磷的去除率最高,分别达62.49%、61.72%和86.68%。因此,优化粪水特征与絮凝剂特性的组合是提升粪水中各项指标去除效率的有效途径,代表着该领域未来的研究方向。

关键词：养殖粪水养分分离 Meta分析絮凝去除率

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有机肥部分替代化肥对华北小麦-玉米农田氮素损失及氮平衡的影响

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第3期33卷 484-497页

作者：杨康吴坤燕孙瑞张玉铭刘秀萍董文旭李晓欣胡春胜中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 河北大学生命科学学院保定071000

有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和... 详细信息

有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和4种不同替代化肥比例处理(100%/70%有机肥替代化肥、50%有机肥替代化肥、30%有机肥替代化肥和单施化肥),进而探究不同有机肥替代比例对作物产量、不同形态氮素损失及氮平衡的影响。结果表明:在气态氮损失方面,相对单施化肥,有机肥替代化肥在一定程度降低了土壤N_(2)O排放,尤其在2023年玉米季,各有机肥替代化肥处理N_(2)O累积排放量平均降低33.87%;有机肥替代化肥处理也降低了土壤以氨挥发形式造成的氮损失,整个生育期通过氨挥发形式损失的氮素降低14.60%~68.92%;在氮淋溶方面,相较于单施化肥处理,有机肥替代化肥处理0~100和0~150 cm土层土壤可溶性硝态氮淋溶量分别降低44.17%~72.72%和56.95%~79.31%,可溶性全氮淋溶量分别降低26.75%~52.60%和38.48%~70.70%。牛粪替代化肥处理的淋溶风险相对低于羊粪替代化肥处理,以150 cm土层为淋溶界面来看,牛粪替代处理可溶性硝态氮和可溶性全氮淋溶量较羊粪处理分别降低6.39%和1.71%。此外,随着有机肥替代比例的增大,土壤可溶性有机氮淋溶占总可溶性氮淋溶的比例有所增加,通过0~100 cm和0~150 cm土层的土壤溶液中,可溶性有机氮占比分别由29.35%升至33.82%和由25.31%升至36.65%;在供氮能力方面,有机肥替代化肥处理中土壤养分供给能力和作物氮素利用率均有所提升,从多季有机肥替代化肥施用情况来看,保障了小麦和玉米产量较单施化肥无显著差异。综合来看,有机肥替代化肥降低了土壤氮素损失风险,改善了土壤养分状况,其中50%羊粪替代处理在保障产量需求的前提下,环境氮损失最少。研究结果可以为华北平原种养结合地区农业废弃物资源的合理利用提供科学支撑。

关键词：有机肥替代 N_(2)O排放氮淋溶氨挥发氮平衡

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京津冀地区农牧系统氮素损失风险优化调控

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第2期33卷 350-360页

作者：杨颂祺张楠楠樊相文柏兆海王选董杰杨晶马林中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 石家庄市城市水系园林中心石家庄050011 南京大学环境学院南京210023

为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。... 详细信息

为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。鉴于此,本文基于京津冀地区农牧系统氮素损失进行了分区分步优化调控。本文分区优化主要根据不同地区损失风险特征选择匹配的减排技术,分步优化则为3个步骤层层叠加(种养一体化→技术消减→空间转移优化)。通过以上方式可以更为精准地调控农牧系统氮素损失风险,并最大限度实现农牧系统氮素管理的可持续发展。本研究结果发现,京津冀地区农牧系统通过分区分步优化调控,可大幅降低系统氮素环境损失风险。对于氨挥发风险来说,第一步种养一体化可使京津冀地区中高风险区行政区面积(下同)占比降低30.81%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.81%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.94%~58.42%,三步优化后最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高至87.89%~90.37%;对于硝酸盐损失风险来说,第一步优化后中高风险区行政区面积占比增加7.99%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.20%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.19%~26.54%,最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高到79.50%~83.85%。以上结果表明,通过分区分步精准调控,京津冀地区农牧系统氮素管理水平可以在最小化经济投入的情况下得到大幅提升,其大范围的推广和应用,对未来农牧业绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：氮素损失有机肥还田种养一体化技术优化空间优化

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东北三省粮食生产绿水亏缺时空变化

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第4期33卷 667-681页

作者：章成果郭英张传伟沈彦俊河北省节水农业重点实验室/中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050022 中国科学院大学北京100049

为了量化东北三省绿水资源对粮食生产的满足程度,本文基于东北三省2001—2020年的气象数据和作物数据,利用Penman-Monteith公式计算了东北三省水稻、玉米和大豆全生育期及关键生育期的绿水亏缺量及粮食生产绿水亏缺总量。结果表明:1)全... 详细信息

为了量化东北三省绿水资源对粮食生产的满足程度,本文基于东北三省2001—2020年的气象数据和作物数据,利用Penman-Monteith公式计算了东北三省水稻、玉米和大豆全生育期及关键生育期的绿水亏缺量及粮食生产绿水亏缺总量。结果表明:1)全生育期尺度上,水稻始终表现为绿水亏缺;玉米枯水年绿水亏缺,丰水年盈余;大豆仅个别年份绿水亏缺。绿水亏缺量的空间分布呈明显的地形差异,绿水盈余区大多出现于山区,平原地区则以绿水亏缺为主。2)关键生育期尺度上,水稻、玉米和大豆分别有80%、85%和40%的年份出现绿水亏缺,且绿水亏缺量高值区主要集中于平原地区,山区绿水亏缺量较低或有绿水盈余。3)粮食生产绿水亏缺总量的年际差异较大,丰水年年均亏缺总量不足100亿m^(3),枯水年超过200亿m^(3);受粮食种植规模的影响,松嫩平原和三江平原是绿水亏缺总量的高值区。本文的研究结果可为东北三省农业灌溉的高效管理提供科学支撑,促进东北三省水-粮关系协调发展。

关键词：绿水亏缺量东北三省水资源供需粮食生产水-粮关系

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气候变化背景下有限供水冬小麦的适宜播期研究

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第4期33卷 694-708页

作者：刘青姗刘娜邵立威陈素英张喜英中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省节水农业重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

自工业革命以来,气候变化加剧导致华北平原中北部冬小麦-夏玉米生长条件发生改变,调整冬小麦播期对该地区实施“两早-两晚”技术具有重要意义。本试验基于中国科学院栾城农业生态系统试验站2016—2023年限水灌溉条件下冬小麦7个生育期4... 详细信息

自工业革命以来,气候变化加剧导致华北平原中北部冬小麦-夏玉米生长条件发生改变,调整冬小麦播期对该地区实施“两早-两晚”技术具有重要意义。本试验基于中国科学院栾城农业生态系统试验站2016—2023年限水灌溉条件下冬小麦7个生育期4个播期2个品种的试验数据,确定以稳产为前提的冬小麦适宜播期及满足适播的热量条件。4个播期分别为当地正常播期(播期1)以及每个播期在上一个播期基础上推迟5~7 d (播期2、3和4)。结果表明,除‘石优20’外,冬小麦在播期2后产量明显下降,播期4与其他3个播期下的产量差异较大,根据本试验条件适播日期为10月12—24日,以作物发育基点温度为0℃计算的冬前积温和生育期总积温需分别达350和2 010℃·d。不同播期通过积温影响冬小麦各阶段生育期,随着播期的推迟,不同生长阶段(播种—越冬、越冬—拔节、拔节—扬花和扬花—收获)持续时间变化分别为缩短、延长、延长和缩短,且不同品种对播期的响应不同。晚播冬小麦冬前不具备充分分蘖的气象条件,在拔节期形成最大群体,发育进程滞后影响群体数量以及生殖生长持续时间,从而导致作物减产。冬小麦扬花前生物量增长速率与小麦群体动态变化同步,若冬末春初遇到高温,晚播冬小麦能弥补前期生长进程过慢产生的差距。播期对产量三要素产生的影响为:穗数降低、穗粒数增加和千粒重变化无统计学差异,晚播冬小麦收获指数高于早播,籽粒品质随播期推迟存在下降趋势,但不同品种间存在差异。通过本研究得到以下结论:在温度升高的气候变化背景下,冬小麦适宜播种日期可推迟2.6 d,为夏玉米延长灌浆期晚收获创造条件,研究结果为华北平原中北部实施“两早-两晚”技术的决策提供了理论支撑,为农业发展适应气候变化减轻压力。

关键词：气候变化限水冬小麦播期稳产

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土壤质地和滴头流量对地下滴灌土壤水分运移特征的影响

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第4期33卷 749-758页

作者：贾明磊魏飒刘帆张玉翠沈彦俊甘肃农业大学水利水电工程学院兰州730070 河北省水利科学研究院石家庄050057 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省节水农业重点实验室石家庄050022

地下滴灌是一种局部灌溉方式,灌溉水经由滴头在土壤中形成湿润体的过程对作物生长用水至关重要。根据土壤质地、滴头流量和土壤含水率等因素选择适宜的灌溉参数,能够避免灌溉过量或不足。本研究以壤土、砂土和黏土3种质地土壤为研究对象... 详细信息

地下滴灌是一种局部灌溉方式,灌溉水经由滴头在土壤中形成湿润体的过程对作物生长用水至关重要。根据土壤质地、滴头流量和土壤含水率等因素选择适宜的灌溉参数,能够避免灌溉过量或不足。本研究以壤土、砂土和黏土3种质地土壤为研究对象,设置地下滴灌滴头埋深为30 cm,对0.39 L·h^(−1)、0.90 L·h^(−1)和1.38 L·h^(−1)流量下土壤湿润锋的变化规律进行观测。结果表明,不同土壤类型含水量变化对不同滴头流量的响应存在差异,壤土和砂土在高流量下更易形成规律的湿润体,而黏土则受到滞水效应的影响,在低流量时表现出明显的滞水特性。不同土壤质地对水分运移的影响也有所不同,砂土中湿润锋垂直向下运移距离最大,但垂直向上运移距离为15~20 cm,比壤土小,运移能力较低;黏土中水分运移所受阻力最大,因此在各方向运移距离最短,但变化持续时间最长;壤土中水分运移距离在水平和垂直向下方向上均处于居中水平,垂直向上运移距离最大,说明壤土中水分向上的传输能力最强,该土壤类型相对砂土和黏土更适合30 cm左右埋深的地下滴灌。对于同一质地而言,砂土和壤土中湿润锋在3个方向的运移速率均随滴头流量的增加而增大;黏土水分湿润锋在水平和垂直向下方向运移速率随滴头流量在6%~10%之间变化,相对其他土壤质地变化程度较小,说明黏土水分湿润锋运移在这两个方向上受流量影响较小,但其垂直向上方向运移速率随滴头流量增加先降低再增加,且降低幅度远高于增加幅度,说明较低流量更有利于黏土水分向上运移。在3种土壤质地和3种滴头流量下,随着入渗时间的延长,湿润锋的运移速率总体呈逐渐减缓的趋势;随滴灌流量的增加,湿润锋在水平方向与垂直向上方向的运移距离之比相应增大,说明流量增加相对于土壤水分向上运移来说更有利于促进其水平运移能力。此外,湿润锋水平和垂直方向的运移速率与入渗时间遵循幂函数的规律。砂土垂直向上只运移到距地表10 cm左右处,壤土在3种流量条件下垂直向上运移均达到地表,黏土垂直向上只运移到距地表10.3 cm处。综上所述,不同质地土壤进行地下滴灌时,砂土的滴头埋深须在15 cm以内,流量在0.39 L·h^(−1)左右可以保证作物苗期用水的同时减少渗漏;对于壤土而言,滴头埋深可增至30 cm,流量需依据种植作物出苗时间、灌溉时间以及节水目标决定;黏土滴灌不适合深埋和深根系植物。

关键词：地下滴灌土壤质地滴头流量湿润锋土壤水分运移规律

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永定河上游地表水-地下水水化学特征及其成因分析

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环境科学 2021年第9期42卷 4202-4210页

作者：孔晓乐杨永辉曹博王艺璇裴宏伟沈彦军中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心农业水资源重点实验室河北省节水农业重点实验室石家庄050021 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心农业水资源重点实验室河北省节水农业重点实验室石家庄050021 中国科学院大学北京100049 河北建筑工程学院市政与环境工程系张家口075000

永定河上游流域是冀西北重要的水源涵养区和生态屏障区,受气候变化和高强度人类活动影响,径流减少和水环境恶化问题日益突出.深入研究自然和人类活动共同影响下的地表水-地下水水化学特征及其成因,可为区域水资源可持续利用提供科学参考... 详细信息

永定河上游流域是冀西北重要的水源涵养区和生态屏障区,受气候变化和高强度人类活动影响,径流减少和水环境恶化问题日益突出.深入研究自然和人类活动共同影响下的地表水-地下水水化学特征及其成因,可为区域水资源可持续利用提供科学参考.本研究利用(δ2H和δ18O)氢氧同位素关系明确地表水和地下水来源,并在此基础上结合数理统计和水文地球化学方法,分析水化学特征及其成因.结果表明,地表水和地下水主要来源于降水.受自然因素及人类活动的共同影响,洋河和桑干河流域水化学类型差异显著.整体上,地表水离子浓度表现为:桑干河＞洋河.桑干河流域地表水主要阳离子为Na+,主要阴离子为Cl-和SO42-,且水化学类型多样;洋河流域地表水主要阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+,水化学类型分布相对集中.影响地表水水化学的自然因素主要为矿物溶解和蒸发,但人类活动却体现出流域差异,其中桑干河为支流的工业废水排放,而洋河流域为农业生产和城市.然而,由工业废水排放和酸雨输入导致的地表水Cl-和SO42-浓度持续增加,是地表水资源可持续利用的限制因素.因此,未来桑干河流域地表水资源利用要综合考虑总盐分和水化学组成的影响,而洋河流域主要考虑总盐分的影响.因地制宜地进行地表水资源利用,是永定河上游水资源可持续利用和恢复地下水位行之有效的措施.

关键词：半干旱区氢氧稳定同位素洋河桑干河水文地球化学过程

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