灌溉排水学报

JOURNAL OF IRRIGATION AND DRAINAGE

  • 施氮和土壤水热条件对河西绿洲灌区休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放的影响

    刘姝彤;马忠明;王智琦;赵凡;金军民

    【目的】研究施氮和土壤水热条件对河西绿洲灌区休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放的影响。【方法】依托河西绿洲灌区地下淋溶长期定位监测试验,选取CK(不施肥)、CONV(常规施肥)、OPT(优化施肥)、OPT-N(减量施氮)和OPT+N(增量施氮)5个处理,采用静态箱-气相色谱法在休耕季监测小麦玉米间作农田土壤N_(2)O通量动态变化,并建立二次多项式逐步回归方程,绘制交互效应曲面图。【结果】整个休耕季,小麦玉米间作农田是土壤N_(2)O排放的弱源,土壤反硝化过程起主要作用。2018年11月中旬—2019年2月中旬,N_(2)O通量总体表现为吸收,CONV处理和OPT+N处理虽有较高的N_(2)O排放,但是处理间N_(2)O通量排放差异未达显著水平(P>0.05)。在冬灌后,CONV、OPT、OPT-N、OPT+N处理N_(2)O排放呈现增长趋势,CK处理N_(2)O通量表现为吸收。通过交互效应曲面图发现10 cm地温与土壤N_(2)O排放关联度最大,以及在交互作用的影响下,休耕季10 cm土壤地温与土壤N_(2)O排放呈相反趋势。【结论】休耕季小麦玉米间作农田土壤N_(2)O排放受生长季施肥影响较小,受土壤水热条件的影响较大。

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  • 海河流域农田氮磷面源污染的空间分布特征及关键源区识别

    张巧玲;胡海棠;王道芸;邱春霞;李存军;白翠;靖亭亭

    【目的】分析海河流域农田氮磷面源污染及对水质影响的空间分布特征,并识别关键源区,以期为该流域面源污染治理提供参考依据。【方法】基于InVEST营养物传输率模型和产水量模型,估算了海河流域农田氮磷入河负荷、河流断面氮磷入河通量和潜在氮磷径流质量浓度,结合GIS空间热点分析、水文网络分析识别面源污染关键源区。【结果】海河流域2015年氮磷入河负荷分别为2.41 kg/hm~(2)和0.56 kg/hm~(2),入河总量达3.493 4万t和0.807 7万t,潜在氮、磷径流质量浓度分别为5.97、1.47 mg/L,约55%的河段超过地表V类水质TN、TP标准。农田氮磷污染呈明显的沿西北部山区向中南部平原方向上升的分布特征;农田氮磷入河负荷和潜在氮磷径流质量浓度的空间分布差异明显,前者高值分布在徒骇马颊河水系、漳卫河水系、子牙河水系,后者高值分布在徒骇马颊河全线、黑龙港运东河中下游、大清河支流和子牙河上游部分河段;流域水系上游或支流的潜在氮磷径流质量浓度普遍高于干流。热点区面积分别占14.45%、16.02%,贡献入河总量的23.39%、27.71%。【结论】海河流域农田氮磷面源污染较严重,西北部山区地区的污染程度高于中南部平原地区,以流域中南部、石家庄和秦皇岛的周边地区为关键源区。

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  • 基于DRAINMOD模型的不同灌排模式稻田水氮运移模拟

    谢阳村;徐敏;高世凯;沈连起

    【目的】研究不同灌排模式稻田水氮动态变化,为南方稻作区节水减排提供科学依据。【方法】基于实测的田间灌排水量及氮素变化数据,采用Morris方法检测DRAINMOD模型水氮运移相关参数的灵敏度,并利用DRAINMOD模型对传统灌排模式和控制灌排模式下稻田水氮动态进行模拟。【结果】20~40cm土层侧向饱和导水率对稻田水分运移模拟结果影响最大,弥散系数、反硝化参数、硝化反应参数、有机质适宜分解温度对稻田氮素运移模拟结果影响较大;DRAINMOD模型能够较好模拟不同灌排模式稻田水氮动态变化、灌排水量、氮素径流总负荷模拟值与实际值差别小于11%;与传统灌排模式相比,控制灌排模式排水量减少33.0%~72.6%,灌水量减少9.7%~37.1%,铵态氮径流负荷减少43.6%~45.0%,硝态氮径流负荷分别减少29.8%~53.1%。【结论】控制灌排模式稻田节水减排效果较好,利用DRAINMOD模型进行不同灌排模式稻田水氮动态模拟可行有效。

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  • 黄河流域农业水土资源时空匹配特征分析

    高芸;齐学斌;李平;梁志杰;张彦

    【目的】探明黄河流域水土资源匹配不均衡导致的结构性缺水原因。【方法】基于“绿水”、“蓝水”的农业用水综合分析框架,采用基尼系数、广义农业水土资源匹配系数、变异系数、Spearman秩相关系数,分析黄河流域水土资源匹配状态、时空匹配特征。【结果】2010—2016年沿黄9省区灌溉“蓝水”与耕地面积在流域内部整体呈相对匹配状态;采用广义农业水土资源匹配系数法,增加降水“绿水”指标,评估得到沿黄各省套二级分区四川省(龙羊峡以上)的农业水土资源匹配程度相对较好,内蒙古自治区(内流区)较差,二者相差约2.3倍;各省套二级分区水土资源时间变异呈下降趋势,说明灌溉“蓝水”开发已趋于稳定;同一省区在不同二级分区的水土空间匹配性差异较大,其中水土资源匹配格局较好的省区灌溉“蓝水”比例较高。【结论】针对黄河流域水土资源时空匹配差异明显、开源潜力不大、节水空间有限等特点,加强区域间水系连通、实施跨流域调水工程尤为重要。

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