水土保持耕作对黑土坡耕地玉米田土壤碳平衡的影响

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作者 张作合 张忠学 +3 位作者 薛里 周利军 李浩宇 吕项龙 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期454-462,共9页

黑土坡耕地顺坡耕作土壤侵蚀严重,土壤有机碳含量逐年下降。为探明不同水土保持耕作技术对黑土坡耕地玉米田土壤碳平衡的影响,开展径流小区试验,以常规耕作(CK)作为对照,设置等高耕作(CT)、垄向区田(RT)、深松耕(ST)、等高耕作+垄向区田... 黑土坡耕地顺坡耕作土壤侵蚀严重,土壤有机碳含量逐年下降。为探明不同水土保持耕作技术对黑土坡耕地玉米田土壤碳平衡的影响,开展径流小区试验,以常规耕作(CK)作为对照,设置等高耕作(CT)、垄向区田(RT)、深松耕(ST)、等高耕作+垄向区田(CR)、等高耕作+深松耕(CS)、垄向区田+深松耕(RS)等6种坡耕地综合治理技术模式,观测不同水土保持耕作技术下玉米收获后各器官干物质量和碳含量,同步监测玉米田土壤碳储量增量、CO_(2)排放碳量和土壤侵蚀损失碳量,估算玉米净初级生产力(NPP)和玉米田净土壤碳收支值(NSCB)。结果表明:玉米植株总固碳量为10201.93~12357.34 kg/hm^(2),各器官固碳量从大到小依次为籽粒、茎鞘、叶、穗轴、根;CT、RT、CR、CS、RS处理NPP显著高于CK处理(P<0.05),分别增加20.28%、11.55%、21.68%、16.55%、7.95%,而ST处理NPP与CK处理之间无显著差异(P>0.05);垄向区田、深松耕及其组合模式增加玉米田CO_(2)排放总量,等高耕作和等高耕作+垄向区田可以降低CO_(2)排放总量;CT处理NSCB最高,为1402.29 kg/hm^(2),CT、RT、CR、CS处理NSCB显著高于CK处理(P<0.05),而ST处理NSCB显著低于CK处理(P<0.05)。综合来看,等高耕作治理技术模式最佳,碳增“汇”潜力最强,研究结果可为东北黑土区坡耕地保护与治理提供理论参考和技术支撑。 展开更多

关键词 玉米田 碳平衡 水土保持耕作技术 黑土 坡耕地

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北方旱区保护性耕作对农田土壤水分的影响 被引量：51

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作者 杜建涛 何文清 +4 位作者 Vinay Nangia 严昌荣 Mobin Ahmad 刘爽 刘勤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期25-29,共5页

土壤水分是中国北方旱区农业生产的主要限制因子,研究保护性耕作技术体系下土壤水分的动态变化,明确不同耕作模式下的水分平衡规律,对于选择适宜的保护性耕作技术,提高北方旱区土壤水分的利用效率具有重要的指导意义。该文在2a田间试验... 土壤水分是中国北方旱区农业生产的主要限制因子,研究保护性耕作技术体系下土壤水分的动态变化,明确不同耕作模式下的水分平衡规律,对于选择适宜的保护性耕作技术,提高北方旱区土壤水分的利用效率具有重要的指导意义。该文在2a田间试验的基础上采用DSSAT模型对4个不同保护性耕作处理的土壤体积含水量、水分平衡以及水分利用效率进行了模拟和检验。结果表明干旱年份保护性耕作处理土壤体积含水量较传统耕作高,RMSE误差在0.025～0.063;干旱年份传统耕作土壤储水量减少最多,为144.6mm,降水较多年份减少也最多,为46.1mm;干旱年份水分利用效率1.52～1.78kg/m3,免耕覆盖水分利用效率最高,降水较多年份水分利用效率1.70～1.71kg/m3,各处理间差异并不显著。研究结果为保护性耕作技术对农田土壤水分的影响研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 保护性耕作 土壤水分 农田水分平衡 DSSAT模型

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改进综合气象干旱指数对广西农业干旱的适用性分析 被引量：7

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作者 陆甲 李广海 +3 位作者 李艳兰 何洁琳 李耀先 廖雪萍 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2007-2013,共7页

【目的】分析改进综合气象干旱指数（IM_CI）对广西农业干旱的监测评估效果，探讨改进综合气象干旱指数对广西农业干旱监测评估的适用性。【方法】利用广西89个台站的气象资料，使用农田土壤水分平衡方程（FSWB）、改进综合气象干旱指数... 【目的】分析改进综合气象干旱指数（IM_CI）对广西农业干旱的监测评估效果，探讨改进综合气象干旱指数对广西农业干旱监测评估的适用性。【方法】利用广西89个台站的气象资料，使用农田土壤水分平衡方程（FSWB）、改进综合气象干旱指数（IM_CI）分别模拟监测1961-2010年的广西农业干旱情况，对比分析两种指数的应用效果。【结果】IM_CI对农业干旱的历史灾情、典型过程的旱情演变、季节干旱频率的时空特征及季节的干湿特点有较好的描述，总体优于FSB。【结论】IM_CI对广西农业干旱的监测评估效果较好，适用于广西农业的干旱监测评估。 展开更多

关键词 农业干旱 农田土壤水分平衡 改进综合气象干旱指数 干旱监测评估 广西

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应用农田水量平衡模型估算土壤水渗漏量 被引量：31

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作者 龚元石 李保国 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1995年第1期16-21,共6页

建立了一个农田水量平衡模型．并据于模型假设的条件，模拟计算了在冬小麦－夏玉米及冬小麦－裸地条件下历年１ｍ土层土壤水渗漏量。结果表明，土壤水渗漏量与季节内降水量呈正相关，但在不同作物种植制度下有不同的相关关系式。不同水... 建立了一个农田水量平衡模型．并据于模型假设的条件，模拟计算了在冬小麦－夏玉米及冬小麦－裸地条件下历年１ｍ土层土壤水渗漏量。结果表明，土壤水渗漏量与季节内降水量呈正相关，但在不同作物种植制度下有不同的相关关系式。不同水文频率年型下的渗漏量具有明显的差异，湿润年型下比干旱年型下的渗漏量多７０～１４０ｍｍ，冬小麦－裸地比冬小麦～夏玉米种植条件下的渗漏量多３０～５０ｍｍ。 展开更多

关键词 农田 水量平衡 土壤 模拟模型 渗漏量 计算

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FAO56计算水分胁迫系数的方法在田间水量平衡分析中的应用 被引量：17

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作者 胡庆芳 尚松浩 +1 位作者 田俊武 孟宝泉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期40-43,共4页

从作物水分胁迫系数的基本概念和FAO56的相关公式出发，考虑土壤临界含水量的时间变化，推导出了一个水分胁迫系数计算公式，该公式比较全面地表达了土壤供水能力、作物潜在腾发量与作物所受水分胁迫之间的关系。将该公式和另一幂函数... 从作物水分胁迫系数的基本概念和FAO56的相关公式出发，考虑土壤临界含水量的时间变化，推导出了一个水分胁迫系数计算公式，该公式比较全面地表达了土壤供水能力、作物潜在腾发量与作物所受水分胁迫之间的关系。将该公式和另一幂函数公式应用于山西潇河冬小麦田间水量平衡分析，两者对土壤水分的动态模拟都达到了较高的精度，水量平衡计算结果也比较合理，模型的参数基本一致。与幂函数公式建立的模型相比，新公式建立的田间水量平衡模型具有待定参数少、求解结果稳定、易于收敛的优点，同时还能得到0～1m土壤临界含水量变化曲线。该曲线反映了作物在土壤水分消退的过程中遭受不同程度水分胁迫的可能性大小，并得出土壤临界含水量在冬小麦生长前期较小，中期最大，后期较大。在返青～收获期，0～1m深土壤临界含水量最大为290mm，最小为215mm，平均值为247mm。这些结论对于农业用水管理具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 水分胁迫系数 田间水量平衡 作物潜在腾发量 土壤临界含水量

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施肥与灌溉对黑土区稻田氮素渗漏淋溶的影响 被引量：20

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作者 石敏 肖伟华 +1 位作者 王春梅 郝彩莲 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期42-49,共8页

为明确东北黑土区稻田土壤氮素渗漏规律,在典型黑土区开展了基于农田水平衡的小区试验,分析了不同灌溉方式和施氮水平条件下稻田土壤渗漏水中三氮浓度变化情况,并结合农田水平衡方程计算出了不同水肥条件下的氮素淋失总量。结果表明,渗... 为明确东北黑土区稻田土壤氮素渗漏规律,在典型黑土区开展了基于农田水平衡的小区试验,分析了不同灌溉方式和施氮水平条件下稻田土壤渗漏水中三氮浓度变化情况,并结合农田水平衡方程计算出了不同水肥条件下的氮素淋失总量。结果表明,渗漏水中铵态氮、硝态氮和总氮浓度与施氮量呈正相关关系,控制灌溉和浅湿灌溉分别可以减少硝态氮渗漏浓度11.89%和14.15%;常规灌溉方式下每公顷每增加1kg施氮量(折合成纯氮),氮素淋失量增加0.117 5kg,控制灌溉和浅湿灌溉则分别增加0.035 9kg和0.055 7kg;在水稻全生育期,控制灌溉氮素淋失总量最小,平均为4.51kg/hm2,约是常规灌溉的1/3、浅湿灌溉的1/2。综合分析认为,浅湿灌溉是适用性更高的灌溉方式,理论合理施肥量为137.30kg/hm2。 展开更多

关键词 黑土区 水稻田 氮素 渗漏淋溶 水肥管理

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基于HYDRUS对稻田不同阶段土壤水分的模拟与分析 被引量：3

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作者 马黎华 胡笑涛 +1 位作者 蒋先军 王文娥 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期729-736,共8页

为探寻稻田不同阶段土壤水分状况下的差异性,基于重庆丘陵区紫色土常规轮作水稻土壤水分的连续监测数据,利用HYDRUS-1D模型对稻田淹水、排水落干和收获后3个不同干湿阶段(阶段Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)的土壤水力参数和土壤含水量开展验证模拟分析.研... 为探寻稻田不同阶段土壤水分状况下的差异性,基于重庆丘陵区紫色土常规轮作水稻土壤水分的连续监测数据,利用HYDRUS-1D模型对稻田淹水、排水落干和收获后3个不同干湿阶段(阶段Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)的土壤水力参数和土壤含水量开展验证模拟分析.研究表明:①根据R^(2)与RMSE的误差分析结果,HYDRUS可以实现对不同阶段稻田土壤水分变化的有效模拟.②根据土壤水量平衡分析,阶段Ⅰ的稻田土壤水分以水分补充的形式为主;阶段Ⅱ和Ⅲ的土壤水分以水分损失为主,底层渗漏量分别占总水分损失量的52%和95%.③根据HYDRUS的模拟结果,降雨直接影响土壤上下边界流的变化;阶段Ⅱ的实际作物蒸腾量和实际地表蒸发量低于阶段Ⅰ的,阶段Ⅲ稻田土壤的地表实际蒸发量与日照时数的关系更密切. 展开更多

关键词 HYDRUS模型 稻田 土壤含水量 边界流 水量平衡

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水氮耦合对黑土稻田土壤呼吸与碳平衡的影响 被引量：25

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作者 张忠学 李铁成 +3 位作者 齐智娟 陈鹏 聂堂哲 张作合 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期301-308,共8页

为探明不同水氮耦合方式对东北黑土区稻田碳循环的影响,以黑龙江省黑土稻田为研究对象,于2018年进行大田试验,试验设置常规灌溉(F)与控制灌溉(C)两种灌水方式,全生育期施氮量设置0、85、110、135 kg/hm24个水平(N0、N1、N2、N3),测定了... 为探明不同水氮耦合方式对东北黑土区稻田碳循环的影响,以黑龙江省黑土稻田为研究对象,于2018年进行大田试验,试验设置常规灌溉(F)与控制灌溉(C)两种灌水方式,全生育期施氮量设置0、85、110、135 kg/hm24个水平(N0、N1、N2、N3),测定了8种不同水氮耦合方式下水稻不同生育期平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率和根呼吸速率的变化以及水稻收获后各器官的固碳量。结果表明,水稻植株总固碳量为446.49~716.92 g/m2,各处理水稻收获后各器官固碳量从大到小依次为穗、茎、叶、根,分别占植株总固碳量的53.69%~59.44%、27.42%~30.12%、7.24%~8.96%、4.71%~8.35%。控制灌溉模式能提高水稻植株固碳量,其中CN2处理的总固碳量最大。相同施氮量、控制灌溉模式下,茎、叶、根固碳量均大于常规灌溉模式,除CN0处理穗固碳量低于FN0处理外,其余相同施氮量、控制灌溉模式下的穗固碳量均大于常规灌溉模式。不同水氮耦合方式下,水稻从返青期至乳熟期各生育期平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率、根呼吸速率均呈先升高、后降低的趋势,且均在分蘖期达到峰值。除返青期外,与不施肥处理相比,施肥后各生育期平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率和根呼吸速率均增大,且随着施氮量的增加而增大。控制灌溉模式下各施氮量处理水稻各生育期(除返青期外)平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率和根呼吸速率均高于常规灌溉模式下相同施氮量处理。8种不同水氮耦合方式下黑土稻田均表现为较强的碳“汇”,控制灌溉模式能够增加碳“汇”强度,其中CN2处理碳“汇”强度最大。本研究结果可为提高黑土稻田固碳减排潜力提供理论基础,为估算区域乃至全球碳平衡提供数据支撑。 展开更多

关键词 黑土稻田 水氮耦合 土壤呼吸 固碳量 碳排放量 碳平衡

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长期大田滴灌对新疆农田水盐环境影响的研究进展 被引量：13

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作者 梁飞 李云霞 +2 位作者 关新元 刘辉 尹飞虎 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-11,共11页

大田滴灌在新疆地区大规模应用取得了非常显著的经济、社会和生态效益,但不同区域应用时,对土壤水盐平衡及地下水动态的影响也各异。为准确掌握长期节水灌溉对新疆农田土壤水盐及地下水埋深的影响,本文系统梳理了新疆大田滴灌的发展历... 大田滴灌在新疆地区大规模应用取得了非常显著的经济、社会和生态效益,但不同区域应用时,对土壤水盐平衡及地下水动态的影响也各异。为准确掌握长期节水灌溉对新疆农田土壤水盐及地下水埋深的影响,本文系统梳理了新疆大田滴灌的发展历程及取得成效,分析了长期大田滴灌以来耕层土壤水分状况、南北疆的主要灌区农田地下潜水埋深、耕层土壤盐分再分布的变化情况,并从维护新疆水土资源可持续利用角度提出4条对策与建议:“两水”统观统用构建安全地下水位埋深、灌溉洗盐结合维持良好农田耕层、区域统防统治实现区域水土可持续、节水降盐为核心提升区域农业资源利用效率,为进一步开展新疆农业水资源可持续利用提供参考和方向。节水抑盐是新疆农业可持续发展的战略举措,但如何实现干旱盐碱区水土资源的高效利用,探索和遵循水盐平衡这个科学问题值得长久关注。 展开更多

关键词 大田滴灌 水盐平衡 灌溉洗盐 地下水埋深 水土资源 节水抑盐

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氯离子守恒法确定土壤生态蓄水量 被引量：2

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作者 代晓娟 李绪谦 +3 位作者 贾素萍 王鹏 刘燕平 金光红 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期85-89,共5页

通过实验测得降水及土壤水的氯离子浓度,依据化学守恒原理,即降水与包气带土壤水中氯离子的质量守恒关系,计算出长春市丘陵、台地、阶地3类不同地貌区土壤一年内所得水量,该水量为土壤生态蓄水量。将土壤生态蓄水量与土壤的田间持水量... 通过实验测得降水及土壤水的氯离子浓度,依据化学守恒原理,即降水与包气带土壤水中氯离子的质量守恒关系,计算出长春市丘陵、台地、阶地3类不同地貌区土壤一年内所得水量,该水量为土壤生态蓄水量。将土壤生态蓄水量与土壤的田间持水量、作物的生态需水量进行对比分析,评述了三者之间的关系。阐明土壤生态蓄水量不仅能客观反映土壤中的水分含量情况,也能对植被生态需水量的满足情况给予客观评价。 展开更多

关键词 氯离子质量守恒 土壤生态蓄水量 降水 作物生态需水量 田间持水量

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基于盾构掘进效果的富水砾砂地层渣土改良试验研究 被引量：13

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作者 刘飞 杨小龙 +3 位作者 冉江陵 吴田涛 杨鹏 王树英 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第10期1426-1432,共7页

为解决土压平衡盾构在富水砾砂地层中掘进时螺旋输送机出口易发生喷涌的难题,依托昆明地铁4号线盾构隧道工程,开展富水砾砂地层渣土改良研究。首先通过大型渗透试验评价地层的渗透性,然后对试验段内每环的渣土进行坍落度试验,分析渣土... 为解决土压平衡盾构在富水砾砂地层中掘进时螺旋输送机出口易发生喷涌的难题,依托昆明地铁4号线盾构隧道工程,开展富水砾砂地层渣土改良研究。首先通过大型渗透试验评价地层的渗透性,然后对试验段内每环的渣土进行坍落度试验,分析渣土改良对盾构掘进参数的影响,检验并评价渣土改良的实际效果,进而给出昆明地区富水砾砂地层的合理改良建议。研究结果表明:1)昆明地区砾砂土的坍落度与含水率呈明显的正相关关系,而其渗透系数随测试时间的增加而降低,在2 h后减小为0;2)塑流性较好的渣土对应着较低的刀盘转矩、推力和较高的掘进速度;3)通过对掘进参数的分析可知,坍落度达到5~10 cm即可满足施工要求。 展开更多

关键词 地铁隧道 富水砾砂地层 土压平衡盾构 渣土改良 现场测试

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