排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报
 
2018年 36卷 11期
刊出日期:2018-11-25

泵理论与技术
   
泵理论与技术
1
封面
2018 Vol. 36 (11): 1- [摘要] ( 127 ) [HTML 1KB] [PDF 1845KB] ( 69 )
2
目录
2018 Vol. 36 (11): 2- [摘要] ( 125 ) [HTML 1KB] [PDF 1277KB] ( 75 )
1065 段萌, 毛晓敏*, 许尊秋, 赵引, 陈帅, 薄丽媛
覆膜和水分亏缺对制种玉米灌浆期气体交换参数及产量的影响
为了揭示西北干旱地区水分亏缺条件下,覆膜对灌浆期玉米叶片光合生理特征及产量的影响规律,于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了大田试验,设置2种覆膜方式(覆膜滴灌M1和不覆膜滴灌M0)和5种灌水处理(W1—W5),共10个处理.试验结果表明:在处理W1和W2下,气孔限制是光合速率下降的主要原因;在处理W3下,不覆膜方式以非气孔限制为主,而覆膜方式气孔限制和非气孔限制可能同时存在;在处理W4和W5下,非气孔限制成为光合速率下降的主要原因.覆膜具有明显的增产效果,与不覆膜方式差异具有统计学意义,轻度水分胁迫可以提高玉米叶片的净光合速率,有利于玉米增产.综上所述,在西北干旱地区,水分亏缺条件下,覆膜能够提高玉米的产量和收获指数;轻度水分亏缺时,植物通过气孔限制进行水分调控,而重度水分亏缺时,非气孔限制成为光合速率下降的主要因素.
2018 Vol. 36 (11): 1065-1070 [摘要] ( 165 ) [HTML 1KB] [PDF 1941KB] ( 94 )
1071 佟长福*, 李和平, 胡翠艳, 张娜, 白利芳, 白儒军, 李小利
内蒙古自治区参考作物腾发量的时空变化
为了深入认识内蒙古参考作物腾发量ET0的变化特征,采用联合国粮农组织1998年推荐的 Penman-Monteith公式计算内蒙古50个气象站点32 a(1981—2012年)的逐月参考作物腾发量ET0,通过联合国防治荒漠化公约提出的全球干旱指数UNEP进行气候分区,利用空间插值和8 a滑动平均法对内蒙古各气候区ET0时空变化特征进行分析.结果表明:特干旱气候区、干旱气候区、半干旱气候区、干旱半湿润气候区、湿润半湿润气候区的ET0波动区间分别为1 401~1 573,1 145~1 269,900~1 013,710~857和571~735 mm,波动幅度均在200 mm以内,且其ET0逐渐减小,即越湿润的气候区,年累计ET0越小.根据ET0最大、最小值出现的年份可知其表现出了很强的随机性.
2018 Vol. 36 (11): 1071-1075 [摘要] ( 131 ) [HTML 1KB] [PDF 2939KB] ( 68 )
1076 付春晓,, 龚时宏*, 王建东, 张彦群
改进CERES-Maize模型在玉米膜下滴灌模式下的适用性
针对CERES-Maize模型没有覆膜处理模块而无法从机理上实现对覆膜玉米生长发育及产量形成过程进行模拟的问题,依据作物生长发育的有效积温原理,利用膜地增温对有效气积温的补偿效应,量化覆膜地温对气温的补偿值,改进模型气象模块中的气温输入数据,同时将模型中影响腾发量及水量平衡计算的冠层能量消光系数K调整为0.5,构建了适宜于膜下滴灌的改进型CERES-Maize模型,并依据2014和2015年膜下滴灌玉米田间试验数据对改进模型进行验证.结果表明覆膜地积温对气积温的增温补偿系数Cc:播种-出苗期为0.45,出苗~抽雄前期为0.20;随着K降低,地上生物量与籽粒产量的相对误差绝对值ARE降低并趋近于0;改进后的模型能够较好地模拟覆膜玉米开花期天数、成熟期天数、收获期地上生物量和籽粒产量,其模拟值和实测值的ARE分别为0.58%,0.37%,7.65%和16.95%,相对均方根误差RRMSE分别为0.84%,0.51%,8.75%和17.50%.
2018 Vol. 36 (11): 1076-1080 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [PDF 1528KB] ( 56 )
1081 刘美含, 史海滨*, 李仙岳, 闫建文, 孙伟, 窦旭
河套灌区玉米农田蒸散动态变化及其影响因子的通径分析
采用大型称重式蒸渗仪研究了内蒙古河套灌区玉米蒸散动态规律,并运用通径分析法探讨了玉米蒸散量ET与各影响因子间的相关关系.结果表明:充分灌溉处理下玉米生育期(播前-收获)累积蒸散量为593.72 mm,亏缺灌溉处理下为395.21 mm,日平均蒸散量分别为4.24和2.82 mm/d.由各生育期的分布情况可知苗期蒸散量最小,分别占全生育期的3.7%和5.8%;拔节期开始,蒸散量逐渐增大,在抽雄期达到峰值,2种处理总蒸散量分别为279.38和166.76 mm,日平均蒸散量分别为8.47和5.05 mm/d,分别占整个生育期蒸散总量的47.1%和42.2%.由小时尺度蒸散量变化规律可知,玉米日蒸散量变化规律表现为早晚低、中午高的“单峰型”曲线特征.通径分析表明:2种灌溉处理下,饱和水气压和平均气温对ET的综合决定能力较大,是2个主要的环境驱动因子;2种灌溉处理下对蒸散作用最小的因子均为风速,且风速对ET的影响以间接作用为主.影响河套灌区玉米蒸散的主要气象因子为饱和水气压与气温.
2018 Vol. 36 (11): 1081-1086 [摘要] ( 129 ) [HTML 1KB] [PDF 1950KB] ( 574 )
1087 乔帅帅,,, 魏征,*, 张宝忠,, 胡振华
基于DNDC模型的北京市大兴区冬小麦农业用水效率
为了阐明大兴区冬小麦农业用水效率时空变化趋势, 基于近10 a大兴区冬小麦产量统计值和遥感ET值, 构建了冬小麦脱氮-分解作用模型(DNDC模型), 验证了DNDC模型在区域冬小麦水分生产率方面的适用性.结果表明:点位模拟与验证中,冬小麦产量和ET值模拟效果较好,相对误差均小于4.20%,作物水分生产率WP点位模拟值分别为1.91和1.75 kg/m3.区域模拟与验证中,不同土壤区冬小麦产量及ET不尽相同,但总体趋势保持一致,产量随降雨量变化较大,2008年产量达到最大.2007—2016年产量统计平均值为5 227 kg/hm2,产量模拟平均值为4 845 kg/hm2;同期区域冬小麦ET模拟平均值为381.74 mm,遥感平均值为392.66 mm,产量和ET平均相对误差小于13%.2007—2016年WP模拟值为1.10~1.62 kg/m3,平均值为1.27 kg/m3,统计值为1.15~1.62 kg/m3,统计平均值为1.34 kg/m3.
2018 Vol. 36 (11): 1087-1091 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [PDF 1668KB] ( 60 )
1092 丁宗江, 李仙岳*, 郭宇, 冷旭, 王美荣
干旱沙区降解膜覆盖的玉米生长与耗水规律
针对干旱沙区水资源短缺、水分利用效率较低、“白色污染”等问题,在内蒙古乌兰布和沙区开展了2 a的可降解地膜膜下滴灌田间试验.试验设置2种类型的地膜覆盖(可降解地膜和普通地膜)与3个灌溉定额(低水、中水和高水)共6个处理,研究了可降解地膜覆盖下不同灌水处理对干旱沙区玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及水分利用效率WUE的影响.结果表明:可降解地膜覆盖下的玉米生长和产量与普通地膜覆盖的差异不具有统计学意义,抽雄期后耗水量较大,而WUE显著降低;可降解地膜覆盖下灌水量对玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及WUE有显著的影响,灌水量增加会促进玉米生长,延缓后期玉米衰老,增加玉米产量,2 a均为高水处理的产量最大,分别为13 614.97,13 726.68 kg/hm2,且与中水处理的差异不具有统计学意义;耗水量随灌水量增加呈上升趋势,而WUE随灌水量增加呈抛物线趋势,2 a中水处理的WUE均为最大,平均分别比高水、低水处理的高2.77%,19.56%.
2018 Vol. 36 (11): 1092-1097 [摘要] ( 136 ) [HTML 1KB] [PDF 1814KB] ( 73 )
1098 王海涛, 王建东*, 杨彬, 莫彦
非对称结构文丘里施肥器数值模拟
基于有关学者提出的非对称结构(偏心向上)文丘里施肥器结构参数和室内试验测试数据,采用CFD数值模拟方法,研究分析了非对称结构与对称结构文丘里施肥器在吸肥量、内部流体运动及空化等性能指标上存在差异的内在原因.结果表明:模拟结果与室内测试结果吻合,即相同吸肥量条件下,非对称结构文丘里施肥器较对称结构表现出明显降低能耗的优势,可减少25%~35%的压力损失;对称结构文丘里施肥器喉部负压呈环状分布于喉管四周,非对称结构施肥器负压则呈半环状,位于喉管下部,因而相应空化区域较小,同等压差损失下有利于提高吸肥量;非对称文丘里施肥器收缩段与扩散段在喉管上部流线过渡平滑,多方向速度碰撞少,能量损耗相对小,在扩散段产生的回旋区较小.
2018 Vol. 36 (11): 1098-1103 [摘要] ( 145 ) [HTML 1KB] [PDF 1955KB] ( 68 )
1104 薛城, 王文娥*, 胡笑涛
沟灌简易量水槽水力性能探究
提出了一种针对小流量的、制作安装简易的量水设备——便携式三角形喉道量水槽.该量水槽的原型过流试验在9种流量(0.90,1.44,1.88,2.36,2.84,3.36,3.92,4.57,4.90 L/s)的自由出流和淹没出流工况下进行,设置于断面形式与田间灌水沟相近的U型渠道内,通过测量量水槽内13个控制断面水位,对水面线、傅汝德数、临界淹没度、测流精度等水力性能进行试验分析.三角形喉道量水槽的过槽流量与上游水深具有良好的乘幂关系,复相关系数达到0.999 5;拟合得出自由出流和淹没出流状态下的水深流量公式,计算流量与实际流量比较,平均误差和最大误差均在5%以内.分析了不同流量工况下傅汝德数变化规律,进而确定了临界水深断面产生的具体位置在喉道段后半段,距离量水槽进口为334~355 mm;该三角形喉道量水槽的临界淹没度稳定,范围为0.80~0.86;单个量水槽的流量适用范围为0.90~5.00 L/s.
2018 Vol. 36 (11): 1104-1108 [摘要] ( 139 ) [HTML 1KB] [PDF 1736KB] ( 60 )
1109 华琳, 蒋跃*, 李红, 周小引
基于异形喷嘴结构的低压喷头水力性能
对2种流量相等的出口截面形状为正方形和正三角形的异形喷嘴与圆形喷嘴进行了对比研究,研究其压力、喷嘴锥角、出口截面形状对流量、射程、喷灌强度和喷灌均匀性等水力性能的影响.结合试验和Matlab软件,分析低压下异形喷嘴在矩形布置下的组合均匀性,确定了组合喷灌均匀性最好的喷嘴型号及其最佳组合间距.研究表明:锥角一定时,喷嘴的流量和射程均随着压力增大而增大;压力一定时,喷嘴的流量和射程随着锥角变大而减小.低压条件下,异形喷嘴的喷灌均匀性较圆形喷嘴有极大改善,低压组合喷灌均匀性最佳的喷嘴为锥角45°的正三角形喷嘴,最佳组合间距为一个有效喷洒半径.异形喷嘴的组合均匀性系数比圆形喷嘴的高,说明在组合喷灌时选用异形喷嘴更能体现喷灌均匀性优势.
2018 Vol. 36 (11): 1109-1114 [摘要] ( 152 ) [HTML 1KB] [PDF 2314KB] ( 70 )
1115 张志洋, 李红*, 陈超, 夏华猛
溶解混施水肥一体化装置施肥性能试验研究
为了了解溶解混施水肥一体化装置的性能,以装置出口水肥溶液浓度的均匀性作为衡量装置施肥性能的主要参数,采用控制变量法,研究滤网桶参数、进口流量及加料器对装置施肥性能的影响.结果表明:采用60目的滤网桶时,出口水肥浓度均匀系数比40目的高6.1%;采用250 mm的滤网桶时,出口水肥浓度均匀系数比150 mm的高4.3%;相比于流量为2.5,2.0 m3/h,采用1.5 m3/h时,出口水肥浓度均匀系数分别高了12.6%和17.3%;使用加料器时,装置出口水肥浓度的均匀系数比不使用加料器加肥时高了9.9%.因此滤网桶的参数、流量均对装置施肥性能有明显的影响,滤网桶网孔数越多,滤网桶直径越大,流量越小,装置出口水肥溶液浓度的均匀系数越大,装置的施肥性能越好.
2018 Vol. 36 (11): 1115-1119 [摘要] ( 225 ) [HTML 1KB] [PDF 1596KB] ( 65 )
1120 陆梦雅, 陆科骥, 胡广, 朱兴业*
SD-03型地埋式喷头水力性能试验研究
为了研究不同压力下喷头水力性能,明确工作压力对其他参数的影响,文中对一种喷嘴出口直径为5 mm型号为SD-03的地埋式喷头进行了研究.测量出喷头在200,250,300和350 kPa工作压力下的流量、转速及径向水量分布,并计算出不同压力下的射程.结果表明:流量、射程、转速以及喷灌强度都随着喷头工作压力的增大而增大.此外,在射程计算的经验公式基础上进行了修正,得到了不同压力下,射程公式的修正系数为0.5~0.6;转速随着压力增大而增大,得到了喷头压力和喷头转速的关系多项式;分析喷灌强度的分布曲线,相比于200 kPa下的最高喷灌强度,当压力增大时最高喷灌强度同比增长15.93%~18.67%,为地埋式喷头的后续研究提供了科学的理论依据以及在工程应用中提供了理论基础.
2018 Vol. 36 (11): 1120-1124 [摘要] ( 133 ) [HTML 1KB] [PDF 1526KB] ( 89 )
1125 张萌, 赵伟霞, 李久生*, 栗岩峰
圆形喷灌机施肥灌溉均匀性及蒸发漂移损失
为了评估圆形喷灌机施肥灌溉均匀性和蒸发漂移损失量,通过测试圆形喷灌机入机压力为0.15 MPa时,与喷灌机连接的计量隔膜泵吸肥流量与工作比例间的关系.分析了计量隔膜泵吸肥性能,并通过田间试验测试圆形喷灌机水力性能,评估了不同肥料类型和肥液浓度的施肥灌溉均匀系数及蒸发漂移损失量.结果表明:计量隔膜泵吸肥流量实测值和理论值的标准均方根误差为8.9%,且流量控制精度在工作比例为60%~100%时(相对误差|RE|≤5.6%)远高于工作比例为20%~40%时(|RE|≥13.3%).圆形喷灌机行走速度百分数为100%时,径向肥液水深与施肥量的修正赫尔曼-海因均匀系数基本相等,其变化分别为80%~85%和78%~86%,均小于径向肥液浓度的均匀系数96%~99%.不同肥料类型和肥液浓度处理间灌水、肥液浓度均匀系数差异不具有统计学意义.当风速小于2 m/s时,利用圆形喷灌机进行施肥灌溉产生的蒸发漂移损失量占灌水量的比例为1.5%~10.1%.
2018 Vol. 36 (11): 1125-1130 [摘要] ( 148 ) [HTML 1KB] [PDF 1494KB] ( 67 )
1131 樊玉苗,, 高占义*, 陈皓锐, 王少丽, 常辉
基于水量恒定的渠道前馈控制时间分析
为了研究渠道运行控制中渠系建筑物的前馈控制时间,综合考虑上游调控及分水口调控对下游水量的影响,采用水量恒定方法,构建了渠道前馈控制时间计算模型,并将模型应用于山西省夹马口灌区.结果表明:模型所采用的流量拟合方程及参数对流量的拟合精度较高,能够有效表达下游流量在渠道调控下的变化情况,当采用该模型计算的调控时间进行控制时,可以基本保证流向下游的总水量恒定,水量偏差为0.8 m3.利用模型进一步分析了不同流量下的调控时间,发现随着流量的增大,分水口最优调控时间逐渐减小,在此基础上得到了流量-前馈控制时间、水深-前馈控制时间的线性拟合公式,为夹马口灌区渠道运行控制提供了参考.
2018 Vol. 36 (11): 1131-1136 [摘要] ( 142 ) [HTML 1KB] [PDF 1938KB] ( 59 )
1137 王术波, 韩宇, 陈建*, 潘越, 曹毅, 孟灏
基于深度学习的无人机遥感生态灌区杂草分类
为了更好地推进生态灌区建设,对灌区内杂草进行检测、控制,提出一种基于卷积神经网络的杂草分类和密度测算方法.通过无人机低空拍摄采集3种杂草(藜草、葎草、苍耳)和3种作物(小麦、花生、玉米)作为数据集,经过裁剪、灰度化等前期处理,并通过旋转方式扩充数据集,最后收集17 115张训练样本和750张测试样本,然后将训练集输送给卷积神经网络,采用softmax回归,实现6类植物的分类.为降低网络参数,文中试验了100×100和300×300不同分辨率图像对识别精度的影响,分类结果表明300×300分辨率时识别率最高可达到95.6%.另外为实现针对特定杂草的防控,提出了一种检测单一杂草密度的方法,可实现对灌区内各种杂草的精确监控,为后期杂草防控的精准施药提供依据,对实现高效、绿色、安全的现代农业具有重要理论意义和实用价值.
2018 Vol. 36 (11): 1137-1141 [摘要] ( 162 ) [HTML 1KB] [PDF 1643KB] ( 59 )
1142 吴懿
室内湿净化砂浆缓冲性能试验研究
针对南方建筑物室内过高、过低的湿环境对人体健康产生的不利影响,采用自制的室内湿净化砂浆进行湿度调节,并将其与普通水泥砂浆作对比,利用扫描电镜SEM、双气路氮吸附法BET、双气路氮吸附法BJH对砂浆内部结构进行测试,静态吸附法测试砂浆的等温吸附/解吸曲线以及吸附速率曲线,并采用NORDTEST项目方案,对砂浆的湿缓冲值进行测试.试验结果表明:木纤维、海泡石和膨胀珍珠岩按一定的比例成型后的WSE基复合多孔砂浆可以作为室内湿净化材料基,加入掺合料达到相关性能的同时并不影响材料的湿缓冲功能;复合多孔砂浆吸附能力优于普通水泥砂浆,最大吸附量达到了普通水泥砂浆的2倍;WSE基复合多孔砂浆湿缓冲值介于0.5~1.0,是普通砂浆的3.5倍,可作为一类调湿材料应用于室内湿环境的净化.
2018 Vol. 36 (11): 1142-1146 [摘要] ( 148 ) [HTML 1KB] [PDF 1660KB] ( 56 )
1147 苟万里, 杨路华,*, 许欣然, 邸志刚
改进共原点灰色聚类评价方法在灌区节水改造中的应用
针对灰色聚类评价共原点聚类函数存在的灰类交叉及隶属度等速率变化不合理现象,对原函数的灰类区间以及隶属度走势进行修改,提出了中心化抛物线型函数的改进共原点聚类函数,用此函数对评价体系指标进行模糊化处理,使得评价更具合理性与真实性.采用主客观最优组合权重计算综合聚类系数,解决了权重与阈值信息重叠的矛盾.将改进后的中心化抛物线型函数与共原点灰色聚类函数进行对比分析,分析函数变化趋势以及最终的综合聚类系数,改进的中心化抛物线型函数比共原点灰色聚类更加符合实际情况.最后选取潘庄大型灌区,进行续建配套与节水改造工程建设后评价,评价结果与实际情况较为吻合.
2018 Vol. 36 (11): 1147-1151 [摘要] ( 132 ) [HTML 1KB] [PDF 1501KB] ( 70 )
1152 陈立冬, 杨夏威, 陈伟, 周明耀*
秸秆还田条件水肥耦合对水稻产量与品质的影响
为了研究秸秆还田条件水肥耦合对水稻产量与品质的影响,采用盆栽试验对土壤水分、施氮量、秸秆还田量采用正交处理,同时设置重复3组,其中对照1组.试验结果表明:水分与肥料的投入量对水稻产量影响较大,在适宜的用量范围内,水稻产量与灌水量、氮肥施用量、秸秆还田量呈正相关关系;当超出适宜用量范围后,随着氮肥施用量及秸秆还田量的持续增加,水稻产量并没有提高,而是出现一定程度的降低;水稻产量在氮肥施用量270 kg/hm2、正常灌溉处理、秸秆还田量4 200 kg/hm2情况下达到最高.水稻籽粒蛋白质受氮肥施用量及灌溉水量影响也相对较大,在氮肥施用量324 kg/hm2、分蘖后期水分胁迫、秸秆还田量为4 200 kg/hm2情况下,水稻籽粒蛋白质含量达到最高.
2018 Vol. 36 (11): 1152-1156 [摘要] ( 140 ) [HTML 1KB] [PDF 1455KB] ( 67 )
1157 马林华, 时元智, 才硕, 崔远来*
基于GIS的赣抚平原灌区数据库构建和空间分析
为实现灌区信息的统一化管理和空间分析,提高灌区管理工作的效率和水平,构建了一个基于ArcGIS的灌区信息管理系统.以数据库为手段,通过数据收集、组织、编辑、转换实现对灌区多源空间数据和属性数据的融合分析,可实现数据的维护、可视化管理和统计分析,特别是基于ArcGIS的统计分析功能,实现灌区土地利用类型、高程和坡度的分布规律及其相互关系的统计分析.以江西省赣抚平原灌区为例,在多源空间数据和属性数据的基础上,构建了灌区基础地理信息数据库,实现了灌区信息的集中管理、查询、统计和维护更新.基于统计分析得到了灌区高程、坡度和土地利用类型的空间分析规律.结果表明:灌区大部分地势平坦,主要以农业用地为主.高程较低地势起伏较小时,主要的土地利用类型是水稻,随地势增高和坡度变陡,林地所占的比重逐渐增大,成为主要的土地利用类型.
2018 Vol. 36 (11): 1157-1162 [摘要] ( 141 ) [HTML 1KB] [PDF 1633KB] ( 54 )
1163 管孝艳,*, 杨培岭, 李柳, 谭亚男
长期再生水灌溉后土壤孔隙分布的多重分形特征
土壤结构是表征土壤质量的重要指标之一.为了定量表征长期再生水灌溉后土壤孔隙分布的非均匀性,以不同年限再生水灌溉后的土壤为研究对象,采用KYKY-2800B型扫描电子显微镜获取土壤数字图像,利用数字图像处理技术测定了土壤的孔隙分布特征,运用多重分形谱参数描述了土壤孔隙分布的非均质性,探讨了土壤孔隙分布多重分形曲线对称性的意义.结果表明:多重分形谱可以定量描述土壤孔隙分布的非均质性,土壤孔隙分布的多重分形奇异谱函数α-f(α)表现为非对称连续性分布,奇异谱宽度Δα表征了土壤孔隙分布的非均质特征,大兴区北野厂灌区农田土壤孔隙分布的多重分形谱宽度Δα普遍大于石景山衙门口灌区土壤,即具有30 a再生水灌溉历史的土壤其孔隙分布的非均匀性较50 a再生水灌溉历史的土壤孔隙分布的非均匀性大,且北野厂灌区土壤小孔隙的数目小于石景山衙门口灌区土壤小孔隙数目.多重分形参数可以作为定量表征土壤孔隙分布非均匀性的重要指标.
2018 Vol. 36 (11): 1163-1167 [摘要] ( 134 ) [HTML 1KB] [PDF 4331KB] ( 56 )
1168 靳晓辉, 陈敏建*, 闫龙, 汪勇, 邓伟
不同灌溉方式对降雨入渗深度的影响
为了研究不同灌溉方式对降雨入渗深度的影响,基于田间原位观测试验,分析膜下滴灌和传统地面灌溉2种方式对降雨入渗初始含水率的影响,并应用HYDRUS-2D模型模拟2种灌溉方式下不同降雨条件的入渗深度差异.结果表明:与传统地面灌溉方式相比,膜下滴灌改变了降雨入渗初始含水率,且在玉米不同的生育期,其对降雨入渗初始含水率的影响规律不同.通过不同情景的降雨入渗模拟得到,在初始条件完全相同的情况下,2种方式的降雨入渗深度主要受雨量和时间的影响,在降雨量较小时,膜下滴灌的入渗深度大于地面灌;随着降雨量及时间增加,2种灌溉方式下的入渗深度逐渐趋于一致.不论是玉米苗期阶段还是主要生长阶段,降雨入渗的土壤初始含水率均会对降雨入渗深度产生一定的影响:在玉米苗期阶段,膜下滴灌的入渗深度大于地面灌,而在玉米主要生长阶段,地面灌的入渗深度大于膜下滴灌.
2018 Vol. 36 (11): 1168-1174 [摘要] ( 149 ) [HTML 1KB] [PDF 1979KB] ( 64 )
1175 张娜,, 张红玲, 张栋良, 屈忠义*
基于高光谱的区域土壤颗粒组成及有机质预测模型尺度转换
以内蒙古河套灌区3个尺度下1 024个样本的高光谱为模型输入,黏粒、粉粒、砂粒及有机质质量百分数为模型输出,通过多元回归、支持向量机及BP神经网络方法建立基于中尺度的反演模型,将其尺度上推至大尺度及下推至小尺度,并对其尺度转换的适用性进行评价.结果表明,基于中尺度建立的高光谱与土壤颗粒组成及有机质的反演模型均可以较好地应用于其他2个尺度:多元回归方法在其他2个尺度上的相关性为0.33~0.60,支持向量机方法为0.41~0.52,BP神经网络方法为0.52~0.72,其中BP神经网络方法建立的模型在其他2个尺度上具有更好的适用性;不同参数中,黏粒、粉粒、砂粒及有机质的相关系数分别为0.44~0.62,0.37~0.72,0.42~0.72及0.33~0.56,即颗粒组成的效果整体好于有机质质量百分数.
2018 Vol. 36 (11): 1175-1179 [摘要] ( 130 ) [HTML 1KB] [PDF 2246KB] ( 64 )
1180 赵天兴, 朱焱*, 杨金忠, 毛威
基于CAR-SVM模型的季节性冻融区地下水埋深预测
准确预测地下水埋深是灌区水资源管理的重要依据.考虑到地下水埋深在时间序列上呈现滞后性和非线性,耦合了多变量时间序列CAR与支持向量机SVM,构建了CAR-SVM地下水埋深预测模型.为了提高模型在冻融期的模拟效果,构建了季节性冻融灌区地下水埋深拟合模型——CAR-SVM(T-TF)模型.模拟结果显示,只考虑冻融期气温的CAR-SVM(T-TF)模型优于考虑全年气温的CAR-SVM(T)模型及不考虑气温的CAR-SVM模型.CAR-SVM(T-TF)模型在全灌区地下水埋深的模拟结果:在验证期模型决定系数R2为0.954,冻融期R2为0.973;RMSE均小于0.090 m,模型精度较高.将全灌区得到的3阶CAR-SVM(T-TF)模型结构用于灌区内5个灌域地下水埋深模拟,模型在各灌域均有较好的适用性.
2018 Vol. 36 (11): 1180-1186 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [PDF 2191KB] ( 56 )
1187 张兴国, 胡笑涛*, 冉辉, 杜斌, 郝哲, 弓俊武
不同施肥处理对温室葡萄园土壤速效养分含量的影响
为了研究不同施肥处理对温室葡萄园土壤速效养分含量的影响,以早熟“6-12”葡萄为研究对象,在陕北风沙区开展了不同施肥处理的田间试验.以传统沟灌施肥为对照,同时设置滴灌施肥处理,设置高肥T1、中肥T2、低肥T3 3个水平,滴灌灌水量相同.结果表明:不同施肥处理对温室葡萄园不同时期土壤速效养分含量变化的差异具有统计学意义.在葡萄新梢生长期,处理T2的(0,50] cm土层中速效氮质量比最大,有利于该时期葡萄植株的营养生长,为后期积累产量提供良好基础.在葡萄果实膨大期和着色成熟期,(0,50] cm土层中速效磷和速效钾质量比最大的为处理T2,对葡萄增产提质具有显著的促进作用.综上所述,滴灌中肥处理T2为适宜本地区温室葡萄栽培的有效施肥方式.另外,研究发现“大水大肥”的传统灌溉施肥方式会导致更多肥效流失,养分向深层土壤迁移,污染地下水,破坏生态环境.
2018 Vol. 36 (11): 1187-1192 [摘要] ( 146 ) [HTML 1KB] [PDF 1667KB] ( 53 )
1193 颜楚睿,, 刘浏,*, 黄冠华,
多模式多情景下西北内陆干旱区未来气候变化预估
基于排放情景RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5,采用站点实测资料、ERA-40再分析资料以及从23种大气环流模式中优选的5种大气环流模式数据,构建统计降尺度模型SDSM,预估中国西北内陆干旱地区黑河流域的未来(2021—2050年)日最高、最低气温以及降水情景.结果表明:构建的降尺度模型对黑河流域气温模拟效果较好,率定期及验证期中的决定系数R2和纳什效率系数NSE均在0.9以上,均方根误差RMSE整体控制在实测值的20%内;降水模拟效果较气温而言略差,但除下游沙漠地区模拟效果一般外,其余地区模拟结果的R2及NSE均在0.500以上.未来情景预估结果表明:较基准期(1976—2005年)而言,未来3种排放情景下仅1种模式模拟的降水量整体呈下降趋势,其余4种模式模拟的结果有增有减,年降水量变化幅度大多在±10%以内;不同季节、月份间的降水量变幅差异性更为显著,且大多模式显示出夏季降水减少,春季降水增多的现象;所有模式模拟的未来最高、最低气温较基准期而言均呈上升趋势,最高气温增幅大于最低气温增幅,且气温增幅随典型浓度目标值提升而升高.
2018 Vol. 36 (11): 1193-1199 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [PDF 4319KB] ( 48 )
1200 马中昇, 谭军利,*, 马小福, 魏童
不同种植年限对压砂地土壤盐分及西瓜产量的影响
通过大田试验,研究了宁夏环香山地区不同种植年限对压砂地土壤盐分以及西瓜产量的影响,以期为压砂地持续利用及西瓜生产力预估提供参考.结果表明:随着种植年限增加,压砂地0~80 cm土层内土壤盐分总值不断降低;在种植6,10,15 a后,盐碱性压砂地0~80 cm土层内盐分含量较3 a的分别降低了70.3%,21.4%和56.4%,非盐碱性压砂地0~80 cm土层内盐分分别降低了50.6%,62.4%和34.8%;随着土层深度增加,盐碱性与非盐碱性压砂地的土壤盐分含量均呈增大趋势;非盐碱性压砂地在0~80 cm土层内,pH值呈先减小后增大趋势;西瓜产量与盐分含量关系密切,盐碱性压砂地的西瓜产量随着盐分降低不断增大,西瓜产量随土壤盐分降低先增大后减小.
2018 Vol. 36 (11): 1200-1204 [摘要] ( 141 ) [HTML 1KB] [PDF 1903KB] ( 80 )
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