基于氫氧同位素的農(nóng)田GSPAC界面水分轉(zhuǎn)化研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-19 13:53
農(nóng)田土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)界面水分轉(zhuǎn)化過(guò)程的定量研究是提高水肥利用效率的難點(diǎn)。根系吸水是SPAC水分和養(yǎng)分傳輸?shù)年P(guān)鍵紐帶,定量識(shí)別根系吸水來(lái)源對(duì)優(yōu)化農(nóng)田灌溉施肥措施具有重要意義。本研究量化了冬小麥的主要根系吸水深度和不同深度土壤水分對(duì)根系吸水的貢獻(xiàn)比例,分析了根系吸水來(lái)源與土壤水分分布變化的相互關(guān)系。兩季土壤含水率剖面中,表層0-30cm的土壤水的波動(dòng)較大,其他各層的含水率基本按照水平層狀分布,且含水率有向深層逐漸增加的趨勢(shì)。2014季冬小麥期間,較深的低于50cm范圍土壤含水率比2015季更大。兩季冬小麥的的T5處理中,由于在返青期,拔節(jié)期和灌漿期的三次80mm灌水使得返青期之后20-90cm深度土壤含水率相比于其它處理較高。兩年的當(dāng)?shù)卮髿饨邓(xiàn)分別為δD=7.3775δ18O+4.0776,R2=0.9656、δD=6.9632δ18O+1.7862,R2=0.9663。試驗(yàn)區(qū)兩季土壤水同位素的擬合曲線(xiàn)為δD=3.7742δ18O-28.769,R2=0.4052。兩季冬小麥莖稈同位素的分布特征不同,受土壤水同位素的影響,2014季冬小麥莖稈水同位素曲線(xiàn)的斜率比2015...
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 農(nóng)田非飽和帶實(shí)驗(yàn)中的水分運(yùn)移
1.2.2 同位素方法在農(nóng)田和非飽和帶水分運(yùn)移研究的原理和現(xiàn)狀
1.2.3 根系吸水及農(nóng)田非飽和帶的水分運(yùn)移以模擬研究
1.2.4 華北平原農(nóng)田非飽和帶水分運(yùn)移的研究現(xiàn)狀
1.2.5 SPAC系統(tǒng)中大氣-植物界面與大氣土壤界面的研究
1.3 研究?jī)?nèi)容、方案及技術(shù)路線(xiàn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方案及技術(shù)路線(xiàn)
1.4 創(chuàng)新點(diǎn)和預(yù)期成果
1.4.1 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.2 預(yù)期成果
第二章 研究區(qū)概況和實(shí)驗(yàn)方案
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)水文地質(zhì)條件
2.1.2 作物生產(chǎn)概況
2.2 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況
2.3 試驗(yàn)處理
2.4 樣品采集和分析
2.4.1 氣象監(jiān)測(cè)
2.4.2 土壤含水率測(cè)定
2.4.3 水樣采集
2.4.4 MixSIAR貝葉斯混合模型
2.5 主要計(jì)算指標(biāo)
第三章 土壤水分動(dòng)態(tài)規(guī)律
3.1 不同處理含水率剖面變化
3.2 不同年份含水率剖面變化
3.3 小結(jié)
第四章 氫氧穩(wěn)定同位素時(shí)空分布
4.1 降水(灌水)氫氧穩(wěn)定同位素的分布特征
4.2 土壤水氫氧穩(wěn)定同位素的分布特征
4.3 冬小麥莖稈水穩(wěn)定同位素的分布特征
4.4 小結(jié)
第五章 農(nóng)作物根系吸水來(lái)源
5.1 直接對(duì)比法推斷作物主要吸水深度
5.2 基于MixSIAR模型的冬小麥根系吸水在不同深度的比例
5.3 小結(jié)
第六章 蒸散發(fā)分割
6.1 水量守恒和同位素質(zhì)量守恒
6.2 小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 不足與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用水量平衡法分析呼倫湖水域面積變化因素[J]. 張璐,張生,孫標(biāo),趙勝男,田野,趙水霞. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]太行山前平原典型灌溉農(nóng)田深層土壤水分動(dòng)態(tài)[J]. 景冰丹,靳根會(huì),閔雷雷,沈彥俊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(19)
[3]同位素水文學(xué)的若干回顧與展望[J]. 汪集旸,陳建生,陸寶宏,童海濱,譚忠成,孫營(yíng)營(yíng),林統(tǒng),王永森. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[4]黑河流域中游制種玉米農(nóng)田土壤水分運(yùn)移規(guī)律[J]. 李東生,吉喜斌,趙麗雯. 干旱區(qū)研究. 2015(03)
[5]黑岱溝礦區(qū)排土場(chǎng)土壤水的氫氧穩(wěn)定性同位素特征及入滲規(guī)律[J]. 楊國(guó)敏,王力. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于穩(wěn)定同位素的土壤水分運(yùn)動(dòng)特征[J]. 靳宇蓉,魯克新,李鵬,王琦,張鐵鋼,劉瑩. 土壤學(xué)報(bào). 2015(04)
[7]多尺度蒸散發(fā)估測(cè)與時(shí)空尺度拓展方法研究進(jìn)展[J]. 張寶忠,許迪,劉鈺,陳鶴. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]土壤中非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素研究進(jìn)展[J]. 黃方,南曉云. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]環(huán)境同位素在黑河流域水循環(huán)研究中的應(yīng)用[J]. 胡玥,劉傳琨,盧粵晗,劉杰,鄭春苗. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
[10]黑河下游不同林齡胡楊水分來(lái)源的D、18O同位素示蹤[J]. 劉樹(shù)寶,陳亞寧,李衛(wèi)紅,陳亞鵬,任志國(guó). 干旱區(qū)地理. 2014(05)
博士論文
[1]土壤作物系統(tǒng)中水分及其氫氧穩(wěn)定同位素的動(dòng)態(tài)與農(nóng)田耗水特征[D]. 王晶晶.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]地下水補(bǔ)給評(píng)價(jià)方法研究[D]. 汪丙國(guó).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于同位素示蹤的農(nóng)田水分轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 孫寧霞.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]毛烏素沙地作物耗水規(guī)律及蒸散發(fā)過(guò)程模擬研究[D]. 沈建根.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[3]毛烏素沙地農(nóng)田水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與數(shù)值模擬[D]. 包含.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[4]混合模型的貝葉斯分析[D]. 于灝.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3663533
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 農(nóng)田非飽和帶實(shí)驗(yàn)中的水分運(yùn)移
1.2.2 同位素方法在農(nóng)田和非飽和帶水分運(yùn)移研究的原理和現(xiàn)狀
1.2.3 根系吸水及農(nóng)田非飽和帶的水分運(yùn)移以模擬研究
1.2.4 華北平原農(nóng)田非飽和帶水分運(yùn)移的研究現(xiàn)狀
1.2.5 SPAC系統(tǒng)中大氣-植物界面與大氣土壤界面的研究
1.3 研究?jī)?nèi)容、方案及技術(shù)路線(xiàn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方案及技術(shù)路線(xiàn)
1.4 創(chuàng)新點(diǎn)和預(yù)期成果
1.4.1 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.2 預(yù)期成果
第二章 研究區(qū)概況和實(shí)驗(yàn)方案
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)水文地質(zhì)條件
2.1.2 作物生產(chǎn)概況
2.2 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況
2.3 試驗(yàn)處理
2.4 樣品采集和分析
2.4.1 氣象監(jiān)測(cè)
2.4.2 土壤含水率測(cè)定
2.4.3 水樣采集
2.4.4 MixSIAR貝葉斯混合模型
2.5 主要計(jì)算指標(biāo)
第三章 土壤水分動(dòng)態(tài)規(guī)律
3.1 不同處理含水率剖面變化
3.2 不同年份含水率剖面變化
3.3 小結(jié)
第四章 氫氧穩(wěn)定同位素時(shí)空分布
4.1 降水(灌水)氫氧穩(wěn)定同位素的分布特征
4.2 土壤水氫氧穩(wěn)定同位素的分布特征
4.3 冬小麥莖稈水穩(wěn)定同位素的分布特征
4.4 小結(jié)
第五章 農(nóng)作物根系吸水來(lái)源
5.1 直接對(duì)比法推斷作物主要吸水深度
5.2 基于MixSIAR模型的冬小麥根系吸水在不同深度的比例
5.3 小結(jié)
第六章 蒸散發(fā)分割
6.1 水量守恒和同位素質(zhì)量守恒
6.2 小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 不足與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用水量平衡法分析呼倫湖水域面積變化因素[J]. 張璐,張生,孫標(biāo),趙勝男,田野,趙水霞. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]太行山前平原典型灌溉農(nóng)田深層土壤水分動(dòng)態(tài)[J]. 景冰丹,靳根會(huì),閔雷雷,沈彥俊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(19)
[3]同位素水文學(xué)的若干回顧與展望[J]. 汪集旸,陳建生,陸寶宏,童海濱,譚忠成,孫營(yíng)營(yíng),林統(tǒng),王永森. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[4]黑河流域中游制種玉米農(nóng)田土壤水分運(yùn)移規(guī)律[J]. 李東生,吉喜斌,趙麗雯. 干旱區(qū)研究. 2015(03)
[5]黑岱溝礦區(qū)排土場(chǎng)土壤水的氫氧穩(wěn)定性同位素特征及入滲規(guī)律[J]. 楊國(guó)敏,王力. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于穩(wěn)定同位素的土壤水分運(yùn)動(dòng)特征[J]. 靳宇蓉,魯克新,李鵬,王琦,張鐵鋼,劉瑩. 土壤學(xué)報(bào). 2015(04)
[7]多尺度蒸散發(fā)估測(cè)與時(shí)空尺度拓展方法研究進(jìn)展[J]. 張寶忠,許迪,劉鈺,陳鶴. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]土壤中非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素研究進(jìn)展[J]. 黃方,南曉云. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]環(huán)境同位素在黑河流域水循環(huán)研究中的應(yīng)用[J]. 胡玥,劉傳琨,盧粵晗,劉杰,鄭春苗. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
[10]黑河下游不同林齡胡楊水分來(lái)源的D、18O同位素示蹤[J]. 劉樹(shù)寶,陳亞寧,李衛(wèi)紅,陳亞鵬,任志國(guó). 干旱區(qū)地理. 2014(05)
博士論文
[1]土壤作物系統(tǒng)中水分及其氫氧穩(wěn)定同位素的動(dòng)態(tài)與農(nóng)田耗水特征[D]. 王晶晶.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]地下水補(bǔ)給評(píng)價(jià)方法研究[D]. 汪丙國(guó).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于同位素示蹤的農(nóng)田水分轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 孫寧霞.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]毛烏素沙地作物耗水規(guī)律及蒸散發(fā)過(guò)程模擬研究[D]. 沈建根.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[3]毛烏素沙地農(nóng)田水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與數(shù)值模擬[D]. 包含.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[4]混合模型的貝葉斯分析[D]. 于灝.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3663533
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