內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地處黃河中上游,是全國特大型灌區(qū)之一,農(nóng)業(yè)灌溉用水量占90%以上。該地區(qū)農(nóng)田灌溉方式長期以地面灌為主,水分利用效率低下,且地下水位埋深較淺,土壤次生鹽漬化日趨嚴重。因此,充分研究該地區(qū)農(nóng)田土壤水鹽運移分布特征及其時空變化規(guī)律,探究更加節(jié)水高效的灌溉方式,提出相應灌溉管理調(diào)控對策,對內(nèi)蒙古河套灌區(qū)農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為進一步發(fā)展節(jié)水高效的灌溉方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水和鹽漬化的有效治理,本文選取了河套灌區(qū)典型鹽漬化農(nóng)田布設(shè)田間定位試驗,設(shè)置畦灌(BI)、溝灌(FI)和滴灌(DI)3個灌溉方式,其中畦灌為對照處理,依照當?shù)攸S河引水日期和傳統(tǒng)灌溉習慣執(zhí)行(僅設(shè)置一個灌溉水平);在溝灌和滴灌處理中分別設(shè)置高(H)、中(M)和低(L)3個灌水水平。本研究基于多年的土壤水熱鹽監(jiān)測、作物生長和產(chǎn)量等試驗數(shù)據(jù),利用先進的統(tǒng)計分析方法和作物模型模擬相結(jié)合的研究方法,綜合分析了不同灌溉方式下土壤水鹽的時空分布、春玉米生長和對應的經(jīng)濟效益;利用土壤水分溶質(zhì)運移過程模型HYDRUS-2D對不同情景下土壤水鹽運移過程進行了模擬和預測,利用玉米生長模型DSSAT-CERES-Maize探究了氣候變化...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景、目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 河套灌區(qū)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀
        1.2.2 傳統(tǒng)地面灌溉下土壤水鹽過程研究進展
        1.2.3 壟膜溝灌下土壤水鹽過程研究進展
        1.2.4 膜下滴灌下土壤水鹽過程研究進展
        1.2.5 模型模擬的進展
    1.3 研究中存在的問題及不足
    1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 試驗設(shè)計
        2.2.1 農(nóng)藝措施
        2.2.2 試驗設(shè)計與灌水管理
        2.2.3 田間管理
    2.3 觀測項目與方法
        2.3.1 氣象數(shù)據(jù)
        2.3.2 土壤水鹽
        2.3.3 地下水位
        2.3.4 玉米生長與產(chǎn)量
        2.3.5 作物水分利用
        2.3.6 經(jīng)濟效益分析
    2.4 模型介紹
        2.4.1 HYDRUS模型
        2.4.2 DSSAT模型
        2.4.3 模型輸入數(shù)據(jù)
        2.4.4 模型的校正和驗證
    2.5 生育期降水年型確定
    2.6 情景模擬設(shè)置
    2.7 數(shù)據(jù)計算與分析處理
第三章 不同覆膜灌溉方式下的土壤水鹽變化
    3.1 不同措施農(nóng)田土壤水鹽動態(tài)
        3.1.1 農(nóng)田收獲前后土壤水分動態(tài)變化
        3.1.2 農(nóng)田收獲前后電導率動態(tài)變化
    3.2 農(nóng)田逐年土壤水鹽儲量變化
        3.2.1 土壤含鹽量與電導率之間的關(guān)系
        3.2.2 農(nóng)田逐年土壤儲水量變化
        3.2.3 農(nóng)田逐年土壤儲鹽量變化
    3.3 不同生育時期鹽分分布
        3.3.1 2016年
        3.3.2 2017年
        3.3.3 2018年
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 不同情景下土壤水鹽運移規(guī)律的模擬
    4.1 數(shù)學模型
        4.1.1 土壤水分運動方程
        4.1.2 鹽分運動方程
        4.1.3 初始條件
        4.1.4 邊界條件
        4.1.5 模型評價指標
    4.2 模型模擬
        4.2.1 土壤水分
        4.2.2 土壤鹽分
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
第五章 不同覆膜灌溉方式下的作物生長與產(chǎn)量響應
    5.1 春玉米產(chǎn)量與生物量
    5.2 春玉米水分利用
    5.3 經(jīng)濟效益分析
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
第六章 不同降水年型下玉米生長過程的模擬
    6.1 模型的校正和驗證
    6.2 基于DSSAT-CERES-Maize模型的土壤水分模擬
    6.3 河套地區(qū)不同降水年型灌溉優(yōu)化
    6.4 氣候變化情景下作物優(yōu)化管理
    6.5 討論
    6.6 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 需進一步研究的問題
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3746582