河套灌区农区—非农区盐分迁移试验与模拟研究

发布时间：2020-07-14 16:45

【摘要】：内蒙古河套灌区特有的农田和荒地交错分布的格局下,土壤盐渍化问题朝向良性方向发展,这得益于前人对河套灌区耕荒地的土壤改良和的水盐迁移规律的研究,对河套灌区盐渍化和节水灌溉理论的丰富和完善,对当地农业种植结构和灌溉水量的科学指导。本文以河套灌区农田和荒地为研究区,充分结合原位试验、室内试验、数据分析和模型模拟等研究方式,旨在探究“旱排盐”情况下农田水盐迁移规律,并通过水量水盐均衡方程和模型输出结果,揭示农田和荒地间的水盐运移数量关系。主要的研究内容和成果如下:1.原位试验和室内试验相结合,通过地下水水位、土壤EC、土壤含水量、气象、植株生物性状等数据,考虑降雨、蒸散发、地下水、耕地灌溉水等因素的影响,建立起符合实际情况的水分平衡方程。参考土壤水分均衡方程建立土壤盐分均衡方程。土壤盐分空间变异性较强,灌水对其有较大的影响。四块农田,单位面积土壤柱体在灌水后盐分整体呈明显的减少趋势,荒地则呈现盐分积累量增加趋势。以Nkh地和HD为例,2017年,Nkh灌水带入盐分72.5 g/m~2,灌水带走盐分156 g/m~2;三次灌水过程中,HD积累盐分671g/m~2。2017年整个作物生育期内(7月1号-9月15号),北葵花地土壤层内积累盐分总量达158.3g/m~2,荒地盐分积累总量达934.5 g/m~2;2018年,北葵花地土壤层内盐分积累86.9 g/m~2,荒地盐分积累总量达914.4 g/m~2。生育期内,灌水促进盐分在耕荒地间迁移,土面强烈的蒸发作用促进盐分累积在地表。2.在农田和荒地间的水盐迁移数量关系上,HYDRUS-2D模型给出了较好的模拟结果。对于土壤含水量,模拟规律和实际情况一致,整个模拟期内含水量变化曲线随地下水水位和降雨的变化波动。设置剖面a-b,通过剖面的数据显示,2017、2018年,整个模拟期(7月1号-9月15号)通过剖面a-b流入荒地盐分为394 g/m~2、332 g/m~2,由实测数据计算的由北葵花流入荒地盐分为356 g/m~2、310 g/m~2。这与作物生育期荒地积累的量934 g/m~2(2017年)、914 g/m~2(2018年)相差较多,原因有三:(1)荒地处地下水EC值较高,土面蒸发带动较多盐分进入土壤非饱和带;(2)模型只考虑了荒地一个方向的盐分迁入量;(3)荒地本身盐分含量较高,空间差异性大,计算起来具有一定的不准确性。通过理论计算和HYDRUS-2D模拟,得到作物生育期内农田和荒地间的水盐迁移数量,此研究结论是对河套灌区“旱排盐”模式下农田和荒地间水盐迁移理论体系的补充和完善。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S156.4

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本文编号：2755226