绿洲膜下滴灌农田水盐运移及动态关系研究
发布时间：2021-02-01 03:54
新疆水资源匮乏，且大部分消耗于农业灌溉。随着灌溉面积的扩大和经济社会的快速发展，生态用水与生产用水的矛盾日益突出。同时，灌溉引发的次生盐碱化严重制约着绿洲的可持续发展。作为缓解人水矛盾的重要手段，近年来，膜下滴灌在新疆绿洲农业生产中得到了大面积推广应用。膜下滴灌农田的水盐运移及动态关系呈现出新的特点及规律，需要开展深入研究。论文以库尔勒绿洲生态水文实验基地为依托，开展膜下滴灌农田水盐综合观测，获得了丰富翔实的观测数据，揭示了膜下滴灌土壤盐分年内和多年的分布与累积规律，建立了不同尺度蒸散发观测的升尺度模型，通过闭合农田水量平衡得到深层水分交换量，据此建立了农田水分和盐分之间的动态关系，提出了节水灌溉条件下绿洲农业可持续发展的合理建议及可行措施，可为科学的灌溉管理与水盐调控提供依据。对2008-2013年40000个土壤样本水盐结果的分析表明，膜下滴灌土壤盐分在出苗期累积，在滴灌期先淋洗后累积，在灌溉结束时根区盐分升高约25%。盐分累积主要表现在膜间，而在膜下形成脱盐区。非生育期冬春灌的盐分淋洗效果明显，春灌盐分淋洗比例约为10%。总的来说，膜下滴灌由于灌溉水量有限，生育期盐分得不到充分淋...
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 膜下滴灌土壤水盐运移规律
1.2.2 蒸散发观测及尺度转换模型
1.2.3 绿洲农田水盐平衡及农业可持续发展
1.2.4 研究中存在的主要问题
1.3 研究思路和主要内容
第2章 新疆库尔勒绿洲典型膜下滴灌农田水盐综合观测
2.1 开都孔雀河流域概况及水文特征
2.2 实验站概况及总体设置
2.3 观测仪器及数据采集
2.4 不同蒸散发测量仪器原理及计算方法
2.4.1 农田尺度：涡度相关系统
2.4.2 植株尺度：茎流计
2.4.3 叶片尺度：光合作用仪
2.5 涡度相关系统能量闭合度
第3章 膜下滴灌土壤盐分年内和多年的分布与累积
3.1 膜下滴灌生育期土壤盐分变化特征
3.1.1 实验设置及分析方法
3.1.2 总体变化趋势
3.1.3 分层变化规律
3.1.4 水平向分布特征
3.1.5 盐分与土壤粒径关系
3.2 非生育期土壤盐分淋洗运移规律
3.2.1 实验设置及分析方法
3.2.2 冬春灌的淋洗效果
3.2.3 非生育期土壤水盐运移过程
3.3 膜下滴灌土壤盐分多年动态
3.3.1 实验设置及分析方法
3.3.2 根区盐分多年变化监测
3.3.3 膜下滴灌土壤盐分多年动态
3.4 小结
第4章 农田不同空间尺度蒸散发观测的升尺度模型
4.1 蒸散发观测及升尺度模型
4.1.1 实验设置及分析方法
4.1.2 叶片到植株升尺度模型
4.1.3 植株到农田升尺度模型
4.2 植株尺度对比验证
4.2.1 叶片尺度蒸腾的变异性分析
4.2.2 叶片到植株升尺度过程
4.2.3 茎流计与 LCpro+升尺度结果对比
4.3 农田尺度对比验证
4.3.1 植株尺度蒸腾的变异性分析
4.3.2 植株到农田升尺度过程
4.3.3 涡度相关系统与茎流计及 LCpro+升尺度结果对比
4.4 膜下滴灌蒸散发成分划分及误差分析
4.4.1 蒸散发成分划分
4.4.2 误差分析
4.5 小结
第5章 基于深层水分交换量的农田水盐动态关系
5.1 膜下滴灌农田蒸散发季节和年际变化特征
5.1.1 实验设置及分析方法
5.1.2 蒸散发的季节和年际变化特征
5.2 膜下滴灌农田水量平衡及深层水分交换量
5.2.1 实验设置及分析方法
5.2.2 出苗期
5.2.3 滴灌期
5.2.4 收获期
5.2.5 非生育期
5.3 膜下滴灌农田地下水动态
5.3.1 实验设置及分析方法
5.3.2 地下水季节动态
5.3.3 全年水量平衡及地下水动态
5.4 膜下滴灌农田水盐动态关系
5.5 小结
第6章 灌溉方式转变后绿洲农业的可持续发展
6.1 漫灌农田水盐变化特征
6.1.1 实验设置及分析方法
6.1.2 土壤水盐变化特征
6.2 漫灌与膜下滴灌农田土壤盐分变化及作物响应
6.2.1 实验设置及分析方法
6.2.2 土壤盐分变化及淋洗深度对比
6.2.3 作物响应及水分利用效率
6.3 灌溉发展条件下绿洲水文生态演变及效率悖论
6.3.1 自然阶段：有限的人类活动影响
6.3.2 开发阶段：盐碱化和生态退化
6.3.3 平衡阶段：地下水位的控制及效率悖论
6.4 节水灌溉条件下绿洲农业的可持续发展
第7章 总结与展望
7.1 主要研究成果
7.2 主要创新点
7.3 不足及展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3012157
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 膜下滴灌土壤水盐运移规律
1.2.2 蒸散发观测及尺度转换模型
1.2.3 绿洲农田水盐平衡及农业可持续发展
1.2.4 研究中存在的主要问题
1.3 研究思路和主要内容
第2章 新疆库尔勒绿洲典型膜下滴灌农田水盐综合观测
2.1 开都孔雀河流域概况及水文特征
2.2 实验站概况及总体设置
2.3 观测仪器及数据采集
2.4 不同蒸散发测量仪器原理及计算方法
2.4.1 农田尺度：涡度相关系统
2.4.2 植株尺度：茎流计
2.4.3 叶片尺度：光合作用仪
2.5 涡度相关系统能量闭合度
第3章 膜下滴灌土壤盐分年内和多年的分布与累积
3.1 膜下滴灌生育期土壤盐分变化特征
3.1.1 实验设置及分析方法
3.1.2 总体变化趋势
3.1.3 分层变化规律
3.1.4 水平向分布特征
3.1.5 盐分与土壤粒径关系
3.2 非生育期土壤盐分淋洗运移规律
3.2.1 实验设置及分析方法
3.2.2 冬春灌的淋洗效果
3.2.3 非生育期土壤水盐运移过程
3.3 膜下滴灌土壤盐分多年动态
3.3.1 实验设置及分析方法
3.3.2 根区盐分多年变化监测
3.3.3 膜下滴灌土壤盐分多年动态
3.4 小结
第4章 农田不同空间尺度蒸散发观测的升尺度模型
4.1 蒸散发观测及升尺度模型
4.1.1 实验设置及分析方法
4.1.2 叶片到植株升尺度模型
4.1.3 植株到农田升尺度模型
4.2 植株尺度对比验证
4.2.1 叶片尺度蒸腾的变异性分析
4.2.2 叶片到植株升尺度过程
4.2.3 茎流计与 LCpro+升尺度结果对比
4.3 农田尺度对比验证
4.3.1 植株尺度蒸腾的变异性分析
4.3.2 植株到农田升尺度过程
4.3.3 涡度相关系统与茎流计及 LCpro+升尺度结果对比
4.4 膜下滴灌蒸散发成分划分及误差分析
4.4.1 蒸散发成分划分
4.4.2 误差分析
4.5 小结
第5章 基于深层水分交换量的农田水盐动态关系
5.1 膜下滴灌农田蒸散发季节和年际变化特征
5.1.1 实验设置及分析方法
5.1.2 蒸散发的季节和年际变化特征
5.2 膜下滴灌农田水量平衡及深层水分交换量
5.2.1 实验设置及分析方法
5.2.2 出苗期
5.2.3 滴灌期
5.2.4 收获期
5.2.5 非生育期
5.3 膜下滴灌农田地下水动态
5.3.1 实验设置及分析方法
5.3.2 地下水季节动态
5.3.3 全年水量平衡及地下水动态
5.4 膜下滴灌农田水盐动态关系
5.5 小结
第6章 灌溉方式转变后绿洲农业的可持续发展
6.1 漫灌农田水盐变化特征
6.1.1 实验设置及分析方法
6.1.2 土壤水盐变化特征
6.2 漫灌与膜下滴灌农田土壤盐分变化及作物响应
6.2.1 实验设置及分析方法
6.2.2 土壤盐分变化及淋洗深度对比
6.2.3 作物响应及水分利用效率
6.3 灌溉发展条件下绿洲水文生态演变及效率悖论
6.3.1 自然阶段：有限的人类活动影响
6.3.2 开发阶段：盐碱化和生态退化
6.3.3 平衡阶段：地下水位的控制及效率悖论
6.4 节水灌溉条件下绿洲农业的可持续发展
第7章 总结与展望
7.1 主要研究成果
7.2 主要创新点
7.3 不足及展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3012157
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3012157.html
