集雨节水灌溉工程促进生态农业发展

集雨节水灌溉工程促进生态农业发展

一、集雨节水灌溉工程促进生态农业的发展(论文文献综述)

刘婧然[1](2021)在《青椒集雨调亏滴灌智能需水感知与节水灌溉决策研究》文中提出近年来,随着经济的发展,水资源短缺问题日益突出。灌溉用水约占全球水资源量的70%,发展智慧农业,进行作物需水量预测,实现智能灌溉,对节约用水,解决水资源短缺问题尤为重要。本文以河北工程大学精准灌溉试验场(原址)为试验地点,以青椒为试验对象,在2014~2018年进行了覆盖集雨调亏滴灌(MFR-RDI)和传统平作充分灌溉试验。搜集历年土壤、气象、作物的相关数据,针对适宜的节水灌溉方式,以作物需水量预测模型为基础,建立节水灌溉决策系统为目标,综合运用农水、人工智能及物联网等多学科技术,对区域农业智能需水感知与灌溉决策系统相关问题进行研究。选取MFR-RDI种植模式下灌溉水利用效率(IWUE)最高的种植方式进行了青椒需水量智能预测,并以此为基础,建立了灌溉决策系统,最后搭建了决策系统平台,该研究成果对邯郸地区青椒种植的节水灌溉具有重要的指导意义。本文主要研究内容及成果如下:(1)将覆盖集雨技术与调亏滴灌技术相结合,通过田间试验,收集试验数据,进行统计分析,得出在充分灌溉条件下,覆盖集雨滴灌比传统平作可以显着提高青椒果实的产量、Vc含量以及IWUE。在覆盖集雨滴灌种植中,调亏灌溉比充分灌溉(CK1R)可以显着提高果实Vc含量。其中,结果后期重度调亏处理(T8R)的IWUE在2014~2018年均为最高,并且该处理在2015~2018年与CK1R的青椒产量差异不显着,果实Vc含量较高。因此以IWUE最高的T8R得到的试验数据为基础,建立灌溉决策系统,最大限度地节约灌溉用水。(2)构建了由遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)、GA优化的Elman神经网络、思维进化算法(MEA)优化的Elman神经网络的青椒需水量智能预测模型。结果表明,在相同的输入因素下,GA-Elman神经网络的预测结果优于GA-SVM,MEA-Elman的模型性能优于GA-Elman。在模型输入因素中引入冠层温度能够提高所构建的优化人工智能预测模型精度。此外,在作物不同的生育阶段选择不同的输入因素来进行作物需水量预测,可以使预测模型的精度进一步提高,该预测模型的均方根误差(RMSE),平均绝对误差(MAE),纳什-萨克利夫系数(NS)值分别为0.359 mm/d,0.294 mm/d,0.941。(3)基于青椒需水量智能预测模型,构建了深度学习(DNN)的灌溉决策系统。以作物因素、气象因素、土壤因素作为模型的输入因素,以灌溉水量作为模型的输出。用2014~2017年的数据作为模型的训练数据,2018年的数据作为测试数据,最佳DNN灌溉决策系统的隐含层包括4层,各隐含层神经元个数分别为:32、16、8、4。系统的激活函数采用“Re LU”,优化函数为“adam”,该决策系统可得到MFR-RDI种植模式下T8R的灌溉制度。与利用水量平衡方程计算的实际值相比,该决策模型的RMSE,MAE,NS以及节水率分别为:0.898 mm,0.257 mm,0.758,1.3%。在2018年,使用该系统进行灌溉的青椒产量为12886.2 kg·hm-2,Vc含量为51.1 mg·100g,IWUE为32.6kg·hm-2·mm-1,与CK1R相比,其节水率约为26.4%。(4)搭建了基于Lo Ra技术的作物智能需水感知的灌溉决策系统平台。平台实现了农业气象、土壤墒情等数据的监测以及灌溉决策功能。

高雪纯[2](2021)在《不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米产量及水分利用效率的影响》文中研究指明我国西北半湿润易旱区农业水资源较为短缺,农业用水效率较为低下。为了在保证种植密度和作物产量的基础上,进一步提高自然降水利用率和作物水分利用效率,本研究以关中灌溉农区夏玉米为研究对象,于2019年和2020年夏玉米生长季在西北农林科技大学斗口小麦-玉米综合试验示范站以郑单958为试验材料,设置两个种植密度(L:6万株hm-2;H:7.5万株hm-2)为主区因素,两种种植方式(R:沟垄集雨覆膜种植;F:传统平作种植)和两种灌溉方式(S:测墒补灌;f:传统灌溉)随机排列,为副区因素。探讨不同密度下沟垄集雨和测墒补灌技术对夏玉米农田土壤水分动态、耗水特性、作物群体生长、产量及其构成因素、水分利用效率及经济效益的影响,取得如下研究结果:(1)在同一密度下,灌水前RS较FS和Ff处理显着增加0-80cm土层土壤含水量和土壤贮水量,而与Rf处理差异不显着,大喇叭口期灌水后,在生育后期(抽雄期-成熟期)80-200cm土层RS处理的土壤含水量较Rf、FS和Ff处理差异不显着,且RS处理的总耗水量和土壤贮水消耗量均显着低于Rf、FS和Ff处理;在同一种植方式和灌溉方式下,H处理下0-200cm土层土壤含水量显着低于L处理,此外,无论是在在平水年和丰水年,低、高两个密度对夏玉米全生育期耗水量没有显着影响。因此,RS处理在提高土壤含水量和降低总耗水量上效果较好,不同密度对作物水分利用效率影响不大。(2)在同一密度下,RS处理较FS和Ff处理可显着提高夏玉米叶面积指数和地上部干物质积累量,且较Rf差异不显着,同时,前者在平水年(2019)的差异较丰水年(2020)更加明显;在同一种植方式和灌溉方式下,H处理的叶面积指数和地上部干物质积累量显着高于L处理。因此,RS和Rf处理有利于提高夏玉米叶面积指数和地上部干物质积累量,且结合H处理效果更佳。(3)在同一密度下,RS处理的产量和产量构成因素显着高于FS和Ff处理,且较Rf差异不显着,该规律在平水年(2019)较丰水年(2020)更加明显,同时在平水年产量的增加主要是因为穗粒数的增加,而在丰水年产量的增加主要是因为百粒重的增加;在同一种植方式和灌溉方式下,H处理较L处理能显着提高籽粒产量(11.80-34.11%),同时能够提高行粒数和穗粒数。因此,RS和Rf处理在提高产量和产量构成因素上效果较好,且结合H处理效果更佳。(4)在同一密度下,RS处理较Rf、FS和Ff处理可显着提高夏玉米水分利用效率,平均提高28.80%、21.53%和32.76%;与RS和Rf处理相比,FS和Ff处理的降水利用效率较低,且该规律在平水年(2019)更加明显;在不同降水年份中,RS处理的灌水利用效率平均为Rf、FS和Ff处理的3.18、1.23和3.26倍;在同一种植方式和灌溉方式下,H处理下各处理的水分利用效率均高于L处理,H处理下RS处理的水分利用效率显着高于Rf、FS和Ff处理。因此,在水分利用效率、降水利用效率和灌水利用效率上,RS处理效果较好,且结合H处理结合表现最佳。(5)对于不同降水年份,丰水年(2020)降水较多,灌水次数和数量大幅降低,总投入净收益和产投比较平水年(2019)显着提高;在同一密度下,RS和Rf处理的总收入较FS和Ff处理增加0.11-0.52万元hm-2,且产投比和净收益均显着高于FS和Ff处理;RS处理的净收益与Rf处理差异不显着,但Rf处理的灌水量为RS处理的三倍左右,虽然经济效益相同,但前者更利于节约水资源;在同一种植方式和灌溉方式下,H处理的产投比和净收益显高于L处理(19.28%-73.53%)。2019-2020年的净收入数据表明,H处理下RS处理分别为1.07万元hm-2和1.77万元hm-2,均高于当年其他处理,经济效益表现最佳。综上所述,在7.5万株hm-2的种植密度下,沟垄集雨种植技术结合测墒补灌技术能改善土壤水分状况、促进夏玉米生长发育、显着提升夏玉米籽粒产量,在大幅减少灌溉量的同时提高作物水分利用效率和经济效益,可以作为中国西北半湿润易旱区节水增产、高产高效的栽培种植技术。

严晓群[3](2021)在《不同垄沟结构集雨种植对冬小麦农田土壤水温和产量的影响研究》文中认为垄沟集雨种植技术可以将无效降雨转化为有效降雨,改善作物水分供应状况,从而增加作物产量和水分利用效率,该技术及其一些衍生模式被广泛应用于干旱半干旱地区。虽然该种植模式在半湿润易旱区应用较少,但是,关于将该技术及其优化模式用于灌区,在有效收集雨水的基础上节约灌水资源,从而进行节本增效生产的研究及相关成果和观点却已有不少。那么,在关中半湿润易旱区,集雨种植模式能否为麦玉复种系统季节性缺水问题的解决提供有效支撑?目前尚无定论。在该种植模式下,改变垄沟结构对土壤水热、作物的生长发育以及产量的影响机制也不清楚。针对以上问题,本研究于2018-2020年在陕西杨凌西北农林科技大学试验站进行,以麦玉复种系统中的冬小麦为研究对象,以传统平作种植为对照(CK),在集雨种植模式下设置了三种不同垄沟结构,即垄:沟=40 cm:40 cm(G40)、垄:沟=40 cm:60 cm(G60)和垄:沟=40 cm:80 cm(G80),共四个处理。重点研究不同垄沟结构集雨种植模式下,麦玉复种系统冬小麦农田的土壤水温效应和作物产量形成特征,试验主要结果如下:(1)集雨种植能有效改善土壤表层水分状况。在两年试验中,集雨处理G40和G60均提高冬小麦全生育期0-80 cm土层的土壤含水量,集雨处理G80提高冬小麦全生育期0-20 cm土层的土壤含水量。集雨种植在小麦生长后期加强对深层土壤水分的利用,三个集雨处理在冬小麦成熟期140-200 cm土层的含水量均低于平作处理。随种植沟的宽度增加,集雨种植的集雨能力减弱耗水能力加强,两年试验结束后,与平作相比,G40和G60增加0-200 cm土层的土壤贮水量,具有一定的增墒效应,G80减少0-200 cm土层的土壤贮水量。(2)集雨种植在冬小麦生长前期具有增温效应,随小麦生育进程推进,增温效果逐渐减弱。从播种到返青期,集雨处理G40、G60和G80在10 cm土层两年分别平均增温0.88℃、1.20℃和1.42℃,在20 cm土层两年分别平均增温0.71℃、0.88℃和1.02℃,随种植沟宽度的增加增温效果加强。与平作相比,集雨种植还能有效减缓小麦生长前期的土壤温度日变化幅度,在增温的同时具有良好的保温效果。(3)在平水年(2018-2019),集雨种植能有效促进小麦群体生长,G40、G60和G80成熟期的群体干物质积累量分别较CK显着增加95.27%、78.91%和93.91%,最大叶面积指数分别显着增加97.86%、72.95%和88.61%;在丰水年(2019-2020),由于种植面积减少导致群体较小,各集雨处理的群体干物质积累量和最大叶面积指数较平作处理有所下降。但是,集雨种植在两年均能显着增加小麦株高,且平水年的增幅大于丰水年,两年均以G40最高。(4)在平水年,集雨种植显着促进作物生长,加强对养分的吸收利用,各集雨处理的茎叶、籽粒和整株的氮磷钾吸收量均显着高于平作处理,其中以G40最高;冬小麦收获后,各集雨处理0-40 cm土层的土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量较平作均有不同程度地降低。在丰水年,与平作相比,集雨种植的群体较小,各集雨处理的氮磷钾吸收总量略低于平作处理;冬小麦收获后,各集雨处理与平作相比提高0-60 cm土层的土壤有机质、全钾、速效磷和速效钾含量。(5)在平水年,集雨种植显着增加冬小麦穗数、穗粒数和千粒重,集雨处理G40、G60和G80的产量分别较CK显着增加112.10%、83.67%和103.86%,水分利用效率分别显着增加118.43%、74.32%和94.51%,节水增产效应显着。在丰水年,集雨种植较平作具有一定的减产效应,因单位面积穗数显着下降,集雨处理G40、G60和G80的产量分别较CK减少8.23%、5.88%和6.40%,但水分利用效率仍高于CK,分别增加3.18%、3.48%和1.84%。对两年试验结果综合分析认为,在关中半湿润易旱区,集雨种植能有效改善土壤水温状况,活化土壤养分,加强作物对养分的吸收利用,促进作物生长发育,从而增加冬小麦产量和水分利用效率,其中以垄沟结构为垄宽40 cm沟宽40 cm的集雨种植模式的节水增产效果最好。

徐悦悦[4](2020)在《少免灌条件下冬小麦田温室气体排放对水分调控的响应》文中提出温室气体(CO2、CH4和N2O)大量排放是全球气候变暖及其引起的一系列环境问题的主要原因。其中农业生产活动是温室气体的第二大来源,约占全球人为排放的13.5%,且在不断增加。近年来,少免灌技术作为一种新的节水高效灌溉技术以其显着的增温保墒作用在水资源紧缺的干旱和半干旱地区中被广泛采用。值得关注的是,少免灌技术在提高作物产量的同时,土壤水热的改变和地膜的使用总是影响着温室气体的排放。为探明沟垄集雨条件下少免灌对冬小麦田土壤呼吸效应和土壤N2O排放特征及其影响机理、温室气体排放规律及综合增温潜势(Global warming potential,GWP)的影响,本研究于2017.10-2018.06和2018.10-2019.06年间在冬小麦生育期设置了三种降雨年型(丰水年P1:275mm,平水年P2:200mm,欠水年P3:125 mm)和4个补灌量(150、75、37.5和0 mm)水平,并以传统畦灌(TF)为对照,对少免灌(RF)条件下农田N2O、CO2、CH4排放特征及其影响因子、综合增温潜势以及气体排放强度(greenhouse gas emission intensity,GHGI)进行研究。主要研究结果如下:(1)在冬小麦生育期275 mm雨量下,少免灌和传统畦灌比较,同一补灌量处理间的土壤呼吸速率差异不显着。在200、125 mm雨量下,同一补灌量处理的少免灌较传统畦灌的土壤呼吸速率分别提高了12.59%-27.69%、2.16%-22.20%。通径分析结果表明,土壤温度对土壤呼吸速率的影响大于土壤含水量。在降雨量为275、200和125 mm的降雨年型下,少免灌的农田水温对土壤呼吸的决定系数小于传统畦灌,随着降雨量及补灌量的降低,其决定系数呈现提高的趋势。(2)少免灌可增加冬小麦田0-20和20-40 cm土层土壤微生物呼吸强度。在冬小麦生育期275 mm降雨条件下,在0-20和20-40 cm土层,同一补灌量下少免灌较传统畦灌处理冬小麦全生育期平均土壤微生物呼吸强度分别增加了2.47%-21.67%和3.28%-7.10%,其中只有不进行补灌的处理在表层达到显着性差异。在200和125 mm降雨条件下,在0-40 cm土层,当补灌量≥75 mm时,与传统畦灌相比,少免灌处理的土壤微生物呼吸分别增加了2.29%-14.29%(补灌量为150 mm的处理)和3.25%-16.67%(补灌量为75 mm的处理),处理间均未达到显着差异。当补灌量<75mm时,少免灌处理的土壤微生物呼吸较传统畦灌分别增加了4.08%-34.62%(补灌量为37.5 mm的处理)和7.90%-36.00%(补灌量为0 mm的处理),在冬小麦生育后期达到显着性差异。(3)在冬小麦生育期275 mm雨量下,在同一生育时期,少免灌处理的N2O排放通量较传统畦灌显着降低了21.62%-30.72%(P<0.001),土壤水分含量增加了6.26%-8.82%(P>0.05),硝态氮含量降低了1.71%-16.24%(P>0.05),反硝化酶含量增加了0.2%-24.16%。而在200和125mm降雨量下,少免灌处理的N2O排放通量较传统畦灌分别增加了3.66%-12.46%和6.08%-15.57%(P>0.05),土壤水分含量分别增加了6.13%-11.49%和8.05%-13.88%,土壤硝态氮含量分别降低了11.0%-21.42%和19.93%-34.44%,反硝化酶含量分别增加了0.01%-24.08%和3.40%-12.73%。主成分分析结果显示,在少免灌处理中,影响N2O排放的主要因素为土壤水分含量和土壤速效氮含量,二者可解释N2O排放通量的94.37%;而在传统畦灌中,影响其排放的主要因素是土壤水分含量和反硝化酶含量,二者可解释N2O排放通量的85.81%。(4)在冬小麦生育期275 mm雨量下,补灌量相同时,少免灌较传统畦灌N2O排放通量降低了3.30%-23.78%,CO2排放通量增加了5.93%-6.45%,GHGI显着降低了5.01%-23.72%(P<0.05)。在200和125 mm降雨条件下,与传统畦灌相比,同一补灌水平下,少免灌处理的N2O排放通量分别增加了4.18%-10.8%和5.05%-13.53%,CO2排放通量分别增加了7.83%-13.72%和17.49%-32.46%,GHGI分别显着(P<0.05)降低了25.57%-35.35%和6.22%-30.20%。在这三种降雨量下,冬小麦田对CH4的吸收均随着补灌量的减少呈现增强的趋势。综上所述,在冬小麦生育期多雨条件下,与传统畦灌相比,采用少免灌补灌75mm水量节水增产效果显着,且可降低温室气体排放强度。在冬小麦生育期降雨正常条件下,少免灌补灌150 mm和畦灌相比在获得高产的同时可不显着增加温室气体排放强度,补灌75 mm可在节水增产的同时降低温室气体排放强度。在冬小麦生育期降雨较少的情况下,少免灌补灌150 mm可保证作物产量,但同时也增加了温室气体排放强度。研究结果对预测未来气候变化条件下CO2和N2O的排放趋势并制定相应的农田水分管理减排措施具有重要意义。同时可在节水的前提下,为农田温室气体减排和建立作物高产体系提供理论依据。

张文慧[5](2020)在《基于节水型绿地营建的郊野公园规划设计研究 ——以潍坊市大于河郊野公园为例》文中研究说明随着人口的增长以及城市化进程的加快使得水资源消耗不断增加,水资源短缺现象日益严重,一系列水问题也随之而来,成为未来可持续发展的巨大桎梏。与此同时,人们的游憩需求以及“回归自然”的渴望日益增长,城市生态环境急需改造与保护。基于以上背景所带来的一系列社会、生态与人文问题,对国内外郊野公园及节水型绿地相关理论及实践进行研究,总结归纳可借鉴理念和现我国郊野公园规划建设存在的问题,探索节水型郊野公园规划设计方法。在相关研究的基础上,以山东省潍坊大于河郊野公园规划设计为例,打造以低强度开发为基础,低耗水景观打造为核心,游客功能需求为导向,多元郊野风光展示为特色,打造集生态涵养、体验科普、休闲游憩为一体的郊野公园。在保护为主、适当开发的原则下,利用GIS技术对场地内各类地理人文数据进行整理分析,充分利用现状汇水条件及当地的自然降雨特征,对自然降水进行有效的收集利用,实现“景观用水零输入”。结合节水型植物、乡土树种以及各类集雨工程措施的运用,高效配置利用水资源。在满足生态节约的规划设计原则下,通过问卷调查的方式收集了解各类人群的多样性使用需求,针对性的规划设计各类景观及活动功能,在集约的基础上最大程度满足居民的游憩需求。节水型郊野公园的高度集约性建设在保留郊野地带的景观特色、利用乡土植物、环保材料以及低密度的人工景观打造近自然式郊野景观,带来不同于城市绿地的野趣体验的同时,对我国城市可持续建设发展具有重要的参考价值。

吴清林[6](2020)在《石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式》文中进行了进一步梳理中国南方喀斯特地区降雨丰富,特殊的喀斯特地质地貌导致干旱发生率较高。同时,水土流失具有特殊性,兼具地表流失和地下漏失的双重性,在成土速率很低的背景下,水土流失显得异常严重,地表无植被或无土覆盖而呈现出石漠化景观。石漠化治理关键问题在于治理水土流失,而水力作用是水土流失最重要的影响因子。喀斯特地区混农林业是节水增值产业,符合发展生态衍生产业治理石漠化的需求,其中“五水”赋存转化机理及其高效利用研究,可以揭示混农林因地因时合理配置的规律,为水资源高效利用模式提供理论依据。我们根据混农林配置节水、节水耕作及水资源高效利用等多学科交叉理论,2016-2020年在代表南方喀斯特不同地貌结构与石漠化环境的毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江和施秉喀斯特研究区,通过15个径流小区35场侵蚀性降雨监测,对26个农艺节水样地和18个工程节水样地共采集了1810个土样并进行实验室物理属性分析,以及1080次土壤蒸发监测、21种植物的浸水试验、21种作物共592次的蒸腾速率监测,结合气象站数据,利用统计分析和数学模型构建,对混农林地的降雨、地表水、土壤水、地下水和生物水的赋存转化机理和机制进行研究,构建模式、技术研发和应用示范及验证推广,为国家石漠化治理水资源高效利用和生态产业发展提供科技支撑。(1)探讨了不同等级石漠化“五水”赋存转化规律,阐明了混农林对水资源高效利用特征,揭示了不同石漠化环境混农林对水资源赋存效益的差异及气温、生物量、土壤水力特征参数等对“五水”赋存转化的影响。不同石漠化程度下可利用降水量与降雨量、陆面蒸发量与土壤蒸发量在研究区的分布呈耦合关系,可利用降水量在中-强度石漠化环境分布最低,土壤蒸发和陆面蒸发则是中强度石漠化最高。混农林在不同程度上都具有减少地表产流、降低蒸腾速率和抑制土壤蒸发的生态效益,混农林对地表产流的阻控、抑制土壤水分蒸发和增加地下水赋存、降低蒸腾速率等方面均表现为潜在-轻度石漠化环境的生态效益最好。水资源赋存效益最终是潜在-轻度石漠化>无-潜在石漠化>中强度石漠化。在“五水”转化中,地表水、地下水、生物水和土壤水相对于降水的贡献率分别为0.14-12.71%、9.43-30.20%、9.79-49.97%和40.72-82.58%。对比研究发现,潜在-轻度石漠化环境混农林系统水资源赋存效益最高,提高了水分利用效率。干旱胁迫有助于提高水分利用效率,中-强度石漠化环境受干旱胁迫的影响使得水分利用效率最高。干旱胁迫、气温、土壤水力特征、生物量等自然因子综合影响着“五水”资源的赋存转化,呈现出一定的规律性和差异性。对规律性和差异性的掌握有利于进一步揭示混农林节水保水机制,为发展节水增值生态衍生产业提供理论支撑。(2)探讨了农艺节水和工程节水策略下混农林业水资源赋存转化与水资源高效利用规律,揭示了不同措施下土壤水赋存转化特征、植物水抑蒸特征,得出了不同节水措施的抑蒸减蒸机制。秸秆覆盖增加了土壤表层肥力,以肥调水的机制增加了表层土壤含水量,中间层土壤含水量较低,说明作物根系主要分布在10-20cm土层。混农林地秸秆覆盖+保水剂、秸秆覆盖、保水剂、地膜覆盖措施与对照组相比,降低了土壤水分蒸发,增加了土壤水分含量,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。单一措施与复合措施相比,复合措施更能提高水资源赋存效益和水分利用效率。在干旱胁迫条件下,节水措施布设下的中-强度石漠化地区水分利用效率仍然最高。农艺措施和工程措施的布设,在不同程度上抑制了土壤蒸发、增加了土壤含水量,降低了土壤水向大气水的转化速率,降低了混农林的蒸腾速率,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。混农林系统通过节水保水措施后,减少了水资源的耗散,揭示了基于“五水”赋存转化的混农林抑蒸减蒸及水资源高效利用机制,证实了喀斯特地区混农林系统采用节水保水措施进行水资源高效利用的可行性。(3)根据“五水”赋存转化机理,结合混农林节水保水机制,构建了不同石漠化环境混农林水资源高效利用的毕节模式、花江模式和施秉模式,研发了共性关键技术,集成无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境水资源高效利用技术体系。根据混农林节水与水资源高效利用策略,在毕节撒拉溪构建了喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化环境水资源高效赋存与混农林节水增值模式,关岭-贞丰花江构建了喀斯特高原峡谷中-强度石漠化环境地表地下水有效转化与混农林节水保值模式,施秉构建了喀斯特山地峡谷无-潜在石漠化环境土壤-生物水高效赋存与混农林节水增值模式,分别简称“毕节模式”、“花江模式”和“施秉模式”。在模式中对现有技术进行总结,研发了混农林配置、地膜覆盖、屋顶集雨、地表-地下水联合调度、坡面集雨、生态水池、节水灌溉、矮化密植、林下养殖、生草覆盖等共性关键技术及技术体系,针对无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境,提出了水肥耦合、生草清耕覆盖保墒、瓶式根灌、硬化路面集雨、屋面集雨、地表地下水联合调度等技术集成。(4)混农林节水与水资源高效利用模式具较好的科学性和可操作性,应用示范成效较好,可起到示范引领作用,其中毕节模式、关岭-贞丰模式和施秉模式最适宜推广面积分别占南方8省区总面积的37.12%、20.52%和38.38%。2016年以来在对毕节撒拉溪、花江和施秉混农林与水资源利用现状的走访调查和实际调研基础上,结合前期项目的示范和研究成果,选取了三个研究区共6139hm2进行混农林节水与水资源高效利用示范,带动当地居民发展生态产业,具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。发展节水增值混农林业有利于修复已退化的石漠化环境、遏制水土流失、促进植被恢复并带动经济发展。结合GIS空间分析并对指标进行赋值,建立了降雨、气温、海拔、地貌类型、岩性、坡度、土层厚度、水土流失强度、土壤类型、人口密度、人均GDP等评价指标体系,对模式进行推广适宜性评价。结果显示毕节模式、花江模式和施秉模式在中国南方喀斯特8省(市、区)最适宜、较适宜、基本适宜、勉强适宜和不适宜的推广面积分别为74.33×104km2、225.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2,39.74×104km2、14.52×104km2、21.90×104km2、20.83×104km2、96.70×104km2,74.33×104km2、25.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2。

任冬雪[7](2020)在《冀西北寒旱区马铃薯田水分特征与节水生产效果研究》文中研究说明冀西北寒旱区为华北马铃薯的主产区,该地区气候冷凉,无霜期短,适宜马铃薯的生长。但区域农业生产条件差,降水较少,春季干旱多风高额蒸发、夏秋降水极不稳定,导致作物出苗保苗难,产量水平低,水分是该区域限制马铃薯生产的主要因素。华北是全国缺水最严重的地区之一,为保护地下水资源,必需减少农业灌溉用水,而只在马铃薯生长的关键期限量补水。探究区域马铃薯田土壤水分时空运动特征以及不同供水情景下的马铃薯耗水效果,是采取和创新农艺措施保蓄农田土壤水分,提高马铃薯水分利用效率的关键。本研究于2018~2019年在河北农业大学张北实验站进行,选用露地滴灌和膜下滴灌两种灌溉方式,以露地旱作栽培方式为对照,设置覆膜旱作、膜下滴灌补22.5mm、膜下滴灌补45mm、露地滴灌补45mm、露地滴灌补67.5(57.5mm)五个处理,通过比较不同处理间农田土壤水热动态变化,以及马铃薯生长动态、产量、水分利用效果等,明确不同处理间土壤水分时空变化特征和利用效果,为半干旱区马铃薯田水分高效利用技术的改进提供理论依据。本研究主要结果如下:1.马铃薯田主要供水层为0~80cm,块茎形成至膨大期为补水关键期覆膜旱作和补水处理与露地旱作对照的耗水量差异不显着,其土壤贮水变幅较露地旱作小。草甸栗钙土马铃薯田的主要供水层受降水年型影响,2018年0~40cm 土层是主要供水层,2019年0~80cm是主要供水层。2018年覆膜处理的耗水高峰在块茎形成期,露地处理的耗水高峰在块茎膨大期,2019年各处理的耗水高峰均在块茎形成期。块茎形成期为补水关键期。2.覆膜可提高农田土壤温度,补水降低农田土壤温度覆膜能明显提高生育前期、后期马铃薯田的土壤温度,对马铃薯生育中期影响较小;与露地旱作相比,覆膜可使农田土壤温度提高-0.12℃~3.14℃;露地补水后土壤温度较旱作降低0.01~4.20℃;膜下滴灌处理补水后与覆膜的土壤日均温无差异。3.覆膜和补水对马铃薯生长有明显的促进作用覆膜旱作能明显地增加马铃薯整个生育期的叶面积指数,促进苗期的株高增长。覆膜旱作的叶面积指数较露地旱作提高1.13%~75.16%;株高在出苗期较露地旱作提高6.17%~35.43%,在块茎形成期以后,覆膜的株高始终低于露地旱作处理。补水明显增加马铃薯的株高、主茎粗、叶面积指数。2018年各处理补水后株高、主茎粗、叶面积指数较旱作分别增加0.18%~24.34%、-8.33%~19.28%、5.69%~128.05%。2019年前期降水较多,补水对植株生长无明显作用,株高、主茎粗和叶面积指数较旱作分别提高-3.60%~27.58%、-6.82%~21.23%和-14.64%~173.45%。4.覆膜和补水可提高马铃薯产量和大薯率覆膜旱作较露地旱作增产13.71%~76.44%;露地补水和膜下补水较露地旱作增产38.07%~90.39%和28.34%~123.47%。覆膜和补水能增加马铃薯的大薯率,对商品薯的影响不明显,2018年覆膜旱作大薯率较露地旱作提高106.25%,露地补水和膜下补水大薯率较露地旱作增加138.02%~194.86%和186.60%~191.23%。2019年露地补水大薯率较露地旱作极显着增加7.45%~9.63%。若马铃薯块茎形成阶段遭遇干旱,覆膜和补水措施增产效果显着,若块茎形成期降水充沛,覆膜和补水措施增产幅度较小。5.覆膜和补水显着提高马铃薯水分利用效率覆膜旱作马铃薯的水分利用效率、降水生产效率较露地旱作极显着提高,分别达22.17%~83.33%、13.71%~76.46%。露地补水和膜下补水的水分利用效率较露地旱作提高27.73%~80.61%和27.97%~122.51%。补水处理之间的灌水利用率相比较,随着补水量的增加,灌水利用效率逐渐降低。4个处理的灌溉效益相比,膜下滴灌补22.5mm处理最高,膜下滴灌补45mm处理最低。综上所述,冀西北寒旱区草甸栗钙土马铃薯田的供水层受降水年型影响,主要为0~80cm 土层;覆膜马铃薯补水关键期为块茎形成期,露地马铃薯补水关键期为块茎膨大期。覆膜和补水均能提高马铃薯的产量和水分利用效率,覆膜能提高马铃薯的降水生产效率;马铃薯的灌水利用效率随补水量的增加呈下降趋势。4个补水处理相比,膜下滴灌补22.5mm产量和水分利用效率最高,灌溉效益最高。在马铃薯块茎形成期,膜下补水22.5mm可成为冀西北寒旱区马铃薯田限量补水的最优补灌方案。

钟哲[8](2020)在《旱地双垄地布覆盖条件下土壤水分动态及水分利用效率研究》文中研究指明覆垄沟植技术已广泛应用于雨养农业中,但传统地膜覆盖易导致碎片化和土壤污染,为了探明一种可替代材料的可行性,在甘肃省定西市水土保持科学研究所安家沟流域气象园外开展了旱地双垄不同材料覆盖条件下土壤水分变化动态及水分利用效率研究试验。试验设有防草地布+地膜覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和裸地起垄(CK)三种处理,分析了不同覆垄措施对土壤水分变化、作物产量以及水分利用效率的影响,探讨了防草地布替代塑料地膜覆垄在生态环保、经济效益等方面的可行性,得出以下几个主要结论:(1)表层5 cm土层土壤水分日变化呈复杂波形,受不同覆垄处理和季节性天气变化的影响显着;0~20 cm土层土壤储水量日变化幅度为夏季最大(平均1.20 mm/d),春季次之(1.03 mm/d),秋季最小(0.79 mm/d),各处理全年水分净收获总量为DB最大(24.9 mm),MB略低(21.5 mm),CK最小(11.4 mm)。(2)0~20 cm土层的水分年变化主要受降雨、露水和蒸发强度的影响,表现为春冬干、夏秋湿的特点,在11月至翌年2月期间MB和DB覆垄处理土壤水分净损失量要高于CK裸地垄,而在5~9月份覆垄处理土壤储水净增量为DB最大(36.35 mm),MB次之(30.73mm),CK最小(16.3 mm);此外MB和DB覆垄能明显加快雨露叠加,增加垄沟处的土壤储水量,而CK条件下叠加效应弱,且深层土壤对降雨不敏感,具有滞后性,但随着连续降雨的发生,表层土壤储水量加大,这种滞后性逐渐减弱。(3)在马铃薯整个生育期,MB覆盖可以有效地提高0~30 cm各土层的土壤水分含量,在5、15、30 cm土层的平均土壤含水率较CK处理分别提高了16.2%、39.5%、25.7%,并且相较于DB覆盖,MB覆盖更能补给深层土壤的水分含量,保水作用更加显着,有利于改善作物水分供应情况,促进马铃薯的生长发育。(4)MB覆垄处理下马铃薯的出苗率、株高、单株产量和小区产量均明显高于CK处理,MB处理的折合产量最高为29855 kg/hm2较CK处理增产40.1%,DB处理的折合产量为23290kg/hm2较CK处理增产9.3%;覆垄处理能一定程度地影响马铃薯的水分利用效率,其中MB覆垄处理下的水分利用效率最高为63.37 kg·mm-1·hm-2,DB次之为51.90 kg·mm-1·hm-2,CK最低为51.61 kg·mm-1·hm-2,相较于CK处理,MB和DB的水分利用效率分别增加了22.8%、0.6%。同时,沟垄集雨种植模式的节水增产效果要高于传统种植模式,而不同覆垄措施的节水增产效果有所差异,MB、DB和CK三种处理下的节水率分别为26.9%、11.1%和9.8%,增产率分别为36.8%、12.5%和11.0%,其中MB覆垄处理的节水增产效果最为显着,单位马铃薯的生产节水量和增产量分别达到了0.058 m3/kg、1.71 kg/m3。(5)防草地布+地膜覆垄措施能有效提高土壤储水量、作物产量以及水分利用效率,在节水增产方面具有很好的效果,并相较于普通地膜,防草地布具有使用年限长、韧性强、环境污染小、渗水性好、多年使用成本低等特点,因此使用防草地布+地膜替代普通地膜覆垄能大大减少残膜对耕地的污染,符合旱区生态农业可持续发展方向。

李一春[9](2020)在《西北地区光伏板矩阵集雨自动灌溉系统研发与实证分析 ——以红寺堡光伏电站为例》文中指出近些年,我国光伏行业受欧美“双反”政策影响使其陷入困境,现阶段需求促使其自主增加附加产业,将光伏发电与其他产业相结合的发展模式是解决光伏行业陷入困境的有效方法。鉴于西北地区光伏板架设占据大面积的土地资源,适宜与种植业相结合的发展模式,且雨水是唯一可直接利用的水资源,本研究以红寺堡光伏电站为例,将光伏板矩阵作为集雨面设计了集雨利用系统,并结合自动灌溉控制系统对光伏板下种植的枸杞进行精准灌溉,实现水土资源高效利用。(1)集雨利用系统的构建以光伏板矩阵为集雨面并配以精准灌溉系统形成了一套集雨利用系统。通过模拟降雨试验和实际观测实验结果表明,光伏板矩阵集雨系统的集流效率均超过90%,并基于红寺堡历史降水数据,分析了丰水年、平水年和欠水年可能集蓄的雨水量,为灌溉用水量的可实现潜力进行了定量分析。同时,对收集的雨水进行水质检测,结果表明水质指标均符合农田灌溉水质标准。(2)精准灌溉系统的实施在研究区光伏板下的砾石覆盖样地、红黏土样地和荒漠灰钙土样开展枸杞种植试验。本次研究采用艾美克GG-002D-3G自动灌溉控制系统,在田间实测的基础上对灌溉系统进行土壤含水率上、下限等参数设置,TDR土壤水分传感器将实时监测的土壤水分信息通过无线网络上传至灌溉决策系统,系统根据决策信息下达灌溉命令,实现自动灌溉。(3)光伏板矩阵集雨自动灌溉系统应用效果分析田间微灌种植试验实测枸杞生育期内的灌溉量均小于公式法计算的枸杞生育期内的理论灌溉定额,且均小于红寺堡地区种植枸杞的微灌灌溉定额。根据枸杞生育期内实测的灌溉量,砾石覆盖样地的灌溉量最小,荒漠灰钙土样地的灌溉量最大,并结合分析研究区30年降雨情景的基础上,在丰水年、平水年和欠水年中集蓄的雨水在砾石覆盖样地的灌溉面积最大、荒漠灰钙土样地的灌溉面积最小。通过光伏板矩阵集雨自动灌溉系统进行灌溉可满足当地适当面积的灌溉需求,基于“以水定地”原则可适当扩大灌溉面积。不同样地产生的节水效益和经济效益累积达245元·亩-1以上。对枸杞长势指标进行观测,砾石覆盖样地种植枸杞的株高、冠幅和地径生长速率等生长指标为最好。(4)问题探析及对策种植初期枸杞成活率较低,随月份增加枸杞成活率逐渐升高。通过土壤温度测定发现,移栽初期由于所有样地土壤温度过低导致枸杞成活率较低,因此移栽时间应适当晚移或采取农业措施增高土壤温度。但种植前后,土壤养分含量极低,有机质、全磷等指标没有明显增加趋势甚至全氮呈降低趋势,后期应当因地制宜采取土壤改良措施,培肥地力。

丁广[10](2020)在《宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究》文中提出在黄土高原地区,水分是植物生长最主要的限制因素,生态系统中的水分主要来自天然降水输入土壤的水分。由于气候条件限制和水土流失、干旱缺水等水资源问题,导致该地区自然降水利用率低,水资源浪费严重。为探究宁南山区红梅杏经济林在应用降雨集流渗灌系统后对雨水的截留与收集能力、分配特征;自然降水通过该系统在红梅杏根系的入渗特征以及确定红梅杏在应用降雨集流渗灌系统后的有效降雨量。以宁夏固原市原州区红梅杏林地为研究对象,采用对比观测的方法,以天然降雨和人工模拟降雨相结合的方式,分析原州区小降雨特征,以此为基础设计野外试验,在野外实地开展对红梅杏降雨集流渗灌过程的试验与模拟。研究取得以下主要结果:(1)固原市原州区近60年的降雨年际变化整体呈现出增加的趋势。该地区小降雨居多,0~16mm降雨总量在年降雨总量中占比较大,平均占比为58.53%。0~16mm各阶段的降雨量变化趋势有增有减。0~4mm、4~8mm以及12~16mm的降雨量呈现出增加的趋势,仅8~12mm的降雨量呈现出减少的趋势。且0~4mm和4~8mm的降雨量的增加趋势比12~16mm的降雨量增加趋势更加大。(2)试验观测期间天然降雨集中在小降雨区间,5mm以下降雨占比83.3%。研究中采用的人工模拟降雨方式同天降降雨相比,相似系数为0.91,人工模拟降雨结果略高,但仍具有较高的相似性、适用性。在人工模拟降雨的条件下,降雨集流系统的集流量与降雨量成线性关系,集流量随着降雨量增加而增加。(3)试验期间共观测分析16场降雨,降雨总量为80.30mm,其中收集雨量为52.14mm,渗灌系统截留量为18.19mm,林冠截留量为9.97mm,分别占降雨总量的64.93%,22.65%和12.42%。平均渗灌系统集流率为61.29%,平均渗灌系统截留率为27.12%,平均林冠截留率为11.95%。从试验观测得到的拟合方程可以得出,集流量随着降雨量的增加而增大,集流量与降雨量有着显着的线性关系(R2=0.9955)。集流率随着降雨量的增加而逐渐增大,但是增大的趋势逐渐减小,集流率与降雨量存在对数关系(R2=0.6939)。小雨量级降雨的集雨率偏小且不稳定,随着雨量级的增加,集雨率成对数关系增加且较稳定。(4)入渗过程是从渗灌器底部出水口处开始,湿润锋主要推进方向呈沿水平线向下45°向外扩散湿润锋向下运移速率快于水平运移速率和向上运移速率。在理想状况下湿润体形态近似坛状。湿润体的体积随着降雨时间增加而逐渐增大,湿润体体积与降雨时间存在幂函数关系。在铺设渗灌系统情况下,四年生红梅杏的有效降雨量为16.22mm。

二、集雨节水灌溉工程促进生态农业的发展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、集雨节水灌溉工程促进生态农业的发展(论文提纲范文)

(1)青椒集雨调亏滴灌智能需水感知与节水灌溉决策研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滴灌
        1.2.2 调亏灌溉
        1.2.3 覆盖集雨种植
        1.2.4 人工智能
        1.2.5 灌溉决策支持系统
    1.3 发展动态分析及问题的提出
    1.4 主要研究内容与技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计与田间管理
        2.2.1 试验设计与布置
        2.2.2 田间管理
    2.3 观测项目和测定方法
        2.3.1 气象数据观测
        2.3.2 土壤含水量的测定
        2.3.3 作物生长指标、冠层温度及产量、品质(V_c)的测定
        2.3.4 作物需水量(ET)及灌水量的计算与测定
        2.3.5 灌溉水利用效率及节水率的测定
    2.4 数据处理与分析
    2.5 本章小结
第3章 不同灌溉处理对青椒产量、品质(V_c)、灌溉水利用效率的影响
    3.1 不同试验处理对青椒产量的影响
        3.1.1 不同试验处理条件下的青椒产量分析
        3.1.2 2018 年不同试验处理条件下的青椒产量分析
    3.2 不同试验处理对青椒品质(V_c)的影响
        3.2.1 不同试验处理条件下的青椒品质(V_c)分析
        3.2.2 2018 年不同试验处理条件下的青椒品质(V_c)分析
    3.3 不同试验处理对青椒灌溉水利用效率(IWUE)的影响
        3.3.1 不同试验处理条件下的青椒灌溉水利用效率(IWUE)分析
        3.3.2 2018 年不同试验处理条件下的青椒水利用效率分析
    3.4 本章小结
第4章 基于人工智能优化算法的青椒需水量预测模型
    4.1 作物需水量、数据预处理及模型性能评价指标
        4.1.1 作物需水量
        4.1.2 数据预处理
        4.1.3 预测模型性能评价指标
    4.2 优化的支持向量机(SVM)预测模型
        4.2.1 支持向量机原理
        4.2.2 遗传算法原理
        4.2.3 GA-SVM青椒需水量预测模型的建立与比较分析
    4.3 优化的Elman神经网络预测模型
        4.3.1 Elman神经网络模型原理
        4.3.2 思维进化算法原理
        4.3.3 MEA-Elman、GA-Elman神经网络预测模型的建立与比较分析
    4.4 本章小结
第5章 青椒节水灌溉决策系统
    5.1 灌溉水量的影响因素分析
    5.2 基于深度神经网络的灌溉决策系统模型的建立
        5.2.1 深度学习(DNN)原理
        5.2.2 基于DNN的青椒实时节水灌溉决策系统的建立
        5.2.3 DNN决策系统应用效果分析与评价
    5.3 本章小结
第6章 基于长距离通信技术的决策系统平台
    6.1 LoRa概述
        6.1.1 LoRa发展简史
        6.1.2 LoRa技术特点
    6.2 总体结构
    6.3 数据采集与传输
        6.3.1 LoRa模块的选择
        6.3.2 数据采集及控制模块
        6.3.3 LoRa终端和LoRa网关
        6.3.4 终端节点及LoRa通信
        6.3.5 云端智能控制系统
        6.3.6 系统测试
    6.4 主要功能
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表论文和参加科研情况
致谢
作者简介

(2)不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米产量及水分利用效率的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 种植密度研究进展
        1.2.2 沟垄集雨技术研究进展
        1.2.3 测墒补灌研究进展
    1.3 研究的目的及意义
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 试验设计和方法
    2.1 试验区概况
    2.2 试验设计与田间管理
    2.3 测定项目与方法
        2.3.1 土壤含水量测定
        2.3.2 田间耗水量测定
        2.3.3 干物质累积测定
        2.3.4 叶面积测定
        2.3.5 产量和产量构成因素测定
        2.3.6 水分利用效率、降水利用效率和灌水利用效率的计算
    2.4 数据处理与分析
第三章 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对农田土壤水分及耗水特征的影响
    3.1 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对各生育阶段0-200cm土层土壤含水量的影响
        3.1.1 拔节期
        3.1.2 大喇叭口期
        3.1.3 抽雄期
        3.1.4 成熟期
    3.2 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对各生育阶段0-200cm土层土壤贮水量的影响
    3.3 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米全生育期耗水特征的影响
        3.3.1 总耗水量
        3.3.2 降水量占总耗水量的比例
        3.3.3 灌水量占总耗水量的比例
        3.3.4 土壤贮水消耗量
    3.4 讨论
        3.4.1 土壤水分状况研究
        3.4.2 农田耗水特征研究
    3.5 小结
第四章 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米生长发育及产量构成的影响
    4.1 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对叶面积指数的影响
    4.2 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对地上部干物质量积累的影响
    4.3 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米产量及其产量构成因素的影响
        4.3.1 产量
        4.3.2 产量构成因素
    4.4 讨论
        4.4.1 夏玉米群体特征研究
        4.4.2 夏玉米产量及产量构成因素研究
    4.5 小结
第五章 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米水分利用及经济效益的影响
    5.1 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米水分利用的影响
        5.1.1 水分利用效率(WUE)
        5.1.2 降水利用效率(PUE)
        5.1.3 灌水利用效率(IWUE)
    5.2 不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米田经济效益的影响
        5.2.1 总投入
        5.2.2 总收入
        5.2.3 产投比
        5.2.4 净收益
    5.3 讨论
        5.3.1 夏玉米水分利用效率研究
        5.3.2 夏玉米田经济效益研究
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 存在问题及展望
参考文献
致谢
个人简历

(3)不同垄沟结构集雨种植对冬小麦农田土壤水温和产量的影响研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 集雨种植的垄沟结构
        1.2.2 集雨种植对土壤水分的影响
        1.2.3 集雨种植对土壤温度的影响
        1.2.4 集雨种植对土壤养分的影响
        1.2.5 集雨种植对作物生长发育和养分的影响
        1.2.6 集雨种植对作物产量和水分利用效率的影响
    1.3 研究内容
        1.3.1 不同垄沟结构对土壤水温的影响
        1.3.2 不同垄沟结构对养分的影响
        1.3.3 不同垄沟结构对冬小麦生长发育和产量的影响
    1.4 技术路线
第二章 试验设计与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计
    2.3 测定项目与方法
        2.3.1 土壤含水量及水分利用效率
        2.3.2 土壤温度
        2.3.3 株高、叶面积和干物质积累与转运
        2.3.4 土壤养分
        2.3.5 植株养分
        2.3.6 产量及其构成因素
    2.4 数据处理与分析
第三章 不同垄沟结构对土壤水温的影响
    3.1 不同垄沟结构对土壤水分的影响
        3.1.1 0-200cm土层土壤含水量的动态变化
        3.1.2 0-200cm土层土壤贮水量的变化
        3.1.3 冬小麦生育期的水分消耗及分配
    3.2 不同垄沟结构对土壤温度的影响
        3.2.1 冬小麦生育期10cm土层地温变化
        3.2.2 冬小麦生育期20cm土层地温变化
        3.2.3 冬小麦生长前期10cm土层地温的日变化
        3.2.4 冬小麦生长前期20cm土层地温的日变化
第四章 不同垄沟结构对冬小麦生长发育的影响
    4.1 冬小麦干物质的积累与转运
        4.1.1 冬小麦主要生育时期的干物质积累量
        4.1.2 冬小麦开花前营养器官干物质转运和花后干物质积累
    4.2 冬小麦叶面积指数
    4.3 冬小麦株高
第五章 不同垄沟结构对土壤养分和植株养分的影响
    5.1 不同垄沟结构对土壤养分的影响
        5.1.1 有机质含量
        5.1.2 全氮含量
        5.1.3 全磷含量
        5.1.4 全钾含量
        5.1.5 速效磷含量
        5.1.6 速效钾含量
    5.2 不同垄沟结构对冬小麦植株养分的影响
        5.2.1 氮素吸收与分配
        5.2.2 磷素吸收与分配
        5.2.3 钾素吸收与分配
第六章 不同垄沟结构对冬小麦产量和水分利用效率的影响
    6.1 冬小麦的产量及其构成因素
    6.2 冬小麦的水分利用效率(WUE)
第七章 讨论与结论
    7.1 讨论
        7.1.1 不同垄沟结构集雨种植对土壤水分的影响
        7.1.2 不同垄沟结构集雨种植对土壤温度的影响
        7.1.3 不同垄沟结构集雨种植对冬小麦生长发育的影响
        7.1.4 不同垄沟结构集雨种植对土壤养分的影响
        7.1.5 不同垄沟结构集雨种植对植株养分的影响
        7.1.6 不同垄沟结构集雨种植对冬小麦产量和水分利用效率的影响
    7.2 结论
参考文献
致谢
个人简历

(4)少免灌条件下冬小麦田温室气体排放对水分调控的响应(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 发展节水农业的意义及少免灌技术的提出
        1.1.2 研究少免灌技术下温室气体排放的重要性
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究概况
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线图
第二章 研究材料与方法
    2.1 试验地区自然概况
    2.2 试验设计和田间管理
    2.3 测定项目和方法
    2.4 数据处理和分析
第三章 少免灌对土壤呼吸的影响及其对土壤水温状况的响应
    3.1 少免灌处理冬小麦不同生育阶段土壤含水量动态变化
    3.2 少免灌处理冬小麦不同生育阶段土壤温度动态变化
    3.3 少免灌处理冬小麦田土壤呼吸动态变化
    3.4 土壤呼吸速率对土壤含水量和土壤温度的响应
    3.5 土壤水热条件对土壤呼吸速率的协同效应
    3.6 讨论
    3.7 小结
第四章 少免灌对土壤微生物呼吸强度和微生物熵的影响
    4.1 少免灌对冬小麦田土壤微生物呼吸的影响
    4.2 少免灌对冬小麦田土壤微生物量碳和总有机碳含量的影响
    4.3 少免灌对冬小麦田土壤微生物熵的影响
    4.4 少免灌对冬小麦田土壤代谢熵的影响
    4.5 讨论
    4.6 小结
第五章 少免灌对冬小麦田N2O排放的影响及其影响机理
    5.1 少免灌处理N2O排放速率动态变化
    5.2 少免灌处理土壤水分含量和土壤速效氮含量的变化特征
    5.3 少免灌处理土壤反硝化酶活性的动态变化
    5.4 少免灌处理N2O排放对土壤水分含量、土壤速效氮含量和反硝化酶的响应
    5.5 讨论
    5.6 小结
第六章 少免灌对冬小麦田温室气体排放及其强度的影响
    6.1 少免灌对冬小麦田N2O排放通量和累计排放量的影响
    6.2 少免灌对冬小麦田CO2排放通量和累计排放量的影响
    6.3 少免灌对冬小麦田CH4排放通量和累计排放量的影响
    6.4 少免灌和传统畦灌对全球增温潜势(GWP)的影响
    6.5 少免灌对作物产量、温室气体排放强度(GHGI)的影响
    6.6 讨论
    6.7 小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
个人简历

(5)基于节水型绿地营建的郊野公园规划设计研究 ——以潍坊市大于河郊野公园为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国水资源现状与形势
        1.1.2 城乡统筹发展下的郊野公园建设
    1.2 研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 技术路线
2 郊野公园相关理论及实践研究
    2.1 郊野公园理论研究
        2.1.1 郊野公园的产生背景
        2.1.2 郊野公园的定义
        2.1.3 郊野公园的特征
        2.1.4 郊野公园的类型
        2.1.5 郊野公园的功能
    2.2 郊野公园发展概况及实践研究
        2.2.1 国外郊野公园发展概况及实践研究
        2.2.2 国内郊野公园发展概况及实践研究
    2.3 我国郊野公园现状问题探讨
        2.3.1 开发建设不集约生态环境遭破坏
        2.3.2 功能景观单一缺乏郊野性和趣味性
        2.3.3 管理运营不当费水现象严重
3 节水型绿地相关理论及实践研究
    3.1 节水型绿地理论研究
        3.1.1 我国节水型绿地的产生背景
        3.1.2 节水型绿地规划设计方法
    3.2 节水型绿地发展概况及实践研究
        3.2.1 国外节水型绿地发展概况及实践研究
        3.2.2 国内节水型绿地发展概况及实践研究
4 节水型绿地及郊野公园相关案例研究
    4.1 曼谷都市森林公园
        4.1.1 项目简介
        4.1.2 项目特色
        4.1.3 借鉴意义
    4.2 上海嘉北郊野公园
        4.2.1 项目简介
        4.2.2 项目特色
        4.2.3 借鉴意义
    4.3 香港船湾郊野公园
        4.3.1 项目简介
        4.3.2 项目特色
        4.3.3 借鉴意义
    4.4 曼谷Escape景观
        4.4.1 项目简介
        4.4.2 项目特色
        4.4.3 借鉴意义
    4.5 英国沃金厄姆区丁顿牧场郊野公园
        4.5.1 项目简介
        4.5.2 项目特色
    4.6 墨尔本皇家公园
        4.6.1 项目简介
        4.6.2 项目特色
        4.6.3 借鉴意义
5 潍坊大于河节水型郊野公园规划设计研究
    5.1 背景概况
        5.1.1 自然资源概况
        5.1.2 人文资源概况
    5.2 项目概况
        5.2.1 区位分析
        5.2.2 上位规划
        5.2.3 现状分析
        5.2.4 总结
    5.3 设计理念
        5.3.1 设计目标
        5.3.2 设计原则
    5.4 设计策略
        5.4.1 生态优先,低强度合理开发利用
        5.4.2 节水为重,实现景观用水零输入
        5.4.3 功能优化,塑造多样化游憩体验
        5.4.4 特色突出,展示多季节郊野风貌
    5.5 总体规划
        5.5.1 规划结构
        5.5.2 规划功能分区介绍
    5.6 专项设计
        5.6.1 竖向设计专项
        5.6.2 水系设计专项
        5.6.3 植物设计专项
        5.6.4 道路交通专项
        5.6.5 服务设施专项
        5.6.6 标识体系专项
        5.6.7 节事科普专项
        5.6.8 用地平衡
6 总结
参考文献
个人简介
获得成果目录
导师简介
致谢
附件

(6)石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
第一章 研究现状
    第一节 “五水”赋存转化与混农林业
    第二节 喀斯特石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业
    第三节 “五水”赋存转化与混农林业研究现状与展望
    第四节 国内外拟解决的关键科技问题与展望
第二章 研究设计
    第一节 研究目标与内容
    第二节 技术路线与研究方法
    第三节 研究区选择与代表性
    第四节 实验方案与资料数据可信度分析
第三章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用
    第一节 大气水赋存转化特征
        一 研究区降水时空分布特征
        二 可利用降水分布特征
        三 相关性分析
    第二节 地表水赋存转化与混农林高效利用
        一 侵蚀性降雨量与产流关系
        二 雨强与产流的关系
        三 混农林系统地表产流阻控效益
    第三节 土壤水赋存转化与混农林高效利用
        一 混农林土壤水赋存特征
        二 混农林地土壤水蒸发
    第四节 生物水赋存转化与混农林高效利用
        一 混农林蒸腾特征
        二 混农林地冠层截留量
    第五节 “五水”赋存转化与混农林高效利用
        一 混农林地“五水”赋存转化特征
        二 混农林“五水”赋存转化数学模型构建与验证
        三 基于“五水”赋存转化机理的混农林地水资源高效利用
第四章 混农林地水资源高效利用策略
    第一节 混农林地农艺措施高效利用水资源
        一 混农林地农艺措施下的土壤水分赋存特征
        二 混农林地农艺措施的土壤水资源转化特征
        三 基于“五水”赋存转化的混农林农艺节水策略
    第二节 工程节水措施与混农林高效利用水资源策略
        一 工程节水措施及混农林土壤水分赋存特征
        二 工程节水策略对混农林地水资源转化的影响
        三 基于“五水”赋存转化的工程节水策略
第五章 基于“五水”赋存转化的混农林业高效利用模式构建及技术
    第一节 模式构建
        一 模式构建的理论依据
        二 模式构建的边界条件
        三 模式构成的技术体系
        四 模式的结构与功能特性
        五 结构与功能的对比分析
    第二节 技术研发与集成
        一 现有成熟技术应用
        二 共性关键技术研发
        三 不同等级石漠化地区技术优化与集成
第六章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用模式应用及推广
    第一节 模式应用示范与验证
        一 示范点选择与代表性论证
        二 示范点建设目标与建设内容
        三 混农林水资源高效利用现状评价与措施布局
        四 混农林水资源高效利用规划设计与应用示范过程
        五 混农林水资源高效利用模式应用示范成效与验证分析
    第二节 模式优化调整方案与推广
        一 模式存在的问题与优化调整
        二 模式推广适宜性分析
        三 模式推广应用范围分析
第七章 结论与讨论
    第一节 主要结论
    第二节 创新点
    第三节 讨论与展望
参考文献
附录一 土壤物理属性数据(g)
附录二 作物蒸腾速率监测(g/g/h)
附录三 地表产流数据
附录四 土壤蒸发速率监测(mm/d)
附录五 气象数据统计
附录六 植被截留数据(mm)
攻读学位期间科研成果
    一、参与的科研项目
    二、发表的论文
    三、获得奖励
致谢

(7)冀西北寒旱区马铃薯田水分特征与节水生产效果研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 区域背景
        1.1.2 生态背景
        1.1.3 生产背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 马铃薯生产的现状
        1.3.2 马铃薯产业发展的趋势
        1.3.3 覆膜对作物生产的影响
        1.3.4 滴灌技术的发展
        1.3.5 补水对作物生产的影响
        1.3.6 补水效果评价
    1.4 研究内容、需要突破的关键技术与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 需要突破的关键技术
        1.4.3 技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验区概况
    2.2 试验设计
        2.2.1 试验处理
        2.2.2 田间设计
    2.3 测定内容与方法
        2.3.1 生长指标的测定
        2.3.2 土壤水分含量测定及相关参数计算公式
        2.3.3 土壤温度的测定
        2.3.4 产量的测定
        2.3.5 大薯率及商品薯率的测定
    2.4 数据处理
3 结果与分析
    3.1 覆膜和补水对马铃薯生长的影响
        3.1.1 覆膜对马铃薯出苗的影响
        3.1.2 覆膜和补水对马铃薯株高的影响
        3.1.3 覆膜和补水对马铃薯主茎粗的影响
        3.1.4 覆膜和补水对马铃薯叶面积动态的影响
    3.2 覆膜与补水的马铃薯田土壤水分时空变化特征
        3.2.1 覆膜与补水的马铃薯田贮水量时序变化特征
        3.2.2 覆膜与补水的马铃薯田土层含水量垂直变化特征
        3.2.3 覆膜与补水的马铃薯田阶段耗水量动态变化
    3.3 覆膜和补水对土壤温度的影响
        3.3.1 覆膜和补水对土壤日均温的影响
        3.3.2 覆膜和补水对马铃薯田各土层温度的影响
        3.3.3 覆膜和补水对不同时刻土层温度的影响
    3.4 覆膜和补水对马铃薯叶绿素相对含量的影响
    3.5 覆膜与补水对马铃薯干物质积累的影响
        3.5.1 覆膜和补水对叶干物质积累的影响
        3.5.2 覆膜和补水对茎干物质积累的影响
        3.5.3 覆膜和补水对块茎干物质积累的影响
        3.5.4 覆膜和补水对全株干物质积累的影响
    3.6 覆膜和补水对马铃薯商品率、单株薯重及产量的影响
    3.7 覆膜和补水对马铃薯田水分利用效率的影响
4 讨论
    4.1 马铃薯田主要供水层
    4.2 马铃薯产量与耗水量关系
    4.3 补水时期对作物生产的影响
    4.4 马铃薯垄作覆膜与滴灌补水的效果与应用
5 结论
    5.1 马铃薯田主要供水层为0~80cm,块茎形成至膨大期为补水关键期
    5.2 覆膜提高薯田地温,露地补水明显降低地温
    5.3 覆膜和补水对马铃薯生长有明显的促进作用
    5.4 覆膜和补水可提高马铃薯产量及大薯率
    5.5 覆膜和补水显着提高马铃薯水分利用效率
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
附件

(8)旱地双垄地布覆盖条件下土壤水分动态及水分利用效率研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 沟垄集雨种植技术
        1.2.2 沟垄集雨系统对土壤水分的影响
        1.2.3 沟垄集雨系统对作物产量及水分利用效率的影响
        1.2.4 残膜污染现状、危害及防治措施进展
        1.2.5 新型覆盖材料-防草地布
    1.3 现有研究存在的问题
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 试验设计和数据采集
        2.2.1 小区试验方案
        2.2.2 田间试验方案
    2.3 数据处理与方法
        2.3.1 土壤储水量
        2.3.2 露水量计算
        2.3.3 雨水保存率
        2.3.4 土壤水分特征曲线
        2.3.5 耗水量及水分利用效率
        2.3.6 资料统计与分析
第三章 双垄地布覆盖对土壤水分的影响
    3.1 土壤性质
        3.1.1 土壤物理性质
        3.1.2 土壤水分特征曲线
    3.2 气象要素分析
    3.3 土壤水分日变化特征
    3.4 土壤水分年变化特征
    3.5 不同覆垄处理对降雨叠加效应的影响
    3.6 不同覆垄条件对土壤水分变化的显着性分析
        3.6.1 数据的正态性检验
        3.6.2 显着性分析
    3.7 本章小结
第四章 地布覆盖对马铃薯产量及水分利用效率的影响
    4.1 马铃薯生育期气象要素
    4.2 不同覆垄对马铃薯生育期土壤水分的影响
    4.3 不同覆垄对马铃薯农艺性状、产量的影响
    4.4 不同覆垄对马铃薯耗水量及水分利用效率的影响
    4.5 不同覆垄对节水增产效果的影响
    4.6 本章小结
第五章 防草地布+地膜代替普通地膜的可行性分析
    5.1 防草地布+地膜覆垄处理对土壤水分的影响
    5.2 防草地布+地膜覆垄处理对马铃薯产量及水分利用的影响
    5.3 防草地布+地膜对生态经济的影响
    5.4 本章小结
结论和展望
    主要结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(9)西北地区光伏板矩阵集雨自动灌溉系统研发与实证分析 ——以红寺堡光伏电站为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展
    1.4 研究内容
    1.5 创新点
    1.6 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究方法
    2.3 数据处理与分析
第三章 光伏电站雨水资源集蓄系统的研发与实施
    3.1 雨水资源集蓄系统组成
    3.2 雨水资源集蓄系统设计
    3.3 雨水资源集蓄系统集流效率分析
    3.4 雨水水质评价
    3.5 工程投资
    3.6 小结
第四章 光伏电站精准灌溉系统的设计与实施
    4.1 基本资料调查
    4.2 精准灌溉系统组成及功能
    4.3 精准灌溉系统参数设定
    4.4 基于公式法确定枸杞灌溉定额
    4.5 基于田间微灌试验测定枸杞灌溉量
    4.6 经济效益和工程成本
    4.7 小结
第五章 光伏板矩阵自动集雨灌溉系统应用效果分析
    5.1 光伏板矩阵的雨水集蓄系统应用效果分析
    5.2 自动精准灌溉系统应用效果分析
    5.3 光伏板矩阵集雨自动精准灌溉系统的在枸杞种植过程应用效果分析
    5.4 种植试验反映的问题及原因探索
    5.5 小结
第六章 讨论与结论
    6.1 讨论
    6.2 结论
    6.3 存在问题和展望
参考文献
致谢
个人简介

(10)宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 小降雨事件对植物的影响研究
        1.2.2 雨水资源化研究
        1.2.3 人工模拟降雨装置研究
        1.2.4 有效降雨研究
        1.2.5 土壤入渗和节灌技术研究
    1.3 研究目的与创新点
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 创新点
    1.4 研究内容
        1.4.1 试验区小降雨特征分析
        1.4.2 试验区降雨集流装置集流机理的研究
        1.4.3 土壤水分动态变化及红梅杏有效降雨与无效降雨界线的确定
    1.5 技术路线
第二章 试验设计与方案
    2.1 试验区概况
    2.2 试验方案
        2.2.1 试验区天然降雨特性分析与人工降雨设计
        2.2.2 渗灌器集流机理的研究
        2.2.3 土壤水分动态变化及红梅杏有效降雨于无效降雨界线的确定
第三章 小降雨特征分析
    3.1 降雨量的年内、年际变化规律
    3.2 各阶段的年降雨量趋势分析
    3.3 各段降雨量之和占年降雨量的比例
    3.4 本章小结
第四章 雨水收集系统的降雨集流规律
    4.1 雨量分配及观测
        4.1.1 降雨设计
        4.1.2 雨量测量
    4.2 研究地天然降雨特征
    4.3 天然降雨与人工模拟降雨结果分析
        4.3.1 两种降雨方式集流量
        4.3.2 两种降雨方式相似性分析
    4.4 渗灌系统集流量
        4.4.1 对比样地渗灌系统集流量
        4.4.2 红梅杏样地渗灌系统集流量
    4.5 林冠截留率与降雨再分配
    4.6 本章小结
第五章 红梅杏根区土壤入渗特性及有效降雨量
    5.1 观测内容与方法
        5.1.1 试验设置
        5.1.2 观测内容
    5.2 水分入渗规律
        5.2.1 累积入渗量
        5.2.2 入渗率
    5.3 湿润锋运移特征
        5.3.1 垂直方向运移规律
        5.3.2 水平方向运移规律
    5.4 湿润体范围与有效降雨量确定
        5.4.1 湿润体范围动态变化
        5.4.2 有效降雨量的确定
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简介

四、集雨节水灌溉工程促进生态农业的发展(论文参考文献)

  • [1]青椒集雨调亏滴灌智能需水感知与节水灌溉决策研究[D]. 刘婧然. 河北工程大学, 2021(08)
  • [2]不同密度下沟垄集雨和测墒补灌对夏玉米产量及水分利用效率的影响[D]. 高雪纯. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [3]不同垄沟结构集雨种植对冬小麦农田土壤水温和产量的影响研究[D]. 严晓群. 西北农林科技大学, 2021
  • [4]少免灌条件下冬小麦田温室气体排放对水分调控的响应[D]. 徐悦悦. 西北农林科技大学, 2020(03)
  • [5]基于节水型绿地营建的郊野公园规划设计研究 ——以潍坊市大于河郊野公园为例[D]. 张文慧. 北京林业大学, 2020(02)
  • [6]石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式[D]. 吴清林. 贵州师范大学, 2020
  • [7]冀西北寒旱区马铃薯田水分特征与节水生产效果研究[D]. 任冬雪. 河北农业大学, 2020(01)
  • [8]旱地双垄地布覆盖条件下土壤水分动态及水分利用效率研究[D]. 钟哲. 长安大学, 2020(06)
  • [9]西北地区光伏板矩阵集雨自动灌溉系统研发与实证分析 ——以红寺堡光伏电站为例[D]. 李一春. 宁夏大学, 2020(03)
  • [10]宁南山区经济林降雨集流入渗系统的水分动态研究[D]. 丁广. 宁夏大学, 2020(03)

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