一、冬小麦农田水分循环规律及节水调控机理（论文文献综述）
陈琳[1]（2021）在《膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究》文中研究表明在查阅国内外相关文献资料的基础上,结合国家自然基金项目,针对我国旱区水资源短缺、农田自然条件和膜孔灌等特点,采用试验、理论研究和数值模拟相结合的技术路线,主要研究了层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移及氮素转化特性、施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性及其影响因素、施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响,并研究了膜孔灌冬小麦水氮耦合效应,取得的主要研究成果为:（1）研究了夹砂层位置对层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移及转化特性的影响,利用HYDRUS-3D模型对层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移和氮素转化过程进行了数值模拟。膜孔灌累积入渗量受夹砂层的影响明显,膜孔入渗能力随夹砂层埋深的增大而增加;湿润锋面在土-砂交界处出现了明显的不连续现象;随着夹砂层埋深的增加,湿润锋面形状逐渐趋向于半椭圆体;入渗结束时刻,夹砂层导致尿素态氮主要分布在上层粉壤土中,并沿着远离膜孔中心方向逐渐降低,主要分为高浓度区、高梯度区、低浓度区;再分布阶段,湿润体内尿素态氮含量由于水解反应呈降低趋势,膜孔中心附近土壤铵态氮含量较湿润锋处的大,并沿着远离膜孔中心方向逐渐减小,铵态氮集中分布在夹砂层以上土层中,并在土-砂界面含量明显增加,相同位置处的硝态氮含量随时间的增加而增大,水平湿润锋处的硝态氮含量较膜孔中心附近的增加快,且在土-砂界面处含量较大,硝态氮再分布浓度锋运移距离随夹砂层埋深的增加而增大。（2）研究了施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、土壤入渗特性及土壤持水能力的影响特性。施加γ-聚谷氨酸改变了土壤水分特征参数,提高了土壤持水能力,土壤入渗能力随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低;利用RETC和HYDRUS-1D软件进行反演计算确定了施加γ-聚谷氨酸土壤的水分特征曲线参数。（3）研究了混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和浑水膜孔灌自由入渗表层致密层的形成特性,利用HYDRUS-3D模型对施加γ-聚谷氨酸清水膜孔灌自由入渗进行了数值模拟研究,建立了施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗累积入渗量和土壤含水率分布模型。施加γ-聚谷氨酸膜孔灌单位膜孔累积入渗量和湿润锋运移距离与土壤容重和γ-聚谷氨酸施量之间存在负相关关系;表施γ-聚谷氨酸会改变湿润土层剖面水分分布规律;建立了不同γ-聚谷氨酸施量的浑水膜孔累积入渗量简化计算模型;混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗过程的落淤层厚度与入渗时间之间具有很好的幂函数规律,且随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大。（4）研究了畦灌和膜孔灌条件下γ-聚谷氨酸施量对越冬菠菜出苗率、生理生长指标、产量和植株含水量、养分吸收利用效率、土壤结构和土壤温度的影响。膜孔灌的菠菜出苗率比畦灌的高,施加γ-聚谷氨酸比不施加的高;膜孔灌0.20%γ-聚谷氨酸施量的菠菜的植株湿重和干重、产量、干物质累积量、菠菜氮素利用效率和氮肥利用效率为最大;畦灌和膜孔灌均为施用γ-聚谷氨酸的菠菜根、茎、叶氮素含量及植株氮吸收量高,且膜孔灌的比畦灌的高;土壤中水稳性团聚体含量随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大,且膜孔灌的较畦灌的高;土壤团聚体破坏率均随γ-聚谷氨酸施量的增加而降低,且膜孔灌的较畦灌的低;分形维数随γ-聚谷氨酸施量的增加而减小,平均重量直径和几何平均直径均随γ-聚谷氨酸施量的增加而增大;且膜孔灌各γ-聚谷氨酸施量土壤的分形维数均较畦灌的小;施加γ-聚谷氨酸和膜孔灌均可降低土壤含水率和温度的变化幅度。（5）利用HYDRUS-1D建立了膜孔灌冬小麦土壤水氮运移转化的模拟模型;揭示了膜孔灌条件下冬小麦土壤水氮运移及氮素转化特性、冬小麦根系吸收水氮特性。中水（55%～70%θ田）和低水（40%～55%θ田）条件下,适量的施肥量可缓解因缺水导致的较低的根系吸水速率;灌水量和施氮量及水氮耦合作用均对冬小麦氮素吸收效率、氮素生产效率、氮素利用效率、氮肥偏生产力及氮素表观回收率具有显着影响。
王国帅[2]（2021）在《河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究》文中认为内蒙古河套灌区是我国三个特大型灌区之一,随着节水改造工程的实施,灌区引水量大幅度减少,引水量减少20%以上,排水量显着减少50%左右。灌区土壤和地下水系统发生了巨大变化,灌溉带来的盐分无法排出灌区,仅能在灌区内部进行再分配。河套灌区内土地类型较多,且分布复杂,主要为耕地、非耕地（荒地）、沙丘与海子。灌区内的盐分除在土壤深层与地下水中储存外,主要在这些地类间转化,也是今后灌区土壤盐分控制的主要场所。本文选取灌区典型地类（耕地-荒地-海子系统、沙丘-荒地-海子系统）为研究对象,对灌区不同地类水文过程和盐分重分配机制进行了系统的分析与研究。成果可为相近灌区盐分控制与可持续发展提供理论支撑。（1）通过氢氧同位素二端元混合模型和水盐平衡模型以及地质统计学、溶质动力学理论揭示了耕地-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系和系统盐分表观平衡。研究发现,在灌溉期,耕地地下水主要受灌溉水补给,占94%,其中渠系灌溉水通过地下侧向径流给耕地地下水贡献76%,农田灌溉水贡献18%,降雨贡献6%。荒地地下水主要受耕地地下水补给,占2/3以上,为71%,降雨占29%。而海子主要受降雨与荒地地下水补给,各占57%和43%。渠系灌溉水通过侧向径流贡献给耕地地下水的水量基本全部迁移给荒地地下水。海子亏水631.2mm～706.3mm。耕地地下水盐分平均增加861kg/hm2,耕地地下水迁移给荒地的平均盐量为3232kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的平均盐量为3140kg/hm2。耕地1m土体盐分通过灌溉期淋洗,积盐率仍为56%,秋浇后,脱盐率为44%,土壤深层（100cm）有轻微积盐现象,积盐为871kg/hm2;荒地1m土体积盐率为58%,秋浇后,脱盐率为62%,荒地盐分在全年呈现轻微脱盐趋势,脱盐3870 kg/hm2。（2）基于Hydrus＿1D模型模拟了耕地、荒地和海子边界不同土层水分和盐分的运移特征。根据2018和2019年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对耕地、荒地和海子边界不同土层水分盐分进行了分析。结果表明,灌后第5天,耕地0-20cm和20-60cm土层含水量分别增加了27%～41%和14%～20%,60-100cm荒地土壤含水量增加了12%～15%,而海子边界土壤含水量变化较小。灌后第87天,耕地0-60cm土层含水量下降幅度分别比荒地和海子边界高11%～14%和24%～44%。在生育期内,耕地深层渗漏量为应用水量的34%～40%。耕地、荒地和海子边界的毛细上升量分别为其蒸散量的28%、36%～46%和67%～77%。耕地、荒地和海子边界土壤表层积盐分别为13%、37%和48%,深层土壤积盐分别为34%、15%和13%。为控制盐渍化,应降低荒地和海子边界表层的土壤盐分含量和耕地深层土壤盐分含量。耕地、荒地、海子边界1m土层盐分平均增加19%、27%和37%。海子边界毛管上升的盐分是荒地的3倍。（3）通过对沙丘-荒地-海子系统构建水盐均衡模型揭示了沙丘-荒地-海子系统中水分和盐分的运移关系。研究发现,在生长期,沙丘地下水向海子方向运移,在秋浇期和封冻初期,海子地下水向沙丘方向运移,地下水盐分动态变化受地下水迁移路径的影响。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地地下水垂向补给土壤盐量分别为648kg/hm2、575kg/hm2和357kg/hm2。沙丘地下水迁移给荒地-沙丘交界地下水的盐量为481kg/hm2,荒地-沙丘交界地下水迁移给荒地地下水盐量为222 kg/hm2,荒地地下水迁移给海子的盐量为104 kg/hm2。（4）基于Hydrus＿1D模型模拟沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分和盐分运移特征。根据2017和2018年田间实测数据分别对模型进行率定和验证,对沙丘、荒地和沙丘-荒地交界不同土层水分盐分进行了分析。研究发现,沙丘-荒地交界和荒地可以维持土壤水分平衡,而沙丘在秋浇后期,仍亏水67～102mm。荒地腾发量是沙丘的2倍,沙丘-荒地交界的介于二者之间,荒地地下水补给量为沙丘的3～5倍。沙丘、沙丘-荒地交界和荒地1m土体在生育期积盐率分别为34%～51%、14%～17%和25%,秋浇后,沙丘、沙丘-荒地交界积盐率分别为47%～59%和3～6%;荒地脱盐率为0.7～5%,沙丘、沙丘-荒地交界全年处于积盐状态,荒地在秋浇后处于轻微脱盐状态。
雷媛[3]（2021）在《不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟》文中提出灌溉控制下限和计划湿润深度的差异会对作物生长发育及水分、养分吸收利用产生很大的影响。通过改变计划湿润层深度和土壤含水率控制下限,可有效调控作物根区土壤水分的空间分布,并能实现作物根区局部水分胁迫,从而可以调节作物的产量及品质,并提高水分利用效率。本研究以冬小麦为研究对象,于2017-2018和2018-2019年生长季开展田间试验,研究冬小麦灌溉适宜的控制下限及计划湿润层深度。试验设置3个土壤含水率控制下限水平（土壤有效含水量的40%、50%、60%,分别记为L40、L50、L60）和3个计划湿润层深度水平（60 cm、80 cm、100cm,分别记为D60、D80、D100）,完全组合为9个处理对麦田土壤水分进行调控,分析研究了因计划湿润层深度和土壤含水率控制下限差异所引起的土壤水分空间分布变化及对冬小麦水分消耗、群体生长、产量和水分利用效率（WUE）的影响。以试验数据为基础,基于RZWQM2模型对不同土壤含水率控制下限及计划湿润层深度组合梯度进行情景模拟,寻求最适合当地冬小麦的灌溉控制指标组合,为冬小麦的科学灌溉管理提供支持与指导。主要研究结果如下:（1）计划湿润层深度越小、土壤含水率控制下限越高,灌水定额就会越小,灌水间隔也会越短。增大计划湿润层深度会使更多水分向深层土壤（60-100 cm）集聚,而中上层主要根系分布区受到水分胁迫的可能性会明显提高;如果结合提高土壤水分控制下限,则可有效减少水分胁迫现象的发生。随着计划湿润层深度的增加,或土壤含水率控制下限的提高,冬小麦全生育期总耗水量会逐步增加。计划湿润层深度较小,或土壤含水率控制下限较高,冬小麦的水分消耗会主要来源于表层和浅层土壤（0-40 cm）。计划湿润层深度设置越大,深层土壤贮水会越多,而深层土壤水分的利用并不与计划湿润层深度成正比,存在节水空间。（2）计划湿润层深度过高或土壤含水率控制下限过低,会抑制冬小麦叶片的生长和干物质的积累。土壤含水率下限60%的处理,穗粒数相对较多。随着土壤含水率控制下限的降低,千粒质量呈现出不断增大的趋势;在60 cm的较低计划湿润层深度下,千粒质量最大。土壤含水率控制下限越高,冬小麦籽粒产量越高;计划湿润层深度为80 cm时籽粒产量最高。计划湿润层深度降低、土壤含水率控制下限提高,冬小麦WUE呈现提高的趋势。在该试验的环境条件下,若以产量高低为评价指标,推荐采用“湿润层深80 cm+含水率下限60%”（D80L60）的灌溉控制模式;若以WUE高低为评价指标,推荐“湿润层深60 cm+含水率下限50%”（D60L50）或“湿润层深60cm+含水率下限60%”（D60L60）的灌溉控制模式,能实现节水稳产效果;若以IWUE为评定指标,则推荐选择“湿润层深80 cm+含水率下限40%”（D80L40）,能实现灌溉水的最高效利用。（3）利用RZWQM2模型可以较为精确的模拟试验所在地冬小麦在不同灌溉控制模式下的生长发育及水分利用情况,模拟的不同土层含水量、LAI和籽粒产量数值与实测值吻合度良好。多情景模拟结果显示:模拟的不同处理灌水情况变化过程与田间试验实测的对应组合下的实际灌水情况完全一致。随着土壤含水率控制下限的提高,冬小麦籽粒产量呈现不断增加的趋势;而对于计划湿润层深度,则在数值为55 cm时,对应的籽粒产量会达到最大值。综合考虑不同灌溉控制指标组合情景下的模拟结果,可以确定以IWUE最大作为冬小麦生产节水稳产性能的评定指标时,最优的灌溉控制指标组合为“湿润层深55 cm+含水率下限60%”（D55L60）。
王旖[4]（2021）在《华北平原灌区农田水循环健康评价 ——以军留灌区为例》文中指出随着经济社会的飞速发展以及气候变化的加剧,水循环过程在人工驱动力的作用下逐渐发生改变,农田水循环由于人工取用水的增加而逐渐呈现出“自然-社会”二元属性。近年来,为满足人类生活生产需要,灌区过多注重水资源的经济效益,忽视了农田水循环的自然规律及可持续性,引发了诸如井灌区地下水超采及生态环境恶化等问题,对灌区内农业高质量生产造成了严重威胁。在这种背景下,“把脉”农田水循环健康状况成为解决以上问题的前提。本文选取位于华北地区典型井渠灌相结合的灌区——军留灌区作为研究区域,就灌区尺度下农田水循环健康展开了深入研究,主要成果如下:（1）在系统分析农田水循环路径并梳理前人在健康水循环研究的基础上,多角度全过程解析了农田健康水循环的概念,认为在灌区尺度下,自然水循环与社会水循环相互协调、共同作用,水循环各子过程均呈现健康且系统达到和谐的状态,即水源多样且配置合理、灌溉用水保质保量、取输水高效节水、用耗水高效高产、退排水过程快速且少污染的循环状态。在此基础上,并将其与相似概念进行了对比分析。（2）基于农田水循环结构及其健康概念的解析,采用层次分析法形成了灌区尺度下农田水循环健康评价指标体系,共包含4个维度15个指标;其次构造指标体系的判断矩阵,计算各指标及维度层权重;根据国家发布的相关标准并参考已有研究,确定了灌区农田水循环健康评价指标阈值体系。（3）选用上述评价体系,诊断了军留灌区2010～2019年间农田水循环健康状况:（1）综合结果显示,2010～2015年灌区农田水循环健康状况为“病态”,其中2013年以前农田水循环健康状况基本无明显变化,2014年开始稳步提升,2015～2019年健康状况得到改善,状态提升为“一般”。（2）维度层评价结果显示,水源、取输水子过程、用耗水子过程三个维度的健康状况近年来均得到明显提升,退排水子过程健康状况无较大变化,大多数处于“病态”。（3）指标评价结果显示,渠道灌溉水渗漏率、水分生产率、种植结构合理性指标及农田防渍排涝达标率的评价结果最好,近年来基本处于“亚健康”或者“健康”状态;灌溉水质达标率、田间输水管道化水平、高效节水灌溉面积比、地表水占比及水源多样性近年来健康状况得到明显提升;其余6个指标评价结果较差。针对上述评价结果,对灌区建设和运维管理提出了相应的参考建议,成果丰富了区域健康水循环的概念,也为其他灌区农田水循环健康评价提供参考,为灌区水资源可持续发展提供决策依据。
郑倩[5]（2021）在《解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化》文中进行了进一步梳理内蒙古河套灌区地处干旱半干旱区,是国家主要粮油生产基地,灌区主要农作物有玉米、葵花、小麦,作物呈插花斑状分布,典型作物长势以归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index）表征,其作物长势分布变化复杂。灌区水土环境对作物生长至关重要。掌握水土环境因子与农作物NDVI的关系与确定灌区最优灌溉制度具有重大意义。节水是灌区必不可少的研究目标,灌水量是水土环境关键因子,灌溉制度的优化尤为重要。当前农业种植区NDVI与水土环境因子的演变关系研究尚少。值得开展干旱半干旱灌区作物长势-水土环境的演变关系及灌溉制度优化研究。本文利用遥感提取灌区不同作物类型NDVI时序曲线建立决策树划分灌区种植结构并分析典型作物葵花、玉米、小麦、瓜类作物长势变化特点;利用经典统计学与克里金插值法分析灌区水土环境因子的时空变化特征;构建作物-水土环境两系统的耦合协调度模型分析作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系;在平原灌区运用了分布式水文模型（Soil and Water Assessment Tool）,通过提高DEM栅格像元精度（水平分辨率提高至10 m×10 m）和栅格像元值的Fortran编码方法、预定义子流域及河网方法解决平原灌区渠道（河网）提取断裂和末端渠系提取不足的问题,并利用预定义子流域及河网方法确定了模拟研究区,添加地下水补给项ETk,解决了模型对浅埋深灌区地下水对土壤水的补给不足的关键性问题。完成了河套灌区的分布式水文模型的构建。并将改进后的SWAT模型结合河套灌区优选的作物水模型寻求最优灌溉制度。主要研究成果如下:（1）通过RS、GIS手段得到不同作物种植结构及生育期NDVI变化趋势:葵花、玉米、小麦、瓜类在各自生育期的变化随各类作物物候特征的不同而不同。葵花在苗期（6月中旬）NDVI值开始增大,此后长势变化明显;玉米在拔节期（5月中旬以后）NDVI值开始增大,此后长势变化明显;小麦在分蘖期（4月中旬）NDVI值开始增大,此后长势变化明显;瓜类在苗期（5月中旬）NDVI值开始增大,此后长势明显增大。（2）在区域监测基础上,利用地质统计学方法得到作物种植区土壤水盐变化特征:作物种植区土壤水分在区域尺度以过量状态（θ?>67.31%）为主,在整个生育期均偏大。7月底至8月因蒸发和作物耗水出现水分亏缺区。最大轻度盐渍化区域在5月初、6月中旬出现,受地表蒸发和作物耗水影响,该时段盐渍化分级最明显。地下水埋深分布西浅东深,井灌区埋深较大,在3.05 m～6.5 m之间。（3）构建了作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调度模型,耦合度模型主要用来描述两个或两个以上系统之间或要素相互影响的程度,用在灌区来明确不同类型的作物长势与灌区水土环境因子之间协同作用的度量程度。其优势在于通过各自的耦合元素产生相互彼此影响的程度,可以反映区域作物-土壤环境-地下水-气候之间的作用强度和贡献程度。提出了提升二者耦合协调关系的方法。各类作物长势与水土环境因子年内的变化与生育期发展过程联系紧密。作物长势NDVI与水土环境因子的耦合度时序特征在试验年表现为波动性和平稳性。波动性的作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系以相互颉颃为主,未达到良性耦合,有待进一步提升。平稳性的作物长势NDVI与水土环境因子的耦合协调关系以良性耦合为主,表明水土环境与作物生长协调发展。（4）改进了平原灌区建立的SWAT模型,并运用改进的SWAT模型与作物水模型结合优化了作物灌溉制度。解决了平原灌区SWAT模型渠道（河网）提取断裂和末端渠系提取不足的问题。从SWAT模型外添加地下水补给项弥补了模型对浅地下水埋深灌区潜水蒸发刻画的不足。最终,模型径流量率定期的精度系数分别为R2:0.85,NS:0.73,PBIAS:-24,验证期的精度系数分别为R2:0.67,NS:0.67,PBIAS:-2.6,达到了模型模拟的基本要求。模型改进后目标变量腾发量ET在典型区域的精度为率定期81.53～99.12%,验证期77.29～97.04%,该结果表明改进后的SWAT模型可以较好的模拟解放闸灌域的实际腾发量ET,解决了模型模拟实际腾发量精度不够的问题。可以进行灌域灌溉制度的优化。最终得到现状条件下优化的灌溉制度结果:葵花最优的灌溉制度为平水年、丰水年、枯水年播前灌130 mm,提前现蕾期5d配水时间灌水80 mm,开花期、灌浆期不灌水。玉米最优的灌溉制度为丰水年、枯水年提前拔节期3d配水时间灌水90 mm,喇叭口期提前3d配水时间灌水83 mm,抽雄期90 mm,灌浆期75 mm。平水年不改变配水时间,灌溉处理同丰水年、枯水年一致。Minhas模型为最优的玉米作物水模型。小麦最优的灌溉制度为枯水年、丰水年分蘖期90 mm,拔节期82.5 mm,灌浆期90 mm。平水年提前抽穗期5d配水时间,灌溉处理同枯水年、丰水年一致。Minhas模型为小麦最优作物水模型。
刘虎[6]（2021）在《北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置》文中研究指明北疆干旱荒漠地区地处我国西北牧区,该区域干旱少雨、水资源紧缺、草畜失衡、灌溉水管理粗放、饲草水肥响应等基础研究相当薄弱,本研究针对该区域灌溉饲草地建设中所面临的灌溉用水规律不明晰、饲草作物系数缺失、灌溉水管理策略缺乏、水肥利用效率低、施肥量与灌水量时空不协调等问题,以青贮玉米和紫花苜蓿为主要试验对象,并结合苏丹草、披碱草等当地优势且常见的饲草作物,通过在北疆阿勒泰地区开展单作和混间播条件下非充分灌溉试验、水肥耦合试验,从水量平衡原理、饲草作物水模型、灌溉水优化配置、作物混间播高产栽培和水肥耦合理论等角度,提出单作灌溉饲草作物灌溉关键指标和灌溉制度;通过分析间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律、产出效应及灌溉水效益,提出紫花苜蓿和青贮玉米最优间播组合模式;优选了缺资料地区ET0简化计算方法,并对FAO推荐的饲草作物系数Kc进行了修正;基于最小二乘法确定了苏丹草、紫花苜蓿、青贮玉米的饲草作物水模型,并采用动态规划法对灌溉水进行了优化配置,提出了不同可供水量条件下饲草地灌溉水管理决策方案;构建了单作条件和混间播条件下灌溉饲草料的水肥耦合产量数学模型并提出最佳水肥管理制度。形成了较为系统的北疆干旱荒漠地区灌溉饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置研究成果。研究成果可为我国北疆干旱荒漠地区规模化高效开发利用饲草地提供技术支撑。具体得到以下研究成果:（1）饲草作物不同种植模式下需水规律与滴灌灌溉制度紫花苜蓿在全年中收获两茬,每茬生长期约为60 d,充分灌溉条件下需水量为690 mm。全生育期连续受旱时,需水量为607 mm,仅为充分灌溉时的88%;苏丹草的需水量随着作物受旱情况的加剧而逐渐减少,其充分灌溉的需水量为431 mm,重旱条件下需水量仅为充分灌溉的48.0%;青贮玉米抽穗—开花期不灌水条件下需水量最小,仅为341.0 mm,为充分灌溉时的60%。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米产量最大时的灌溉定额分别为407 m3/亩、264 m3/亩和367 m3/亩,水分利用效率最大时的灌溉定额为367 m3/亩、172 m3/亩和286 m3/亩。间播条件下,采用2行青贮玉米与12行紫花苜蓿组合可以得到较多的粗蛋白质、钙以及磷,而紫花苜蓿单作是营养产出最高的种植模式。4行青贮玉米与8行紫花苜蓿间播的光能利用率最高,并且对地表会起到较好的覆盖作用,能在保证较低需水水平下（需水量为660.5mm）,得到最高的产量和经济效益。（2）基于FAO推荐方法的ET0计算方法优选与Kc值修正以FAO56 Penman-Monteith方法计算的ET0为标准,通过比较与其他4种不同方法计算结果的差异性与相关性,在全生育期的大部分时段FA056 PM法与FAO Penman法和IA法的计算结果较为接近,PT法和HS法计算的ET0较FAO56 PM计算值总体偏大,且偏差较大。IA法所需要的气象资料仅为气温和日照时间,并且计算结果有较高精度,IA法可以代替FA056 PM法在阿勒泰地区福海县完成ET0计算。经过修正后,青贮玉米在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.8、0.96、1.03和0.79,全生育阶段平均Kc为0.92。苏丹草在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.66、0.77、0.91、和0.84,全生育阶段平均Kc为0.80。紫花苜蓿第一/二茬的生长初期、快速生长期、快速生育期的Kc分别为0.94/0.51、1.03/1.18、0.86/1.09,全生育阶段平均Kc为0.93。苏丹草、青贮玉米和紫花苜蓿的全生育期修正后的全生育期作物系数Kc较FAO56推荐值,分别提高了10.00%、13.04%、5.38%。（3）非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认紫花苜蓿、青贮玉米和苏丹草均为充分灌溉条件下产量最高,苏丹草产量与土壤含水量占田间持水量的百分比呈显着的线性相关。紫花苜蓿在返青-分枝期受旱时水分生产效率最高;苏丹草全生育期受轻旱时水分生产效率最低,受重旱时水分生产效率最高;青贮玉米在抽穗-开花期受轻旱时水分生产效率达到最高,拔节期和抽穗-开花期连续受旱时水分生产效率最低。北疆干旱荒漠地区紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米需（耗）水量与饲草料作物产量之间的关系可用Jensen模型、Stewart模型和Jensen模型来进行模拟预测,三种模型的平均相对误差为6.51%、9.24%和9.25%,具有较高的模拟精度。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米作物各自生长最为敏感阶段分别是紫花苜蓿的分枝-孕蕾期（第一茬）、苏丹草的灌浆-乳熟期和青贮玉米的苗期。（4）基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置当灌溉供水量M出现轻度紧缺时（紫花苜蓿420 mm≤M≤500 mm、苏丹草250mm≤M≤360 mm、青贮玉米200 mm≤M≤450 mm）,应分别优先保证紫花苜蓿蔓枝延长期、苏丹草孕穗开花期和青贮玉米孕穗开花期的供水量;当灌溉供水量十分紧张时（紫花苜蓿M≤420 mm、苏丹草M≤250 mm、青贮玉米M≤200 mm）,紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米应分别优先保证第二茬开花成熟期、苗期、孕穗开花期的供水量。（5）水肥耦合条件下饲草料地水肥响应北疆干旱荒漠地区膜下滴灌青贮玉米,不同土壤含水量条件下,拔节期青贮玉米的株高和茎粗随着施肥量的增加而增加,青贮玉米株高增长最快的处理为高肥轻旱,在不受旱和轻度受旱条件下,青贮玉米叶面积指数随施肥量的增加而增加;中旱和受重旱条件下,中肥和低肥的叶面积指数相当。灌溉量在250m3/亩,追肥施肥量在10 kg/亩,青贮玉米产量可达3000 kg/亩。当灌溉量、追肥施肥量大于上述量时,产量增加幅度不大。水利用效益最大的是高肥重旱处理,化肥利用效益和水肥耦合效益均为低肥不受旱处理;产值较高的为高肥不受旱、中肥不受旱和中肥轻旱处理。紫花苜蓿和不同饲草进行混间播时,混播最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦组合,施农家肥量1231 kg/亩,灌溉定额为240 m3/亩;间播的最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦、施农家肥量2248.9 kg/亩、灌溉定额180 m3/亩。混播条件下饲草生育期内最大需水强度为5.73 m3/（亩·天）,混播饲草料作物干旱年灌水8次,灌溉定额为240m3/亩。混间播饲草地饲草料作物在需水强度、产量、肥料利用等方面都由于单作饲草地。
马玉诏[7]（2021）在《免耕冬小麦产量损失补偿效应及水分利用效率研究》文中认为免耕作为保护性耕作的一种,是减轻温室气体排放,固水保墒和改善区域生态环境的重要措施。但免耕因土壤压实降低冬小麦出苗及单茎数,影响产量。针对华北平原免耕田因穗数降低造成冬小麦产量低,水分利用效率（WUE）下降问题,本论文在山东农业大学农学试验站,选择始于2015年的长期定位耕作试验田,探讨不同农艺措施（基因型、推迟灌拔节水和宽幅精播种植模式处理）对免耕冬小麦田减产的补偿效应及WUE差异,以期克服节水与高产间的矛盾,形成耕作、种植模式和灌溉模式的协同组合,为华北平原高效节水农业提供理论依据。本试验中,选取两种耕作方式（免耕,ZT;翻耕,CT）为基本处理,结合两种冬小麦基因型（泰农18号,TN18;济麦22号,JM22）、两种种植方式（宽幅精播种植方式,W;常规种植方式,G）、两种灌溉处理（拔节水正常灌溉,I1;拔节水推迟10 d灌溉,I2;该试验种植方式为W）,测定土壤理化性状、土壤耗水、群体数量、干物质累积等冬小麦生育进程中的主要性状,分析各因素对免耕冬小麦产量和WUE损失的补偿效应。并通过根区水质模型（RZWQM2）模拟两种耕作方式免耕与翻耕下两种灌溉处理（I1和I2）的冬小麦耗水规律,分析冬小麦农田土壤含水量（SMC）、实际蒸发（AE）、实际蒸腾（AT）和实际耗水量（AET）差异（该试验种植方式为G）。主要研究结果如下:1.免耕对冬小麦产量及WUE的影响与翻耕处理相比,免耕条件下基因型、灌溉处理和种植方式各因素处理均增加了生育期内0–20 cm土层有机碳含量（SOC）和团聚体平均重量直径（MWD）、增加了10–30 cm土层大团聚体数量,增加了SMC;不同土层播前水分消耗量和耗水量（ET）有所降低,但因为免耕增加了0–30 cm土层土壤容重,单茎数和干物质积累量减少,花后干物质向籽粒的转运减少,穗数和穗粒数减少,最终造成产量损失（13.19%和15.87%）和WUE（10.7%和13.3%）降低。且随着免耕年限的增加,ZT与CT产量和WUE差距增大。2.泰农18对免耕冬小麦产量损失的补偿效应免耕条件下,TN18处理增加表层（0–20 cm）土层水分消耗,降低30–110 cm土层水分消耗,显着减少ET;土壤理化性状方面,TN18增加了团聚体稳定性,0–20 cm土层大团聚体数量、MWD和SOC均得到增加;微生物群落结构方面,TN18在0–10 cm土层增加了免耕处理减少的优势菌纲,且菌种丰度（Chao和Ace指数）和群落多样性（Shannon和Simpson指数）增加,物种分配均匀度（Shannoneven指数增加）,OTUs增加;最终表现为TN18增加了开花后干物质积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率,增加穗数和穗粒数,增加产量,补偿免耕冬小麦产量损失。3.推迟拔节水灌溉对免耕冬小麦产量损失的补偿效应免耕条件下,拔节水推迟10 d灌溉显着增加穗数,提高籽粒产量（两年分别为3.06%和9.91%）。与拔节水正常灌溉相比,拔节水推迟10 d灌溉显着降低分蘖消亡,增加生育后期干物质累积,增加开花后干物质积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率。主要是因为拔节水推迟10 d灌溉有利于冬小麦吸收更深层（80–120 cm）土壤水分;降低0–20 cm土层土壤容重和几何平均直径（GMD）,增加了大团聚体数量和MWD,提高了开花期至成熟期SOC（4.72%–5.99%）。4.宽幅精播种植方式对免耕冬小麦产量损失的补偿效应免耕条件下,土壤理化性状方面,宽幅精播处理降低0–20 cm土层容重、大团聚体数量和MWD,增加<0.25 mm团聚体粒级、GMD和SOC含量;微生物群落结构方面,宽幅精播处理增加了免耕处理0–20 cm土层优势菌纲的相对丰度,增加了0–10 cm土层Shannoneven指数,0–10 cm土层细菌群落分配均匀度高;最终表现为宽幅精播处理增加群体数量,提高干物质转运效率和干物质转运量对籽粒的贡献率,降低30–90 cm土层土壤水分消耗,减少ET,增加穗数和穗粒数,最终增加产量,提高WUE。5.RZWQM模型下不同耕作方式和灌溉处理对产量及WUE影响本研究利用翻耕下正常灌溉处理土壤水分数据对模型进行参数校正,统计评价指标均方根误差（RMSE）=2.85 cm,标准化均方根误差（NRMSE）=9.24%,平均相对误差（MRE）=6.87,R2=0.78。其中,30–90 cm土层SMC的模拟效果优于其他土层模拟效果。模型计算结果表明从播种到成熟期,免耕处理AE均小于翻耕,AT无显着差异,且免耕处理AE/AET小于翻耕,表明免耕处理降低ET主要通过降低冬小麦棵间蒸发量。拔节水推迟10 d灌溉处理增加实测产量,提高WUE,但模型中拔节水推迟10 d灌溉处理降低模拟产量,减少了模拟WUE值。表明RZWQM2模型对模拟拔节期轻度水分胁迫对作物生长方面存在一定的局限性。综上所述,TN18和宽幅精播种植方式均丰富了土壤微生物群落结构,TN18、拔节水推迟10 d灌溉和宽幅精播种植方式均通过减少表层土壤压实（容重）,增加团聚体稳定性和SOC,提高花后干物质对籽粒转运,实现了免耕冬小麦产量损失的补偿,免耕冬小麦产量和WUE协同提升。
刘曼,李国栋,任晓娟[8]（2021）在《农田生态系统碳水通量研究进展》文中进行了进一步梳理农田生态系统是陆地生态系统的一个十分重要的组成部分,不仅受自然规律的制约,还深受人类活动的影响.在全球气候变暖的背景下,我国作为农业大国,农田生态系统被认为是影响气候变暖和全球碳水循环的重要因素,农田生态系统碳水通量变化特征的研究对于探讨整个陆地生态系统乃至全球范围内的碳水循环规律具有重要的现实意义.通过梳理国内外文献,总结农田生态系统碳水通量的研究现状,重点论述小麦生态系统、玉米生态系统和水稻生态系统等主要农作物类型的生态系统中碳水通量的时间变化规律及研究成果,并对比了复合轮作型农田生态系统通量研究结果,发现二者变化曲线存有差异;简单论述了土壤温度、水分、光照及农艺措施等因素对农田生态系统碳水通量变化的影响,提出今后的研究重点可考虑对多因子协同作用的分析.对目前国内外测量农田通量的主要观测方法和估算方法包括涡度相关法（EC）、波文比能量平衡法（BREB）、蒸渗仪法、大孔径闪烁仪法（LAS）、彭曼法（P-M法）及空气动力学法等在农田生态系统通量研究中的成果进行了总结,并探讨其应用方面存在的优缺点.指出目前研究的一些不足,并对未来研究中值得深入研究的科学问题做出展望,为以后正确评价全球气候变化和有效进行农业活动提供科学理论依据.
张鹏[9]（2021）在《不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究》文中进行了进一步梳理干旱胁迫是影响作物生长和发育的主要因素之一。随着全球气候变暖,降水减少,由气温升高或相对湿度降低引起的饱和水汽压亏缺（Vapour Pressure Deficit,VPD）增加和土壤干旱已经成为限制作物生长和产量的主要逆境胁迫。考虑到单子叶作物和双子叶作物对气孔调控过程和外界环境响应过程的差异,本论文分别以大麦（单子叶作物）和马铃薯（双子叶作物）为试验材料,通过人工气候室盆栽试验和田间遮雨棚盆栽试验相结合的方法,探讨了不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对大麦和马铃薯叶片气体交换参数、作物水分状况和水分利用效率的影响机理。定量表征了作物生命需水规律,探讨了不同环境情景下作物耗水量的变化过程,并采用Daisy模型（土壤-植物-大气系统模型）模拟了马铃薯对不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱胁迫的主要响应过程,以期为未来农业水资源匮乏及气温升高导致的大气干旱环境下,优化生物节水技术和作物水分高效利用提供理论支撑。取得的主要结果如下:（1）VPD增加与土壤干旱显着抑制了大麦和马铃薯的叶片气体交换参数,但二者影响机制不同。土壤水分亏缺显着抑制了两种作物的气孔导度,同时伴随着叶片脱落酸（ABA）含量的升高,表明ABA参与了作物对气孔导度的调控过程。但对于马铃薯植株而言,叶片和木质部汁液ABA含量在高温环境下并未发现增加的趋势。另一方面,在高VPD（高温导致）环境下,温度升高增加了作物的蒸散需求,两种作物的蒸腾速率显着增加,同时诱导气孔关闭。此外,生长在高温高湿环境下的植株,叶片ABA含量较低,所以当遭受干旱胁迫时,无法及时有效的关闭气孔,气孔导度仍处在一个较高的水平,导致植株体内水分过度散失。总之,VPD增加和土壤干旱的双重胁迫对作物造成的损害远大于单一胁迫所造成的损害。（2）利用Linear-plateau模型量化了大麦单位叶面积日蒸腾量和马铃薯叶片气体交换参数对土壤有效水分动态变化的响应过程。发现大麦植株单位叶面积日蒸腾量和马铃薯叶片蒸腾速率受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分（FTSW）阈值随VPD的增加呈增加趋势。对大麦植株而言,单位叶面积日蒸腾量受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分阈值在高VPD（高温低湿,2.12 k Pa）环境下比低VPD（常温高湿,0.40 k Pa）环境下增加了130%;而马铃薯叶片蒸腾速率受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分阈值在高VPD（高温低湿,1.70 k Pa）环境下比低VPD（常温高湿,0.41 k Pa）环境下增加了90%。同时,低VPD环境下马铃薯叶片气孔导度开始下降的土壤有效水分阈值（FTSW=0.43）显着低于高VPD环境下马铃薯叶片气孔导度对土壤有效水分动态变化的响应阈值（FTSW=0.80）,且该阈值的变化与高温导致的ABA含量下降有关。结果表明,高VPD环境下作物对土壤水分亏缺的响应更为敏感。（3）VPD增加和土壤干旱的双重胁迫显着抑制了大麦和马铃薯植株叶面积的增加,生长在高VPD环境下充分灌溉和干旱胁迫的大麦植株比低VPD环境下植株的叶面积分别减少了48和58%,马铃薯植株叶面积的变化与大麦植株趋势一致。另外,高VPD与土壤干旱双重胁迫显着降低了大麦植株的叶片相对含水量和马铃薯植株的叶水势,同时引起两种作物气孔关闭,抑制光合速率,从而降低植株干物质积累。作物比叶面积是水分利用效率的指示剂,生长在土壤干旱环境下的大麦和马铃薯植株比叶面积和马铃薯植株叶片?13C值较低,但水分利用效率均比较高。（4）VPD增加和土壤干旱的交互作用显着抑制作物地上部分干物质的积累量和水分利用效率。与生长在低VPD环境下的植株相比,高VPD环境下两种作物地上部分干物质积累量降低均超过了50%,尤其是在土壤水分亏缺环境下,大麦和马铃薯植株的干物质积累量分别降低了63.2和53.4%。如果不考虑VPD的影响,土壤水分亏缺提高了大麦和马铃薯植株水分利用效率。但是在两种灌水处理下,大麦和马铃薯植株的水分利用效率均随着VPD的增加而降低,与生长在低VPD环境下的充分灌溉和干旱胁迫植株相比,高VPD环境下大麦植株的水分利用效率分别下降了64和18%,马铃薯植株的水分利用效率分别下降了59和48%。另外,高温高湿环境下生长的作物叶片ABA含量较低,蒸腾速率过大,导致作物体内水分消耗快,水分利用效率较低。高VPD与土壤干旱的交互作用导致作物叶片净光合速率、气孔导度、植株水分关系、干物质和水分利用效率进一步降低,说明高VPD与土壤干旱的双重胁迫加剧了对作物生长的抑制。（5）基于Daisy模型模拟了田间VPD亏缺动态变化环境下马铃薯净光合速率、气孔导度、叶片ABA含量、产量以及水分利用效率对土壤水分亏缺的响应过程。结果表明Daisy模型能够准确的模拟田间马铃薯植株充分灌溉和干旱胁迫环境中土壤水分含量的动态变化过程（充分灌溉环境模拟结果:决定系数（R2）=0.52,平均绝对误差（MAE）=0.005,均方根误差（RMSE）=0.007;干旱胁迫环境模拟结果:R2=0.88,MAE=0.013,RMSE=0.016）,同时能分别解释不同灌溉处理下70和85%以上的叶片气孔导度和ABA含量的动态变化。此外,可以较为准确的模拟出不同灌水处理下马铃薯植株的水分利用效率,尽管在干旱胁迫环境下MAE（2.6）和RMSE（2.4）较大。这一研究有助于在未来温度不断升高,降水减少的环境下科学准确的评价和预测作物水分利用效率,为实现多种环境因素共同调控作物需水过程,进行作物-农田-高效灌溉全程水分利用效率协同研究以及作物定量精准高效灌溉提供理论支撑。
向伟[10]（2021）在《基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究》文中研究说明黄土高原属于典型的干旱和半干旱气候,水资源相对匮乏,加之退耕还林还草工程等生态建设工程进一步加剧区域水资源危机,亟需深入认识黄土高原的水循环过程以实现水资源的可持续利用与管理。黄土高原水循环过程具有独特的空间分布格局,对水循环过程的研究多关注降水、径流、土壤水分等环节或变量;然而,对土壤蒸发、地下水补给和植物蒸腾等环节的研究相对不足,特别是缺乏区域尺度宏观规律的认识。因此,本文以黄土高原水循环过程为切入点,采用区域和点位尺度相结合的研究思路,对降水、深剖面土壤水和浅层地下水进行系统、高空间分辨率的取样,借助氢氧稳定同位素示踪技术的优势,重点探究了土壤蒸发和地下水补给两个水文过程。在区域尺度上,分析了黄土高原降水、深层（2～10m）土壤水和浅层地下水氢氧稳定同位素的空间分布特征及其影响因素;揭示了土壤蒸发的空间分布格局,并提出lc-excess方法对土壤蒸发损失率进行了定量评估;探究了浅层地下水的补给来源,并提出lc-excess平衡方程对活塞流和优势流的相对贡献比例进行了划分。在点位尺度上（长武塬区）,利用多种示踪技术(δ18O、δ2H、3H、Cl-和NO3-)结合水量平衡、端元分析、贝叶斯模型、配对实验等方法定量探究了水循环过程以及农地转换为苹果园后土壤蒸发和地下水补给的响应规律。主要取得了如下结论:1.黄土高原降水δ18O值变化范围较小（-9.8‰～-5.8‰）,东南部和西北部同位素值相对富集而中部偏贫化,但此空间分布格局与空间和气象等环境变量相关性较差。在现有的降水同位素数据产品中,仅降水同位素在线计算器（OIPC）能够模拟该区域降水δ18O值的空间分布,且模拟精度有待提高。黄土高原深层土壤水δ18O值变化较小（-10.1‰～-6.7‰）,南部相对贫化而北部和西北部偏富集,此空间分布格局主要受年均降水量的影响。黄土高原浅层地下水δ18O值（-11.4‰～-5.9‰）无一致性的空间分布格局,与空间和气象等环境变量相关性较差,但不同流域之间浅层地下水δ18O值变化明显,受年均降水量的影响。2.黄土高原33个采样点深层土壤水lc-excess值均偏负（土壤深度和空间位置）,表明深层土壤水同位素保留有因地表蒸发引起的同位素分馏信号。深层土壤水lc-excess值表明土壤蒸发从南到北、东南到西北均呈增大趋势,与纬度、年均降水量、年均潜在蒸散量和干旱指数相关关系明显,其中干旱指数能够解释64%的变异。以瑞利分馏模型为基础推导了计算土壤蒸发损失率的新方法—lc-excess方法,计算出所有样点的土壤蒸发损失率为11.3～23.9%,与全球其它相似气候区的结果相近,但其代表的时间尺度更长,反映了过去数十年地表蒸发的平均状况。3.黄土高原绝大部分地区浅层地下水δ18O值较降水量加权平均值贫化,且贫化程度在不同流域存在明显差异,并与年均降水量呈显着相关,表明浅层地下水补给的季节性效应及其空间分布格局受年均降水量影响。浅层地下水与降水的同位素关系表明浅层地下水接受当地降水补给但在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用。浅层地下水与深层土壤水的lc-excess关系表明活塞流不是浅层地下水补给的唯一形式,可能存在降水以优势流方式的快速补给。以同位素质量平衡为基础推导了lc-excess平衡方程,成功对黄土高原区域尺度地下水补给中活塞流和优势流的相对贡献比例进行了划分。结果显示黄土高原大部分地区浅层地下水以活塞流补给为主,优势流补给仅在渭河和汾河流域部分地区较为明显。影响活塞流和优势流相对贡献比例的空间分布因素需要进一步分析。4.长武黄土塬区日尺度大气降水同位素值变化较大,同位素值贫化的降水通常发生在雨季（7～9月）,且多为大降水事件（≥30 mm/day）。2～6 m土层土壤水示踪剂可以用于研究农地转化为苹果园后对土壤水分平衡组分的影响,深层（≥6 m）土壤水示踪剂反映了历史时期农地条件下的降水和蒸散发平衡关系,可以用于分析地下水补给机制。降水、深层土壤水和浅层地下水中的稳定和放射性同位素、氯离子和硝酸根共同表明地下水补给中活塞流和优势流方式并存,且活塞流和优势流补给量分别占总补给量的45～62%和38～55%。农地转变为苹果园后,土壤蒸发变化不显着,但深层土壤储水量明显降低、植被蒸腾增加、活塞流补给量明显减少,且当树龄超过15 yr时活塞流补给量基本为零。本文为后续利用水同位素技术解决黄土高原区域尺度水循环问题提供基础数据,有助于将来刻画水量平衡方程在区域尺度上的定量分布模式,可服务于黄土高原地下水资源数量和水质的评估与可持续管理,并为眀析黄土高原植被变化背景下水循环过程的演变规律提供借鉴。
二、冬小麦农田水分循环规律及节水调控机理（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、冬小麦农田水分循环规律及节水调控机理（论文提纲范文）
（1）膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 膜孔灌理论与技术研究 |
| 1.2.2 膜孔灌施肥农田土壤氮肥运移转化特性研究 |
| 1.2.3 层状土入渗特性与机理研究 |
| 1.2.4 γ-聚谷氨酸在农业上的应用研究 |
| 1.2.5 冬小麦全覆膜种植技术研究 |
| 1.2.6 土壤水氮运移及氮素转化模型数值模拟研究 |
| 1.3 研究存在问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 室内试验材料与装置 |
| 2.1.1 供试土壤及浑水泥沙 |
| 2.1.2 供试肥料及土壤保水剂 |
| 2.1.3 试验装置 |
| 2.2 室内入渗试验观测内容及方法 |
| 2.3 作物种植试验材料与装置 |
| 2.3.1 试验地概况 |
| 2.3.2 试验装置及方案 |
| 2.4 室外试验观测内容及方法 |
| 2.4.1 冬小麦土壤水氮运移及氮素转化试验 |
| 2.4.2 添加γ-聚谷氨酸越冬菠菜试验 |
| 2.5 HYDRUS模型简介 |
| 2.6 数据处理与分析 |
| 3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化特性 |
| 3.1 层状土膜孔灌肥液自由入渗特性 |
| 3.1.1 试验设计 |
| 3.1.2 夹砂层位置对累积入渗量的影响 |
| 3.1.3 夹砂层位置对湿润锋运移的影响 |
| 3.1.4 夹砂层位置对湿润体水分分布特征的影响 |
| 3.1.5 夹砂层位置对尿素态氮运移转化特性的影响 |
| 3.1.6 夹砂层位置对铵态氮运移转化特性的影响 |
| 3.1.7 夹砂层位置对硝态氮运移转化特性的影响 |
| 3.2 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟模型建立 |
| 3.2.1 水流运动控制方程 |
| 3.2.2 土壤水力特征参数确定 |
| 3.2.3 土壤无机氮素运移转化模型 |
| 3.2.4 土壤氮素运移转化参数确定 |
| 3.2.5 初始条件及边界条件 |
| 3.2.6 误差分析 |
| 3.3 层状土膜孔灌肥液自由入渗水氮运移转化数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 累积入渗量的数值模拟与验证 |
| 3.3.2 湿润体内含水量的数值模拟与验证 |
| 3.3.3 氮素含量的数值模拟与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 施加γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
| 4.1 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数、入渗特性以及持水能力的影响 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤水分特征参数的影响 |
| 4.1.3 施加γ-聚谷氨酸对土壤持水能力的影响 |
| 4.2 表施γ-聚谷氨酸膜孔灌自由入渗特性研究 |
| 4.2.1 试验方法与观测项目 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 表施γ-聚谷氨酸对单位膜孔累积入渗量的影响 |
| 4.2.4 表施γ-聚谷氨酸对土壤湿润体的影响 |
| 4.2.5 表施γ-聚谷氨酸对膜孔入渗土壤含水量分布的影响 |
| 4.2.6 表施γ-聚谷氨酸的膜孔灌自由入渗数值模拟 |
| 4.3 混施γ-聚谷氨酸浑水膜孔灌自由入渗特性研究 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 单位膜孔面积累积入渗量变化规律研究 |
| 4.3.3 单位膜孔面积侧渗量和垂直一维入渗量之间的关系 |
| 4.3.4 湿润锋运移特性研究 |
| 4.4 混施γ-聚谷氨酸浑水一维垂直和膜孔灌自由入渗落淤层形成特性 |
| 4.4.1 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗落淤层厚度变化规律 |
| 4.4.2 混施γ-PGA浑水膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化规律 |
| 4.4.3 混施γ-PGA浑水一维垂直入渗和膜孔灌自由入渗落淤层厚度变化的规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长和土壤结构的影响特征 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料和方法 |
| 5.1.2 数据处理 |
| 5.2 施加γ-聚谷氨酸对土壤团聚体结构的影响 |
| 5.2.1 γ-聚谷氨酸施量对土壤水稳性团聚体结构的影响 |
| 5.2.2 γ-聚谷氨酸施量对土壤团聚体机械稳定性的影响 |
| 5.3 γ-聚谷氨酸施量对土壤含水率和温度变化的影响 |
| 5.3.1 γ-聚谷氨酸施量对菠菜生育期土壤含水率和温度变化的影响 |
| 5.3.2 γ-聚谷氨酸施量对菠菜各生育期土壤温度的影响 |
| 5.4 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生长的影响 |
| 5.4.1 施加γ-聚谷氨酸对菠菜出苗率的影响 |
| 5.4.2 施加γ-聚谷氨酸对菠菜生理生长指标的影响 |
| 5.4.3 施加γ-聚谷氨酸对菠菜产量和植株含水量的影响 |
| 5.5 施加γ-聚谷氨酸对菠菜氮素吸收利用效率和土壤养分平衡的影响 |
| 5.5.1 菠菜各器官氮素含量和土壤氮素平衡 |
| 5.5.2 菠菜土壤磷平衡 |
| 5.5.3 菠菜土壤钾平衡 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 膜孔灌冬小麦土壤水氮运移及转化数值模拟 |
| 6.1 HYDRUS-1D模型介绍与计算方法 |
| 6.1.1 考虑冬小麦生长的HYDRUS-1D土壤水氮模型构建 |
| 6.1.2 计算方法 |
| 6.2 膜孔灌冬小麦土壤水分运动数值模拟 |
| 6.2.1 HYDRUS-1D模型土壤基本物理参数确定与验证 |
| 6.2.2 土壤含水率分布规律 |
| 6.2.3 冬小麦根系吸水速率模拟值与植株实际蒸腾速率 |
| 6.3 膜孔灌冬小麦土壤氮素运移转化数值模拟 |
| 6.3.1 膜孔灌HYDRUS-1D模型氮素运移转化参数确定与验证 |
| 6.3.2 冬小麦土壤氮素分布特性 |
| 6.3.3 水氮耦合对土壤氮素平衡的影响 |
| 6.3.4 水氮耦合对冬小麦氮素利用的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一、攻读博士学位期间发表论文 |
| 二、参加的科研项目 |
（2）河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 氢氧同位素在不同水体的示踪研究 |
| 1.2.2 地下水与土壤水盐迁移研究 |
| 1.2.3 土壤盐分空间变异与地下水埋深关系的研究 |
| 1.2.4 干旱区荒漠绿洲水分运移研究 |
| 1.2.5 水盐运移模拟研究 |
| 1.2.6 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 论文技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 河套灌区概况 |
| 2.1.1 气候 |
| 2.1.2 土壤 |
| 2.1.3 引排水量 |
| 2.1.4 灌区年际地下水变化 |
| 2.1.5 灌区海子分布特征 |
| 2.2 试验区基本资料 |
| 2.2.1 耕地-荒地-海子系统试验区 |
| 2.2.2 沙丘-荒地-海子系统试验区 |
| 3 基于氢氧同位素耕地—荒地—海子系统水分运移转化 |
| 3.1 利用氢氧同位素研究不同水体的基本原理 |
| 3.1.1 稳定同位素测试标准物 |
| 3.1.2 氢氧稳定同位素分馏 |
| 3.1.3 氢氧稳定同位素组分分析 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 取样方案 |
| 3.2.2 样品采集 |
| 3.2.3 水位量测 |
| 3.3 试验设备及研究方法 |
| 3.3.1 试验装置 |
| 3.3.2 研究方法 |
| 3.4 结论与分析 |
| 3.4.1 不同类型水分中δD和δ18O关系 |
| 3.4.2 不同类型水分特征分析 |
| 3.4.3 不同类型水分转化比例 |
| 3.4.4 土壤剖面水分运动 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 河套灌区耕地—荒地—海子间水盐运移规律及平衡分析 |
| 4.1 试验布设及数据采集 |
| 4.2 水盐运移模型构建 |
| 4.2.1 耕地-荒地-海子系统水分平衡模型构建 |
| 4.2.2 耕地-荒地-海子系统盐分平衡模型构建 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 耕地-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
| 4.3.2 耕地-荒地-海子系统水分平衡分析 |
| 4.3.3 耕地-荒地-海子系统盐分重分配 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 耕地-荒地-海子系统盐分时空变化特征及地下水埋深对土壤盐分影响 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验设计与取样方案 |
| 5.1.2 研究方法 |
| 5.1.3 数据处理 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 耕地-荒地间典型土壤横剖面盐分时空变化特征 |
| 5.2.2 耕地-荒地不同土层盐分时空变化及盐分表观分析 |
| 5.2.3 耕地地下水、荒地地下水和海子盐分时空变化特征 |
| 5.2.4 地下水埋深对土壤盐分的影响 |
| 5.2.5 荒地盐分不同来源估算 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于HYDRUS_1D模型对耕地-荒地-海子系统土壤水盐运移模拟与评估 |
| 6.1 土壤水盐动态模型 |
| 6.1.1 土壤水分运移方程 |
| 6.1.2 土壤盐分运移方程 |
| 6.1.3 潜在蒸腾和蒸发速率的计算 |
| 6.2 模型构建 |
| 6.2.1 模型离散化 |
| 6.2.2 初始条件及边界条件 |
| 6.2.3 参数确定 |
| 6.2.4 模型率定与验证评价参数 |
| 6.3 模型率定与验证 |
| 6.3.1 模型率定 |
| 6.3.2 模型检验 |
| 6.4 土壤水盐动态分析 |
| 6.4.1 典型时期土壤不同土层水分变化定量评估 |
| 6.4.2 典型时期土壤不同土层盐分变化定量评估 |
| 6.5 水盐平衡分析 |
| 6.6 讨论 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 河套灌区沙丘-荒地-海子系统间水盐运移规律 |
| 7.1 研究方法 |
| 7.1.1 裘布依假设 |
| 7.1.2 地下水波动法 |
| 7.1.3 沙丘、荒地和海子水分平衡模型 |
| 7.1.4 沙丘-荒地-海子系统地下水盐分迁移模型 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 沙丘-荒地-海子系统不同时期地下水运移特征 |
| 7.2.2 沙丘-荒地-海子系统水分迁移分析 |
| 7.2.3 沙丘-荒地-海子系统盐分迁移分析 |
| 7.3 讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 基于HYDRUS_1D模型对沙丘-荒地-海子系统水盐运移模拟与评估 |
| 8.1 土壤水盐动态模型 |
| 8.2 模型建立 |
| 8.2.1 模拟单元划分 |
| 8.2.2 初始条件和边界条件 |
| 8.2.3 土壤参数 |
| 8.2.4 模型率定与验证评价参数 |
| 8.3 模型率定与验证 |
| 8.3.1 模型率定 |
| 8.3.2 模型验证 |
| 8.4 土壤水盐动态 |
| 8.4.1 沙丘土壤水盐动态 |
| 8.4.2 沙丘-荒地交界土壤水盐动态 |
| 8.4.3 荒地土壤水盐动态 |
| 8.5 水盐平衡分析 |
| 8.5.1 沙丘水盐平衡分析 |
| 8.5.2 沙丘-荒地交界水盐平衡分析 |
| 8.5.3 荒地水盐平衡分析 |
| 8.6 讨论 |
| 8.7 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 论文主要创新点 |
| 9.3 研究的不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 实时灌溉控制指标研究进展 |
| 1.2.2 基于土壤水分的灌溉控制指标研究进展 |
| 1.2.3 适用于冬小麦的农业系统模型研究进展 |
| 1.2.4 RZWQM模型简介及研究进展 |
| 1.3 研究切入点 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法与技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计与试验材料 |
| 2.2.1 试验设计方案 |
| 2.2.2 灌水时间及灌水定额的确定 |
| 2.2.3 田间栽培管理 |
| 2.3 试验观测项目及方法 |
| 2.3.1 土壤贮水量测定 |
| 2.3.2 土壤贮水量计算 |
| 2.3.3 作物耗水量 |
| 2.3.4 生长发育过程调查 |
| 2.3.5 籽粒产量测定 |
| 2.3.6 水分利用效率 |
| 2.4 数据处理与统计分析方法 |
| 2.5 模型评价指标 |
| 第三章 不同灌溉控制条件对灌水量及麦田土壤水分分布的影响 |
| 3.1 不同灌溉控制条件下的灌水情况 |
| 3.2 不同灌溉控制条件下土壤含水率变异特性 |
| 3.3 不同灌溉控制条件下麦田土壤水分分布 |
| 3.3.1 不同灌溉控制条件下灌水后土壤水分剖面分布 |
| 3.3.2 不同灌溉控制条件对应计划湿润层深度内土壤水分动态变化 |
| 3.3.3 不同灌溉控制条件下全生育期土壤水分层间分布 |
| 3.4 小结与讨论 |
| 第四章 不同灌溉控制条件对麦田耗水情况的影响 |
| 4.1 不同灌溉控制条件下的总耗水量 |
| 4.2 不同灌溉控制条件下土壤层间耗水规律 |
| 4.3 不同灌溉控制条件下的耗水来源 |
| 4.4 小结与讨论 |
| 第五章 不同灌溉控制条件对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响 |
| 5.1 不同灌溉控制条件对株高、叶面积的影响 |
| 5.2 不同灌溉控制条件对生物量累积的影响 |
| 5.3 不同灌溉控制条件对冬小麦产量及构成要素的影响 |
| 5.4 不同灌溉控制条件对冬小麦水分利用效率的影响 |
| 5.5 小结与讨论 |
| 第六章 基于RZWQM2模型的冬小麦灌溉指标优化 |
| 6.1 模型模拟试验方案优化 |
| 6.2 RZWQM2模型率定和验证 |
| 6.2.1 土壤水分模块率定和验证 |
| 6.2.2 作物生长模块率定和验证 |
| 6.3 冬小麦优化灌溉控制指标模拟研究 |
| 6.3.1 不同水分处理对灌水量及灌水次数的影响 |
| 6.3.2 不同水分处理对冬小麦产量及灌水利用效率的影响 |
| 6.4 小结与讨论 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.1.1 不同灌溉控制条件对麦田土壤水分分布的影响 |
| 7.1.2 不同灌溉控制条件对麦田水分利用的影响 |
| 7.1.3 不同灌溉控制条件对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响 |
| 7.1.4 基于RZWQM2模型的华北地区冬小麦灌溉控制条件的优化 |
| 7.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（4）华北平原灌区农田水循环健康评价 ——以军留灌区为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 水循环研究进展 |
| 1.2.1.1 水循环研究进展 |
| 1.2.1.2 农田水循环研究进展 |
| 1.2.2 水循环健康评价 |
| 1.2.3 层次分析法在涉水学科的应用 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文特色及创新点 |
| 第2章 灌区农田水循环评价指标体系构建 |
| 2.1 农田健康水循环概念解析 |
| 2.1.1 农田水循环路径分析 |
| 2.1.2 农田健康水循环 |
| 2.1.2.1 健康水循环内涵 |
| 2.1.2.2 农田健康水循环概念 |
| 2.1.2.3 与相似概念的对比 |
| 2.2 评价方法 |
| 2.2.1 评价方法选取 |
| 2.2.2 评价方法介绍 |
| 2.3 农田水循环健康评价体系 |
| 2.3.1 评价指标的选取 |
| 2.3.1.1 指标筛选原则 |
| 2.3.1.2 评价指标确定 |
| 2.3.1.3 评价指标释义 |
| 2.3.2 指标体系权重 |
| 2.3.3 指标体系阈值的确定 |
| 2.3.4 健康等级划分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 区域选择及数据处理 |
| 3.1 研究区域概况 |
| 3.1.1 自然地理概况 |
| 3.1.2 河流水系 |
| 3.1.3 灌溉水利工程 |
| 3.1.4 社会经济 |
| 3.2 灌区水循环特征分析 |
| 3.2.1 灌区降水量特征 |
| 3.2.2 农田灌溉供水量 |
| 3.2.3 灌区地下水埋深变化 |
| 3.3 数据的收集与处理 |
| 3.3.1 数据来源 |
| 3.3.2 数据处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 农田水循环健康评价结果与分析 |
| 4.1 农田水循环健康评价 |
| 4.1.1 指标评价结果 |
| 4.1.2 维度评价结果 |
| 4.1.3 综合评价结果 |
| 4.2 灌区建设建议 |
| 4.2.1 水源维度 |
| 4.2.2 取输水子过程 |
| 4.2.3 用耗水子过程 |
| 4.2.4 退排水子过程 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 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 |
（5）解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展及分析 |
| 1.2.1 植被与水土环境演变关系研究进展 |
| 1.2.2 灌溉制度优化进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容与目的 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 2 研究区概况与试验设计 |
| 2.1 研究区概况与地质地貌 |
| 2.1.1 研究区概述 |
| 2.1.2 地质地貌 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 气象采集 |
| 2.2.2 引水量、排水量、种植结构面积来源 |
| 2.2.3 地下水埋深资料 |
| 2.2.4 土壤样本点及作物生长指标的野外采集与试验 |
| 2.2.5 遥感影像的来源与验证样本点的野外采集 |
| 3 灌区作物长势-水土环境变化特征 |
| 3.1 理论与方法介绍 |
| 3.1.1 决策树分类方法 |
| 3.1.2 变异结构分析与克里金插值分析法 |
| 3.2 灌区典型作物长势及种植结构的提取 |
| 3.2.1 解放闸灌域典型农作物长势分析 |
| 3.2.2 解放闸灌域种植结构提取 |
| 3.3 河套灌区解放闸灌域典型农作物主要生育阶段NDVI时空变化特点 |
| 3.3.1 葵花NDVI变化特征 |
| 3.3.2 玉米NDVI时空变化特征 |
| 3.3.3 小麦NDVI时空变化特征 |
| 3.3.4 瓜类NDVI时空变化特征 |
| 3.4 典型农作物种植区农田水土环境因子时空变化特点 |
| 3.4.1 典型农作物种植区土壤水分时空变化特征 |
| 3.4.2 典型农作物种植区土壤盐分时空变化特征 |
| 3.4.3 典型农作物种植区地下水埋深时空变化特征 |
| 3.4.4 作物种植区引水量、排水量变化特征 |
| 3.4.5 作物主要生育期气候因子(降雨、ET)变化特征 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 4 解放闸灌域作物系统与水土环境系统耦合协调度模型的构建和应用 |
| 4.1 耦合度模型理论与构建方法 |
| 4.2 作物系统与水土环境系统指标体系权重的确定方法 |
| 4.3 解放闸灌域作物系统-水土环境系统耦合协调度模型 |
| 4.3.1 作物长势与水土环境因子的耦合度分析 |
| 4.3.2 作物长势-水土环境耦合协调度分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 5 分布式水文模型(SWAT)在平原灌区的构建 |
| 5.1 分布式水文模型(SWAT)的简介与灌区应用的普适性 |
| 5.1.1 模型简介 |
| 5.1.2 分布式水文模型(SWAT)在灌区水文过程的模拟及应用普适性 |
| 5.2 分布式水文模型(SWAT)在河套灌区解放闸灌域的构建 |
| 5.2.1 基础资料的调查搜集与数据库构建 |
| 5.2.2 分布式水文模型(SWAT)在解放闸灌域的构建 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 SWAT模型的率定、改进与校准 |
| 6.1 SWAT模型对径流量的率定与校准 |
| 6.2 SWAT模型中腾发量的计算原理与改进、校准过程 |
| 6.2.1 SWAT模型中ET的计算原理 |
| 6.2.2 SWAT模型改进-潜水蒸发项的添加 |
| 6.3 模型改进后对ET目标变量的率定与验证 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 小结 |
| 7 河套灌区解放闸灌域灌溉制度的优化 |
| 7.1 不同灌溉情景的设置 |
| 7.1.1 第一种灌溉情景 |
| 7.1.2 第二种灌溉情景 |
| 7.2 作物水模型的优选 |
| 7.2.1 河套灌区典型作物的作物水模型 |
| 7.3 灌溉制度的寻优 |
| 7.3.1 第一种灌溉情景模拟结果 |
| 7.3.2 第二种灌溉情景模拟结果 |
| 7.3.3 灌溉制度优化结果 |
| 7.4 讨论 |
| 7.5 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（6）北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 参考作物潜在腾发量ET_0与作物系数K_c研究 |
| 1.2.2 作物水分模型及水资源配置研究 |
| 1.2.3 饲草高产种植模式研究进展 |
| 1.2.4 饲草作物对水肥耦合响应机制研究 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 研究区概况及田间试验基础数据 |
| 2.1 研究区代表性分析 |
| 2.2 试验区概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 气候条件 |
| 2.2.3 农业气象灾害 |
| 2.2.4 植被土壤 |
| 2.3 试验饲草料作物选择 |
| 2.3.1 供试作物 |
| 2.3.2 供试材料 |
| 2.4 主要试验观测仪器设备 |
| 2.5 基本土壤物理化学指标测定 |
| 2.5.1 田间持水量与容重 |
| 2.5.2 土壤物理化学组成 |
| 2.5.3 土壤粒径分析 |
| 2.6 基于定位通量法的地下水补给量测定 |
| 3 饲草作物单作条件下需水规律与滴灌灌溉制度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 田间试验设计 |
| 3.2.2 观测技术指标 |
| 3.3 灌溉饲草作物单作需水规律与需水量 |
| 3.3.1 适宜水分条件下饲草作物单作需水量 |
| 3.3.2 适宜水分条件下饲草作物单作需水强度 |
| 3.3.3 不同水分处理下饲草作物单作需水量与需水模数 |
| 3.4 基于作物灌水特征的不同目标灌溉制度 |
| 3.4.1 灌溉饲草作物单作条件下不同水分处理的灌水特征 |
| 3.4.2 不同目标条件下单作饲草作物灌溉制度 |
| 3.5 小结 |
| 4 间播饲草作物群体需水规律与产出效应及种植模式 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 田间试验设计 |
| 4.2.2 观测技术指标 |
| 4.3 间播饲草作物群体需水规律与产出效应 |
| 4.3.1 间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律 |
| 4.3.2 间播条件下灌溉饲草作物生长指标 |
| 4.3.3 间播条件下灌溉饲草作物产量及其品质 |
| 4.3.4 间播条件下灌溉饲草作物水分生产效率和水分经济效益 |
| 4.4 基于SPSS主因子方法的间播模式综合评价 |
| 4.4.1 饲草作物综合评价指标的优选 |
| 4.4.2 饲草料作物综合评价指标无量纲化处理 |
| 4.4.3 饲草作物综合评价结果 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于FAO推荐方法的ET_0计算方法优选与K_C值修正 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 数据来源 |
| 5.2.2 计算方法 |
| 5.3 干旱地区气象资料缺失条件下ET_0算法优选 |
| 5.3.1 不同水平年下ET_0计算结果比较 |
| 5.3.2 不同计算方法结果偏差与原因分析 |
| 5.3.3 潜在腾发量ET_0与对应气象要素间的灵敏性分析 |
| 5.4 灌溉饲草料作物不同生育阶段作物系数K_C值修正 |
| 5.4.1 基于FAO推荐的单作物系数法推求饲草作物K_c |
| 5.4.2 基于田间试验实测数据计算饲草作物Kc |
| 5.4.3 饲草作物实测K_c与FAO推荐K_c值比较分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同水分处理对单作饲草作物产量影响 |
| 6.2.1 对单作饲草料作物产量影响 |
| 6.2.2 对单作饲草料作物减产率的影响 |
| 6.3 国内外常用作物水—模型 |
| 6.3.1 作物水模型定义 |
| 6.3.2 模型基本假定 |
| 6.4 基于最小二乘法的作物水模型确认分析 |
| 6.4.1 模型选取 |
| 6.4.2 基于最小二乘法的作物敏感指标推求 |
| 6.4.3 饲草作物敏感指标分析与作物水模型优选 |
| 6.5 饲草作物-水模型表达式及验证 |
| 6.5.1 饲草作物-水模型表达式 |
| 6.5.2 饲草作物-水模型验证 |
| 6.6 小结 |
| 7 基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 DP法基本原理 |
| 7.3 优化配置的数学模型构建 |
| 7.3.1 目标函数 |
| 7.3.2 阶段变量、决策变量与状态变量 |
| 7.3.3 系统方程及约束条件 |
| 7.3.4 初始条件与递推方程 |
| 7.4 作物水模型的有限水量优化配置求解 |
| 7.4.1 DP法所需计算参数 |
| 7.4.2 作物水模型优化配置求解 |
| 7.5 基于DP法的优化配置结果与灌溉管理策略 |
| 7.5.1 优化配置结果 |
| 7.5.2 饲草作物灌溉管理策略 |
| 7.6 小结 |
| 8 水肥耦合条件下饲草料地水肥响应分析 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 试验方法 |
| 8.2.1 单作条件下灌溉饲草作物水肥响应 |
| 8.2.2 混间播条件下多年生灌溉饲草作物水肥响应 |
| 8.3 单作条件下灌溉饲草料作物水肥响应分析 |
| 8.3.1 水肥耦合对青贮玉米生长指标的影响 |
| 8.3.2 水肥耦合对青贮玉米不同生育阶段土壤含水量的影响 |
| 8.3.3 青贮玉米水肥耦合产量数学模型构建 |
| 8.3.4 水肥耦合利用效率与综合经济效益评价 |
| 8.4 混、间播条件下多年生灌溉饲草作物-水肥响应研究 |
| 8.4.1 水肥因子对多年生灌溉饲草料作物产量的影响 |
| 8.4.2 基于回归分析的试验结果分析 |
| 8.4.3 混间播饲草作物水肥耦合产量数学模型 |
| 8.4.4 混间播饲草料作物生育期需水量与灌溉制度优选 |
| 8.5 小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）免耕冬小麦产量损失补偿效应及水分利用效率研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 研究地点 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 测定项目与方法 |
| 2.4 统计分析 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 不同基因型冬小麦对免耕产量及WUE的影响 |
| 3.1.1 土壤理化性状 |
| 3.1.1.1 土壤容重 |
| 3.1.1.2 土壤团聚体 |
| 3.1.1.3 土壤有机碳 |
| 3.1.2 土壤根际微生物 |
| 3.1.2.1 纲水平菌落结构分析 |
| 3.1.2.2 土壤细菌Alpha多样性指数 |
| 3.1.3 土壤水分含量 |
| 3.1.3.1 冬小麦生育期土壤水分含量 |
| 3.1.3.2 播前土壤水分消耗量 |
| 3.1.3.3 耗水量 |
| 3.1.4 群体发育动态 |
| 3.1.5 干物质累积 |
| 3.1.5.1 干物质积累量 |
| 3.1.5.2 干物质转运 |
| 3.1.6 产量 |
| 3.1.7 水分利用效率 |
| 3.1.8 小结 |
| 3.2 不同拔节期灌溉处理对免耕冬小麦产量及WUE的影响 |
| 3.2.1 土壤理化性状 |
| 3.2.1.1 土壤容重 |
| 3.2.1.2 土壤团聚体 |
| 3.2.1.3 土壤有机碳 |
| 3.2.2 土壤水分含量 |
| 3.2.2.1 冬小麦生育期土壤水分含量 |
| 3.2.2.2 播前土壤水分消耗量 |
| 3.2.2.3 耗水量 |
| 3.2.3 群体发育动态 |
| 3.2.4 干物质累积 |
| 3.2.4.1 干物质积累量 |
| 3.2.4.2 干物质转运 |
| 3.2.5 产量 |
| 3.2.6 水分利用效率 |
| 3.2.7 小结 |
| 3.3 种植方式对免耕冬小麦产量及WUE的影响 |
| 3.3.1 土壤理化性状 |
| 3.3.1.1 土壤容重 |
| 3.3.1.2 土壤团聚体 |
| 3.3.1.3 土壤有机碳 |
| 3.3.2 土壤根际微生物 |
| 3.3.2.1 纲水平菌落结构分析 |
| 3.3.2.2 土壤细菌Alpha多样性指数 |
| 3.3.3 土壤水分含量 |
| 3.3.3.1 冬小麦生育期土壤水分含量 |
| 3.3.3.2 播前土壤水分消耗量 |
| 3.3.3.3 耗水量 |
| 3.3.4 群体发育动态 |
| 3.3.5 干物质累积 |
| 3.3.5.1 干物质积累量 |
| 3.3.5.2 干物质转运 |
| 3.3.6 产量 |
| 3.3.7 水分利用效率 |
| 3.3.8 小结 |
| 3.4 基于RZWQM2 模型模拟不同耕作方式与灌溉处理下冬小麦产量及WUE |
| 3.4.1 模型校准与验证 |
| 3.4.2 模型模拟分析 |
| 3.4.2.1 实际蒸发和蒸腾的计算 |
| 3.4.2.2 ET、产量和WUE的模拟 |
| 3.4.3 小结 |
| 4 讨论 |
| 4.1 耕作方式对产量及水分利用效率的影响 |
| 4.2 基因型对免耕冬小麦产量及WUE的补偿 |
| 4.3 推迟灌溉对免耕冬小麦产量及WUE的补偿 |
| 4.4 宽幅精播种植方式对免耕冬小麦产量及WUE的补偿 |
| 4.5 RZWQM2 模型对冬小麦产量及WUE的模拟 |
| 4.6 展望 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）农田生态系统碳水通量研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 农田生态系统碳水通量研究 |
| 1.1 小麦生态系统碳水通量 |
| 1.2 玉米生态系统碳水通量 |
| 1.3 水稻生态系统碳水通量 |
| 2 农田生态系统碳水通量的影响因子 |
| 3 农田生态系统碳水通量的观测方法 |
| 3.1 涡度相关法 |
| 3.2 波文比能量平衡法 |
| 3.3 蒸渗仪法 |
| 3.4 大孔径闪烁仪法 |
| 4 农田生态系统碳水通量的估算方法 |
| 4.1 彭曼法 |
| 4.2 互补相关法 |
| 4.3 空气动力学法 |
| 5 问题与展望 |
（9）不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物生理生态特性的影响 |
| 1.2.2 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物生长和产量的影响 |
| 1.2.3 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物水分利用效率影响的研究 |
| 1.2.4 作物生长及水分利用效率模型研究进展 |
| 1.3 亟需回答的科学问题 |
| 1.4 研究目标与内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 第二章 试验材料与试验方案 |
| 2.1 试验概况与试验设计 |
| 2.1.1 人工气候室大麦盆栽试验概况 |
| 2.1.2 人工气候室大麦盆栽试验设计 |
| 2.1.3 温室马铃薯盆栽试验概况 |
| 2.1.4 温室马铃薯盆栽试验设计 |
| 2.1.5 田间马铃薯试验概况 |
| 2.1.6 田间马铃薯试验设计 |
| 2.2 观测指标与数据测定方法 |
| 2.2.1 人工气候室盆栽试验观测指标与测定方法 |
| 2.2.2 田间遮雨棚试验观测指标与测定方法 |
| 2.2.3 田间试验观测指标与测定方法 |
| 2.3 数据处理方法 |
| 第三章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物叶片气体交换参数影响的研究 |
| 3.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片气体交换参数的影响 |
| 3.2 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片气体交换参数的影响 |
| 3.3 不同VPD环境下大麦单位叶面积日蒸腾量和马铃薯蒸腾速率对土壤持续干旱的响应 |
| 3.4 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片ABA含量的影响 |
| 3.5 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片及木质部ABA含量的影响 |
| 3.6 讨论与小结 |
| 3.6.1 讨论 |
| 3.6.2 小结 |
| 第四章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分关系影响的研究 |
| 4.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株气孔密度的影响 |
| 4.2 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片相对含水量和马铃薯叶水势的影响 |
| 4.3 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株叶面积的影响 |
| 4.4 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株比叶面积的影响 |
| 4.5 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片?~(13)C和 δ~(18)O的影响 |
| 4.6 讨论与小结 |
| 4.6.1 讨论 |
| 4.6.2 小结 |
| 第五章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率影响的研究 |
| 5.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦水分利用效率的影响 |
| 5.2 不同VPD和土壤干旱环境对气候室马铃薯水分利用效率的影响 |
| 5.3 土壤干旱对田间马铃薯水分利用效率的影响 |
| 5.4 作物气体交换参数、水分利用效率与VPD的关系 |
| 5.5 讨论与小结 |
| 5.5.1 讨论 |
| 5.5.2 小结 |
| 第六章 大气和土壤干旱对马铃薯水分利用效率的模拟研究 |
| 6.1 Daisy模型主要过程的数学描述 |
| 6.1.1 田间水分模块 |
| 6.1.2 土壤温度模块 |
| 6.1.3 作物氮吸收模块 |
| 6.1.4 作物产量模块 |
| 6.1.5 气孔导度模块 |
| 6.1.6 ABA模块 |
| 6.1.7 SVAT模块 |
| 6.2 数据采集及参数化 |
| 6.3 数据处理方法 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 土壤水分动态 |
| 6.4.2 气体交换参数和ABA信号 |
| 6.4.3 产量和水分利用效率 |
| 6.5 模型检验 |
| 6.6 讨论与小结 |
| 6.6.1 讨论 |
| 6.6.2 小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究（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 氢氧稳定同位素技术及优势 |
| 1.2.2 氢氧稳定同位素在土壤蒸发研究中的应用 |
| 1.2.3 氢氧稳定同位素在地下水补给研究中的应用 |
| 1.2.4 同位素景观图谱法 |
| 1.2.5 黄土高原同位素水文学研究进展 |
| 1.2.6 黄土高原地下水补给研究进展 |
| 1.3 研究中存在的不足与科学问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 研究区域概况与研究方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 黄土高原 |
| 2.1.2 黄土塬区 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 气象数据处理 |
| 2.2.2 样品采集与处理 |
| 2.2.3 氢氧稳定同位素测定 |
| 2.2.4 放射性氚同位素测定 |
| 2.2.5 水化学特征测定 |
| 2.2.6 数据处理与统计分析 |
| 第三章 黄土高原不同水体氢氧稳定同位素的空间分布特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 采样点布设 |
| 3.2.1 大气降水 |
| 3.2.2 土壤水 |
| 3.2.3 浅层地下水 |
| 3.3 数据分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 降水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.4.2 土壤水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.4.3 浅层地下水氢氧稳定同位素空间分布特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 黄土高原区域尺度土壤蒸发的空间格局及定量评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 采样点布设 |
| 4.3 土壤蒸发损失率评估方法 |
| 4.3.1 lc-excess法 |
| 4.3.2 Craig-Gordon模型 |
| 4.3.3 平衡分馏和瑞利分馏参数 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 土壤水lc-excess剖面分布及水分运移机制 |
| 4.4.2 黄土高原土壤蒸发的空间分布特征及其影响因素 |
| 4.4.3 黄土高原土壤蒸发损失率的评估及不确定性 |
| 4.4.4 土壤水lc-excess剖面的时间尺度及潜在应用 |
| 4.4.5 lc-excess法的优势和局限性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 黄土高原区域尺度浅层地下水补给特征分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 采样点布设 |
| 5.3 数据分析 |
| 5.3.1 降水与地下水同位素的比较 |
| 5.3.2 lc-excess平衡方程 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 黄土高原浅层地下水的基本理化性质 |
| 5.4.2 黄土高原浅层地下水的补给来源及季节性效应 |
| 5.4.3 黄土高原浅层地下水的补给方式及相对贡献率 |
| 5.4.4 对地下水资源管理的启示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 长武塬区水循环过程及其对土地利用变化的响应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究区域概况 |
| 6.3 采样点布设 |
| 6.4 数据分析 |
| 6.4.1 补给方式定性分析 |
| 6.4.2 氯离子质量平衡法 |
| 6.4.3 贝叶斯同位素混合模型 |
| 6.4.4 深根植被下地下水补给量 |
| 6.5 结果与讨论 |
| 6.5.1 大气降水氢氧稳定同位素特征 |
| 6.5.2 土壤示踪剂剖面分布及土层划分 |
| 6.5.3 农田和苹果园土壤水稳定同位素组成的比较 |
| 6.5.4 地下水补给方式的多种示踪剂证据 |
| 6.5.5 地下水补给量及补给方式的相对贡献 |
| 6.5.6 土地利用方式对土壤水分及潜在地下水补给的影响 |
| 6.5.7 长武塬区水循环过程及其对土地利用变化的响应 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 主要结论、创新点及有待进一步研究的问题 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 有待进一步研究的问题 |
| 附录 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 附录三 |
| 附录四 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、冬小麦农田水分循环规律及节水调控机理（论文参考文献）
- [1]膜孔灌土壤水氮运移转化特性及作物耦合效应研究[D]. 陈琳. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]河套灌区不同地类间水盐运移规律及盐分重分布研究[D]. 王国帅. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [3]不同灌溉控制下限和计划湿润深度下冬小麦耗水特性及其模拟[D]. 雷媛. 中国农业科学院, 2021
- [4]华北平原灌区农田水循环健康评价 ——以军留灌区为例[D]. 王旖. 河北工程大学, 2021(08)
- [5]解放闸灌域作物—水土环境关系及灌溉制度优化[D]. 郑倩. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [6]北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置[D]. 刘虎. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [7]免耕冬小麦产量损失补偿效应及水分利用效率研究[D]. 马玉诏. 山东农业大学, 2021(01)
- [8]农田生态系统碳水通量研究进展[J]. 刘曼,李国栋,任晓娟. 河南大学学报(自然科学版), 2021(03)
- [9]不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究[D]. 张鹏. 西北农林科技大学, 2021
- [10]基于稳定同位素的黄土高原区域尺度土壤蒸发和地下水补给研究[D]. 向伟. 西北农林科技大学, 2021(01)