为探究煤矸石对不同盐碱条件下土壤水分调控效应，通过室内一维垂直入渗模拟实验，以冀南砂质土为基质，土壤设置3种(添加Nacl)处理水平（A1: 0、A2: 2 g/kg、A3: 4 g/kg）及4种煤矸石质量添加比（0%、15%、30%、50%，分别设为CK、B1、B2、B3），系统分析煤矸石改良剂对土壤水分入渗过程的调控效应。①煤矸石添加显著影响湿润锋运移速率及累积入渗量：A1组中15%、30%和50%煤矸石均抑制湿润锋迁移（P0.05）；而A3组各处理则加速迁移（增量达5.96%）。②累积入渗量~时间关系符合Kostiakov模型（R20.9），湿润锋运移距离与入渗时间呈幂函数关系（Z=E t^F ）。③煤矸石可降低各盐碱土剖面含水量，但对电导率的影响因盐渍化程度而异：A1、A2组电导率升高，A3组则降低。研究表明，煤矸石添加有利于盐碱土的改良。

为研究节水灌溉对稻田生态系统土壤活性有机碳的影响，设计淹水灌溉和干湿交替灌溉2种灌溉方式，研究了不同处理下土壤通气性、有机碳、碳排放等因子的差异。研究表明：干湿交替灌溉处理改善了稻田土壤通气性，促进了水稻根系以及土壤微生物的生长，累积了更多的水稻根基沉积碳，促进了微生物固定新碳。与淹水灌溉相比，干湿交替灌溉增加了土壤有机碳和可溶性有机碳，而微生物量碳略有增加，水分利用效率提高42.70%，水稻全生育期的CH₄和CO₂排放总量分别减少79.47%和6.33%，全球增温潜势减少7.63%，温室气体排放强度也减少10.06%，水稻实行干湿交替灌溉更有利于固碳减排。

为探究微咸水灌溉条件下有机肥配施对土壤肥力及小麦产量的影响，采用田间试验，设置4个处理：淡水灌溉，单施复合肥（T1）；淡水灌溉，配施复合肥与有机肥（T2）；微咸水灌溉，单施复合肥（T3）；微咸水灌溉，配施复合肥与有机肥（T4）。微咸水矿化度3 g/L，每次灌水定额80 mm。复合肥施用量1.125 t/hm²，有机肥施用量22.5 t/hm²。结果表明：微咸水灌溉下配施有机肥使小麦生育前期0~40 cm土层土壤含水率提高14.03%~87.31%，小麦生育后期0~60 cm土层土壤全盐量降低6.56%~10.71%，有效缓解微咸水灌溉引发的土壤含水率下降和盐分积累问题；有机肥对微咸水灌溉下土壤NO₃ ^--N、有效磷和速效钾的改良效应主要显现在生育前期，而对NH₄ ⁺-N、碱解氮和有机质的提升作用在生育后期更为显著，致使综合肥力提高4.43%~20.34%；施用有机肥使微咸水灌溉下小麦穗长提高4.42%、有效穗数提高8.84%、每穗粒数提高3.47%，最终产量提高7.26%，弥补了微咸水灌溉导致的有效穗数降低与减产现象。研究表明，采用微咸水灌溉时，可施用有机肥来保障土壤肥力，保证作物稳产。

河套灌区秋浇灌溉水量约占全年引水量的1/3，秋浇可以起到提升土壤墒情、洗盐压碱等作用。河套灌区是农业深度节水控水的重点地区，适宜的秋浇灌溉量对提升灌区水资源利用效率有着重大意义。针对轻度盐碱地开展秋浇灌溉试验，通过分析冻融期土壤水、热、盐的变化规律，探究适宜的秋浇灌溉水量。于2021-2022年开展试验，共设置W1（1 425 m³/hm²）、W2（1 500 m³/hm²）、W3（1 575 m³/hm²）、W4（1 650 m³/hm²）、W5（1 725 m³/hm²）、W6（1 800 m³/hm²）6个秋浇灌水量梯度。结果表明：秋浇后各处理在40 cm处土层均形成含水率大于25%的含水带，在稳定冻结期，各处理由地面向下出现含水率小于10%的冻干层。除W1处理，其他处理土层均在35~80 cm处形成一个3.5 g/kg左右的积盐层；W5（1 725 m³/hm²）为最优处理，对玉米播种较适宜；W4（1 650 m³/hm²）为次优处理，对小麦播种较适宜；通过分析秋浇后及封冻期的土壤水盐情况，可预判翌年春播土壤情况，当秋浇后0~10 cm土层土壤盐分淋洗至2 g/kg以下，积盐层深度超30 cm，且稳定冻结期冻干层最大厚度保持在40~45 cm时，土壤情况对春播较为有利。研究结果可为河套灌区秋浇灌溉提供科学依据。

农田生态系统作为实现碳中和的重要载体，其碳源/汇精准核算是优化农业管理措施的关键基础。然而，现有碳核算体系多聚焦于单一温室气体排放或旱作农田，对灌溉稻田中水分管理、土壤碳库与作物碳吸收的耦合效应缺乏系统性量化，导致减排增汇潜力评估存在显著偏差。以常州市金坛区稻田为对象，开发了一套灌溉稻田全生命周期碳核算方法学，系统评估了不同灌溉模式（淹灌、间歇灌溉、控制灌溉）对温室气体排放和碳汇潜力的影响。基于静态箱-气相色谱监测、土壤碳库动态分析和作物碳储量测算，构建了包含水分管理调节系数（ K_{\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}}、 K_{{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}）和土壤碳矫正因子（CSF）的混合核算方法学。研究结果表明：控制灌溉模式显著降低CH?排放（p0.01），整体降低了稻田增温潜势；控制灌溉下土壤有机碳储量增加（CSF=1.001），根冠比提升至0.25，地下碳输入量增加；相较传统淹灌，控制灌溉平均减少碳当量23 197.16 kg/hm² CO?e。该方法学创新性地耦合了实测数据与排放因子法，填补了我国亚热带稻区碳核算方法空白，为CCER农业碳汇项目开发提供了可推广的技术标准。

灌区存在水资源时空分布不均、供需矛盾等问题，尤其在枯水期关键用水保障、丰水期弃水浪费上，亟需通过科学调度提升水资源利用效率，协调农业、生活及工业等用水需求。以赣抚平原灌区为研究对象，构建一维水动力模型耦合非支配排序遗传算法（NSGA-II）的输配水联合调度模型，通过模拟渠系水位流量动态过程，结合农业、生活及工业等多种用水需求，设定总支渠供水满足率最大化和优先级加权供水量最大化双目标，分别设计枯水期与丰水期智能优化调度方案。丰水期优化方案使灌区弃水量减少14%，有效降低了水资源浪费；枯水期通过优先级调控，削减无效供水量326万m3。耦合水动力模型与智能算法的联合调度方法可精准量化灌区水量供需关系，为复杂用水场景下的动态调控提供技术路径；分时期差异化调度策略（枯水期保重点、丰水期减弃水）能显著提升水资源利用效率，对同类灌区应对季节性水情波动具有借鉴意义；双目标优化框架可平衡供水公平性与效率，支撑了用水优先级量化的有效性，为灌区水资源精细化管理提供新范式；揭示了通过智能算法优化渠系水流过程与用水需求匹配度的可行性，为灌区节水增效和水资源可持续利用提供了可操作的技术方案。

土壤水分是干旱、半干旱区影响植被恢复的主导因子。为揭示高寒沙区拧条林地土壤水分亏缺与补偿度特征，以共和盆地为研究区，以成年拧条林为研究对象，基于土壤水分野外定位监测（ZL6土壤水分检测系统），结合室内测定和数学计算，开展定量研究。结果表明：①拧条林地土壤贮水量呈季节变化，生长季初明显高于生长季末，如6月剖面整体（0～160 cm）贮水量最高，达131.04 mm，8月降至96.61 mm，两者相差34.43 mm；②土壤贮水量随深度增加呈先增大后减小的趋势，根据其变化特征将土壤层次划分为浅层（0～40 cm）、中层（40～120 cm）和深层（120～160 cm），其平均贮水量分别为10.78 mm、14.17 mm和10.10 mm；③土壤贮水亏缺度呈明显季节变化，8月剖面整体（0～160 cm）亏缺度最大，达552.89%，6月最小，达362.88%；土壤水分亏缺度随深度增加呈现减小趋势，浅层亏缺最为严重，平均亏缺度达50.73%，深层次之，达47.42 %；④降雨对土壤层次的补偿度表现为，浅层土壤（0～10 cm）补偿度为正值（峰值7.53%），其余土层深度整体为负值（最小值-8.92%）；在整个生长季成年拧条林土壤水分亏缺严重，建议通过降低栽植密度或平茬复壮等方式促进其持续稳定发育。

探明不同水肥耦合模式对稻田杂草群落多样性的影响，对于推动稻田生态可持续发展具有重要指导意义。以鄱阳湖平原双季稻田为研究对象，设置2种灌溉模式（淹水灌溉W0、间歇灌溉W1）和3种施肥方式（不施肥F1、无机肥F2、有机菌肥+无机肥F3），分析了不同水肥耦合措施下稻田杂草种类、密度、多样性等指标。结果表明：W1处理下晚稻杂草密度均值比W0降低了28.26%，其中水生和湿生杂草密度均值比W0分别降低了28.61%和27.16%，而早稻季灌溉方式对杂草密度影响较小，这是由于早稻期间降雨频繁，灌溉方式对田间水分的影响不明显；不同施肥处理下，F3杂草密度最低，早稻季和晚稻季相比F1分别降低了41.00%和28.30%，相比F2分别降低了11.81%和15.11%。此外，W1处理和F3处理均降低了优势种鸭舌草、异型莎草和圆叶节节菜的重要值；W1F3处理下稻田杂草物种丰富度、多样性、优势度指数整体上高于其他处理，均匀度指数在各处理间差异不明显，表明W1F3能提高稻田杂草多样性，有利于维持稻田生物多样性。该研究可为稻田生态系统杂草调控及多样性保护提供科学依据。

为探究冬小麦旱涝急转、单旱胁迫与单涝胁迫相互作用对产量造成的影响，以“淮麦55号”为试验对象，开展了冬小麦筒栽旱涝急转试验，在冬小麦拔节-抽穗期进行水分控制，设置干旱起始土壤含水率为65%田间持水率、干旱历时4、8、12 d、淹涝深度为10 cm、淹涝历时4、8、12 d的旱涝急转组9个，单旱组3个，单涝组3个，对照组1个，共计16个处理，分析在不同旱涝组合形式下旱涝急转的减产规律，探究旱涝相互作用对产量构成因素的影响。结果表明：在旱涝急转处理下冬小麦较对照组产量显著降低，其中受旱12 d，受涝12 d，减产达到98.10%，说明重旱重涝条件下对产量最为不利。单旱12 d及受旱12 d转受涝情况下对小麦总粒数消减作用最强，减幅均超过90%。旱涝急转组与单旱组相比联合消减作用最显著的是受旱4 d，受涝12 d，联合消减作用达到80.73%，与单涝相比，重旱转涝试验组联合消减作用最为显著，均超过88%。研究结果表明在小麦前期受旱的情况下，应尽量避免后期受涝的发生。

针对干旱区平原水库普遍存在的平均水深较浅、蒸发量大的问题，源头防蒸发节水已成为水资源管理的重要策略。为探究物理覆盖对水面蒸发抑制效果，选取3种不同几何形状的圆形结构覆盖物，通过静水条件下的试验，分析其对水面蒸发的抑制效果。在覆盖率91%的条件下，分别采用直径150 mm白色EPS泡沫圆盘、半球和整球，覆盖于表面积为1.13 m²的圆柱形蒸发器水面，在新疆吐鲁番地区展开静水条件下的室外防蒸发试验，分析不同几何形状物理结构对蒸发抑制率的影响。研究表明，在相同条件下，3种几何形状覆盖物对水面的蒸发抑制率的影响存在差异，由高到低依次为：整球、半球、圆盘，其蒸发抑制率分别为87.98%、85.39%和83.37%；整球覆盖于水面后还能有效降低水体温度，这归因于球体结构能更有效地阻挡太阳辐射，并限制水面与大气的直接接触，从而降低潜热通量和热量交换。综合考虑节水效果、经济效益、耐久性及适应性等因素，球覆盖模式在实际工程应用中具有较好的前景。

夜间蒸散是蒸散发的重要组成部分，其在维持冬小麦生理活性和夜间生长具有重要作用。研究了3个不同区域冬小麦夜间蒸散与白天蒸散的关系，并构建了XGBoost模型进行了SHAP分析，结果表明：冬小麦蒸散量的夜日比随生育期会发生变化，且不同地区夜日比差异较大。CH-Oe2和FR-Gri站点蒸散量的夜日比随生育期进展呈现下降趋势，US-ARM站点生育期内变化幅度较小。蒸散量（ET）、饱和水汽压差（VPD）、气温（TA）与蒸散夜日比呈现显著负相关关系。白天和夜间VPD极值与ET总体呈现抛物线关系，不同地区的抛物线拐点不同。CH-Oe2和FR-Gri站点的ET峰值拐点在15 kPa附近，而US-ARM站点的ET峰值拐点约为23 kPa。此外，夜间ET峰值拐点小于白天，在CH-Oe2和FR-Gri站点7~8 kPa附近。白天和夜间蒸散模型的R ²都达到了极显著水平。VPD、土壤含水率、风速和长波辐射是影响冬小麦夜间蒸散的主要因素，但也呈现较大地区差异，受供水条件，气象条件综合作用。

探究黄土高原不同植被类型的水分利用效率差异，并探讨其影响机制。以油松、小叶杨、刺槐、沙棘4种植被类型为研究对象，测定其光合特性、叶片性状及土壤性质，采用单因素方差分析、Pearson相关性分析和逐步回归模型。结果表明，①4种植被在水分利用效率上存在显著差异（P0.05）。沙棘在内在水分利用效率上表现最优，其次为油松，小叶杨表现最差。②沙棘和小叶杨的光合速率较高，显著优于油松和刺槐，且沙棘的胞间CO?浓度最高，显示其具有较强的水分利用与气体交换能力。小叶杨叶片面积最大，刺槐具有较高的比叶面积。沙棘的叶片面积较小，但叶片质量较高，显示出适应干旱的特征。沙棘林地的土壤含水率和孔隙度较高，土壤保水性最佳；而刺槐土壤容重最大，孔隙度最低。③油松的水分利用效率主要受胞间CO?浓度和土壤孔隙度影响，小叶杨的关键因子为光合速率和比叶面积，刺槐则依赖叶片面积，沙棘的水分利用效率与胞间CO?浓度及叶片面积密切相关。④不同植被类型在水分利用效率的适应策略上存在差异，沙棘表现出较强的干旱适应性，油松通过抑制光合作用和蒸腾作用提高水分利用效率，而小叶杨和刺槐则通过优化叶片形态和光合能力来提高水分利用效率。黄土高原植被恢复中，极端干旱区优先配置沙棘，中低干旱区选择刺槐与小叶杨，油松种植需注重土壤结构改良。

为探究赤霉素浸种对水稻幼苗水分利用效率的影响，以“荆占1号”水稻种子为试验材料进行浸种试验，设置赤霉素浸种时间12、18、24 h与浸种浓度0、50、100、150、200 mg/L共12个处理，3个对照组，分析赤霉素浸种对水稻幼苗根芽鲜干重、光合速率、蒸腾速率、相对含水量及水分利用效率的影响。结果表明：T7（150 mg/L赤霉素浸种18 h）处理水稻幼苗相对含水量、光合速率、水分利用效率最大，各指标相较于对照组分别增幅11.30%、179.46%、140.43%。根据熵权法计算水稻幼苗农艺指标综合值，T7处理组综合值最大，达0.855 5。综上所述，“荆占1号”水稻种子在150 mg/L赤霉素溶液中浸种18 h有效促进了幼苗生长与干物质转化，并显著提高水稻幼苗水分利用效率，为提高水稻水分利用效率提供了理论依据。

为探究适宜西北干旱地区棉田的“干播湿出”水分调控模式，分析其对棉花光合特性、群体生理指标及产量品质的影响，于2021-2022年在新疆阿克苏开展田间试验，设置不同出苗水量（67.5、90、112.5 mm及6.0、10.5、15.0 mm）与滴水频次（1、2、3次及2、4次）组合处理。结果表明：高频次、高出苗水量组合显著促进棉花生理生长，与低频次处理相比，高频次处理棉花胞间CO₂浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）2 a均值分别提高9.99%、6.73%、12.57%、7.55%；高出苗水量处理棉花群体光合势（LAD）和群体净同化率（NAR）2 a均值较低出苗水量处理分别增加83.37%和69.35%。与冬灌对照（CK）相比，该组合棉花产量（皮棉、籽棉2 a均值分别略降1.95%、3.01%）和纤维品质（FQI降低11.01%）差异不显著，但生育期灌溉水量大幅减少38.46%。相关性分析表明群体净同化率（NAR）和干物质积累量（DMA）分别与产量、品质指标相关性较高（相关系数0.65、0.66）。综上，采用高频次、大出苗水量的“干播湿出”优化组合可在保障棉花产量品质前提下显著节水，为干旱区棉田节水高效生产提供一定的理论支撑。

江苏省河湖库系统在城镇化与产业升级下面临生态保护压力，现有水质评估多侧重理化指标而忽视公众感知维度。江苏省河湖密布，水资源丰富，但快速城镇化与产业升级加剧水体环境保护压力。为分析人民群众对江苏省内主要河湖库水体的满意程度，依据《水域状况评价规范》（DB32/T 4463-2023），通过现场和线上调查相结合的方式，针对江苏省内114个水体发放了13 075 份问卷，对被调查水体在水质与水生态、水域开发管理、景观与周边环境等方面的公众满意情况进行了调查评价。结合层次分析法（AHP）与模糊综合评价法（FCE），构建了包含3个系统层、13项感知指标的多维度评价体系，并对所有水体的综合满意度进行了评分。结果表明，江苏省内公众对水质状况整体呈满意态势。此次调查中公众对江苏省内河流的整体满意度达到81.01分，湖泊达到80.15分，水库达到84.37分。其中，69.7%的河流、56.25%的湖泊和91.84%的水库综合满意度得分在80分以上。在地域差异方面，全省水体满意度总体呈“苏南高、苏北次之、苏中略低”的分布格局。其中，广洋湖、癞子荡、泰东河等水体存在的农业面源污染、违法捕捞、过度养殖等问题是导致公众在水质与感官状况（B1）和水生态与水景观状况（B2）两个评价系统层方面满意度较低的主要原因。建议相关部门加强水域日常监管，强化私人承包水体和跨界水体管理体制，并通过公众教育提升社会参与度，为践行“以人民为中心”的生态治理理念、促进人水和谐可持续发展提供科学依据。

探究长江经济带农业水利建设投资效率的空间关联网络及驱动因素，对促进该区域农业水利高质量发展具有重要现实意义。基于博弈交叉效率模型测算2011-2022年长江经济带农业水利建设投资效率，运用修正的引力模型和社会网络分析法探究其投资效率的空间关联关系，采用QAP分析方法识别其驱动因素。结果表明：①长江经济带农业水利建设投资效率在时间上呈现先波动上升后波动下降的演变特征，在空间上呈现“上游中游下游”的梯度差异。②长江经济带农业水利建设投资效率存在显著的空间外溢效应，整体呈现出“核心—边缘”的空间关联网络格局。其网络结构较松散，网络关联效率较高但路径单一，网络内部层级性较强，各节点省份间尚未实现完全可达。③在长江经济带农业水利建设投资效率空间关联网络中，下游省份作为核心枢纽形成资源虹吸效应，成为净受益板块；中游省份表现为“通道化”过渡节点功能；上游省份承担净溢出板块角色，主要向中下游输出资源。网络整体表现为非对称的互动关系，省份间“互惠互利”的协同发展局面尚未形成。④政策支持力度差异、财政可支配能力差异、农民收入水平差异与长江经济带农业水利建设投资效率的空间关联网络发展显著正相关，而经济发展水平差异、农村平均受教育年限差异则与其显著负相关。为促进长江经济带农业水利建设投资高质量均衡发展，应构建跨区域协同机制促进资源优化配置、完善财政支持体系增强薄弱区域发展动能、实施农民“素质—收入”双提升工程激发合作内生动力。

农业灌溉计量阀性能直接影响农田管灌系统的计量精度与运行效率，普通农业灌溉计量阀内部常采用多圆孔水流通道结构的整流器进行整流。这种多孔整流器导致计量阀计量误差增加、能源消耗加剧。基于ANSYS Workbench软件构建水流域计算模型，分析整流器内部的水流流速分布、压力梯度、湍流强度等参数，提出整流器结构改进方案，对比结构改进前后的水力性能，验证改进方案的有效性。结果表明，多孔整流器整流前后的水流流速差为1.93 m/s，水压差为2 990 Pa，湍流强度峰值达到0.252 m²/s²，整流前后的水压损耗受水流速度影响很大；改进后的整流器增加了二次曲面导流结构，水流通道改进为栅格结构，使水流流速差降至0.793 m/s，水流压差降至742 Pa，最大湍流强度降至0.145 m²/s²，水压损耗受水流速度影响显著减少。综上，改进后的整流器有效抑制了湍流现象，使各区域水流速度分布更均匀，同时降低了整流前后的水压损耗，适用于农业灌溉计量阀内部结构优化设计。