为探讨蓄水坑灌下不同追肥时期土壤氨挥发规律以及影响氨挥发的因素，2018年4月-9月在田间进行试验研究。共设置4个处理：花后期追肥（T1）、果实膨大期追肥（T2）、花后期和果实膨大期平均追施（T3）、对照不追肥处理（T4）。试验分析了追肥后土壤氨挥发速率与表层土壤铵态氮、pH和温度的相关性。结果表明：追肥显著增加土壤氨挥发速率和累积量，蓄水坑灌条件下果园土壤氨挥发损失率为0.80%~1.45%；不同处理之间氨挥发损失率大小关系表现为：T1>T2>T3。土壤氨挥发速率与表层土壤铵态氮和土壤pH显著或极显著正相关，与土壤温度相关性在花后期不显著，在果实膨大期显著正相关，降雨对土壤氨挥发也有一定的影响。综上，T3处理氨挥发损失最少，因此在蓄水坑灌条件下减少单次追肥量、分次追肥能降低果园土壤氨挥发损失。

快速精确地获取冬小麦根域土壤含水率对实现精准灌溉具有重要意义。本研究以拔节期不同水分处理的冬小麦为对象，利用低空无人机搭载六波段多光谱相机获取其冠层光谱反射率，并同时采集5个不同深度（10、20、30、40、60cm）土壤含水率数据，通过逐步回归法、偏最小二乘法、岭回归法建立光谱数据与5个深度的多元回归模型。结果表明，三种回归模型对10、20cm深度土壤含水率都有较高的监测精度，可以较好地对作物根域土壤含水率进行定量预测，其中逐步回归模型效果最好，其模型的决定系数R2达到0.815、0.747，预测模型的R2为0.774、0.717，相对分析误差RPD为2.007、1.862，但三种回归模型对深度为30、40、60cm根域土壤含水率的监测精度都较低。该研究结果对指导精准灌溉具有一定的参考价值。

为了建立一种高效监测冬小麦植株含水率的无损方法，用于反映作物水分状况、指导精准灌溉。以北京大兴的冬小麦为研究对象，利用无人机搭载多光谱相机采集冬小麦5个波段的光谱信息，构造了光谱反射率模型和光谱植被指数模型，筛选了典型地区冬小麦植株含水率解译模型。结果表明：冬小麦植株含水率与反射光谱在0.05水平上显著相关，优选的两种模型的预测精度较高，相对误差均小于10%，决定系数均大于0.75；从模型复杂程度和物理含义考虑，估算植株含水率的最优模型为基于逐步回归法的光谱指数模型，该模型的率定及验证的决定系数为0.78和0.83，均方根误差为6.79%和5.47%，相对误差为9.73%和6.91%。该研究为采用无人机多光谱遥感技术实现对作物水分的快速高效监测提供了有效方法。

摘要：为研究“耕农抗旱宝”在青海省农业生产中的应用效果，本试验以小麦、油菜和马铃薯为供试材料，分别设置“耕农抗旱宝”施用量22.5kg/hm2（A1）、“耕农抗旱宝”施用量30kg/hm2（A2）和不施用“耕农抗旱宝”（CK）共3个处理，在青海省湟水河乐都--海东农业生态试验站开展田间试验。对比研究了其对土壤容重、耕作层土壤含水率、不同生育期形态特征、产量等的影响。研究表明：“耕农抗旱宝”对土壤容重、水分、作物生长特性、产量构成因素及产量有一定有利影响：可降低土壤容重，改善土壤孔隙结构；能提高土壤保水、储水能力；最佳保水能力下的施用量因作物不同而不同；小麦、马铃薯株高（株幅）在22.5kg/hm2时最高，油菜株高在30kg/hm2时最高，径粗在不施用“耕农抗旱宝”时最大；小麦和油菜产量在30kg/hm2时最高，分别为7761.08kg/hm2、3763.88kg/hm2，较对照组增产分别为20.6%、11.4%；马铃薯产量在22.5kg/hm2时最高，为52859.78kg/hm2，较对照组增产9.3%，综合考虑，适量的“耕农抗旱宝”可在青海农业中推广应用。

为了探索番茄根区土壤水盐分布规律，对三种基质、两种不同灌水量条件下以及三种基质、两种不同灌水量、两种施肥量条件下番茄根区土壤水分和土壤盐分的变化特征。结果表明：育苗箱育苗以及盆栽定植情况下，各基质处理土壤水分与土壤盐分均随着时间的推移而呈现增大的趋势；各基质高灌水量下各土层土壤水分及土壤盐分均比低灌水量下大；灌水后底层土壤水分与土壤盐分略高于表层。而育苗阶段S1基质土壤水分与土壤盐分在垂直方向上分布均匀，S2与S3基质在垂直方向土壤水分分布均匀，但土壤盐分分布不均匀，同时盆栽定植阶段S1与S3基质土壤盐分累积要多，淋溶风险较大，S3基质具有良好的储水作用。

为研究沟灌对甘肃盐渍土垄顶与垄沟土壤水盐的影响，在统一起垄、沟灌的基础上，设置3个梯度的灌溉定额：6600 m3/hm2（T1）、7200 m3/hm2（T2）、7800 m3/hm2（T3）。通过田间定位试验研究不同灌溉定额对盐渍土含水率、含盐量及盐分离子的影响。试验结果表明：沟灌有助于在垄沟内蓄积水分，将沟内表层土壤盐分控制在较低水平，0-60 cm土层垄沟内土壤含水率比垄顶平均高19.6%、土壤含盐量比垄顶平均低21.8%；随灌水定额增加土壤盐分降低明显；虽然T3处理下油葵的产量最高（2.51 t/hm2），但T2处理下油葵的水分生产率最高（16.22 kg/m3）。试验区地处我国西北干旱区，农业水资源有限，灌水量过多不利于提高水分生产率还会增加发生次生盐渍化的风险，因此，沟灌灌溉定额为7200 m3/hm2适宜于改良该地区盐渍土。

摘要：为研究不同灌溉定额下地下渗灌对干旱地区枣树生长、产量和水分利用效率的影响，，以5 a生枣树为研究对象，设不同灌溉定额（828、1248、1668 m3/hm2）和不同灌溉方式（地下渗灌、地面滴灌、管灌）2因素3水平的田间试验。结果表明：灌溉定额相同时，与地面滴灌和管灌相比，地下渗灌能够促进枣树新梢直径、枣吊长度和座果率的增长，同时枣树产量提高2.84%~25.70%，水分利用效率提高8.02%~18.96%。地下渗灌条件下，灌溉定额从1248 m3/hm2提高为1668 m3/hm2时枣树产量和水分利用效率反而分别降低2.47%，8.84%。因此，地下渗灌在灌溉定额为1248 m3/hm2时更适宜枣树生长，该处理产量最高（9418.85 kg/hm2），水分利用效率最高（3.84 kg/m3），研究成果可为地下渗灌技术在干旱区推广提供理论依据。

在甘肃定西地区进行马铃薯不同补灌技术大田试验，研究不同补灌方式对土壤水分、农田耗水特征及降雨利用率和马铃薯的水分利用效率的影响。试验结果表明：在同一土壤水分水平下，沟灌方式的产量高于滴灌，畦灌方式马铃薯产量下降显著。水分利用效率滴灌比沟灌高87.69%，但不利于降雨利用。在水资源许可的条件下，宜采用沟灌的补灌方式来确保马铃薯产量，在水资源紧缺或在马铃薯设施育种产业中，膜下滴灌具有重要的推广应用价值。

为了获得冲洪积平原水成土低吸力阶段土壤水分特征曲线的影响因素，本文基于汾河灌区三个典型水成土剖面土壤水分特征曲线的测量，探讨了质地、结构（包括容重和大于0.025mm水稳性团聚体含量）、有机质含量对低吸力阶段土壤水分特征曲线的影响机理。结果表明：1）土壤质地、结构、有机质含量对土壤水分特征曲线均有显著的影响；2）土壤内孔隙的大小、分布和连通性是决定土壤水分特征曲线差异较大的根本原因；3）土壤级配对土壤内部孔隙的影响不可忽视，合理的级配能够很大程度的提高土壤的保水性能。研究结果对于土壤水分特征曲线的精细研究具有一定的意义，为科学合理灌溉提供理论支撑。

为了探明保水剂(SAP)、黄腐酸（FA）两种化学制剂联合调控对设施番茄生长和水分利用效率的影响，根据施用SAP、FA的不同组合及灌溉定额的不同设置了：S、F、SF、SFL、CK 5个处理，进行了对比试验。结果表明：SAP和FA能显著促进番茄生长、提高土壤含水率、产量和水分利用效率。在灌水相同的情况下整个生育期内SF处理的土壤含水率最高，较S、F、CK处理平均增加5.0%、10.6%、17.0%；S、F处理较对照处理CK分别提高13.0%、4.0%。SF处理的产量最高为111.8t/hm2，较S、F、CK处理增加8.6%、6.8%、14.1%。SFL处理较其它处理少灌一次水，产量为110.6t/hm2，增产12.9%，水分利用效率最高，为50.3kg/m3，较CK处理提高23.1%。SAP和FA联合调控的蓄水保墒和增产效果显著。

本试验以苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为研究目标，采用完全随机设计开展地下滴灌不同土壤含水量下限控制试验，通过对各茬次苜蓿生长、水分利用及产量指标的系统分析，采用隶属函数法进行定量评价，确定各茬次苜蓿适宜土壤水分下限指标，建立宁夏引黄灌区苜蓿草田丰水年型地下滴灌灌溉制度。结果表明：不同土壤含水量下限条件下，各处理干草产量随收获茬次的延续逐步下降，但土壤含水量下限高于田间持水率60%的各处理间产量差异达不到显著水平；苜蓿干草产量与分枝数、茎叶比、鲜草产量、耗水量相关关系极显著，与株高相关关系显著，分枝数和茎叶比对产量的影响大于株高，株高在收获的各茬中均呈现先升高再下降的2段式变化过程，分枝数随收获茬次的延续而逐步下降，茎叶比随灌溉定额的下降而逐步减少；各茬灌水量通过影响耗水量而影响苜蓿茎叶比，进而影响株高和分枝数来影响干草产量；宁夏引黄灌区丰水年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为：灌溉定额3410.95m3/hm2，灌水17次，第一茬灌水定额230.5m3/hm2，灌水4次，灌水周期7d，灌水量为922 m3/hm2；第二茬灌水定额276.5m3/hm2，灌水3次，灌水周期7d，灌水量为829.5 m3/hm2；第三茬灌水定额138.3m3/hm2，灌水8次，灌水周期4d，灌水量为1106.4 m3/hm2；第四茬灌水定额276.5m3/hm2，灌水2次，灌水量为553 m3/hm2；各茬次适宜的土壤含水量下限分别为田间持水率的70%、60%、80%和60%。

以饱和-非饱和带水分运移理论为基础，对赛西灌区不同灌溉模式下土壤水分的运动过程、浸润范围、水量需求进行数值模拟计算，分析了不同灌溉条件下的水分运移状态，并对节水灌溉效果和经济性进行评价。结果表明，在达到相同灌溉效果情况下，节水灌溉的用水量明显少于大水漫灌。根据小麦生长周期的需水量，提出了节水灌溉通量值0.375 cm3/h以及在该通量值下布管间距100 cm的地下布管深度范围：50-60 cm，且节水灌溉具有较好的经济性。本文对土壤水分扩散模拟的结果能够为灌区的节水灌溉提供理论依据。

针对模糊综合评价模型中主观赋权选取随意性问题，本文采用熵权法进行客观赋权，结合变异系数法运用博弈论思想进行组合赋权，有效解决了熵权法指标权重分配均衡化的缺陷，构建了基于博弈论模糊综合评价模型，并将该模型应用到民权县地表水水质评价中。该模型评价结果与熵权-模糊综合评价模型、变异系数-模糊综合评价模型评价结果进行对比分析，结果表明，采用博弈论综合赋权方法提高了指标权重选取的科学性，评价的结果具有客观、实用，具有一定的参考价值。

本文构建了生态补偿效果综合评估指标体系，涵盖社会经济发展、污染排放与监测、污染处理水平三个层面；建立了基于层次分析法与熵权法的组合赋权模型，综合考虑主观与客观评价，核算生态补偿效果综合指数。以小洪河流域为例，对流域内4县2008~2015年在生态补偿政策实施前后的补偿效果进行综合评价。结果表明，通过流域生态补偿政策的实施，小洪河流域4县的综合生态补偿效果呈上升趋势，且各县水环境质量差异明显缩短，表明流域生态补偿已取得一定的效果。研究成果能够为生态补偿效果评价提供科学参考与技术支撑。

科学有效的水质评价方法是分析河流污染原因、制定污染治理措施的前提。以海河流域滦河下游段及冀东沿海诸河为例，采用单因子评价法、内梅罗指数法、综合污染指数法、模糊数学法和主成分分析5种方法分别评价该流域内17个监测断面逐月水质状况。结果表明：①所有监测断面均为劣Ⅴ类水质，饮马河、汤河等断面污染严重，NH3-N为主要污染物；②不同的水质分析方法各有优势，单因子评价法和主成分分析相结合的方法计算简便，能满足识别水质类别、主要污染物及超标倍数的要求，更适于本研究区的水质评价工作。

利用长短期记忆神经网络（LSTM）构建地下水水位预测模型，解决了传统神经网络预测模型处理时序数据时未考虑时间序列的问题，同时采用多影响变量输入的方式弥补了简单时序模型处理数据时过于依赖时间的缺点。以泰安市岱道庵村J1号监测井为例，采用2001-2016年地下水水位动态监测资料与相关气候数据，利用LSTM神经网络构建地下水水位预测模型，以控制变量的方法确定最优参数，对研究区地下水水位进行了预测并与单变量LSTM神经网络、BP神经网络预测模型作为对比。研究结果表明：基于多变量输入的LSTM神经网络模型能够通过少量历史数据准确的预测未来地下水水位变化情况，特别是在一些资料匮乏的地区，预测误差要显著低于参与对比的预测模型，预测均方根误差仅为2.052。因此，基于多变量的LSTM神经网络模型能够作为简单有效的地下水水位预测工具，为区域水资源管理提供一定的参考。

再生水开发利用是缓解我国水资源短缺的重要途径之一。为了科学、准确地识别我国再生水利用量的影响因素，本文利用2012-2017年各省份6年的数据，综合考虑经济投资、污水处理、用水水平等8个方面的影响因素，运用Spearman秩相关分析了影响再生水利用量的敏感指标。结果表明：再生水利用量与污水处理因素指标的相关性较大，与再生水生产能力、再生水管道长度、排水设施投资、人均水资源量4个指标的相关性较为显著；我国再生水利用量与生产运营用水和公共服务用水具有密切的关系。本研究可为建立科学有效地再生水利用潜力评价指标体系及潜力预测奠定基础，为再生水开发利用研究指标的选取提供可靠有效、普遍适用的参考依据。

针对再生水滴灌的蔬菜增产提质增效问题，设置再生水处理和对照（自来水）的低、中、高三个不同灌溉定额水平（分别为2290 m3?hm-2、3235m3?hm-2、4180 m3?hm-2）对番茄产量、品质、光合作用及叶绿素的影响进行了对比试验研究。结果表明，再生水处理比对照三个不同灌溉定额水平的番茄产量分别增加6.7%、5.9%、6.7%。再生水处理相较于对照对番茄品质有一定的影响，降低了番茄维生素C含量，增加了总酸、可溶性固形物、番茄红素和可溶性糖的含量。再生水相较于对照对番茄光合及叶绿素有促进作用，其三个灌溉定额水平的净光合速率分别增大2.9%、2.9%和2.2%，蒸腾速率分别增大8.8%、5.5%和7.4%，气孔导度分别增大16.7%、52%和48.5%，胞间二氧化碳浓度分别增大11.4%、9.2%和16.7%，叶绿素分别增大2.5%、3.0%和2.0%。在再生水中水平灌溉定额时，番茄产量、光合作用、叶绿素、番茄红素最高，维生素C、可溶性糖、总酸和可溶性固形物适中，且品质各指标符合《无公害番茄质量标准（DB510422T018-2010）》限值指标。所以再生水中等水平灌溉定额为3235 m3?hm-2，相应的灌水定额为135 m3?hm-2，灌水次数22次，是当地较适宜的滴灌灌溉制度。

采用室外完全随机试验，研究粉绿狐尾藻在氨氮、硝氮、总磷三因素作用下氨氮、硝氮、总磷的去除速率模型。结果表明：粉绿狐尾藻净水能力强弱受三因素影响表现为总磷>氨氮>硝氮，尤其受总磷、氨氮交互影响，能显著改变粉绿狐尾藻净水能力。氨氮、硝氮、总磷去除速率模型基本符合负指数模型，但因浓度范围不同而表现出差异性。负指数模型中a、b值亦因氨氮、硝氮、总磷浓度不同而表现出较大差异性。以粉绿狐尾藻为主构建生态净水系统后，前0～12d是净水关键时期，是去除能力最强、去除速率最快、去除污染物最多的时期，12d后，对氨氮、硝氮、总磷的去除率分别可达60.4~78.1%，40.20~49.88%，78.6~82.94%。研究成果可为实时把控污水污染物浓度提供参数依据，为更好发挥粉绿狐尾藻净水效果提供指导。

水资源合理配置和高效利用成为制约塔河流域绿洲经济转型的关键问题；为此，确定基于生态水权分配和可转让农用水权分配的绿洲经济转型效应的评价指标体系，构建综合评价模型，评价塔河流域绿洲经济转型效应；结果表明：塔河流域生态水权分配和可转让农用水权分配能够不断推动未来绿洲经济转型，但2030年经济转型效应只能达到中等；而且，源流转型效应与干流基本相同；其中，叶尔羌河流域和干流中游转型效应相对较低，干流下游转型效应提升最大。塔河流域绿洲经济转型效应提高决定于绿洲水资源利用、经济发展和生态环境；其中，绿洲水资源利用和经济发展是主要制约因素；农业用水和产业用水高效配置、农业发展转型是决定因子，产业转型升级是最关键的驱动要素。

通过研究VG模型中参数变化对输出结果的影响，不仅可以提高率定模型参数的效率，而且可以为获取更加可信及稳定的数学模型提供支持。本研究以宁夏中部平原引黄灌区2017年林地田间试验为验证实例，选取了VG模型中11参数进行了全局敏感性分析。对每个参数都进行了全局敏感度的定量计算，依照敏感度大小将它们进行敏感性的分级。结果表明：以Se为输出变量时，参数θsa、αa和na表现极为敏感，而αb、θra、nb和θsb表现较为敏感，但Ksa、Ksb和l的表现却为一般敏感或不敏感；而以K(Se)为输变量出时，参数θsa表现最为敏感，而αa、na、Ksa表现较高的敏感，但其他参数敏感表现为较弱；对表现比较敏感的参数进行了修正，并将修正后的参数应用于VG模型中，取得了良好的效果，而且所构建的全局敏感性分析方法可有效地提高VG模型参数率定效率，田间普适性较强。

为探索精确反演裸土期土壤浅层盐分的方法，本文以解放闸灌域为研究对象，结合GF-1号卫星图像不同波段反射率和光谱指数进行试验。通过相关系数筛选得到对土壤浅层盐分敏感的光谱指数和波段，然后采用多元线性回归（Multivariable linear regression，MLR），逐步回归（Stepwise regression，SR），岭回归（Ridge regression，RR）三种方法构建土壤盐分含量的模型，并通过验证决定系数（Rp2）、均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）进行模型精度验证、对比和优选。最后基于最佳模型进行灌域土壤盐分反演和分析。试验结果表明3种模型均能较好地对裸土期浅层土壤盐分进行拟合，模型对应验证精度Rp2分别为0.45、0.44、0.39，RMSE分别为0.15、0.15、0.16， MAE分别为0.12、0.12、0.13。SR精度最高，MLR次之，RR最低。SR可作为反演浅层土壤盐分的最佳模型；在盐分反演图像中轻度盐渍化土壤占比80.91%符合实地调查情况。该研究为建立解放闸灌域裸土期盐分监测模型提供一条新的道路。

为探究植被覆盖时的土壤盐分反演，以河套灌区解放闸灌域为研究区域、GF-1号影像为数据源，将盐分指数（SI2、S2、S3）、增强植被指数（EVI）和近红外NIR波段作为输入因子，分别利用多元线性回归（multivariable linear regression，MLR）、分位数回归（quantile regression，QR）和BP神经网络（back propagation neural network，BP）三种方法建立0~60cm深度下土壤盐分反演模型。研究结果表明，MLR模型与QR模型均具有较高精度，能够较好的反演植被覆盖时的土壤盐分，其中QR模型验证精度最高，建模和验证的决定系数（coefficient of determination，R2）分别达到0.627与0.636，均方根误差（root mean square error，RMSE）为0.249，平均绝对误差（mean absolute error，MAE）为0.235，是本次土壤盐分估算的最优模型。BP模型效果相对较差，建模与验证R2为0.605和0.558。采用QR模型反演研究区土壤盐分，发现模型反演的盐分趋势符合实际情况；灌区主要分布非盐土和轻度盐渍化土壤，灌域南部地区土壤盐渍化程度低，约占32%；盐渍化程度较高的区域约占灌域总面积的19%。本文研究为探讨植被覆盖时的土壤盐分反演提供了思路。