摘要：为评估不同间距暗沟处理对宁夏引黄灌区盐碱地改良效果的影响，设置不同间距暗沟处理措施（3 m、6 m、9 m、15 m和对照组CK），分别测定宁夏引黄灌区盐碱地土壤pH值、EC及垂柳生长状况。结果表明：（1）与对照相比，3 m、6 m、9 m和15 m间距暗沟处理的土壤pH值分别降低4.58%、4.90%、2.66%和2.08%，6 m间距暗沟处理对土壤pH值的降低效果最佳；（2）与对照相比，3 m、6 m、9 m和15 m间距暗沟处理的EC分别降低93.05%、93.77%、95.34%和94.51%，9 m间距暗沟处理对EC的降低效果最佳；（3）9 m间距暗沟处理垂柳胸径、株高和冠幅均与对照组CK存在极显著差异（P<0.01），分别比对照提高了80.52%、58.11%和50.00%。综合考虑暗沟对土壤理化性质及垂柳生长发育的影响，9 m为最佳暗沟处理间距。

本文以湖北省宜昌市经济作物柑橘树和枇杷树为研究对象，使用SF-DL2茎流计对柑橘树和枇杷树蒸腾速率变化规律进行了观测。通过观测比较了柑橘树与枇杷树蒸腾速率的差异，并对柑橘树和枇杷树的蒸腾速率与其同期的气象因子进行了相关性分析。结果表明：（1）柑橘树与枇杷树蒸腾速率均为多峰曲线，昼夜蒸腾强度差异较大；柑橘树蒸腾速率变化曲线较平缓且峰值范围较窄，枇杷树蒸腾速率变化曲线较陡且峰值范围较宽；相同条件下，枇杷树蒸腾速率曲线增长速度要大于柑橘树，同时其日平均蒸腾量也比柑橘树大44.33%（376.95 g）。（2）两种植株蒸腾启动时间基本相同，中午均会出现不同程度的午休现象，相比柑橘树，枇杷树午休现象更明显。（3）柑橘树和枇杷树蒸腾速率均与太阳净辐射、大气温度、土壤温度成正比，而与环境湿度成反比；对于柑橘树，环境湿度为最大影响因子，相关系数为0.79，大气温度对其影响最小，相关系数仅为0.65；而相比于柑橘树，太阳净辐射为限制枇杷树蒸腾速率最大的因素，相关系数为0.77，相对来说土壤温度的影响最小，与蒸腾速率的相关系数仅为0.46。

轻小型喷灌机组实际应用时由于地势变化、水力损失等因素影响相邻喷头间会存在一定的工作压力差，影响组合喷灌均匀性。故选取灌水均匀系数Cu和分布均匀系数Du作为评价指标，研究喷头工作压力与相邻喷头工作压力差对喷灌均匀性的影响规律。以摇臂式喷头10PY为例，通过试验分析当喷头工作压力取三个水平（0.22、0.25、0.28MPa）、相邻喷头喷灌工作压力差取五个水平（0、 0.01、0.02、0.03、0.04MPa）时的喷灌均匀性及水量分布。结果表明，相邻喷头间工作压力差会对喷灌均匀系数和分布均匀系数的影响会因喷头工作压力等级而异，低压条件对相邻喷头间工作压力差越敏感；0.25MPa下组合喷灌均匀性最稳定；相邻喷头间工作压力差的存在会使灌溉水深高值区向下游移动；分布均匀系数Du更能反映相邻工作压力差对灌溉水量低值区的影响，不同工况下分布均匀系数Du最大偏差为8.2%。上述结论能为轻小型喷灌机的优化配置与运行提供一定的参考。 关键词：轻小型喷灌机组，压力差，灌水均匀系数，分布均匀系数，摇臂式喷头

为了研究秸秆还田下作物的最佳水肥量，通过布设大田试验在秸秆还田下调控冬小麦灌水时期、施肥时期的灌水量和施肥量，探讨秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦叶片气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果表明：（1）在相同灌水时期增加灌水量能导致拔节期的近轴面气孔面积的增加，且远轴面气孔宽度及气孔形状指数增加，远轴面气孔周长减小；然而，减小灌水量将造成拔节期近轴面气孔密度和远轴面气孔形状指数的增加，在生长后期适当延长灌水时间可以降低近轴面的气孔密度。（2）在生长初期（拔节期+抽穗期）减少施肥量将导致拔节期叶片近轴面气孔密度和面积的增加；然而，增加施肥量却造成生长后期（灌浆期+成熟期）远轴面气孔面积和宽度的增加。（3）在越冬期施肥较多、拔节期施肥较少的处理下，冬小麦叶片气孔的空间分布格局更加规则。本研究结果有助于探索秸秆还田下冬小麦的最佳灌水和施肥措施，为提升黄淮海平原农业水资源短缺区的作物水分利用效率和粮食产量提供数据支撑和理论依据。

研究不同滴灌施肥方案对矮砧苹果树生理生长和产量的影响，为果园科学灌溉施肥管理提供理论依据。试验设置五个滴灌施肥水平：低磷中钾（P1K2）、中磷中钾（P2K2）、高磷中钾（P3K2）、低钾中磷（K1P2）和高钾中磷（K3P2），对照组地面灌溉（CK）的施肥水平为中磷中钾（CK-P2K2）。结果表明：不同灌溉方式和施肥水平对矮砧苹果树的新梢、树干直径、叶水势和产量均具有不同程度的影响。其中滴灌P2K2施肥水平可有效促进矮砧苹果树树干直径和新梢的生长，相比其他处理可显著增加果树树干直径和新梢的累积增长量；滴灌K3P2和P2K2施肥水平可显著提高矮砧苹果树的产量；相比地面灌溉，滴灌施肥可以有效促进矮砧苹果树的生长发育，实现增产。

为了进一步确定合理施肥量并有效指导滴灌条件下的肥料管理，以马铃薯“夏波蒂”为试材，基于推荐施肥量（N、P2O5、K2O施用量分别为420、105、495 kg/hm2），布置了5个施肥量比例的滴灌施肥灌溉处理，分别为推荐施肥量的10%（F1）、30%（F2）、50%（F3）、70%（F4）和90%（F5），研究了其对收获时农田土壤养分积累与产量的影响。结果表明，经过整个生育期的滴灌施肥灌溉后，随着施肥量的增加，0~60 cm土层的硝态氮浓度增加，且向土壤下层的移动增加；0~40 cm土层的铵态氮浓度和0~30 cm土层的速效磷浓度呈先增加后下降的趋势；0~60 cm土层的速效钾浓度在垂直分布减弱，而水平分布增加。当施肥量比例在70%左右（F4）时，土壤养分主要在积累0~40 cm土层，且向下层土壤淋失较少。马铃薯产量随着施肥量的增加呈先增加后下降的趋势，以F3处理最高，为25.3 t/hm2，除显著高于F1处理外，与其他处理间差异不显著。因此，滴灌施肥灌溉时，当施肥量比例为推荐施肥量的70%左右时，马铃薯田的土壤养分主要积累在0~40 cm土层，并降低了施肥量、减少了养分从根区的淋失，且产量较高。

为了更好地为风沙土膜下滴灌灌溉制度的制定提供理论依据。【方法】通过田间试验，基于冠层蒸发量和作物系数设定4个不同灌溉水量（IR1：0.6KcE、IR2：0.8KcE、IR3：1.0KcE、IR4：1.2KcE），研究风沙土膜下滴灌不同灌溉水量对玉米生长和产量的影响。【结果】试验结果表明：灌溉水量越大，玉米长势越好，植株更高更粗壮，叶面积指数(LAI)和单株地上物质重越大，叶片叶绿素值越高; 穗重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗粒重等产量构成性状和产量均随着灌水量的增加先增大后减小，各指标在 1.0 KcE时最大。产量由大到小的顺序为：IR3>IR2>IR4>IR1，分别为13.2、12.6、12.5和9.5t?hm-2；水分利用效率（WUE）随着灌水量的增大而减小，由大到小顺序为IR2>IR3>IR1>IR4，分别为2.35、2.17、2.05和1.84kg?m-3。【结论】因此，综合考虑农业生产的经济性和水资源的合理利用，在辽西北风沙土地区，玉米膜下滴灌灌溉水量宜控制在0.8KcE~1.0KcE。

摘 要：参考作物蒸发蒸腾量(ET0)是精准估算作物需水量、提高农田水分利用效率的重要依据。基于2013-2017年的田间试验数据以及相关气象观测资料，采用五种计算ET0的方法计算关中地区日平均ET0和年平均ET0，采用Origin对ET0及环境因子进行相关分析，使用标准误差估计（SSE）和决定系数r2，在FAO-56 PM和其他四种简单替代方法之间进行比较。结果表明：对ET0和气象因子的标准分数的分析表明， ET测量值和5种方法的估计值均高度依赖于太阳辐射和温度，但与相对湿度和风速的关系较小。对五种ET0估算方法,即：FAO-56 Penman-Monteith（FAO-56 PM）、Penman-Monteith（PM）、Priestly-Taylor（PT）、Mankink（MK）和Hargreaves（HG）进行了评估。统计分析表明PM可代替FAO-56 PM方法来预测该地区的ET0值。这与作物蒸发蒸腾量(ETC)的准确估计直接相关，这也取决于作物生理特征和发育阶段、天气参数、环境条件和管理实践。

为探讨旱作条件下不同耕作覆盖措施对大豆的增产机制及其对土壤水热环境的影响，在试验区设传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作加秸秆覆盖（TS）、传统耕作加覆盖地膜（TP）4个处理进行研究，结果表明：整个生育期内，较T处理而言TP处理具有土壤增温效果，而NT和TS处理则表现出不同程度的土壤降温效果，NT处理保墒效果不明显。TP处理前期增温保墒，后期降温抑蒸，这有利于改善土壤水热环境，符合大豆生长发育对环境的需求。不同措施下大豆产量由高到低为TP>TS>NT>T，TP、TS、NT处理比T处理产量分别高出249.9kg/hm2、548.85kg/hm2、760.5kg/hm2，以TP处理增产幅度最高，各处理大豆增产率在9.02%~27.45%。土壤温度与产量的相关性表现为TP>TS>NT>T，且TP处理下土壤温度和产量呈显著相关，说明土壤温度会对产量造成影响，且主要是以TP处理影响最大。

摘要：为研究在土壤干旱逐渐加剧过程中，枣树幼果期叶片光合参数的变化与土壤水分的关系，找到西北干旱地区枣树幼果期所允许土壤水分亏缺阈值。本研究采用桶栽枣树控水试验，测定并分析7个土壤水分梯度的灰枣树在不同光合有效辐射(PAR)下的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）及水分利用效率（WUE）等光合指标。结果表明：Pn随着PAR的增大呈现先增大后减小的趋势，Tr、WUE和Ls表现出和Pn类似的响应规律，相对土壤含水量（RWC）为60.34%和80.97%时，Pn和Tr日变化呈“双峰”趋势并有明显的“午休”现象，当RWC为41.22%时，“双峰”“午休”现象均消失。RWC在48.89%-68.58%范围内，Pn下降的主要原因是气孔因素限制，RWC<48.89%时，Pn下降的主要原因是非气孔因素限制。枣树幼果期生长所允许的最大土壤水分亏缺RWC为48.89%。RWC在53.36%-60.34%范围内可维持枣树幼果期具有较高WUE和Pn。

为了实现棉秆资源的循环利用，本文以短绒棉棉花秸秆为原料，研究炭化时间对南疆沙化土壤物理性质和水分特征的影响，主要包括生物炭对土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、吸水性和保水性能的影响。结果表明生物炭降低了土壤容重和水分蒸发速率，增大了总孔隙度、毛管孔隙度和吸水率，提高了土壤的保水性能。添加生物炭后的土壤容重较对照组降低了8.06%-10.95%，总孔隙度和毛管孔隙度分别增加了2.87%-7.73%和13.48%-31.95%。吸水性与保水性随炭化时间的变化趋势并不一致，但二者均在在3.5h时最强，而1.5h时最弱。这为棉秆基生物炭改良南疆沙化土壤和棉花种植提供了理论数据。

本试验通过设置6个不同水平的补水量，研究了在膜下滴灌条件下不同补水量对马铃薯主食化新品种宁薯16号生长发育的影响。结果表明：除苗期外各生育期株高均随着补水量的增加而增加，说明补水在花期以前能够促进了宁薯16号植株快速生长，花期以后能推迟了植株萎缩；蕾期和花期随着补水量的增加，SPAD值均逐渐增大，淀粉积累期和成熟期随着补水量的增加，SPAD值呈现先增加后减少的单峰曲线变化趋势，说明在不同需水量时期不同的补水量对宁薯叶片叶绿素影响不同；各个生育期随着补水量的增加，LAI均是先增加后减小，且均当补水量为2250m3?hm-2时LAI达到最大值，进一步加大补水量LAI则逐渐减小；宁薯16号干物质累积量随着生育进程的推进而逐渐增加，表现为慢一快一慢的“S”型曲线，适量补水能显著促进茎、块茎、叶生长，却对根系生长有一定的抑制作用，干物质累积总量随着补水量的增加先增加后减小。综合分析，膜下滴灌条件下最有利于宁薯16号生长发育的补水量为2250m3?hm-2。

为解决传统灌区日益严重的水资源短缺和生态环境问题，构建以“资源节约、高产高效、生态环境良好”为理念的生态型灌区，开展灌区水资源优化配置研究。本文以陕西省泾惠渠灌区为例，基于节水-经济-生态多重目标，构建系统动力学-多目标规划（System Dynamics-Multi-Objective Programming，简称SD-MOP）耦合模型，仿真模拟生态型灌区各子系统因果反馈关系，开展P=50%水平年的生态型灌区水资源优化配置研究。结果显示：到2030年，当灌区农业需水量、工业需水量、生活需水量和生态环境需水量分别为3.23亿 m3、0.58亿 m3、0.37亿 m3和1.16亿 m3时，可实现生态型灌区节水效益、经济效益以及生态效益最佳，即灌区总缺水量最小，为5.34亿 m3，经济效益和生态效益最大，分别为335.36亿元、1.08。与单目标SD模型仿真结果相比，工业需水量和生活需水量分别增加3.57%和2.78%，农业需水量和生态环境需水量分别下降14.10%、9.38%的情况下，灌区总需水量下降10.40%，经济效益、生态效益分别增加27.28%、10.20%。研究表明，基于SD-MOP模型的水资源优化配置方案更有利于生态型灌区的实现，该成果可为生态型灌区水资源可持续利用和生态环境良性发展提供科学依据。

摘 要:以湖南湘西自治州8个县市2006～2016年的用水人口、固定资产投资总额、全年供水量等作为投入指标，地区生产总值作为产出指标，运用DEA数包络分析法对这8个县市的水资源利用效率进行静态效率评价；再使用Malmquist指数方法进行动态效率分析。结果表明：湘西自治州8个县市从静态效率分析来看，仅吉首市和花垣县达到了DEA有效，大部分地区的规模效率都比较高，接近最优规模。主要提高技术效率以提升水资源的利用效率。从动态效率分析来看，该地区水资源全要素生产率年均增长为2%。技术进步指数年均增长率为2.3%。技术进步是推动湘西自治州水资源全要素生产率增长的主要动力。分区域来看，除了古丈县外，各县市水资源全要素生产率均大于1，这表明湘西地区的水资源利用效率正在不断提高。

为了对安徽省涡阳县城区饮用水水源地的地下水水质进行评价，为城区地下水水源地保护区划分及后期管理工作提供支撑，以涡阳县城区2018年10月枯水期35个采样点地下水水质检测数据为基础，选取铁、锰、氟化物等21项水质评价影响因子，采用综合指标评价法、改进的内梅罗污染指数评价法及基于加速遗传算法的投影寻踪评价法（AGA-PP）三种方法进行地下水水源地水质评价。结果表明，上述方法评价的评价结果存在一定的差异，通过对比分析各方法之间的差异性，认为基于加速遗传算法的投影寻踪地下水水质评价方法在涡阳县城区饮用水水源地的地下水水质评价中有着更好的适用性，能更为客观、准确的反应了现状城区饮用水源地水质状况。

油田钻井的选址必须尽量减少其对地下水及周边环境的影响。本文以伊通县油田钻井选址为例，利用主成分因子分析法（PCA）和证据权重法（WOE）对研究区分别进行了地下水脆弱性评价。在地下水固有脆弱性基础上，增加土地利用方式、河流距离及河流密度3个指标，建立了地下水脆弱性评价指标体系，利用硝酸盐浓度评价与验证，并通过ROC曲线比较其评价性能，AUC值分别为0.73和0.80，则WOE的评价性能较优。利用ArcGIS对评价结果进行可视化，结果表明，脆弱性较低的面积占研究区的25.57%，脆弱性中等、较高的区域占69.85%，研究区油田钻井选址尽量避免东北部漫滩、一级阶地、河流及水库影响范围。该研究对于WOE应用到地下水脆弱性评价具有参考价值，为油田钻井选址提供依据。

为了探求流域生态流量与水质之间的关系，并分析流域生态水污染状况的时空趋势，本文采用Lyon法量化河流生态流量，通过分析三种主要污染物与生态流量关联的优序度，筛选出与河流生态流量关系最为密切的典型污染物，进而利用九点二次平滑趋势法评估典型污染物时空变化趋势，并分析其与生态流量之间的影响效应。以小洪河流域为实例研究，结果表明，由于流域各县工农养殖业的大力发展，小洪河流域典型污染物为氨氮，此污染物对流域生态流量的影响最大，是流域水生态环境恶化的最主要因素，随着流域生态水污染治理工作不断开展，氨氮的浓度有所下降，流域生态流量得到改善，但水生态状况仍不容乐观。其研究成果可为小洪河流域水环境污染治理和生态文明建设提供参考。

结合我国水肥一体化灌溉发展的需求，设计了一套水肥一体化循环灌溉系统。系统采用椰糠基质栽培，主要由配肥系统、灌溉系统、营养液循环系统三大部分组成。系统通过控制肥水的EC、PH值和进入灌溉管道的肥水量来实现自动施肥灌溉，并具有营养液循环回收的功能。它能够执行较精确的施肥过程，预防肥液浪费，提高水肥利用效率。经实际运用证明，该系统运行稳定、操作方便，EC值控制精度为±0.2ms/cm、PH值控制精度为±0.2。水肥一体化循环灌溉系统用水量是传统土壤栽培的66.7%，黄瓜产量是传统土壤栽培的1.16倍，用工量是传统土壤栽培的63.2%。运用该系统能够达到节约用水、提高产量、节省用工的目的。

CFD数值模拟技术已在灌水器研发中被广泛应用。齿型流道是齿型流道灌水器设计的核心部位，而栅栏区和下游的蓄水槽常在数值建模时被忽略，数值模型的预测精度必然受到影响，本文对其影响程度进行了研究。针对同一齿型流道灌水器，建立了具有不同计算域的三种模型,在Fluent 14.5中进行数值模拟。通过分析最接近原型的灌水器模型的压强和速度云图，可找出不同区域的压强损失规律。通过对比三种模型的流量差异，可分析得出蓄水槽和栅栏区影响程度的差异。根据研究结果，优化计算几何域，重新建立模型。计算结果表明，优化后的几何模型不仅大幅度降低了运算量，还能保证模型具有很高预测精度。

地表浅层土壤水热状态是影响发生在该区域物理、生物和化学过程的关键要素。本文针对地表浅层土壤含水率低、温度变化大的特点，应用Hydrus-1D软件构建热源作用下一维非饱和土壤水-汽-热耦合迁移理论模型，进行砂土不同初始含水率下有无水蒸气迁移的数值模拟研究。结果表明：与仅考虑液态水迁移相比，考虑水蒸气迁移后，砂土含水率迁移加剧，温度上升速度加快；砂土的初始含水率越小，水蒸气迁移对砂土的水分迁移和温度变化影响越大，随着含水率的不断增加，水蒸气迁移对砂土含水率和温度影响的效应逐渐降低直到消失。因此，在低含水率砂土的水热迁移模拟研究中，应考虑水蒸气迁移因素，以提高模拟精度，在含水率较高的砂土中，可忽略水汽的迁移影响，以简化计算。

湖北省现行灌溉用水定额标准颁布于2003年，已难以适应当前及今后的水资源管理需求。早稻作为湖北省主要灌溉作物，修订其灌溉定额，对于实现总量控制、定额管理及落实最严格水资源管理制度具有重要意义。本文分析了湖北省不同分区早稻作物系数、稻田渗漏量、泡田期水面蒸发量、饱和需水量、生育期、水层控制标准等灌溉定额计算参数，基于早稻灌溉定额影响主因子，提出了不同耕作方式与灌溉模式组合下不同分区不同频率早稻灌溉定额，能够更全面真实地反映湖北省早稻灌溉用水水平，对其它地区水稻灌溉定额修订工作具有重要指导与借鉴意义。

气候变化影响了区域水循环过程和水资源管理，研究参考作物蒸散量（ET0）变化特征及其原因对于灌溉农业地区水资源的合理配置具有重要指导意义。以关中地区为研究对象，根据研究区内8个站点1974-2016年逐日气象资料，通过Penman-Monteith公式计算ET0，利用Mann-Kendall检验和Sen斜率估计来检验参考作物蒸散量和气象要素的变化特征，并采用敏感性分析方法探讨影响ET0变化的主要气象因子。结果表明，近43年来关中地区平均气温和饱和水汽压差变化呈现显著增加趋势，而相对湿度和平均风速变化呈现显著下降的趋势，降水量、日照时数、辐射量下降趋势不明显，这些变化使得ET0呈轻微增加的趋势。关中地区ET0对气象要素的敏感性随时间和位置发生变化，夏季、秋季、冬季和小麦生长季ET0对平均风速最敏感，而影响春季和年尺度ET0变化的主要气象因子是平均气温。研究区西北方向影响ET0变化的主要气象因子是平均气温和相对湿度，而其他区域的ET0对平均风速最敏感。

农业节水灌溉服务产业是围绕农业生产活动衍生的新业态，是解决当前田间农业节水灌溉系统“谁来管，管什么，怎么管”问题的关键。农业节水灌溉服务成本是农业节水灌溉服务定价的基础，服务价格是供求双方博弈与合作的结果，成本与价格共同作用农业节水灌溉服务产业发展的进程。本文结合新疆昌吉州的典型案例，分析不同情形农业节水灌溉服务生产主体成本发生及定价情况，从而发现不同情形农业节水灌溉服务成本价格间的经济规律以及对农业节水灌溉服务市场化发展的影响，为农业节水灌溉服务项目的推广提供政策建议。

广西是糖料蔗种植面积最大的省区，而90%以上的糖料蔗种植在坡耕地。本文采用层次分析法构建了山丘区糖料蔗灌溉方式适应性评价方式，并通过试验获得各项指标的数值，结合专家对各项指标打分确定权重，最后得到各糖料蔗主产区糖料蔗灌溉方式的推荐顺序。该方法可为糖料蔗发展节水灌溉提供技术支撑。

本文将农业节水潜力估算理论运用我国粮食主产区，在现有的节水灌溉工程措施基础上对粮食主产区内各省份的农业灌溉节水潜力进行估算分析，结果表明：求取的各省节水潜力符合当地实际情况；在提高节灌率后，各省农业灌溉水利用效率均有提升，但粮食主产区内北方各省工程节水潜力强于南方，且节水潜力主要是毛节水量；在发展节水灌溉的同时，应联系各地区实际情况，将工程节水措施与非工程节水措施相结合，从而确保粮食安全，改善地区生态环境。