从源头上根治农田残膜，解决干旱区棉田日益严重的“白色污染”问题，本文采用大田试验研究了5种处理方式：可降解地膜(BMF1-BMF2)，塑膜滴灌(MF)，裸地对照(CK),针对其保温保湿效果以及对棉花生长及产量情况的影响，探索在滴灌条件下可降解地膜代替原有的塑料地膜的应用效果。实验结果表明：可降解地膜覆盖可提高土壤温度，较CK处理5cm、10cm、15cm、20cm增温5.2-9.9%、4.8-9.6%、4.0-8.5%、3.2-7.2%；保持土壤含水率，较CK处理平均增湿0.6-0.13%；显著促进滴灌棉花前期生长，且增产效果显著，BMF2处理籽棉产量5262kg/hm2，较CK增产13.21%。此外可降解地膜还可自然降解，既减少残膜回收工序，又对土壤环境无不良影响，对于干旱区滴灌棉田根治“白色污染”有着重要的研究价值和应用前景。

为探究双迷宫流道灌水器内部结构变化对其水力性能的影响，以其竖向流道左侧不同单内齿位置及内齿高度组合为靶向，基于CFD软件建立灌水器水力性能数值模拟模型，计算了9种进口压力下，15种单内齿位置与高度组合的水力性能指标，并通过与同结构的物理试验进行验证，结果表明：无论单内齿位置如何变化，灌水器的流态指数总是随单内齿高度的增加呈先增大后减小趋势，流量系数随单内齿高度的增加呈递减趋势；对于相同的单内齿高度，灌水器流态指数随单内齿在竖向流道的位置由高到低呈先增后减的趋势，而流量系数随单内齿位置变化的影响较小；当单内齿位置在竖向流道左下侧，且内齿高度为0.5mm时，灌水器流态指数最小，水力性能好。

以红花大金元为试验对象，在盆栽条件下，研究5种水分处理对烤烟的生长及产量的影响。试验表明：烤烟全生育期的耗水呈现前期少、中期多、后期又少的规律，伸根期耗水量约占全生育期总耗水量的22%~25%，旺长期约为40%~42%，成熟期约占34%~35%。灌水量的增加对烤烟株高、叶片尺寸等生理指标存在显著影响，盆栽烤烟的适宜灌水量约为每株40.36kg，且灌水量的减少会使叶比重逐渐减少，而茎比重逐渐增加。

本论文针对河西内陆区玉米常规灌溉制度下水量浪费严重、水分利用效率低下和种植结构单一等现状，采用室内试验和田间试验的方法，分析地埋式滴灌条件下不同毛管埋深对大田玉米土壤水分水平方向和垂直方向分布规律以及玉米出苗率、株高及茎粗、叶面积及单株干物质量的影响。结果表明：水平方向上距离毛管中心两边同等位置处，其土壤含水率基本呈对称状态，垂直方向上距毛管中心两边同等位置处，其下面的土壤含水率略高于上方含水率。滴头流量为1.2L/h时，T1处理出苗率明显高于其他处理，出苗率达到56.51%，其次为处理T2可达20.61%，其余处理出苗率都不足10%；埋深40cm处理在各生育期的株高及茎粗、单株干物质量显著低于埋深30cm与埋深35cm；毛管埋深30cm更有利于叶面积系数的增加。同一毛管铺设方式下、灌水定额和灌水时间一致的情况下，滴头流量为1.6L/h时其产量显著高于滴头流量为1.2L/h的处理。毛管埋深为30cm、间距为60cm为适宜地埋式滴灌条件下大田玉米的最优组合模式，该研究成果为我国西河内陆区地埋式滴灌技术发展提供理论技术指导

为给起垄覆膜垄沟覆草集雨条件下氮肥的施用提供科学依据。以 7 年生红富士苹果树为试材，田间布设 起垄覆膜垄沟覆草( FS) 、常规管理( CK) 两种田间管理措施，3 个氮肥施用水平( N 201．53、403．05、604．58 kg / hm2 ，分别 以 N1、N2、N3 表示) ，每株树施 15N－尿素 5 g，利用 15N 同位素示踪技术，研究不同处理对果树氮肥吸收、利用、产量和 品质的影响。不同物候期 FS 的叶片氮含量高于 CK，春梢旺长期差异达到显著水平，叶片氮含量随叶龄的增加而降 低，N2 水平叶片含氮量高于 N1 和 N3 ; 不同物候期 FS 的叶片 Ndff 值高于 CK，生长季内叶片的 Ndff 值呈现“先增后降” 的趋势，但是 N2 水平的 Ndff 值始终高于 N1 和 N3 ; 在果实采收期，FS 的叶片、新稍、多年生枝、主枝、主干和果实的 Ndff 值均明显高于 CK，且各器官 N2 的 Ndff 值均高于 N1 和 N3 ; FS 的 15N－尿素利用率较 CK 处理提高 6． 65% ～ 13．41%，FS 的 N2 水平的氮肥利用率显著高于 N1、N3 水平( P＜0．05) 。FS 的单株产量、单果质量、优果率均高于 CK，可 溶性固形物、硬度、可滴定酸与 CK 接近，但不同施氮水平都表现为 N2 最大，N3 次之，N1 最小。在干旱贫瘠的山地苹 果园，采用起垄覆膜垄沟覆草管理措施可以提高果树对氮肥的吸收、利用率，提高产量和改善品质。 

试验设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式，每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平，共8个处理，展开不同水氮组合对温室番茄品质影响的研究。结果表明：追肥前番茄叶片光合速率日变化呈“双峰”曲线，追肥后出现“双峰”和“单峰”两种曲线。追肥前后番茄的蒸腾速率日变化均呈“单峰”曲线。追肥前，交替隔沟灌均能提高番茄叶片的光合速率和蒸腾速率，高水处理表现的更显著。追肥后，交替隔沟灌比固定隔沟灌能显著提高番茄叶片的蒸腾速率，交替隔沟灌高水或固定隔沟灌低肥处理均可明显提高番茄的蒸腾速率。

为了探明秸秆量对垄沟二元覆盖下农田土壤温度动态变化及硝态氮分布的影响，对夏玉米进行了田间试验研究。秸秆量设置为2500（MG1）、5000（MG2）、7500（MG3）和10000 kg/hm2（MG4），以平作无覆盖为对照（CK），共5个处理。试验结果表明，秸秆覆盖可显著调节土壤温度。各处理生育期内0～20 cm土壤温度较CK降低0.5℃、1.6℃、2.5℃和3.0℃，前期降温作用大于后期，且覆盖量越大，降温效果越明显。覆盖处理能平抑极端温度，最大极端温差较CK降低1.59℃、3.64℃、4.95℃和5.18℃。覆盖对土壤温度的影响主要表现在0～10 cm处，其中5 cm处温差最大，该处生育期内土壤温度较CK降低0.54℃、2.08℃、3.04℃和3.51℃。土壤硝态氮含量浅层较对照分别降低5.55 %、12.18 %、18.71 %和19.89 % ，深层较对照分别增加4.81 %、9.58 %、13.22 %和13.80 % ，且土壤剖面中硝态氮含量峰值较对照下移20 cm、30 cm、40 cm和40 cm。

为探明泥沙浓度与进口压力对內镶片式迷宫流道滴头堵塞的原因及规律，采用全组合试验方法。分选出粒径小于0.10mm的泥沙，配制成3种泥沙浓度的浑水，分别在0.025Mpa和0.075Mpa压力下，采用周期性间歇灌水试验观测流量变化，通过激光粒度仪分析堵塞泥沙粒径，结合克里斯琴森均匀系数和滴头相对流量分析滴头堵塞规律。试验结果表明：0.025Mpa，堵塞部位分布较集中，且堵塞部位较靠管末；0.075Mpa，堵塞部位分布较分散，且均匀地分布在滴灌管上。相同泥沙浓度下，0.075Mpa压力较0.025Mpa易引起滴头堵塞；滴头堵塞程度并不完全随泥沙浓度增大而加快，部分浓度较小的浑水堵塞发展较快于浓度较大的浑水，在一定的压力下，存在易造成滴头堵塞的敏感浓度范围。

地膜覆盖是一种现代农业生产技术，不同颜色、不同材料地膜对冬小麦的影响却不尽相同。比较不同地膜对小麦生长发育的影响，以期探寻更为有效的覆膜技术。【方法】试验于2014-2015年、2015-2016年在西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室试验站进行，以小偃22号为供试品种，对比研究起垄不覆盖（CK）、垄覆普通膜（P）、垄覆降解膜（J）、垄覆黑膜（H）对大田土壤水热状况、水分利用效率和冬小麦生长后期植株氮素积累和转运的影响。【结果】2014-2015年P、J、H处理0~100cm平均土壤含水量分别较处理CK提高8.94%、7.56%、9.54%，2015-2016年分别较处理CK提高7.15%、4.28%、9.46%，覆膜处理的保墒效果显著优于CK对照（P<0.05）；2014-2015年P、J、H处理的0~25cm土层平均土壤温度分别较处理CK提高9.53%、8.14%、3.16%，2015-2016年分别较处理CK提高10.21%、8.37%、3.47%；小麦生长后期垄覆黑膜（H）氮素的积累转运量高于垄覆普通膜（P）和垄覆降解膜（J），普通膜和降解膜之间无显著差异（P>0.05）；P、J、H处理2a的平均产量和平均水分利用效率分别较CK提高16.22%、16.63%、24.90%和46.57%、45.05%、61.08%。【结论】降解膜和普通膜的增温保墒效果相当，黑膜保墒效果最好，增温效果并不显著，垄覆黑膜可有效促进冬小麦生长后期氮素的积累转运，节水增产效果最优。

为实现土壤水分特征曲线Gardner模型参数的预测以及精度的对比，以山西省黄土高原区农耕土壤为试验材料，进行了土壤水分特征曲线的系列试验，构建了土壤水分特征曲线Gardner拟合模型参数a、b和对应的土壤基本理化参数的数据样本；采用BP神经网络与支持向量机两种预报模型对土壤水分特征曲线Gardner模型参数a、b实现了预测，并对预测精度进行了对比。研究结果表明：随着两种模型输入变量的增加，两种预报模型的精度都得到提高；当输入变量为土壤质地、土壤容重、土壤有机质含量、土壤无机盐含量时，两种预报模型对参数a、b的平均相对误差值均在6%以下，预测模型具有可行性；同时，相比于BP神经网络而言，支持向量机预报模型精度相对较高，而且预测结果波动空间较小，离散程度较低。该成果一方面丰富了Gardner模型参数的土壤传输函数创建的途径，更为Gardner模型参数预测模型的选择提供了依据。

为了探索红壤涌泉灌的水分入渗规律，进行了不同流量下涌泉灌的水分入渗试验，依据非饱和土壤水分 运动理论建立土壤入渗数学模型，采用软件 HYDＲUS－3D 进行了求解，在模型验证后，采用数值模拟方法研究土壤水 分入渗运动。模型验证说明: 土壤含水率的模拟值与实测值相对误差较小，两种结果的吻合度比较高，涌泉灌土壤水 分运动可以用该模型来模拟。数值模拟结果说明: 随流量的增加，土壤水分运动特征值随之增大; 随着时间的延长增 减的幅度变小; 入流量越大，湿润锋运移速度越快，土壤含水率增加的速率越大; 当入渗达到稳定时，土壤含水率与流 量呈等比例增加的关系。

为了解水稻释放的CO2、CH4、N2O气体对温室效应的影响及其对氮肥的利用率，寻找合理的水肥控制模式，减小作物对温室效应的增强作用及过量施用氮素造成的农业大面积面源污染，本文于2016年在大田试验条件下，设置3种灌水方式（控制灌溉、间歇灌溉、淹灌）及4种施氮水平（140kg·hm-2、110 kg·hm-2、70 kg·hm-2、不施氮肥），研究了以上12种组合对水稻产量、收获指数、温室气体排放量、温室效应、水分及氮素利用率的影响，研究结果表明：施氮量的增加能有效增加水稻产量，其中控制灌溉模式下水稻产量的增加极为显著；不同灌溉模式对水稻秸秆产量的影响较小；淹灌模式下，不同施氮水平对水稻穗粒数的影响较小，为66左右。不同灌溉模式下高施氮量的CO2、CH4、N2O单位产量气体排放量均小于对照组；CH4产生的温室效应远大于CO2和N2O，不同灌水方式气体总温室效应的均值大小为淹灌>控制灌溉>间歇灌溉，说明节水灌溉有助于降低作物对大气产生的总体温室效应；水稻氮素利用率随施氮量的增加而呈现降低的趋势。

区域用水总量控制是落实最严格水资源管理制度的重要内容，提高用水总量预测水平是其关键支撑环节。分别利用ARIMA与GM（1,1）构建区域用水总量预测模型，并基于广州市时序用水特点，对其2002-2016年的用水总量进行模拟预测，在验证模型有效性基础上选用ARIMA（1,1,1）模型预测其2017-2020年用水总量。研究结果表明，ARIMA（1,1,1）对其用水总量模拟预测的相对误差呈现逐步收敛趋势，而GM（1,1）模型则具有先收敛后发散的特点，而结合平均与绝对相对误差验证ARIMA（1,1,1）适用于用水总量预测精度要求；通过预测发现广州市到2020年用水总量将面临超过其用水总量控制红线的危机，而从其2011-2015年用水结构中发现工业和农业用水仍是制约用水总量控制的关键点。因此，在后期水资源规划与调控中，广州市需要进一步加强工业用水效率和农业灌溉技术的提高。

摘要：以漓江流域上游青狮潭灌区金龟河试区为研究对象，开展野外原位试验，在研究区域内选取农田、鱼塘、果树、养殖业等4种典型的下垫面，在这些下垫面处选取支渠（河流）断面，对支渠断面的水质进行监测。利用主成分分析法确定出氨氮、总氮、总磷为灌区小流域影响河流水质的显著污染指标，应用单因素方差分析法（ANOVA）及其最小显著性差异（LSD）多重比较法，对4种下垫面间的污染物排放差异进行分析。单因素方差分析结果表明，氨氮和总氮在这四种下垫面组间差异最大；而总磷相对小一点，氨氮和总氮显著性水平分别为0和0.145。多重比较的结果表明这四种下垫面之间的均值差异均不同，不同的下垫面对污染指标的贡献率也不同，其中，养殖业下垫面与其他下垫面差异较大，其污染物贡献量最高，造成的水环境影响最大。

以新疆焉耆盆地绿洲灌区为例，通过野外取样和室内分析，调查不同农田种植类型在0～100cm土层氮素的分布特征及累积状况，研究冬灌条件下土壤水、盐、氮的淋失过程及对地下水污染的程度。结果表明：不同土壤剖面之间硝态氮含量与分布特征存在差异，且呈现随土层深度增加而逐渐降低的趋势，铵态氮在不同土层的分布差异不显著；生育期末土壤硝态氮主要在0～60cm土层累积，不同农田种植类型硝态氮在该层累积量的大小关系表现为番茄＞小麦＞玉米＞辣椒；浅层地下水硝态氮含量较高，超标率达57.1%，严重超标率达28.6%，该区域浅层地下水已受到硝酸盐污染；冬灌具有一定的储水降盐与淋氮的效应。

我国半干旱区常年雨水资源稀缺，所以对于降雨和灌溉水的利用应该以高效且节约为原则。近年来，膜下滴灌等节水灌溉技术的实施提高了水分利用效率，但膜下滴灌的起垄和覆膜的处理在一定程度上改变了农田下垫面条件，降雨的入渗过程会受到一定影响。为了分析膜下滴灌的覆膜及起垄对降雨入渗过程的影响，试验选取下垫面处理、降雨强度、土壤初始含水量三个影响因素，进行了遮雨棚内的人工降雨测坑试验。试验数据分析结果表明：降雨强度对降雨入渗量及入渗深度影响最大；不同下垫面处理中，平整裸地的入渗量及入渗深度最大，起垄次之，覆膜及起垄最小。在一定的降雨强度范围内，垄沟的集雨作用随着雨强的增加而增加，沟内的入渗量增加显著；在起垄及覆膜起垄条件下，膜上水分由于膜的不透水作用和垄沟的集雨作用，分别是膜边和沟中的降雨入渗量最大。当雨强继续增加时，垄沟的集雨作用被削弱，但膜的汇流作用仍然存在，覆膜区域下方的土壤水分都是由膜边的土壤水分经过侧向运移达到，土壤水分的二维入渗过程十分显著。

小麦灌溉用水是河北省南部平原区最主要的用水项，其用水量一般由河北省《用水定额》推算。但在实际灌溉中灌溉用水量与理论推算灌溉用水量往往存在较大偏差，为了准确得到小麦灌溉真实用水量为区域水资源规划与管理提供支撑。本次在河北省衡水市、沧州市、邢台市和邯郸市4市48个县选择401个典型地块进行了小麦灌水试验。试验期跨越整个冬小麦生育期，灌水试验采用超声波流量计和体积法进行相互印证，并结合小麦生育期内用电量及灌溉次数对灌溉用水量进行了测算。结果表明，理论推算灌溉用水量总体比试验灌溉用水量偏低4.9%，太行山山前平原区各典型县理论推算灌溉用水定额总体高于试验灌溉用水量26.3%，黑龙港低平原区各典型县理论推算灌溉用水定额总体略低于试验灌溉用水量0.7%。灌溉用水量相差较大的主要原因为田间灌溉技术的影响，因此对灌溉技术的改进是降低灌溉用水量的重要手段。

水是对区域经济发展具有重要支撑作用的战略性资源，在制定区域发展规划和产业经济政策前都需要对水资源环境竞争力进行定量评价。从水资源和水环境两个方面，构建包括水资源丰富程度、水资源利用程度 、水资源节约程度、污水排放现状、水环境治理等五个方面的14个评价指标体系。然后对我国31省区市进行水资源环境定量评价，得出当前我国大部分地区水资源具有竞争力优势，水环境具有竞争力劣势，而水资源环境综合评价也具有竞争力优势的结论。

以山西省黄土高原区十五个试验点的年度跟踪监测样本为依据，利用灰色关联理论与BP神经网络相结合的方法，构建了表层土壤容重与土壤基本理化参数和累积接收水量之间的土壤传输函数预报模型。结果表明：影响表层土壤容重的7个土壤理化参数对于土壤容重的关联度均大于0.6；基于BP神经网络，以关联度较高的土壤粉粒含量、土壤砂粒含量、累积接收水量、体积含水率、有机碳含量和全盐量作为输入变量对表层土壤容重进行预测是可行的，预测值与实测值高度吻合，预测结果相对误差的平均值为0.41%，预测精度较高；检验样本预测结果相对误差的平均值为1.05%，误差完全在可接受范围内。研究结果可为黄土区土壤容重的获取提供新思路，为科学指导农田农事和灌溉管理提供理论支撑。

为了有效地组织和管理杂乱无序的海量农业信息，针对目前农业文本分类系统不完善、农业语料库稀缺 的问题，采用了朴素贝叶斯分类的方法，结合 Python 程序设计，构造了朴素贝叶斯分类器，对大规模的农业领域文本 进行系统地分类，提出了一套基于朴素贝叶斯的农业文本分类体系，将农业领域的文本分为 4 个类别，即农业新闻类、 农业技术类、农业市场类以及农产品价格类。同时，以中华人民共和国水利部的水利新闻为例对农业领域 4 个类别的 文本的分类准确率进行了统计与计算，以此验证了朴素贝叶斯分类器的分类性能。最后，将得到的农业文本以及其 对应的类别分别以索引的形式收集保存到农业文本训练集数据库中，生成农业文本语料库。结果表明: 朴素贝叶斯 分类器的分类性能较高，基于朴素贝叶斯的农业文本分类体系可以有效地对农业文本进行分类。

为了探究不同参考作物需水量（ET0）计算方法在海南省的适用性，本文收集了海南省7个站点2000~2014年的气象数据，以Penman-Montieth公式的ET0计算结果为基准，选取了Priestley-Taylor公式、Irmak-Allen公式和Hargreaves -Samani公式3种计算方法，比较ET0计算值逐日变化规律，并进行误差分析和相关性分析。结果表明，Priestley-Taylor公式的ET0计算结果精度最高，其平均绝对误差和平均相对误差分别为0.760mm/day和24.190%，其次为Hargreaves-Samani公式的ET0计算结果，Irmak-Allen公式的ET0计算结果精度较差。相关性分析中，Priestley-Taylor公式和Irmak-Allen公式表现较好，两个公式计算结果的相关系数均大于0.9，回归方程斜率分别为1.203和0.883。由研究可知，Priestley-Taylor公式在海南省具有较好的适用性。

作物生育阶段降水的多少及其时空分布是造成农业干旱的主要因素。分析研究区域降水在农作物各生育阶段的概率分布特征，对指导农业防旱抗旱有重要作用。本文以濮阳渠村灌区玉米为例，分析计算了该区域降水在玉米各生育期概率分布特征。首先按玉米生育阶段，拟合各阶段降水量分布函数；然后用Archimedean Copula 函数构造相邻生育阶段降水量的联合分布函数，以此来描述玉米在各生育阶段干旱概率分布特征。由于本方法充分考虑了农作物在各相邻生育阶段降水量统计规律，因此能够提供更全面、准确的防旱抗旱信息。

以单喷头喷洒测试数据为基础，按照水量叠加原理，通过对单喷头喷洒区域的虚拟扩展、典型代表区域和计算区域的设定等，详细介绍了利用surfer11软件计算三角形组合喷灌均匀度的计算方法与步骤。通过对算例分析表明，利用surfer软件最近邻点插值法进行数据网格化处理的有效性最好，并且数据网格跨度大小对计算结果影响不大，取0.5较为合适。

为了探索下凹绿地和雨水花园在工程实践中的对比优选，详细介绍分析了下凹绿地和雨水花园这两种低影响开发设施。选取桐庐县某小区，通过构建SWMM模型，模拟基础组合、基础+下凹绿地、基础+雨水花园3种LID布设方案在1年一遇、2年一遇、5年一遇重现期暴雨时的出水口径流过程及各污染物负荷总量，并选用层次分析法评价了下凹绿地和雨水花园的综合效能。结果表明，下凹绿地和雨水花园对径流和水质均有一定的削减作用，且雨水花园作用效果更显著，层次分析评价出雨水花园综合效能更优。