農(nóng)田土壤水資源評價與高效利用研究——以保定平原為例.pdf

1、海河平原是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地和商品糧生產(chǎn)基地。水資源緊缺是制約該區(qū)域國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量占區(qū)域總用水量的70％以上。能被農(nóng)作物直接利用的水分形式是土壤水，而農(nóng)田灌溉只是田間降雨形成的土壤水不足的補充。要緩解區(qū)域水資源緊缺狀況，減少農(nóng)業(yè)耗水、提高農(nóng)田水分生產(chǎn)效率是關鍵，這必然要求區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)田結構形式應該按照“適水發(fā)展”的原則，與區(qū)域的土壤水資源狀況相適應。因此進行區(qū)域土壤水資源評價和高效利用研究對于降低農(nóng)

2、業(yè)生產(chǎn)消耗傳統(tǒng)水資源（重力水），緩解區(qū)域水資源供需矛盾具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本文以保定平原為例，進行了農(nóng)田土壤水資源評價與高效利用研究。主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　(1)土壤水資源評價研究基本理論的分析與闡述。本文分析了土壤水資源與土壤水的關系、土壤水資源的概念和特性，闡述了土壤水資源的研究內(nèi)容、評價指標和評價方法，明確了土壤水資源評價層概念和方法，運用水量平衡原理，提出了在地表產(chǎn)流上基于超滲產(chǎn)流模型計算，在評價層以下?lián)p

3、失量上基于蓄滿產(chǎn)流模型計算，在無效降雨上基于冠層截留模型計算的土壤水資源計算模型。
　　(2)保定平原區(qū)土壤水資源數(shù)量評價。運用本文建立的土壤水資源評價模型，利用保定平原區(qū)雨量測站1956-2012年長系列降水量資料進行了頻率分析，確定了代表年，得到了計算不同水文年的土壤水資源量的日降雨量;基于冠層截留模型計算無效降雨;基于超滲產(chǎn)流模型計算地表徑流;基于蓄滿產(chǎn)流模型計算評價層以下的入滲損失量;綜合考慮土壤水資源形成過程中的損失量，

4、利用逐日降雨量與逐日損失量和之差得到周年土壤水資源量;明確了保定平原區(qū)土壤水資源的時間分布特征和空間分布特征，為區(qū)域種植結構調整提高水資源利用效率奠定理論基礎。
　　(3)土壤水資源田間調控試驗研究。針對河北保定平原區(qū)的自然降水特點，以具有顯著節(jié)水增產(chǎn)效果的地膜覆蓋技術為中心，通過棉花和花生覆膜的田間試驗，研究了覆膜對田間土壤水資源量及其利用的影響。利用降雨前后棉田根系利用土層內(nèi)土壤水的變化量計算降水量轉化為土壤水資源量，明確了覆

5、膜對土壤水資源補給增加的影響;采用水量平衡法計算了棉花各生育階段的土壤水資源利用量，明確了覆膜對土壤水資源的消耗減少的影響;基于虛擬水的理論對覆膜的節(jié)水增產(chǎn)效果進行了評價，建立了同等產(chǎn)量條件下覆膜增加土壤水資源利用量評價模型。
　　(4)土壤水資源高效利用調控體系。本文在分析保定平原區(qū)土壤水資源與主要農(nóng)作物生育期需水的耦合特性的基礎上，依據(jù)適水發(fā)展理論和田間試驗調控效果，建立了以保定平原農(nóng)田土壤水資源高效利用為核心的宏觀作物層面調