盐渍化灌区枸杞微咸水利用综合技术集成模式的环境效应及预测研究

摘要

在引黄水量减少及淡水资源匮乏的严峻形势下，开发利用咸水进行灌溉已成为保证河套灌区可持续发展的重要途径。探索出一套集成模式并对其进行示范跟踪、将集成模式对区域环境的影响进行中期预测对河套灌区的农业发展具有重要的理论意义及应用价值。
　　本研究以内蒙古河套灌区红卫试验区为研究区，在田间试验的基础上率定检验SWAP模型及MODFLOW模型。运用检验后的SWAP模型模拟得到微咸水优化灌溉制度，以优化灌溉制度和施肥为核心技术，耕作、整形修剪、病虫害防治等为配套技术集成适合当地枸杞种植的综合技术模式，并对该集成模式下枸杞产量、农田水土环境及地下水环境进行了示范跟踪监测，利用检验后的SWAP模型及MODFLOW模型预测了集成模式下农田土壤环境及地下水环境的变化。具体结论如下：
　　（1）构建的土壤水盐运移模型及地下水溶质运移模型具有可靠性，通过模型模拟得出淡咸咸模式的盐分累积量最少，对区域环境影响最小，确定淡咸咸为适宜当地的较优灌溉模式。
　　（2）灌溉模式的确立为集成模式提供了关键的技术保障，综合其他一些农艺技术确立了一套适合河套灌区枸杞的种植模式，其示范跟踪的结果表明：集成模式既节约了淡水资源，又保障了枸杞的稳产，保障了土壤环境、地下水环境的平衡发展。
　　（3）对集成模式下土壤的积盐，地下水位及地下水矿化度的变化进行了中期模拟，结果表明，集成模式下各土层土壤含盐量略有上升。土壤含盐量呈逐年上升趋势，5年后土壤含盐量达到0.056％，枸杞生长产量高的土壤含盐量大部分小于0.1%(宁夏枸杞)，所以，5年后的土壤环境依然适合枸杞生长。集成模式下平均水位呈现逐年下降趋势，降幅不大，地下水矿化度总体呈现下降趋势，地下水位及地下水矿化度下降改善了地下水环境，说明集成模式不仅不会提高地下水位及地下水矿化度，对地下水环境还会起一定的改善作用。
　　研究表明，该集成模式适宜当地枸杞的种植，具有现实的推广意义，为当地水资源的可持续利用及当地农田环境及地下水环境的可持续发展提供了科学依据。

目录

声明

1 引言

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究目标、内容及技术路线

2 研究区概况与试验设计

2.1 研究区概况

2.2 试验介绍

2.3 观测内容及方法

2.4 数据统计与分析

3 SWAP模型模拟下的微咸水优化灌溉制度筛选

3.1 不同区域土壤水流模型的识别

3.2 不同区域土壤水溶质运移模型的识别

3.3 基于SWAP模拟的微咸水利用优化灌溉制度筛选

3.4 基于SWAP模型的淡咸咸模式优化灌溉制度的模拟研究

4 微咸水利用综合技术集成模式的建立

4.1 技术模式概述

4.2 技术要点

4.3 集成模式的建立

5 集成模式下示范效果跟踪监测

5.1 集成模式对土壤环境的影响

5.2 集成模式对地下水环境的影响

5.3 集成模式对作物产量的影响

6 集成模式下环境效应的预测研究

6.1 基于SWAP模型的枸杞综合技术集成模式下农田土壤环境中期预测

6.2 基于MODFLOW模型的枸杞集成模式下地下水环境预测研究

7 结论与讨论

7.1 主要结论

7.2 讨论

致谢

参考文献

附录

作 者 简 介