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咸淡水轮灌对棉花产量和土壤溶质迁移的影响

农业工程学报 2015年第17期31卷 99-107页

作者：黄金瓯靳孟贵栗现文中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 中国地质大学环境学院武汉430074 同济大学水利工程系上海200092

为探讨不同咸淡水膜下滴灌方式对棉花根系、产量和土壤剖面溶质迁移的影响,于2012–2013年在巴州灌溉试验站开展大田试验,共设置全生育期微咸水、淡水和咸淡水轮灌（蕾期—花铃前期淡水、其余生育期微咸水）3个处理。对比不同咸淡水处理... 详细信息

为探讨不同咸淡水膜下滴灌方式对棉花根系、产量和土壤剖面溶质迁移的影响,于2012–2013年在巴州灌溉试验站开展大田试验,共设置全生育期微咸水、淡水和咸淡水轮灌（蕾期—花铃前期淡水、其余生育期微咸水）3个处理。对比不同咸淡水处理下,棉花根系发育、地上部生长和产量的差异,分析0-100 cm土壤中铜、铁、锰、钙、钾、钠6种溶质垂向分布与变化特点。结果表明：2012年,微咸水灌溉条件下,钠离子未发生表聚,40 cm以上土壤微量元素含量显著增高（P〈0.05）,棉花总根长密度、最大根长密度呈咸水处理〉轮灌处理〉淡水处理,咸水和轮灌处理下,单株棉花地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量显著高于淡水处理,分别达32%、20%和22%。2012–2013年,咸水处理下棉花总根长密度骤减,导致该处理下单株棉花地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量显著降低（P〈0.05）。在土壤盐害离子增加,微量元素减少的情况下,采用蕾期至花铃前期淡水灌溉、其余生育期微咸水灌溉的方式,钠离子未发生表聚,2013年棉花总根长密度高于咸水处理达24%,地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量较咸水处理高出13%-24%。咸淡水轮灌一定程度上促进了棉花根系生长,缓解盐害离子对棉花造成的生长胁迫。另外,不同咸淡水灌溉处理下,土壤溶质迁移规律不同：2012–2013年,土壤中铜、铁、锰平均质量分数降低约40%,0-10 cm的表聚系数由0.14-0.17增长至超过0.20,3种处理下铜、铁、锰都表现出强烈的表聚性;钙、钾、钠平均质量分数增加33%-45%,3种处理下钙、钾未表现出明显的表聚性,而微咸水处理下钠由不表聚转变为显著表聚。该成果可为干旱地区合理利用微咸水,实现棉花优质稳产提供参考。

关键词：灌溉棉花盐度微咸水根系产量时空变化

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不同水质膜下滴灌棉田盐分空间变异特征

农业机械学报 2014年第11期45卷 180-187页

作者：栗现文靳孟贵中国地质大学环境学院武汉430074

为评价不同水质膜下滴灌棉田土壤盐分空间分布及变异性,采用EM38-MK2型电磁感应仪对微咸及淡水滴灌田块进行盐分调查。解译模型获得的土壤含盐质量比描述性统计特征表明,微咸水滴灌的积盐程度高于淡水滴灌,但其变异系数相对较小。采用GS... 详细信息

为评价不同水质膜下滴灌棉田土壤盐分空间分布及变异性,采用EM38-MK2型电磁感应仪对微咸及淡水滴灌田块进行盐分调查。解译模型获得的土壤含盐质量比描述性统计特征表明,微咸水滴灌的积盐程度高于淡水滴灌,但其变异系数相对较小。采用GS+软件拟合最优半方差函数模型,微咸水处理为指数模型,淡水处理为高斯模型,均表现为强的空间相关性;微咸水处理变程大于淡水处理,增加了土壤盐分的空间相依性。Kriging空间插值及变异分析表明,淡水滴灌棉田土壤盐分微域及全域空间变异程度强于微咸水滴灌,二者均存在影响棉花出苗的盐斑。建议用水紧张时,可基于EM38-MK2型电磁感应仪的盐分调查结果,重点淋洗盐斑集中分布区域,以节水增产。

关键词：微咸水膜下滴灌干旱区空间变异电磁感应半方差函数

Van Genuchten模型参数对降水入渗数值模拟的敏感性

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地球科学（中国地质大学学报） 2017年第3期42卷 447-452,470页

作者：霍思远靳孟贵长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国地质大学盆地水文过程与湿地生态恢复学术创新基地湖北武汉430074 中国地质大学环境学院湖北武汉430074

详细分析不同评价指标下的van Genuchten方程参数敏感性,对于深入认识参数物理意义、合理确定参数值、提高降水入渗数值模拟准确性具有重要意义.用HYDRUS软件建立一维变饱和水分运移模型,以实际补给量、补给过程曲线和极限蒸发深度作为... 详细信息

详细分析不同评价指标下的van Genuchten方程参数敏感性,对于深入认识参数物理意义、合理确定参数值、提高降水入渗数值模拟准确性具有重要意义.用HYDRUS软件建立一维变饱和水分运移模型,以实际补给量、补给过程曲线和极限蒸发深度作为评价指标,采用单因素扰动分析法对van Genuchten方程各参数敏感性进行理论分析,进而选取多组参数实例,分析同一岩性类别下,不同土样土壤水力参数差异及其对入渗补给模拟结果的影响.结果表明:形状系数(n)、土壤进气值的倒数(α)与极限蒸发深度呈负相关关系,是影响极限蒸发深度的显著因素;饱和含水率(θs)、n、饱和渗透系数(Ks)对于入渗补给影响的敏感性较高,三者在实际土样粒径分布、干密度和孔隙性的共同影响下发生同向变动.合理的参数敏感性分析及数值模拟调参过程需结合土壤参数的物理意义来开展.

关键词： van Genuchten模型参数敏感性分析降水入渗数值模拟 HYDRUS 水文地质

末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统的演变

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地学前缘 2013年第3期20卷 217-226页

作者：张人权梁杏靳孟贵中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074

以区域自然地理及地质历史分析为基础,以环境同位素及大陆盐化咸水后期变化为实证依据,重塑了末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流模式演变。研究发现,末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统经历3个演变阶段:(1)距今18～15ka的低... 详细信息

以区域自然地理及地质历史分析为基础,以环境同位素及大陆盐化咸水后期变化为实证依据,重塑了末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流模式演变。研究发现,末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统经历3个演变阶段:(1)距今18～15ka的低海平面时期,接受持续补给,地下水得到充分交替,发育穿透达到或接近第四系底界的区域水流系统;(2)距今15～12ka的海平面急剧抬升期,地形势差减弱,发育穿透第三含水层组的早期中间水流系统,与此同时区域水流系统趋于停滞;(3)距今2.5ka以来,现代河流地貌成形,高位河床与低位河床及河间低地的势差成为主要驱动力,发育穿透第一及第二含水层组的晚期中间水流系统。随着海平面抬升,后期发育的水流系统切割前期水流系统的一部分并叠置其上。因此,现今河北平原第四系的地下水流系统乃是不同演变时期地下水流系统的时空四维集合体。其他濒海平原,乃至侵蚀强度随时间减弱的内陆盆地,都有可能出现类似图景。距今12ka前后形成的大陆盐化咸水,由上升水流带到浅部,导致浅层咸水以及土地盐渍化,乃是河北平原水资源利用及生态与环境保护的关键性不利因素。

关键词：河北平原第四系地下水流系统末次盛冰期演变

河床起伏条件下生物堵塞对潜流带氮素迁移转化的影响

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地球科学 2018年第A01期43卷 171-180页

作者：平雪鲜阳靳孟贵中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学环境学院湖北武汉430074

生物作用造成河床於堵普遍存在,并受到多种环境因素的影响.以往研究较少考虑生物堵塞对潜流带氮循环的影响.采用数值模拟方法建立水流-溶质运移-生物生长耦合模型,模拟河床驱动下的潜流交换过程,探讨生物堵塞作用对氮素迁移转化的影响.... 详细信息

生物作用造成河床於堵普遍存在,并受到多种环境因素的影响.以往研究较少考虑生物堵塞对潜流带氮循环的影响.采用数值模拟方法建立水流-溶质运移-生物生长耦合模型,模拟河床驱动下的潜流交换过程,探讨生物堵塞作用对氮素迁移转化的影响.研究表明:生物作用导致沙丘表面形成堵塞层和生物聚集区,并限制了NO_3^-的运移深度,潜流带中以NH_4^-为主;河水中充足的有机碳会增大堵塞程度,促进反硝化作用去除NO_3^-;强烈的河床起伏和较大的河流流速均会增大沙丘表面的压力差,增大堵塞范围和细菌生物量,从而加快硝化和反硝化作用速率,有利于NO_3^-、NH_4^-的去除.生物堵塞作用有利于氮污染物的去除,且主要受到河床表面的压力梯度和异养细菌生物量的影响.

关键词：潜流带床面形态生物堵塞氮循环异养细菌生物地质

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地下水动态的灰色预测

地球科学（中国地质大学学报） 1991年第1期16卷 91-94,78页

作者：靳孟贵中国地质大学水文系

本文从系统理论出发,运用灰色系统GM(1,N)的建模方法确定地下水系统的状态方程,再通过求解状态方程组实现对地下水动态的预测,并给出了应用实例。

关键词：地下水动态灰色预测

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武汉市某垃圾填埋场重金属对环境污染的研究

地质科技情报 2003年第3期22卷 87-90页

作者：罗泽娇赵俊英靳孟贵中国地质大学环境学院湖北武汉430074

分析研究了某老垃圾填埋场中重金属对环境的影响。填埋场西南边的池塘底泥中的重金属含量远远高于池塘水体中的重金属含量。其下伏土层中重金属影响的深度达到地面以下20～25m,在这个深度内,Cd、Pb、Zn、Cu、Ni均出现峰值;对比10a前的... 详细信息

分析研究了某老垃圾填埋场中重金属对环境的影响。填埋场西南边的池塘底泥中的重金属含量远远高于池塘水体中的重金属含量。其下伏土层中重金属影响的深度达到地面以下20～25m,在这个深度内,Cd、Pb、Zn、Cu、Ni均出现峰值;对比10a前的资料显示,以惰性著称的重金属在地下土层介质构成的复杂氧化还原环境里,表现出了一定的活动性和迁移性。在10a间,Pb和Cd在土层剖面中的迁移速率为1.5m/a(即4.8×10-6cm/s),在该垃圾填埋场的下伏土层中属于弱迁移性物质。

关键词：重金属污染环境污染武汉市垃圾填埋场垃圾渗滤液迁移速率

微咸水膜下滴灌对土壤和棉花元素组成及产量的影响

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第6期39卷 751-759页

作者：黄金瓯靳孟贵栗现文中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学环境学院湖北武汉430074

通过微咸水和淡水膜下滴灌对比试验,研究灌溉水质对土壤和棉花元素组成及产量的影响.结果表明:微咸水灌溉处理,土壤窄行和膜间微量元素(尤其是铜、铁、锌)含量明显高于宽行,Na+增长率低于宽行;多数棉花器官中钾钠比、钙钠比并未因灌溉... 详细信息

通过微咸水和淡水膜下滴灌对比试验,研究灌溉水质对土壤和棉花元素组成及产量的影响.结果表明:微咸水灌溉处理,土壤窄行和膜间微量元素(尤其是铜、铁、锌)含量明显高于宽行,Na+增长率低于宽行;多数棉花器官中钾钠比、钙钠比并未因灌溉水质的区别而产生显著差异;微咸水滴灌有利于促进棉花前期营养生长及后期生殖生长,棉花干物质、单铃重、单位面积铃数及籽棉产量均高于淡水处理;棉株内锰、硼与钙元素间存在显著的相关关系,在一定阈值内,硼、锰促进棉花对钙的吸收.试验证明:微咸水中含有一定量的微量元素,合理利用微咸水灌溉,不会对棉花生长造成胁迫,相反能有效抑制土壤中Na+增长,增强棉花对盐分胁迫的抵抗能力、提高棉花产量.

关键词：微咸水棉花盐害抑制微量元素地球化学环境工程

“土壤水的开发利用技术研究与推广”科研项目通过野外验收

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地质科技通报 2002年第1期 46-50页

作者：靳孟贵中国地质大学工程学院