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旱区膜下滴灌棉田间作条件下土壤水盐肥迁移机制及作物生长研究

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旱区膜下滴灌棉田间作条件下土壤水盐肥迁移机制及作物生长研究

作者：梁嘉平西安理工大学

学位级别：硕士

新疆地区水资源极度匮乏,常年膜下滴灌导致可耕地面临次生盐碱化的危害,造成单位面积耕地产量下降,作物减产,水分利用效率降低。因此,本文在新疆早区膜下滴灌棉田间作盐生植物和经济作物绿豆条件下,通过盆栽试验和大田试验探讨间作条件... 详细信息

新疆地区水资源极度匮乏,常年膜下滴灌导致可耕地面临次生盐碱化的危害,造成单位面积耕地产量下降,作物减产,水分利用效率降低。因此,本文在新疆早区膜下滴灌棉田间作盐生植物和经济作物绿豆条件下,通过盆栽试验和大田试验探讨间作条件下土壤水盐肥迁移特性、作物耗水规律,以及zuowu生长响应机制。主要研究结果如下:(1)通过盆栽试验模拟棉田间作条件下作物根系交叉的试验条件,探讨棉田间作苜蓿条件下与棉花根系交叉对土壤水盐迁移及棉花生长的影响,结果表明:与棉花单作相比,间作苜蓿条件下的各处理土壤剖面含盐量显著降低,脱盐效果较好,水分利用效率提高,棉花产量增加。在间作条件下,与间作苜蓿根区无隔挡处理相比,塑料布和纱布隔挡条件下棉花生长较好,产量增加,生育期内作物耗水量减小,水分利用效率提高。(2)棉田间作不同盐生植物对土壤水盐迁移机制及棉花生长的影响研究表明:与棉花单作相比,间作苜蓿和碱蓬可显著增加膜间间0-40cm 土层水分含量及生育期内耗水量,减少膜间和膜内土壤水分深层渗漏;间作碱蓬可显著降低膜间0-60cm 土层含盐量,间作苜蓿可显著减小0-20cm和40-60cm 土层的含盐量,20-40cm上层处于积盐状态,间作碱蓬的脱盐效果好于于间作苜蓿。棉花单作处理的根密度可生长至40cm 土层深度处,而间作碱蓬处理的根重密度只能达到30cm深度处,且与棉花单作相比,间作碱蓬处理的膜间和膜内0-20cm 土层的根重密度显著较大,但在20-40cm 土层中相反;同时,通过三年的间作试验,间作碱蓬和苜蓿可促进棉花生长,增加棉花产量,提高水分利用效率。(3)棉田间作经济作物绿豆条件下不同施氮量对土壤水盐肥迁移及棉花生长的影响研究表明:间作绿豆条件下,施氮量对土壤水分分布及作物耗水量的影响不大,但随着施氮量的增加,土壤盐分和全氮含量主要在20040cm 土层累积,有机碳主要在0-30cm 土层累积,且施氮量过大会造成氮素流失.当施氮量为390kg/hm2时,可较好的供给间作条件下棉花和绿豆的生长需求,促进作物生长,增加作物产量,提升水分利用效率和氮速率用效率。Logistic生长模型可较好的模拟间作条件下不同施氮量对棉花和绿豆生长过程,施氮量为390kg/hm2时棉花生物量的累积速率及绿豆的生长速率最大,有助于棉花和绿豆的生长发育。

关键词：膜下滴灌间作水盐迁移作物生长水分利用效率 Logistic模型

添加γ-聚谷氨酸条件下Philip模型与Green-Ampt入渗模型的对比分析

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干旱地区农业研究 2017年第3期35卷 74-79页

作者：梁嘉平史文娟王全九西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地(西安理工大学) 陕西西安710048 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

干旱加剧及土壤退化严重,使新型保水剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的应用在农田节水灌溉中开始暂露头角。基于室内垂直一维入渗试验,在分析了γ-PGA对土壤水分入渗能力的影响的同时还对Philip模型和Green-Ampt入渗模型进行对比分析。结果表明:... 详细信息

干旱加剧及土壤退化严重,使新型保水剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的应用在农田节水灌溉中开始暂露头角。基于室内垂直一维入渗试验,在分析了γ-PGA对土壤水分入渗能力的影响的同时还对Philip模型和Green-Ampt入渗模型进行对比分析。结果表明:与未施加聚谷氨酸的处理(对照组)相比,随着γ-PGA施量的增加,累积入渗量和入渗率均呈单调递减趋势;两个入渗模型的拟合结果显示:Philip公式中,吸渗率呈减小趋势,Green-Ampt公式中,饱和导水率、饱和导水率与土壤水吸力的乘积都呈减小趋势,但土壤水吸力无明显变化。Philip模型与Green-Ampt入渗模型的对比分析结果表明:利用模型参数互推关系计算的Philip模型计算参数与拟合参数的一致性较好,而Green-Ampt模型的计算参数与拟合参数的一致性较差;利用Philip模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度高,均方根误差小于0.5,而利用Green-Ampt模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度较差,均方根差均大于0.5。说明在添加保水剂的条件下采用Philip入渗模型确定入渗参数时较为精确。

关键词： γ-聚谷氨酸 Philip模型 Green-Ampt模型土壤入渗

添加γ-聚谷氨酸减少土壤水分深层渗漏提高持水能力

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农业工程学报 2015年第23期31卷 94-100页

作者：史文娟梁嘉平陶汪海谭帅王全九西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地(西安理工大学) 西安710048 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

γ-聚谷氨酸(Poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)是一种高分子聚合物,具有超强的吸水能力和生物降解性。为探明γ-PGA在土壤改良方面的应用及对土壤水分运动的影响,该文基于室内垂直一维入渗土柱试验,研究了不同γ-PGA施量配比(0、0.5%、1%... 详细信息

γ-聚谷氨酸(Poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)是一种高分子聚合物,具有超强的吸水能力和生物降解性。为探明γ-PGA在土壤改良方面的应用及对土壤水分运动的影响,该文基于室内垂直一维入渗土柱试验,研究了不同γ-PGA施量配比(0、0.5%、1%、2%、4%)对土壤水分入渗及持水特性的影响。结果表明:与对照组相比,添加4%的γ-PGA的累积入渗量、入渗率和湿润锋分别减少了57.95%、53.89%、59.58%;四种入渗模型参数的模拟结果显示,与对照组相比,随着γ-PGA施量的增加,Kostiakov公式中的经验系数从0.808减小到0.538,经验指数从0.530增大到0.623;Philip入渗公式中的吸渗率从0.704减小到0.292;Green-Ampt公式中,饱和导水率从0.0043减小到0.0011 cm/min,湿润区有效的土壤水扩散率从1.19减小到0.16 cm^2/min,湿润锋处的土壤水吸力无明显变化;垂直一维入渗代数模型中,饱和导水率从0.0044减小到0.001 cm/min,非饱和土壤吸力分配系数和土壤水分特征曲线和非饱和导水率综合形状系数均无明显变化趋势。土壤的持水特性结果表明:随着γ-PGA施量的增加,土壤饱和含水率增加,且与对照相比,表层土壤(0~10 cm土层)的含水率呈显著增加趋势,深层土壤(≥10~40 cm土层)的含水率则呈减小趋势。同时,湿润土层的厚度逐渐减小,说明γ-PGA不仅可增强土壤的持水能力,而且还可改变土壤剖面水分的分布形态,使更多水分蓄积在作物根区土层区域。该研究为γ-PGA的田间土壤改良及应用提供了理论支撑。

关键词：土壤水分入渗 γ-聚谷氨酸入渗特性土壤持水特性

改善土壤理化性质和作物出苗率的最佳生物质炭施用量

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土壤学报 2024年第1期61卷 64-76页

作者：李毅梁嘉平王小芳杨哲樊向阳教育部农业水土工程重点实验室西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国农业科学院农田灌溉研究所/中国农业科学院农业水资源高效安全利用重点实验室河南新乡453002

确定改善土壤理化性质和作物出苗率的最佳生物质炭施用量,可为田间管理提供依据。以新疆盐碱土为研究对象,在生物质炭施用量分别为0、10、50及100t·hm^(-2)条件下,开展了膜下滴灌田间小区试验,对比了生物质炭施用量对土壤容重、温度、... 详细信息

确定改善土壤理化性质和作物出苗率的最佳生物质炭施用量,可为田间管理提供依据。以新疆盐碱土为研究对象,在生物质炭施用量分别为0、10、50及100t·hm^(-2)条件下,开展了膜下滴灌田间小区试验,对比了生物质炭施用量对土壤容重、温度、有机碳等理化性质和作物出苗率的影响,并进一步分析了作物出苗率与土壤理化性质的关系。结果表明,生物质炭施用量增加显著降低了0~30 cm土层的容重,棉花和甜菜的土壤容重分别降低0~0.32和0.04~0.25 g·cm^(-3)。与不施用处理比较,100 t·hm^(-2)的生物质炭施用量显著增加了棉花和甜菜不同生育期的5 cm深度地温,但10和50 t·hm^(-2)的施用量只显著增加了棉花蕾期和铃期的5 cm深度地温。施用生物质炭增加了棉花和甜菜的土壤有机碳含量,不区分年份和生育期增幅相应为0.98~13.2和0.66~12.1g·kg^(-1);苗期和收获期(不区分年份和作物)增幅分别为1.20~7.43和0.66~13.2 g·kg^(-1),苗期各施用量下有机碳均显著增加,收获期部分施用量下有机碳显著增加。出苗率大致随容重增加而增加,随土壤温度增加先增加后减小,最适宜作物出苗的温度为22~26℃;出苗率随土壤有机碳增加先增加后减小,但高生物质炭施用量导致的土壤有机碳增加过高抑制了作物出苗。当生物质炭施用量为10t·hm^(-2)时,棉花和甜菜的出苗率大于0.7,高于其他3种生物质炭处理,因此推荐10 t·hm^(-2)作为最优生物质炭施用量。

关键词：生物质炭土壤温度膜下滴灌棉花甜菜出苗率

“新农科”人才培养背景下《灌溉排水工程学》课程改革

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2023年第10期 36-39页

作者：梁嘉平昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500

“新农科”是指高等学校专业设置中将设立新的农科专业或改造原有的农科专业,是高等教育主动适应人类社会从工业文明逐步进入信息文明社会对人才需求的转变。《灌溉排水工程学》是农业工程类农业水利工程专业的一门主干必修专业课,具有... 详细信息

“新农科”是指高等学校专业设置中将设立新的农科专业或改造原有的农科专业,是高等教育主动适应人类社会从工业文明逐步进入信息文明社会对人才需求的转变。《灌溉排水工程学》是农业工程类农业水利工程专业的一门主干必修专业课,具有内容多、涉及知识面广,且具有交叉学科的特点。该课程改革通过重构课程体系、突出知识重点、创新教学方法和整合教育资源等方式,提高学生的学习效果和专业技能,培养较强的工程、经济、环境和统筹全局的意识,为新农科人才培养背景下的专业教学提供参考。

关键词：灌溉排水工程学课程改革持续改进教学方法

土壤属性和作物生长对生物炭施用的响应和反馈研究进展

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水土保持学报 2022年第5期36卷 9-16页

作者：李毅冯浩梁嘉平陈克陈俊清梁志杰姚宁中国农业科学院农田灌溉研究所中国农业科学院农业水资源高效安全利用重点实验室河南新乡453002 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

生物炭作为一种土壤改良剂,近年来在提升土壤质量和作物产量方面效应良好。在全面梳理生物炭施用效果方面的最新研究基础上,总结了土壤理化性质、作物生长和产量对生物炭施用的响应和反馈规律。结果表明:(1)生物炭的来源、是否酸化、施... 详细信息

生物炭作为一种土壤改良剂,近年来在提升土壤质量和作物产量方面效应良好。在全面梳理生物炭施用效果方面的最新研究基础上,总结了土壤理化性质、作物生长和产量对生物炭施用的响应和反馈规律。结果表明:(1)生物炭的来源、是否酸化、施用年限及施用量决定了施用后的土壤属性及作物产量变化幅度。一般来说,施用量增加、土壤容重降低,土壤孔隙度增加、土壤水力性质及入渗性能改善,土壤温度也增加。(2)由于土壤物理性质改变,施用生物炭最终降低了土壤表层的盐分表聚。生物炭对土壤pH的调节效果取决于两者pH的差异。此外,随着生物炭施用量增加,有机质含量呈线性增加趋势,而有效氮、有效钾和有效磷呈先增加后减小的趋势。(3)适宜施用生物炭使作物长势更好、产量更高;而过高的施量既不经济、增加成本,又对作物产量提升无益,适宜生物炭施用量为10~40 t/hm^(2)。(4)总体上,虽然土壤属性和作物生长对生物炭施用的响应和反馈因试验条件、土壤质地和作物类型、气候条件差异而表现出响应幅度不同,但大部分结果证实,土壤属性和作物生长对生物炭施用具有正面响应。今后在生物炭施用的科学认识和生产实践中需因地制宜制定施用策略。

关键词：生物炭土壤属性产量棉花甜菜

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专业才会取胜,专业才会被尊重

上海保险 2002年第4期 35-35页

作者：梁嘉平平安上海寿险长寿营业区高峰部

最近有一部名为'大敌当前'的影片,描述的是二战期间的著名战役'斯大林格勒保卫战',影片开始的一段给我影响极为深刻:一批一批没有受过严格训练的年青人被送到前线,部队的政治委员不断激励他们要奋勇战斗,不惜代价保卫斯大林格勒,两个人... 详细信息

最近有一部名为'大敌当前'的影片,描述的是二战期间的著名战役'斯大林格勒保卫战',影片开始的一段给我影响极为深刻:一批一批没有受过严格训练的年青人被送到前线,部队的政治委员不断激励他们要奋勇战斗,不惜代价保卫斯大林格勒,两个人被编为一组,前面的人发给一支装有子弹的枪,后面的人发给一发子弹,军官要求如果前面的人倒下了,后面的人捡起枪继续战斗,结果这群热血青年全部倒在了战场上.

关键词：寿险营销营销员保险顾问

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石膏对土壤水分入渗特性的影响

水土保持通报 2016年第6期36卷 160-164页

作者：梁嘉平史文娟王全九西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

[目的]分析石膏对土壤水分入渗特性的影响,以期为土壤入渗模型及石膏更好地应用于生产实际、土壤改良等领域提供科学依据。[方法]采用室内一维土柱模拟试验,利用垂直一维入渗代数模型分析在施加石膏前期,其对土壤水分运动特性的影响。[... 详细信息

[目的]分析石膏对土壤水分入渗特性的影响,以期为土壤入渗模型及石膏更好地应用于生产实际、土壤改良等领域提供科学依据。[方法]采用室内一维土柱模拟试验,利用垂直一维入渗代数模型分析在施加石膏前期,其对土壤水分运动特性的影响。[结果]在施加石膏前期,与对照组相比,随着石膏施量的增加,累积入渗量分别减小了10.2%,16.15%,30.73%和40.38%;入渗率分别减小了18.78%,21.07%,42.13%和54.82%;土壤剖面含水量显著降低。利用垂直一维入渗模型对土壤水分入渗资料进行分析可知,与对照组相比,随着石膏施量的增加,土壤饱和导水率逐渐减小,且分别减小了18.42%,36.84%,59.21%和75.00%;而非饱和土壤水吸力分配系数β与土壤水分特征曲线和非饱和导水率综合形状系数α无明显变化规律。预测值累积入渗量与实测累积入渗量之间的接近程度较高,相关性较好,且决定系数R2均在0.99以上,且均方根误差小于0.5,说明在施加石膏前期,其可以有效地削弱土壤的入渗能力,减少水分渗漏,降低入渗速率,而且还可以改变土壤水分的分布状况,且利用垂直一维入渗模型可以较好地分析石膏对土壤水分特征的影响。[结论]石膏可以有效地降低土壤的入渗能力和导水特性。

关键词：盐碱地石膏垂直一维代数模型累积入渗量

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飞机进气门结构优化设计

中国新技术新产品 2025年第1期 71-73页

作者：梁嘉瑞王磊硕中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089

本文使用有限元分析软件对飞机进气门结构进行拓扑优化和尺寸优化。首先,以进气门的舱门结构材料密度分布作为设计变量,以结构刚度最大化为设计目标,求解结构最佳传力路线。其次,根据拓扑优化结果建立舱门尺寸优化模型,以结构的加强筋... 详细信息

本文使用有限元分析软件对飞机进气门结构进行拓扑优化和尺寸优化。首先,以进气门的舱门结构材料密度分布作为设计变量,以结构刚度最大化为设计目标,求解结构最佳传力路线。其次,根据拓扑优化结果建立舱门尺寸优化模型,以结构的加强筋和腹板厚度为设计变量,以结构实际使用时产生的刚度不足等问题作为约束条件,对结构进行刚度优化设计和结构轻量化设计。结果表明,优化后的结构满足设计要求,刚度明显提升,结构质量比原结构减轻19.6%。

关键词：拓扑优化尺寸优化刚度优化轻量化设计