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石灰性■土夏玉米-冬小麦作物体系硫铵替代减磷增效研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 235-242页

作者：董海霞胡捧娟范浩博赵云高明霞杨学云冯浩孙本华西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室西北农林科技大学水土保持科学与工程学院西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院

[目的]研究石灰性土壤上磷肥减施结合硫铵替代尿素措施的效果,为夏玉米—冬小麦体系合理施用磷肥和维持作物高产提供依据。[方法]在陕西关中设置3年田间定位试验,实施夏玉米—冬小麦轮作模式,共含有对照（CK,不施磷肥）、常规施磷（CP,... 详细信息

[目的]研究石灰性土壤上磷肥减施结合硫铵替代尿素措施的效果,为夏玉米—冬小麦体系合理施用磷肥和维持作物高产提供依据。[方法]在陕西关中设置3年田间定位试验,实施夏玉米—冬小麦轮作模式,共含有对照（CK,不施磷肥）、常规施磷（CP,年施磷量180kg P2O5/hm2,撒施）、减施磷肥（RP,年施磷量134kg P2O5/hm2,条施）、减磷结合硫铵替代尿素（RPSA,施磷量与RP相同,条施）4个处理。作物收获期采集植物和土壤样品,测定玉米和小麦产量、磷肥效率、p H及土壤磷水平。小麦拔节期测定根系形态、菌根侵染率等指标。[结果]与CK相比,施磷处理（CP,RP和RPSA）的玉米和小麦籽粒产量均显著提高,增幅分别为17.3%～24.8%和5.1%～19.0%;土壤有效磷（Olsen-P）和微生物量磷（MBP）显著提高;除RP外,施磷处理的土壤p H均显著降低。施磷处理间,2018—2019年度RP较CP产量显著降低14.6%,磷回收率和偏生产力显著提高。RPSA较RP土壤p H显著降低,有效磷、微生物量磷含量和根系形态及菌根侵染率均显著提高。土壤p H与土壤磷水平、小麦根系形态指标和产量均呈显著负相关。RDA结果表明:土壤p H是影响小麦菌根侵染率、根系形态和产量的最重要环境因子。[结论]磷肥减施结合硫铵替代尿素调控措施可以降低石灰性土壤pH,提高土壤有效磷和微生物量磷含量,促进小麦根系生长并提高菌根侵染率,是石灰性■土夏玉米—冬小麦体系有效的磷肥减施增效措施。

关键词：硫铵替代尿素减磷增效根系形态菌根侵染率

内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征

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水土保持研究 2025年第1期32卷 13-20页

作者：邹惠杰刘刚舒成博孙波刘亚张琼郭珍中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室四川华标测检测技术有限公司

[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率，探究该区域土壤侵蚀空间分布特征，阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律，以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区（海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市）典型黑土坡耕... 详细信息

[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率，探究该区域土壤侵蚀空间分布特征，阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律，以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区（海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市）典型黑土坡耕地的土壤样品，利用137Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率，结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果]（1） 3个坡面所有采样点137Cs含量均小于背景值（1 984.24 Bq/m2）,表现为所有坡面土壤流失。（2） 3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为：海拉尔[6 533.37 t/（km2·a）]>额尔古纳[4 174.35 t/（km2·a）]>牙克石[2 765.87 t/（km2·a）]。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近，同一断面侵蚀速率的变异程度较高。（3）土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化，但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80～160 m和160～200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100～120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征，在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。

关键词：土壤侵蚀典型黑土农牧交错带小波分析

基于三维重建技术的坡面细沟侵蚀演变过程研究

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农业工程学报 2019年第9期35卷 114-120页

作者：吴淑芳刘勃洋雷琪孙立全郭慧莉冯喆钱阔西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室

作为黄土高原地区沟头溯源侵蚀和水流汇集发源地的梁峁坡面,在强降雨下其产流产沙对沟缘线以下坡面及沟道侵蚀有着重大影响。该研究根据野外实地考查构建5°~35°变坡段实体模型,进行6场间歇性人工模拟降雨试验,并借助基于三维重建技术... 详细信息

作为黄土高原地区沟头溯源侵蚀和水流汇集发源地的梁峁坡面,在强降雨下其产流产沙对沟缘线以下坡面及沟道侵蚀有着重大影响。该研究根据野外实地考查构建5°~35°变坡段实体模型,进行6场间歇性人工模拟降雨试验,并借助基于三维重建技术的PhotoScan软件获取坡面DEM,将其侵蚀演化过程进行图形化、数字化,定性定量揭示其侵蚀形态演变特征。研究表明:1)梁峁坡面细沟侵蚀历经4个阶段:面蚀阶段,即产生一系列呈串珠状分布的侵蚀跌坑,宽度5~9cm,深度1~4cm;细沟形成阶段,由面蚀所产生的微小跌坑在径流作用下长、宽、深均不断增大,最大分别达到266、7.6、13.8cm;细沟网形成阶段,细沟出现分叉及联通,有明显流路;小切沟形成阶段,伴随沟壁崩塌、沟壁加宽和沟底下切,最大沟长及最大沟深较细沟形成时增大3倍以上。2)对比次降雨过程基于三维建模所计算侵蚀量与实测侵蚀量,第1场降雨试验因地表疏松颗粒较多导致实测侵蚀量比建模计算侵蚀量大而引起较大偏差(20.82%),其他场次偏差均在10%左右或以下,总体来说,该技术可以较好地应用于侵蚀发育过程的研究。该研究实现侵蚀演变关键过程图形化、数字化,有助于人们定性、定量了解和认识梁峁坡面侵蚀过程,且对于创新侵蚀过程研究方法亦具有实践指导价值。

关键词：土壤侵蚀照片重建人工模拟降雨试验细沟侵蚀演化过程

基于模糊Borda组合模型评价番茄产量及品质对水肥供应响应

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农业工程学报 2019年第19期35卷 142-151页

作者：胡田田何琼洪霞刘杰李鸿祥冯璞玉王丽杨硕欢西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室

为构建番茄产量-品质组合评价模型,分析综合评价值对水肥供应的响应,该文采用温室番茄五元二次通用旋转组合设计的水肥试验数据,选取番茄可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、番茄红素、维生素C、糖酸比6个品质指标及产量数据作为评价指... 详细信息

为构建番茄产量-品质组合评价模型,分析综合评价值对水肥供应的响应,该文采用温室番茄五元二次通用旋转组合设计的水肥试验数据,选取番茄可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、番茄红素、维生素C、糖酸比6个品质指标及产量数据作为评价指标。研究表明:主成分分析法、隶属函数法、基于组合赋权的TOPSIS模型和灰色关联度法4种单一评价方法的评价值排名存在明显的不一致性;在Kendall-W协和系数事前检验的基础上,运用Broda法、Copeland法、模糊Borda法和基于整体差异的组合评价方法,构建番茄产量-品质组合评价模型。事后检验表明,针对32个处理,4种组合评价模型与各单一评价方法的排序值具有很好的相关性,以模糊Borda组合评价模型表现最优。进一步,根据模糊Broda组合评价模型的番茄产量-品质综合评价指标与水肥用量间的回归模型,各因子的主效应表现为:施氮量≥灌水量>有机肥用量>施磷量>施钾量。其他因素为中间水平时,番茄产量-品质评价值随灌水量、施氮量、施磷量或有机肥用量的增加呈开口向下的抛物线变化,随施钾量无显著变化。而且,灌水量和有机肥用量存在负交互作用,施氮量和施磷量为正交互作用,表明灌水量过高不利于番茄产量-品质的提高,合理增施有机肥及氮、磷肥可有效提高番茄的产量和品质。该试验条件下,将灌水量、有机肥及氮、磷、钾肥用量依次控制为488.3~508.7 mm、19.3~21.8 t/hm^2、498.4~565.6 kg/hm^2、399.7~447.1 kg/hm^2、698.1~777.9 kg/hm^2,可望获得较高的番茄产量,同时兼具较高的品质。

关键词：模型肥灌水产量-品质综合评价组合评价模型

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侧渠底高对分水口水力特性影响数值模拟研究

农业工程学报 2019年第20期35卷 60-68页

作者：王文娥刘海强胡笑涛西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室

目前对灌区分水口水力性能的研究多集中在主渠和侧渠底部高程相等的情况下,对于普遍存在的侧渠底部高程高于主渠时的分流特性缺乏系统研究。该文在试验基础上,利用FLOW-3D软件对侧渠不同底高、主渠来流量的矩形渠道分水口进行了数值模... 详细信息

目前对灌区分水口水力性能的研究多集中在主渠和侧渠底部高程相等的情况下,对于普遍存在的侧渠底部高程高于主渠时的分流特性缺乏系统研究。该文在试验基础上,利用FLOW-3D软件对侧渠不同底高、主渠来流量的矩形渠道分水口进行了数值模拟研究,将主渠各断面水深、流速的模拟值与实测值进行对比,发现流速变化与实测值变化规律基本一致,相对误差均小于10%,利用FLOW-3D对分水口进行数值计算具有合理可信性。结果表明:分水口处的水面波动受主渠来流的影响,流量越大,波动越大;高于侧渠底高的水流会对低于侧渠底高的下层水流产生影响,使下层水流具有向上的流速分量,参与分水口分流;同一主渠来流量下,随侧渠底高的增加,侧渠进口断面最大流速和水深逐渐减小;侧渠进口断面靠近上游端的区域湍动较大,而在下游端靠近底部湍动能值较小。研究为灌区配水及水量控制提供了参考依据。

关键词：数值分析流量流速矩形渠道分水口渠宽比

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基于矢量糙率的栅格单元流量分配模型

水利学报 2005年第11期36卷 1326-1330页

作者：张升堂康绍忠西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室

本文认为地表径流在汇流过程中由于流域坡面上地质层理走向、人类耕作活动、天然植被分布等一系列影响使坡面不同方向上具有不同的曼宁糙率系数取值,从而对栅格单元内地表径流向下游各栅格单元的流量分配产生影响,基于这一认识本文提出... 详细信息

本文认为地表径流在汇流过程中由于流域坡面上地质层理走向、人类耕作活动、天然植被分布等一系列影响使坡面不同方向上具有不同的曼宁糙率系数取值,从而对栅格单元内地表径流向下游各栅格单元的流量分配产生影响,基于这一认识本文提出矢量糙率的概念,并在分析以往模型的基础上,利用一维圣维南运动波方程结合曼宁方程建立了考虑糙率因素的栅格单元间地表径流流向及流量分配模型。经试验流域应用检验,该模型能更精确地模拟降雨径流过程。

关键词：糙率分布式水文模型地表径流

基于茎秆直径微变化信号强度监测交替沟灌玉米水分状况

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农业工程学报 2018年第2期34卷 98-106页

作者：杜斌冉辉胡笑涛王文娥周始威西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase,DI)与土... 详细信息

为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase,DI)与土壤含水率的关系,探讨了以信号强度(指标实测值与参考值的比值)诊断玉米水分状况的可行性,并通过"信噪比"结合水分敏感性对各生育期内MDS信号值(signal MDS,SIMDS)与DI信号值(signal DI,SIDI)适宜性进行评价。结果表明:MDS和DI在不同生育期表现出显著差异(P<0.01),易受到气象因素影响,对土壤含水率变化的响应较弱。信号强度可排除气象因素干扰,各水分处理信号值呈现出不同规律,交替沟灌玉米信号值高于常规处理信号值。不同生育期内信号强度与水分敏感性表现出显著差异,拔节期内3组处理SIDI信噪比平均值大于SIMDS,且复水后SIDI信号强度降低幅度平均值(51.44%)大于SIMDS(30.55%),因此SIDI是更适宜的拔节期水分诊断指标;抽穗期内2种指标敏感性和信噪比相差不大,SIMDS与土壤含水率相关性更好,抽穗期应选择SIMDS作为水分亏缺诊断指标。成熟期SIMDS信噪比平均值大于SIDI,复水后信号强度降低幅度平均值(65.12%)大于SIDI(52.78%),SIMDS更适宜作为玉米水分状况诊断指标。该研究可为监测交替沟灌玉米水分技术提供技术支撑。

关键词：信号分析灌溉水分日最大收缩量日增长量

不同阶段亏水处理对温室栽培梨枣树茎液流变化影响的研究

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农业工程学报 2006年第4期22卷 6-14页

作者：马福生康绍忠胡笑涛王密侠李志军龚道枝申孝军西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

该文以在日光温室生长的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材,试验分别在梨枣树的开花—坐果期、果实膨大期和果实成熟期进行了轻度、中度和重度水分亏缺处理,分别为处理2、处理3和处理4,对照为全生育期充分供水的处理1,研究不同阶段亏水处... 详细信息

该文以在日光温室生长的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材,试验分别在梨枣树的开花—坐果期、果实膨大期和果实成熟期进行了轻度、中度和重度水分亏缺处理,分别为处理2、处理3和处理4,对照为全生育期充分供水的处理1,研究不同阶段亏水处理对温室栽培梨枣树土壤水分变化和茎液流变化的影响,结果表明:处理2复水后其液流具有明显的补偿效应,处理3和处理4复水后并未出现补偿效应。果实膨大期末的气孔导度和茎液流日变化总体趋势一致,但中午12:00至下午14:00左右,二者存在明显的不同步现象。运用SPSS 11.0软件分析了各处理梨枣树日茎液流量与气象因子的相关关系,处理1至处理4的值分别为79.659、85.321、104.922和94.781,均大于F0.95(3,115)=2.69,R2值分别为0.675、0.690、0.732和0.712。亏水处理日茎液流量与对照处理1日茎液流量的比值与土壤相对有效含水量(RAW C)呈线性关系,其相关系数R2=0.4489。

关键词：亏水处理茎液流相对有效含水量温室梨枣树

梯形喉口无喉道量水槽设计及其水力性能模拟与试验

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农业工程学报 2017年第15期33卷 177-183页

作者：冉聃颉王文娥胡笑涛西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为了解决灌区普遍存在的通过增大水头损失来提高测流精度的问题,该文提出了一种具有梯形喉口的无喉道量水槽,并给出了量水槽参数与渠道尺寸的比例关系。该文在原型试验基础上,通过Flow-3D软件对过槽水流进行了数值模拟,分析了测流过程... 详细信息

为了解决灌区普遍存在的通过增大水头损失来提高测流精度的问题,该文提出了一种具有梯形喉口的无喉道量水槽,并给出了量水槽参数与渠道尺寸的比例关系。该文在原型试验基础上,通过Flow-3D软件对过槽水流进行了数值模拟,分析了测流过程中水流流态、纵向时均流速分布、水头损失、湍动耗散沿程变化以及测流精度。研究结果表明:纵向时均流速分布和水流流态的模拟值与实测值最大相对误差均不超过10%,其模拟结果与实测结果较为吻和;基于临界流原理和能量守恒推出的水位流量关系式,进一步回归分析得到测流公式,其计算值与实测值最大相对误差为9.21%,满足量水精度要求;水头损失随着流量增大而增大,当流量大于45 L/s时,增大趋势明显变缓;最大水头损失不超过上游总水头10%,相比长喉道、巴歇尔、抛物线形量水槽水头损失较小。该研究可为灌区渠道量水设施设计提供参考。

关键词：渠道数值模拟流量梯形喉口量水槽流速分布水头损失