《农业-水资源-环境相互协调的可持续发展 以河北黑龙港地区为例》

1.1 研究意义1

第一章 绪言1

1.2 研究现状评述2

1.3 研究思路3

第二章 研究区基本条件5

2.1 黑龙港地区基本条件5

2.2 王瞳试验区基本条件8

2.3 王瞳试验场及试验基本情况9

3.1 农业—水资源—环境系统的概念14

3.2 农业子系统14

第三章 黑龙港地区农业—水资源—环境系统分析14

3.3 水资源子系统16

3.4 环境子系统20

3.5 现状农业—水资源—环境系统的问题诊断22

3.6 建立优化的农业—水资源—环境系统的思路23

第四章 农业—水资源—环境系统的优化配置25

4.1 立足本地水资源条件实现黑龙港地区农业可持续发展的可能性25

4.1.1 提高农业用水效率的潜力25

4.1.2 主要作物耗水量及其供需分析25

4.2 建立良性循环的生态农业系统31

4.2.1 根据自然资源条件，优化农业布局31

4.2.2 调整大农业布局，建立生态农业体系31

4.2.3 种植业结构的调整方向32

4.3 黑龙港地区农业—水资源—环境的优化配置33

第五章 与改善环境相结合的水资源优化利用37

5.1 增加降水入渗补给土壤水37

5.2 有效利用土壤水37

5.3 节水灌溉38

5.4 限制深、浅层淡水的开采40

5.5 改革井型，开发薄浅层淡水41

5.6 浅层咸水的调控42

5.7 浅层咸水的改造44

5.8 地表水的优化调控利用47

5.9 渍害与盐渍化的防治50

第六章 土壤水全时空调控的理论与实践51

6.1 土壤水资源的概念与特性51

6.2 黑龙港地区主要作物需水规律及其与降水分布的关系52

6.2.1 冬小麦耗水规律52

6.2.2 棉花耗水规律54

6.2.3 夏玉米耗水规律56

6.2.4 主要作物需水规律与降水时间分布的矛盾57

6.3 土壤水全时空调控58

6.3.1 土壤水调控的意义58

6.3.2 土壤水流动系统与田间土壤水盐调控58

6.3.3 土壤水全时空调控的涵义与措施59

6.4.1 棉田土壤水调控试验62

6.4 田间土壤水全时空调控试验62

6.4.2 麦田土壤水调控试验68

6.4.2.1 秸秆覆盖调控土壤水流动系统上边界条件68

6.4.2.2 施有机肥改善浅部土壤水流动系统介质特性72

6.4.3 夏玉米田间土壤水调控试验72

6.5 小结74

第七章 咸水利用与土壤盐分时空调控76

7.1 研究区咸水分布特征76

7.1.1 黑龙港地区咸水分布特征76

7.1.2 景县王瞳地区咸水时空分布特征76

7.2.3 有利于治理土壤盐渍化，改造咸水78

7.2.4 咸水利用的可行性78

7.2.1 使咸水区浅层地下水补给量变为有效水资源78

7.2.2 防止咸水入侵淡水78

7.2 咸水利用的意义与可行性78

7.3 咸水利用原理与综合配套措施79

7.3.1 咸水灌溉的原理79

7.3.2 咸水利用的几个关键环节与综合配套措施79

7.4 咸水灌溉条件下土壤盐分调控试验82

7.4.1 土壤盐分调控试验设置83

7.4.2 冬小麦—夏粮轮作田土壤盐分调控试验84

7.4.2.1 施有机肥对土壤盐分调控的作用84

7.4.2.2 秸秆覆盖对土壤盐分调控的作用85

7.4.2.3 不同水质灌溉条件下土壤盐分变化特征88

7.4.2.4 关于多年持续灌溉咸水的问题89

7.4.3 棉花田土壤盐分调控试验91

7.4.3.1 盖膜对土壤盐分调控的作用91

7.4.3.2 建立优化的田间微水文系统对土壤盐分调控的作用93

7.4.3.3 节水灌溉是咸水利用的重要措施之一95

7.5 小结96

第八章 可持续农业社会条件的改善与能力建设97

8.1 农业可持续发展的目标与方向97

8.2 提高对可持续发展的认识98

8.3 可持续农业的社会条件98

8.4 能力建设99

参考文献101

附录 非饱和流数值模拟模型104

1 数学模型104

2 数值解法105

3 数值模拟模型的建立107

3.1 剖分107

3.2 土壤水分特征曲线与非饱和导水率的确定108

3.3 蒸腾、蒸发量的估算110

3.4 数值模拟模型的验证111

3.4.1 麦田非饱和流模型111

3.4.2 棉田非饱和流模型115

3.4.3 夏玉米田非饱和流模型115

英文摘要118