张静[1]2003年在《宁南旱区降水规律分析及降水资源化技术途径选择》文中指出宁南旱区位于我国内陆腹地，地处黄土高原西北端，为典型的内陆气候，分为半湿润偏旱、半干旱、半干旱偏旱叁个类型区，以半干旱区为主体。全区年均降水量约400mm，不足全国平均值的半数。受地理位置和山地丘陵沟壑地形的限制，远离冰川雪山，欠缺江河灌溉条件，降水成为农业基本水分来源。近年来由于水资源短缺势头难以逆转、旱情加剧，因此，借助科学技术进步，提高降水利用效率，提升降水资源化程度，就成为宁南旱区农业与农村经济实现可持续发展所要解决的重大问题。 本研究以宁南旱区泾源县、隆德县、西吉县、固原县、海原县、同心县和盐池县等典型地区40年(1961-2000年)日降水资料为基础，在深入认识宁南旱区降水特征及规律的基础上，对旱区降水进行科学分析，揭示了降水资源化的制约因素。借助降水—作物—生态系统的相关学科理论和方法，采用定量与定性结合、宏观与微观结合、基础研究与应用研究结合的研究方法，在对前人大量研究和早区生产实践工作积累、认识和归纳的基础上，对宁南旱区降水资源化较系统地提出了初步而又明确的认识。 宁南地区年降水量稳定在270～584mm范围之间。区域年降水在空间分布上，由南到北降水量逐渐降低；随着区域降水量的降低，变异性进一步增加；随着时间尺度(年、月、旬)的变小，降水量的变异性增加。年降水量在时间分布上，主要集中在6～9月，4月和11月为一年中降水量变化的转折点；年均降水日数88天，显效降水日数少，占同期的13.6％；无效降水量占年降水量的比例高，近47％；7～10月的月降水量与其年降水量都有显着或极显着的相关性。各县年降水量因时段长短不同呈现一定的波动性。以40年为尺度比较年降水量变化都呈降低趋势；各月降水量随时序的变化趋势与年降水量随时间变化的趋势有不一致性。认识宁南旱区降水量的时空变化规律和降水特征，对研究并推广运用技术措施，积极安排抗旱，做到年际调控用水，增进该地区有限降水的生产潜力具有重要意义。这也是宁南旱区农业可持续发展的基础。 尽管存在空间和年际间的多变性，但宁南旱区各县的年均降水量在一个时段内的时间序列上基本符合正态分布。从实际的40年降水资料看，可近似估计该区降水量≥(X—1S)mm的出现频率大于84.13％，表明在一定的降水量范围内，其年降水量又有一定的稳定性。这一相对稳定的降水量阈值是研究该地区降水高效利用技术的前提和基础。为充分挖掘本地区的降水潜力，对降水的利用应从时间序列上考虑，确立以丰补歉、丰歉相济的指导思想，以适应降水因时间不同而造成的多变性。 通过对偏离平均降水量较大的年份{年降水量偏多的年份：[≥(X+1S)mm]年降水量偏少的年份:延〔X一lS~」}年降水量与各月降水量相关性分析发现，除通常雨季月份降水量与年降水量存在显着的相关性外，在一些地区雨季前某些月份的降水量也与年降水量存在显着或极显着的相关性。这些月份给该县区后半年，甚至全年降水量变化的预测带来了一定的指示作用;也可以作为建立应变型种植制度降水年型的预测依据。 依据宁南旱区降水资源特点，根据该地区的土壤、作物、地形地貌等农业生产条件，文章提出了以下促进降水资源化的技术途径和思路: —提高旱区作物种群内在生产力是宁南旱区提高有限降水利用效率，实施降水资源化的根本;确立与宁南旱区降水诸多规律相适应的“压夏扩秋、压粮扩草、压麦扩经”的“叁压叁扩”的稳定型种植业结构，是整体提高水分利用效率、增进降水资源化的基础。 —利用山坡地等地形地貌特征，将非耕地地表径流集中向农田转移、富集，推广雨水集蓄窑窖补灌的农业技术，是宁南旱区提升降水资源化水平的重要途径。与此相适应，实施秋膜垄沟种植技术，是实施农田内部空间降水再分配的微集水技术的重要措施。 —鉴于宁南降水量趋于下降，干燥度相应上升，水面蒸发、土壤蒸发变大的现实，广泛采取物理、化学的技术途径，控制无谓的水分散失，使无效蒸发化为有效的植物蒸腾，是提升降水利用效率的重要途径。地膜覆盖、砂石覆盖、秸秆覆盖，以及使用水分蒸发抑制剂等保水化学制剂，都是当前科学技术对降水资源化卓有成效的贡献。 —基于地力水平与降水利用效率相关的认识，强化培肥地力、平衡施肥，以专用肥的形式予以实用，提高降水资源化水平。
胡兵辉[2]2006年在《黄土高原旱区降水资源化研究》文中研究指明本文根据黄土高原地区农业发展和农村经济结构面临战略性调整的新形势以及在这种新形势下该区必然要转变农业生产方式的现实选择,紧紧抓住旱区农业发展的主要环节——降水资源化,对以下问题进行了深入的探讨。(1)通过对黄土高原资源环境进行辨识,并结合可行性评价,得出该区降水数量满足降水资源化的要求,且在降水资源化技术上,该区具有丰富的理论基础和实践经验;降水资源化技术不但增产增收效果显着,且降水资源利用工程区位优势明显,不会引发大范围的生态环境问题。故确定了黄土高原地区降水资源高效利用的可行性。(2)本文阐述了降水资源化理论潜力(Rt)、可实现潜力(Ra)、现实潜力(Rr)叁个概念及相应的计算公式,将降水资源化分为叁种主要方式:降水就地利用、降水迭加利用和改变地表入渗能力降水异地利用。依据降水资源化的理论潜力开发度(Ra/Rt)、现实潜力开发度(Rr/Rt)和实际需水程度(Rd/Rt)叁个指标可对降水资源的开发利用情况进行评价。在此基础上,本文选择黄土高原典型地区——渭北旱塬为代表,通过对该区生态用地构成及降水量等资料的分析,初步估算了其生态用地降水资源化潜力,认为渭北旱塬降水资源化潜力是相当大的,目前的开发度较低,尚需通过各种降水资源化技术增进。并针对旱作农田,提出了降水资源化潜力开发增进的技术途径。(3)综合考察黄土高原半干旱生态类型区主要作物的降水生产潜力和水分影响率,发现主要作物的降水生产潜力较大,但现实水平较低。并依据降水资源化现实,分析了黄土高原旱区降水资源化的制约因素。(4)依据黄土高原旱区人民群众长期与干旱做斗争的经验总结以及最新农业工程技术措施,依托农业科技进步,结合叁种降水资源化利用方式,提出了黄土高原旱区降水资源化方式的技术体系(如图5-9所示)。具体技术措施的实施,需要重视黄土高原旱农地区生态环境的根本改善与农业生产的总体布局,以建立有助于物质良性循环的农业生产结构,包括造林草、农田基本建设、兴修小型水利以及作物配置、合理耕作等措施都要加以采取,从而实现最大限度地利用自然降水以提高降水生产力的目的。最后,对有关问题进行了讨论。
樊廷录[3]2002年在《黄土高原旱作地区径流农业的研究》文中进行了进一步梳理旱地农业在我国和世界农业生产中占据十分重要的地位，随着人口增长和社会经济发展，对日益紧缺水资源的需求量越来越大，成为制约可持续发展的主要因素。因此，以自然降水为唯一供给源的早地农业生产受到普遍重视。 黄土高原地处我国地貌结构的第二阶地，农业历史源源流长，是我国农业发祥地，丘陵沟壑和高原沟壑的地貌特征，使有限的降水连同土壤养分化为径流非目标性输出，付诸东流，成为“地瘠民贫”之区，加之历经长期的过度土地利用、战乱和灾变的摧残，呈现的植被破坏、水土流失、土地破碎与环境劣化，生产力低下，成为国家财政重点支持的贫困地区。鉴于“叁水”循环严重障碍及干旱缺水的加剧趋势，人们把解决缺水问题的希望寄托于源头水—降水资源的开发利用，实施径流集蓄技术无疑是解决问题的一系列措施中十分重要的一环。 针对黄土高原早作地区水土资源存在状况，在国家旱地农业攻关任务的基础上，一反只注重农田降水利用率提高的旱作农业技术，充分利用非耕地的有利地形地貌，实施径流向农田富集，拓宽了高原旱作地区农业和农村经济发展的途径。 全文共分八章。第一章是引言，在全面论述日益严峻的水资源短缺态势和干旱加剧趋势的基础上，概述了国内外径流资源利用的研究进展，指出了径流集蓄利用需解决的问题，界定了径流农业的有关概念，提出了研究思路。第二章通过分析黄土高原地貌特征、地面坡度和降水资源转化关系，研究了高原早作地区径流集蓄利用基础，初步提出了径流集蓄适宜类型区。第叁章提出了旱作地区降水资源化潜力的有关概念及计算公式，并以黄土高原陇中和陇东为代表区域，计算与评价了降水可供富集的径流水的潜力。第四章总结和研究了径流集蓄的产流及贮聚等主要工程技术。第五章在总结和研究有限补灌理论的基础上，对不同作物补灌技术的水分效益进行了深入探讨，提出了径流水高效利用方案。第六章提出了农田降水就地富集迭加的微集水区概念，并在对作物水分供需关系分析的基础上，系统研究了农田微集水的水分生产潜力11 西北农林科技大学博士论文：共土高原旱作地区径流农业的研究增进机理和技术应用的水分效益。第七章从5个方面论述了径流农业技术是降水高效利用、农民增收、生态环境改善等的主导技术，它己成为黄土高原可持续发展的重要选择。第八章概括总结了主要研究结论，并就有关问题进行了讨论。 研究取得的主要成果与结论如卜： （l）在分析总结国内外径流利用技术的基础上，界定了径流农业的有关概念。认为旱作地区径流农业是以降水资源化为核心，实施非耕地径流向耕地富集和耕地降水就地富集，增加作物水分满足率和土地生产力的农业综合技术体系，包括地表径流调控和土壤入渗调控制两个方面。 （2）通过对黄土高原径流集蓄利用的气候学基础、地貌学基础和土地利用基础的分析，确定以降水量、地貌、地表物质组成和垦殖指数为指标，初步地把黄土高原旱作地区径流集蓄划分为适宜区、次适宜区和不适宜区叁个类型区，认为年降水量400——550。m的半干旱区到半湿润偏旱区是径流集蓄利用的适宜区，在适宜区内，较高雨量区是技术效能高效区，较低雨量区是技术的强需求区。 （）提出并界定了降水资源化的理论潜力mt厂 可实现集蓄量（Ra）、现实集蓄量（R）叁个概念及相应的计算公式，认为可用降水资源化的理论潜力开发度（Ra／Rt）。现实集蓄量开发度（Rr／Rt）、可实现集蓄量开发度（R。／Ra）叁个指标对降水资源的开发利用情况进行评价，并以黄土高原陇东和陇中为代表区域，估算和评价了降水可供富集的径流水的潜力。结果表明，目前以非耕地为主的径流集蓄中，农村屠民点是径流场建设的重点区域，径流集蓄量受降水量和径流面积比的双重影响，但降水量是主导因素。3「耕地径流向耕地富集量的理论潜力开发度可达到13－23％，现阶段可实现集蓄量开发度为37－47％，尚有60％左右的富集量有待开发，而现实集蓄量开发度只有 5－10％。 （4）在己有工作基础上，总结提出了道路、混泥土、庭院、片石、原土夯实、荒坡、塑料和化学材料等径流场类型及其处理方法，深入研究了日光温室棚面集水模式，棚面集水效率达到84．4％，为解诀高原设施园艺缺水问题提供了技术支撑。 （5）综合己有的、零散的节水补灌理论，系统研究了有限补灌技术在不同作物上利用的水分效益，认为径流水高效利用理论的核心是在作物需水临界期有限补灌水分的效益倍增。眼下区域粮食基本平衡，增加农民收入是当务之急，有限的径流水应以发展经济价值较高的果品和设施蔬菜为宜，水的经济效益相对较高。 （6）针对旱作农田大量水分无效耗损、导致水分利用率不高的实际，率先提出了农田降水就地富集迭加微集水的概念及技术思路，系统研究了全生育期起垄覆膜和 摘 要 … 休闲期起垄覆膜微集水技术的水分生产潜力增进机理和水分效益。结果表明，依?
参考文献：
[1]. 宁南旱区降水规律分析及降水资源化技术途径选择[D]. 张静. 西北农林科技大学. 2003
[2]. 黄土高原旱区降水资源化研究[D]. 胡兵辉. 西北农林科技大学. 2006
[3]. 黄土高原旱作地区径流农业的研究[D]. 樊廷录. 西北农林科技大学. 2002