灌溉和降水对冬小麦利用浅层地下水影响的实验和模拟研究

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1、分类号密级UDC编号中国科学院研究生院硕士学位论文灌溉和降水对冬小麦利用浅层地下水影响的实验和模拟研究杨学兵指导教师罗毅研究员博士中国科学院地理科学与资源研究所申请学位级别硕士学科专业名称自然地理学论文提交日期2008年3月论文答辩日期2008年5月培养单位中国科学院地理科学与资源研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席ClassificationNo.ConfidentialUDCNo.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesMasterThe

2、sisAnExperimentalandModelingStudyonWaterTableContributiontoWinterWheatWaterUseunderInfluencesofVariableIrrigationandPrecipitationYangXuebingAdvisorLuoYiProfessor,Ph.DInstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,CASApplicationDegreeMasterMajor

3、PhysicalGeographySubmittedDate2008－3DefenceDate2008－5EducationUnitInstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,CASDegreeAwardingUnitGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesChairmanofcommittee独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除

4、了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:时间:年月日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全

5、部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名:时间:年月日导师签名:时间:年月日摘要摘要在地下水埋深较浅的地区，潜水蒸发是作物水分管理中应该考虑的问题。由于地下水蒸发受作物生长、地下水埋深、土壤剖面性质、气候、灌溉等诸多要素的影响，从而该问题具有复杂性。探讨不同的灌溉制度和降水条件下作物对地下水的利用，合理灌溉，提高灌水利用效率，对灌区节约用水具有指导意义。黄河下游山东省潘庄引黄灌区是一个大型灌区，引水、灌溉规模在黄河下游灌区中位居第二位，灌区内地下水位在气候、作物种植、降水和灌溉等影

6、响下常年在1.5m左右变动，其水资源管理问题在黄河下游引黄灌区中具有典型性和代表性。本文在位于潘庄灌区内的中国科学院禹城综合试验站布置了冬小麦不同固定地下水位埋深条件下的潜水蒸发观测实验。实验在由12个蒸渗筒组成的体积式蒸渗仪2组中进行，每个筒横截面积是1m的正方形，高2m。其上为回填土，回填土表层30cm为移植熟土，其余部分为原地土，质地相对较为均匀。分别设置6个地下水埋深，每个埋深设两个重复。地下水位由马里奥特瓶控制，内置排水管至筒外。每个蒸渗仪内部装有中子管，蒸渗仪在降雨时由防雨棚遮盖，实验过程中

7、无灌水。观测内容包括土壤水分剖面、每日的地下水蒸发量和排水量，以及作物生长情况。土壤水分剖面10cm一个层次每5日观测一次，用中子水分仪观测，特殊情况加测。冬小麦叶面积指数在周边保护行取样观测。每日8:00和20:00观测马里奥特瓶的水量消耗，地下水蒸发量通过马里奥特瓶消耗水量计算得到。在4月26日将两个蒸渗仪内麦子割除，用于分析作物生长对地下水利用和土壤水分剖面的影响。收获时测定各筒的籽粒产量。本文所用数据为2006-2007年冬小麦生长季观测数据。以实验数据为基础，用Hydrus模型模拟了地下水-土

8、壤水-作物-大气连续体系统水分过程。用实验数据进行了模型参数反演和验证，从而模型有比较好的可用性。以禹城市1981-2006年气象资料驱动模型，模拟三种灌溉制度(三种灌溉制度即雨养、2次灌水、3次灌水：2次灌水日期分别为3月13日和4月15日，3次灌水日期分别为3月13日、4月15日和5月9日；每次灌水量75mm)和1.0m、1.5m、2.0m和2.5m共4个地下水位埋深组合情况下，冬小麦生育期内地下水利用情况，旨在揭示不同降水、灌溉、地下