内蒙古河套灌区主要作物水分生产力模拟及种植结构区划

第1章 绪言 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状综述 3

1.2.1 畦灌灌溉制度的研究现状 4

1.2.2 喷灌灌溉制度的研究现状 8

1.2.3 咸水灌溉模式的研究现状 9

1.2.4 排水暗管规格的研究现状 11

1.3 研究目标、内容和技术路线 13

1.3.1 研究目标 13

1.3.2 研究内容和技术路线 14

第2章 材料与方法 16

2.1 研究区域 16

2.2 SWAP模型简介 17

2.2.1 水分运动模块 17

2.2.2 盐分运移模块 18

2.2.3 作物蒸腾与土面蒸发 18

2.2.4 作物生长模块 20

2.2.5 灌溉模块 21

2.2.6 排水模块 21

2.2.7 下边界条件 22

2.3 模型输入 22

2.3.1 气象 23

2.3.2 土壤 25

2.3.3 土地利用 25

2.3.4 作物和灌溉 35

2.3.5 地下水 38

2.3.6 渠道与排水沟 40

2.3.7 分布式SWAP-WOFOST模型的构建 43

2.4 灵敏度分析的公式和率定与验证的思路 44

2.5 水管理响应指标 46

2.6 “Z-score”标准化方法 46

2.7 经济效益的计算公式 47

第3章 参数的灵敏度分析和率定及验证 48

3.1 参数的灵敏度分析 48

3.2 参数的率定 51

3.2.1 土壤水分运动参数 51

3.2.2 土壤盐分运移参数 52

3.2.3 作物生长参数 53

3.3 模型的验证 56

3.3.1 作物产量 56

3.3.2 农田蒸散量 57

3.3.3 地下水埋深 57

3.3.4 排水量与排盐量 58

第4章 引黄灌溉量减少条件下河套灌区主要作物的畦灌推荐灌溉制度及种植结构区划 60

4.1 畦灌的灌溉情景设置 60

4.2 畦灌的灌溉情景分析 61

4.2.1 春小麦 61

4.2.2 春玉米 67

4.2.3 向日葵 71

4.3 推荐的灌溉制度分析 78

4.3.1 蒸散量、产量和水分生产力 78

4.3.2 水盐平衡 83

4.3.3 水管理响应指标 86

4.4 种植结构区划 90

4.5 经济效益分析 92

4.6 小结 94

第5章 引黄灌溉量减少条件下主要作物的喷灌模式及种植结构区划 97

5.1 喷灌的灌溉情景设置 97

5.2 喷灌的灌溉情景分析 98

5.2.1 灌溉量 98

5.2.2 蒸散量、产量和水分生产力 106

5.2.3 水盐平衡 112

5.2.4 水管理响应指标 115

5.3 种植结构区划 121

5.4 经济效益分析 125

5.5 小结 126

第6章 基于浅层地下水可开采资源量的主要作物咸水灌溉模式及种植结构区划 129

6.1 咸淡水轮（混）灌模式设置 129

6.2 咸淡水轮（混）灌情景分析 129

6.2.1 蒸散量、产量和水分生产力 129

6.2.2 土壤盐分 135

6.2.3 水管理响应指标与水盐平衡 138

6.3 种植结构区划 142

6.4 经济效益分析 145

6.5 小结 146

第7章 田间排水暗管布设规格对主要作物水分生产力的影响及种植结构区划 149

7.1 田间排水暗管布设规格的情景设置 149

7.2 暗管间距和埋深对三种作物产量和水分生产力的影响 149

7.3 推荐的暗管布设规格分析 155

7.3.1 推荐的暗管布设规格 155

7.3.2 蒸散量、产量和水分生产力 156

7.3.3 水盐平衡 164

7.3.4 水管理响应指标 164

7.4 种植结构区划 169

7.5 经济效益分析 172

7.6 小结 174

第8章 灌溉排水条件下以提高主要作物水分生产力为目标的种植结构综合区划 176

8.1 基于三种畦灌的灌溉制度下的种植结构 176

8.2 基于两种畦灌和一种喷灌的灌溉制度下的种植结构 179

8.3 基于三种畦灌和一种喷灌的灌溉制度下的种植结构 184

8.4 基于四种灌溉制度和推荐的排水暗管规格下的种植结构 189

8.5 小结 195

第9章 结论 197

参考文献 199

致谢 210