水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)

內(nèi)容概要

《水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)》結(jié)合高等學(xué)校水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)特點，較為系統(tǒng)地介紹了水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究成果、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，主要內(nèi)容包括水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理、耕作技術(shù)、保護(hù)性耕作技術(shù)、作物栽培技術(shù)、土壤改良與培肥、補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)等。其目的是使學(xué)生在相關(guān)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠系統(tǒng)地掌握各種水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的特點、布局、技術(shù)設(shè)計和效益評價等，為水土保持與荒漠化防治的生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。
《水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)》主要用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)，也可作為高等學(xué)校環(huán)境生態(tài)類及相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)用書，同時，還可供本行業(yè)和從事土地利用、國土整治、環(huán)境保護(hù)等方面的研究、生產(chǎn)與管理人員參考。

作者簡介

吳發(fā)啟、史東梅、王麗、師江瀾、朱德蘭、佘雕、鄭子成、熊友勝

書籍目錄

序前言緒論一、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念二、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的分類三、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究對象、內(nèi)容與方法四、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的歷史沿革思考題第一章 水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理第一節(jié) 水分-土壤-植物-大氣系統(tǒng)一、農(nóng)田水量平衡二、土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)三、SPAC系統(tǒng)中水分和能量的傳輸四、SPAC系統(tǒng)中的水分轉(zhuǎn)化第二節(jié) 土地生產(chǎn)力的形成與保持一、土地生產(chǎn)力的形成原理二、土地生產(chǎn)潛力計算及評價模型第三節(jié) 提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑一、土壤水分有效性二、土壤水分與植物生長及土壤肥力的關(guān)系三、作物的水分利用四、農(nóng)田水肥利用效率調(diào)控思考題第二章 耕作技術(shù)第一節(jié) 主要耕作技術(shù)特征一、等高耕作二、等高溝壟耕作三、坑田耕作四、半旱式耕作五、深翻耕六、旋耕七、保墑技術(shù)第二節(jié) 土壤耕作制一、土壤耕作制的概念二、擬訂土壤耕作制的原則三、土壤耕作制的改革第三節(jié) 耕作措施特征描述一、地表糙度的測量二、地表糙度計算第四節(jié) 耕作技術(shù)的功能一、耕作技術(shù)的蓄水保土作用二、提高作物產(chǎn)量思考題第三章 保護(hù)性耕作技術(shù)第一節(jié) 覆蓋耕作技術(shù)一、覆蓋技術(shù)二、深松耕技術(shù)三、少免耕四、保護(hù)性耕作技術(shù)模式第二節(jié) 保護(hù)性耕作中的機(jī)械配置一、保護(hù)性耕作中的機(jī)械配置二、耕作機(jī)械對耕作層的影響第三節(jié) 保護(hù)性耕作中的病蟲害防治一、保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草發(fā)生特點二、保護(hù)性耕作農(nóng)田病蟲害發(fā)生特點三、保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草防治四、保護(hù)性耕作農(nóng)田病蟲害防治技術(shù)第四節(jié) 保護(hù)性耕作技術(shù)的功能一、保護(hù)性耕作的水土保持效應(yīng)二、微生態(tài)環(huán)境效應(yīng)三、保護(hù)性耕作的生物學(xué)效應(yīng)四、節(jié)本增收效果五、保護(hù)性耕作的水分利用效率思考題第四章 作物栽培技術(shù)第一節(jié) 作物布局一、作物類型與生育期二、作物布局第二節(jié) 抗旱品種篩選與保苗技術(shù)一、抗旱品種特征二、抗旱能力鑒定的方法三、抗旱播種保苗技術(shù)第三節(jié) 間作、套種與混播一、基本概念二、間混套作技術(shù)三、間作主要類型和方式四、套作主要類型和方式第四節(jié) 復(fù)種與輪作一、復(fù)種二、輪作思考題第五章 土壤改良與培肥第一節(jié) 土地復(fù)墾技術(shù)一、土地復(fù)墾的概念及現(xiàn)狀二、土地復(fù)墾對象與標(biāo)準(zhǔn)三、土地復(fù)墾技術(shù)體系四、土地復(fù)墾規(guī)劃第二節(jié) 土壤鹽漬化防治技術(shù)一、鹽漬土的分布二、鹽漬土的形成條件三、鹽漬土的特征四、鹽漬土的改良措施第三節(jié) 土壤污染防治技術(shù)一、土壤污染二、土壤污染的途徑三、土壤污染的治理第四節(jié) 土壤培肥技術(shù)一、高產(chǎn)肥沃土壤的特征二、新修梯田改土培肥措施三、低產(chǎn)田土壤培肥的基本措施四、坡耕地平衡施肥效應(yīng)思考題第六章 補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)第一節(jié) 作物需水與補(bǔ)灌制度一、作物需水量及其影響因素二、作物需水量計算三、幾種主要作物的集雨補(bǔ)灌灌溉制度第二節(jié) 集水技術(shù)一、集水材料二、集流場地表處理技術(shù)三、集水效率四、集水量確定第三節(jié) 補(bǔ)灌技術(shù)一、膜下滴灌技術(shù)二、抗旱坐水種補(bǔ)灌技術(shù)三、噴灌帶灌溉技術(shù)四、微噴灌技術(shù)五、補(bǔ)灌技術(shù)適應(yīng)性分析第四節(jié) 集雨補(bǔ)灌實例一、基本情況二、集雨工程三、補(bǔ)灌系統(tǒng)布設(shè)四、材料與設(shè)備投資五、效益分析思考題第七章 生態(tài)農(nóng)業(yè)第一節(jié) 概述一、生態(tài)農(nóng)業(yè)二、生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本模式三、中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的成就與問題第二節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理一、生態(tài)學(xué)原理二、經(jīng)濟(jì)學(xué)原理三、系統(tǒng)科學(xué)原理四、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)第三節(jié) 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)一、水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的含義二、水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)技術(shù)三、黃土高原的農(nóng)果復(fù)合型生態(tài)農(nóng)業(yè)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章  水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理【內(nèi)容提要】  水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)是依據(jù)水土保持土壤-植物-大氣系統(tǒng)、土地生產(chǎn)力形成與保持和提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑而實施的， 并以蓄水、保土、保肥為基本環(huán)節(jié)， 協(xié)調(diào)并提高水資源、土地資源和生物資源的有效利用率， 以形成持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。其中， 水土保持原理在以前的課程中已作過介紹， 這里僅就其余內(nèi)容加以闡述。水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)遵循的主要理論基礎(chǔ)是農(nóng)地水土保持原理、土壤-植物-大氣系統(tǒng)理論、土地生產(chǎn)力形成與保持理論、提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑等。第一節(jié)  水分-土壤-植物-大氣系統(tǒng)水分-土壤-植物-大氣系統(tǒng)是闡述旱地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中水的功能作用的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中， 水在吸收、傳輸和蒸騰過程中， 把土壤、植物、大氣聯(lián)系在一起， 促使植物生長并形成生產(chǎn)量。因此， 它是水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)依據(jù)的原理之一。一、農(nóng)田水量平衡降水或灌溉水進(jìn)入地面后， 一部分可能形成地表徑流匯入地表水體； 另一部分則經(jīng)過下滲過程， 成為土壤水。土壤水在土水勢梯度和水汽壓梯度的作用下進(jìn)行再分布， 一部分可能進(jìn)一步滲漏成為地下水； 一部分經(jīng)土面蒸發(fā)散失或被植物吸收利用， 再經(jīng)植物葉面蒸騰到大氣中，成為大氣水； 還有一部分可能在較長時間內(nèi)保存在土壤中， 并且也始終處在不停的運動之中，但最終也必然參與自然界的水循環(huán)（圖1-1） 。農(nóng)田土壤水循環(huán)由多個階段或過程構(gòu)成一個統(tǒng)一的、動態(tài)的連續(xù)系統(tǒng)， 其中土壤-植物-大氣系統(tǒng)是農(nóng)田土壤水循環(huán)的主要途徑， 它不僅在土壤對植物供水和植株蒸騰方面起作用，還對降水進(jìn)入土壤和土壤水分的消耗起重要作用。這一過程可用水量的收支、貯存與轉(zhuǎn)化的基本方法來描述。假設(shè)在某一時段（ Δ t） 內(nèi)農(nóng)田水量的收支差值等于農(nóng)田內(nèi)部貯水量的變化， 則對于作物根系活動層以上的土壤和植物冠層， 可用下列農(nóng)田水量平衡方程表述：（ I + P + Dec + Des + SG ） - （ ES + T + Fd + RS + RSS + ESID + ECI ） ＝ Δ WS + Δ WP（1 -1）同時， 農(nóng)田內(nèi)部的水量轉(zhuǎn)化遵循如下關(guān)系式：P ＝ PIC + Pt + PS （1 -2）S - T ＝ Δ WP （1 -3）（ F + SG ） - （ ES + Fd + S + RSS ） ＝ Δ WS （1 -4）（ I + Pt + PS + Des ） - （ F + RS + ESID ） ＝ 0 （1 -5）式（1-1） ～ 式（1-5） 中符號意義如圖1-1 所示。農(nóng)田水平衡各分量中植株蒸騰和棵間土壤蒸發(fā)、植物根系吸水是土壤-植物-大氣系統(tǒng)中水分遷移和能量轉(zhuǎn)換中最重要的環(huán)節(jié)。方程式中有些分量在特定條件下對水量平衡的影響很小， 可忽略不計。植被冠層截留的水分， 主要消耗于降雨過程中的蒸發(fā)以及降雨停止后停留在冠層上的水分蒸發(fā)。植被冠層對降水截留的大小， 主要取決于植被類型、覆蓋地表面的程度、降水強(qiáng)度和時間以及降雨時的蒸發(fā)速率等因素。對于較大降水量而言， 植被冠層截留的蒸發(fā)量（ ECI ） 在農(nóng)田水量平衡方程中的影響作用很小。大量研究結(jié)果表明， 土壤表面截留降水的蒸發(fā)量（ ESID ） 相對于ECI 較小， 可忽略不計。一般來講， 水汽凝結(jié)僅在空氣飽和時才能發(fā)生， 凝結(jié)形成露水的速率通常比潛在蒸發(fā)速率小得多， 所以對水量平衡很少有明顯的作用。農(nóng)地土壤表層疏松且有大量根系穿插其中， 降水很容易進(jìn)入土壤， 當(dāng)雨水或灌溉水下滲量超過根系層最大貯水能力時就產(chǎn)生深層滲漏（ Fd ） ， 地表徑流和水平方向壤中流比垂直方向小得多。水分下滲受許多因素的影響， 如土壤表皮的疏松狀況、土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、降水強(qiáng)度（或灌溉水層深度） 以及地下水埋深等。地下水補(bǔ)給量在地下水埋深超過3.5m 以下時可以不考慮； 當(dāng)?shù)叵滤裆畈蛔?.5m 時， 在水量平衡方程中應(yīng)予以考慮， 其量的大小與土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、作物種類、地下水埋深和大氣蒸發(fā)條件有關(guān)。因此， 簡化后的農(nóng)田土壤水量平衡方程為：（ Pe + I + SG ） - （ T + ES ） ＝ Δ WS （1 -6）式中， Pe 為降水扣除地表徑流和深層滲漏后的有效降水。式（1-6） 是用水量平衡法獲取作物不同生育時期蒸散量的基礎(chǔ)。對于大型蒸滲儀（有底測坑） ， 地下水補(bǔ)給SG ＝ 0 ， 則在某無降水或灌溉的時段， 蒸散量等于其土壤貯水量的變化量。因此， 只需測定儀器內(nèi)不同層次的含水量變化， 即可求得蒸散量。二、土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)（一） 土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)概念水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根表皮被吸收后， 通過根和莖的木質(zhì)部輸送到葉片， 再由葉片氣孔擴(kuò)散到葉片表面的空氣中， 最后參與大氣的湍流交換， 形成一個統(tǒng)一的、動態(tài)的連續(xù)系統(tǒng)， 稱為土壤-植物-大氣連續(xù)（soil-plant-atmosphere continuum ， SPAC） 系統(tǒng)。在SPAC 系統(tǒng)中， 水分運動的驅(qū)動力是水勢梯度， 即從水勢高處向水勢低處流動。水分從土壤中被根吸收， 到向大氣擴(kuò)散的運動過程中， 都是因為水勢梯度在兩個交界面起作用： 一個是在土壤-根系交界面， 由于土水勢和根水勢之間水勢梯度的存在， 使得土壤水分能流進(jìn)根部； 另一個是葉片表面與大氣界面， 由于葉水勢和大氣水勢之間水勢梯度的存在， 使得葉片表皮細(xì)胞間隙中汽化形成的水汽才能擴(kuò)散到空氣中。系統(tǒng)中， 除了兩個交界面存在水勢梯度外，水分要能在植物體內(nèi)輸送， 還得有根水勢和葉水勢之間水勢梯度的存在， 同時， 水分在運動過程中還得克服各段路徑的水流阻力， 才能完成由土壤經(jīng)植物體到大氣的運動過程。系統(tǒng)中各段路徑的水流過程猶如鏈環(huán)一樣， 互相銜接， 其流動速率與水勢梯度成正比， 與水流阻力成反比， 可用物理學(xué)中歐姆定律來進(jìn)行模擬。……

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