海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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康绍忠 等 著

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• 海河流域
• 农田水循环
• 农业用水
• 水资源
• 节水灌溉
• 水文过程
• 农业气象
• 生态水文
• 流域管理
• 高效用水

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030368010

版次：31

商品编码：12319283

包装：平装

丛书名： 海河流域水循环演变机理与水资源高效利用丛书

开本：16开

出版时间：2018-03-01

页数：344

正文语种：中文

内容简介

海河流域水资源匮乏，而且与人口和耕地分布、生产力布局极不匹配，该地区水量供需情况及变化趋势历来受人关注。农业是该流域用水大户，发展节水高效农业是必然选择。全书共分6章，包括概述、农田土壤水分运移转化规律与作物-水分响应机理研究、用水竞争型缺水地区作物高效用水理论与技术研究、水分利用效率的尺度效应与计算方法、“作物生理-农田-农业”节水潜力计算方法与海河流域农业节水潜力评价、海河流域农业高效用水标准与模式。

《海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制》图书简介 前言 海河流域，作为我国北方重要的农业区，承载着保障国家粮食安全和区域经济发展的重任。然而，该地区水资源短缺、开发利用程度高、水环境压力大等问题长期存在，加剧了农业生产与水资源供需之间的矛盾。在此背景下，深入理解海河流域农田的水循环过程，并在此基础上探索和构建科学、高效的农业用水机制，对于实现该区域水资源的可持续利用，保障农业生产的稳定发展，以及促进人与自然和谐共生，具有极其重要的理论意义和现实价值。 本书旨在系统性地阐释海河流域农田水循环的复杂过程，剖析其多要素、多尺度、多过程耦合的内在规律，并在此基础上，深入研究适应区域特点的农业高效用水模式与技术体系。本书内容涵盖了海河流域农田水循环的各个环节，从降水、蒸发、径流、下渗到土壤水分动态等，并着力于揭示这些过程在不同土地利用方式、灌溉措施和气候条件下的变化规律。同时，本书也重点关注农业用水效率的提升，通过总结和推广先进的灌溉技术、水肥一体化模式、节水农艺措施等，为海河流域乃至其他缺水地区的农业可持续发展提供理论指导和实践参考。 第一章：海河流域水文地理概况与农业发展现状 本章将从宏观视角出发，全面介绍海河流域的地理环境特征，包括其地理位置、地形地貌、气候条件、河流分布及水系特征。重点分析海河流域水资源的总量、时空分布特点，以及其面临的主要水资源挑战，如水资源短缺、水质退化、地下水超采等。 同时，本章还将对海河流域的农业发展现状进行梳理，包括主要的农作物类型、耕地面积、农业生产结构、灌溉现状以及农业在区域经济中的地位。通过对这些基本情况的介绍，为后续章节对农田水循环和农业高效用水机制的深入探讨奠定坚实的基础。 第二章：海河流域农田水循环过程解析 本章是本书的核心内容之一，将聚焦于海河流域农田内部的水循环过程。我们将采用多学科交叉的研究方法，从物理、化学、生物等多个维度，对农田水循环的各个组成部分进行详细的解析。 2.1 降水在农田系统中的转化与分配：分析降水量的时空变化特征，研究其在农田地表径流、土壤入渗、蒸腾蒸发等环节的分配规律。探讨不同降雨强度、降雨历时对农田水分平衡的影响。 2.2 农田土壤水分动态：深入研究土壤水分的来源（降水、灌溉）、消耗（蒸发、蒸腾、深层渗漏、侧向径流）以及在土壤剖面内的迁移转化过程。分析土壤质地、土壤结构、植被覆盖、耕作措施等对土壤水分动态的影响。 2.3 农田蒸发蒸腾过程：详细阐述农田蒸发（裸露地表的水分蒸发）和蒸腾（植物吸收水分通过叶片散失）的过程机制。介绍影响农田蒸散量的关键因素，如气象因子（辐射、温度、湿度、风速）、作物生长状况、土壤水分条件、冠层特征等。 2.4 农田水分入渗与下渗：研究地表水向土壤内部渗透的过程，包括入渗速率、入渗能力等。分析土壤孔隙结构、土壤紧实度、地表覆盖、降雨特性等对入渗过程的影响。 2.5 农田地表径流与地下径流：分析降雨和灌溉水在地表形成的径流过程，包括径流的形成条件、产生途径、汇流过程和演变规律。同时，探讨农田浅层地下水的补给、径流和排泄机制。 2.6 农田水分平衡的量化分析：利用数学模型和实测数据，对海河流域农田的水分平衡进行定量研究，分析各分量之间的关系，揭示农田水分收支的特点。 第三章：影响海河流域农田水循环的关键因子分析 本章将进一步深入探讨影响海河流域农田水循环过程的各种关键因子，并分析这些因子之间的相互作用。 3.1 气候因子：深入分析降水、气温、辐射、风速、湿度等气候因子在不同时间尺度（日、月、年）和空间尺度上对农田水循环过程的影响。研究气候变化对海河流域农田水分收支的潜在驱动作用。 3.2 土壤因子：阐述土壤质地、土壤结构、土壤有机质含量、土壤容重、土壤导水率等土壤物理性质对土壤水分入渗、持水能力、蒸发下渗等过程的影响。 3.3 植被因子：研究不同作物类型、生长周期、种植密度、植被覆盖度等对农田蒸腾、土壤水分消耗、地表径流产生等过程的影响。分析植被生理生态特性在水循环中的作用。 3.4 人为活动因子：重点分析灌溉方式、灌溉量、灌溉频率、耕作措施（旋耕、免耕等）、施肥方式、土地利用方式变化（如退耕还林还草）等人类活动对农田水循环过程的干扰和调控作用。 3.5 地形地貌因子：分析坡度、坡向、地表形态等地形因子对地表径流汇集、土壤水分再分配以及地下水运动的影响。 第四章：海河流域农业高效用水模式与技术体系研究 本章将基于前面对水循环过程的理解，重点研究和构建海河流域适用的农业高效用水模式与技术体系，旨在提高农业用水效率，缓解水资源供需矛盾。 4.1 节水灌溉技术： 4.1.1 喷灌技术：分析喷灌在不同作物、不同土壤类型下的应用效果，介绍不同类型的喷灌系统（如中心支轴式、平移式、滴箭式等）的优缺点，以及其节水增产的机理。 4.1.2 滴灌技术：深入探讨滴灌技术在海河流域的适用性，分析其精确定量输水、减少水分蒸发损失、提高水分利用效率的优势。介绍不同形式的滴灌系统（如表面滴灌、地下滴灌）及其配套技术。 4.1.3 渗灌技术：研究渗灌技术在地膜覆盖下的应用，分析其减少蒸发、提高水分利用效率的特点，并探讨其在特定作物生产中的推广前景。 4.1.4 地下滴灌技术：深入分析地下滴灌在节水、节肥、抑制杂草生长、改善土壤通气性等方面的优势，以及其在耐旱作物种植中的应用潜力。 4.2 水肥一体化技术： 4.2.1 滴灌施肥：研究将肥料溶解于灌溉水中，通过滴灌系统同步输送给作物的方法，分析其提高肥料利用率、减少养分淋溶、降低环境污染的作用。 4.2.2 其他水肥一体化模式：介绍其他创新的水肥一体化技术，如 fertigation 结合，以及其在不同作物生产中的应用案例。 4.3 节水农艺措施： 4.3.1 覆盖技术：研究地膜覆盖、秸秆覆盖等措施对土壤水分蒸发抑制、土壤温度调控、保墒增产的效果。 4.3.2 耕作措施：分析免耕、少耕、保护性耕作等措施对土壤结构改善、水分入渗能力提升、减少土壤水分损失的作用。 4.3.3 作物选育与栽培模式：研究耐旱、抗旱作物的选育与推广，以及优化种植密度、优化播期、采用轮作休耕等措施对提高水分利用效率的贡献。 4.4 智能与精准农业用水管理： 4.4.1 遥感与GIS技术在农业用水管理中的应用：利用遥感技术监测作物生长状况、土壤湿度，结合GIS技术进行空间分析，实现农业用水的精准决策。 4.4.2 物联网与传感器技术：介绍物联网技术在农田环境监测（土壤湿度、气象数据）和灌溉自动化控制中的应用，实现按需灌溉。 4.4.3 灌溉模型与决策支持系统：开发和应用灌溉模型，为农业用水管理提供科学依据和决策支持。 第五章：海河流域农业高效用水效益评估与推广策略 本章将对所研究的农业高效用水模式与技术体系进行效益评估，并提出相应的推广策略。 5.1 经济效益评估：通过对比传统灌溉模式与高效节水灌溉模式下的作物产量、投入成本（水费、电费、人力）、肥料投入等，量化评估高效节水灌溉带来的经济效益。 5.2 社会效益评估：分析高效节水灌溉在保障粮食安全、增加农民收入、提高农业生产稳定性、改善农村生活条件等方面的社会效益。 5.3 环境效益评估：评估高效节水灌溉在减少地下水开采、缓解水资源短缺、改善水环境质量、减少化肥农药使用等方面的环境效益。 5.4 推广策略研究： 5.4.1 政策支持与激励机制：分析政府在农业节水推广中的政策作用，如补贴、税收优惠、信贷支持等，研究有效的激励机制，鼓励农民采用高效节水技术。 5.4.2 技术培训与示范推广：加强对农民的技术培训，建立健全农业节水技术示范基地，通过示范效应带动技术普及。 5.4.3 科研合作与技术创新：加强科研机构、高校、企业与农民之间的合作，促进农业节水技术的持续创新和升级。 5.4.4 市场化推广模式：探索多元化的市场化推广模式，如引入社会资本、发展专业服务公司等，提高推广效率。 结论与展望 本书在系统梳理海河流域农田水循环过程的基础上，深入研究了适应区域特点的农业高效用水模式与技术体系。研究成果为海河流域乃至其他缺水地区的农业可持续发展提供了重要的理论依据和实践指导。 展望未来，随着气候变化和人口增长对水资源压力的进一步增加，对农业高效用水的需求将更加迫切。未来的研究应继续关注： 多尺度、多过程耦合的深入研究： 进一步提升对农田水循环过程在不同尺度（地块、流域）和多因子耦合下的理解精度。 适应性技术研发与集成： 针对海河流域不同区域的水文、土壤、气候特点，研发和集成更具适应性的节水技术和模式。 智能化与大数据应用： 更加充分地利用大数据、人工智能等先进技术，构建智能化农业用水管理与决策系统。 生态与经济协调发展： 在追求农业用水效率的同时，更加关注其对生态环境的影响，实现水资源利用的生态友好。 政策与社会经济机制的完善： 进一步完善相关的政策法规和经济激励机制，为农业高效用水的推广提供更有力的保障。 通过不懈的努力，海河流域的农业生产必将在水资源约束下实现更加高效、可持续的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏掌控得极为老练，读起来不像是在啃一本枯燥的教材，反而像是在跟随一位经验丰富的河流工程师进行一次实地调研。作者巧妙地将宏大的流域尺度分析，穿插进具体的、生动的案例研究中。比如，书中对某条支流在丰水年和枯水年灌区用水冲突的剖析，简直是教科书级别的案例分析。他们没有简单地指责用水户的行为，而是细致地还原了在特定水文情景下，农户基于自身经济理性所做出的最优决策链条。这种“理解而非批判”的叙事角度，极大地拉近了学术理论与实际操作之间的距离。我能清晰地“看到”海河流域下游的农民在面对干旱时的无奈与挣扎，同时也能理解上游水库调度决策背后的多重约束。这种兼具人文关怀和科学严谨性的写作手法，让这本书不仅是水利工作者的案头必备，也值得政策制定者和农业经济学者细细品读，从中领悟到人地系统的复杂互动性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的设计风格采用了写实的油画笔触，描绘了一片广阔的、沐浴在初升阳光下的农田景象，色彩运用上偏向于沉稳的大地色系，与书名中“海河”二字的厚重感和“水循环”的自然属性相得益彰。内页的纸张选择上，触感偏向于哑光质感，这对于阅读专业性较强的学术著作来说，极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。更值得称赞的是其排版布局，字体选择清晰易读，段落之间的留白处理得当，使得复杂的图表和公式在版面中得以清晰地呈现，不会显得拥挤。特别是那些复杂的模型图示，虽然内容本身需要读者具备一定的专业背景才能完全领会，但单就版面设计的精良程度而言，已经超越了许多同类的专业书籍。从这本书的外在来看，它传递出一种严谨、扎实的研究态度，仿佛在告诉读者，这是一份经过深思熟虑、精心打磨的研究成果。光是翻阅目录和前言时，那种对细节的把控和对学术规范的尊重，就足以让人对即将展开的阅读内容抱持着高度的期待，期待它能在视觉传达和阅读体验上提供一流的享受。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会下接触到这本书的，当时正为我正在进行的一个关于北方干旱地区灌溉效率提升的课题寻找最新的理论支撑。这本书的理论深度令人印象深刻，它并没有停留在对传统水资源管理模式的简单罗列和批判，而是深入到了微观尺度的土壤水力学和作物蒸腾作用的动态耦合机制。作者似乎运用了一种非常精细的数学建模方法，将气候因子、土壤理化性质以及具体的农艺措施，编织成一个相互制约、动态平衡的复杂系统。我尤其欣赏其中关于“非线性响应”的章节，它突破了传统线性思维的局限，揭示了在特定临界点之后，水资源投入的边际效益会急剧下降，这对于制定精准的灌溉调度策略具有极强的指导意义。虽然书中的部分高阶统计分析方法对我来说需要反复研读才能完全消化，但这恰恰说明了其研究的前沿性和独创性，它提供的不仅仅是答案，更是一套严密的、可供检验和拓展的分析框架，远非市面上那些浮于表面的科普读物可以比拟。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书的初衷，其实是想了解一下当前水文模型在结合遥感数据反演方面的最新进展，这本书在这方面的探索确实没有让人失望。作者团队显然投入了巨大的精力来整合高分辨率的遥感影像与地面观测数据，用以校正和驱动他们的水文模型。书中详细描述了如何利用NDVI（归一化植被指数）和地表温度数据来反推区域尺度的作物实际蒸散量，这种方法的严谨性在于，它建立了一套基于观测数据的反馈回路，有效降低了传统模型在参数率定时的人为主观性。虽然技术的细节部分涉及到大量的代码和算法说明，但作者的描述逻辑非常清晰，每一步的推导都有明确的科学依据支撑。对于年轻的研究生来说，这本书简直是一份极好的实践指南，它展示了如何将尖端的地球观测技术，有效地转化为解决实际农业水资源管理问题的工具，真正体现了“知行合一”的研究精神。

评分☆☆☆☆☆

就其学术贡献而言，这本书无疑为海河流域的水资源管理提供了一个关键的理论基石。过去的研究往往侧重于宏观的供需平衡或单纯的水文过程模拟，但这本书的独到之处在于，它将“农业高效用水机制”提升到了一个全新的、与区域水循环紧密耦合的视角来审视。它有效地弥补了传统水文学和农业科学在交叉领域研究上的空白。书中引入的那些关于冠层阻抗与土壤水势关联的新参数化方案，听闻在业界已经引起了一定的讨论，因为它可能需要修正过去基于经验得出的某些系数设定。对于那些致力于区域水资源可持续发展战略的学者来说，这本书提供的不仅仅是数据和模型，更是一种思维模式的升级——即将农业用水视为水循环系统内部一个高度可调控但又极其敏感的反馈环节。可以说，这本书的出版，标志着对海河流域这一典型半干旱河流系统农业用水研究进入了一个更加精细化和系统化的新阶段。