在中国北方半干旱农牧交错带，不同灌溉方式对土壤水分入渗和补给的影响

《Irrigation and Drainage》：Responses of Soil Water Infiltration and Recharge to Irrigation Methods in the Semi-Arid Farming–Pastoral Ecotone of Northern China

中国西北干旱区玉米田滴灌与漫灌对比研究表明：滴灌总 infiltrated 量358毫米（深层渗漏196毫米），较漫灌（总588毫米，深层渗漏288毫米）减少39%深层渗漏，提高12%灌溉效率。最优地下水位深度分别为1.5米（滴灌）和2.0米（漫灌），入渗系数0.46和0.65，为制定高效灌溉和可持续地下水管理策略提供依据。

　　

摘要

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水资源短缺在中国西北部的干旱地区构成了一个严峻的挑战，由于灌溉方式不理想，导致水资源严重枯竭。本研究通过2023年生长季节（6月至9月）的实地监测和HYDRUS-1D建模，探讨了在典型农牧交错带内不同灌溉制度下玉米田中的土壤水分传输机制。研究结果表明，与传统的漫灌相比，滴灌显著减少了水分损失。滴灌下的总入渗量为358毫米，其中196毫米用于深层渗透；而漫灌下的总入渗量和深层渗透量分别为588毫米和288毫米。相比之下，滴灌大幅降低了水分损失，深层渗透量减少了39%，同时提高了灌溉用水效率12%。此外，我们还确定了能够最大化补给效率的最佳地下水位。具体而言，滴灌的最佳地下水位为1.5米，漫灌的最佳地下水位为2.0米，相应的灌溉入渗系数分别为0.46和0.65。这些发现为在中国北部水资源有限的农牧交错带制定高效的灌溉策略和可持续的地下水管理措施提供了科学依据。

总结

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水资源短缺在中国西北部的干旱地区是一个严重问题，不合理的灌溉方式导致了水资源的大量消耗。本研究通过2023年生长季节（6月至9月）的实地观测和HYDRUS-1D模型分析，研究了典型农牧交错带内玉米田中的土壤水分传输机制。结果表明，与传统的漫灌相比，滴灌显著减少了水分损失。滴灌下的总入渗量为358毫米，其中196毫米用于深层渗透；而漫灌下的总入渗量和深层渗透量分别为588毫米和288毫米。滴灌使深层渗透量减少了39%，灌溉用水效率提高了12%。我们还确定了能够最大化地下水补给效率的最佳地下水位。具体而言，滴灌的最佳地下水位为1.5米，漫灌的最佳地下水位为2.0米，相应的灌溉入渗系数分别为0.46和0.65。这些发现为中国北部水资源紧缺地区的灌溉策略制定和地下水可持续管理提供了科学依据。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据获取说明

本研究中的数据可向通讯作者索取。