棉花甜瓜间作棵间蒸发及水分利用效率研究

为了建立高效节水的间作种植模式,通过大田试验研究了不同土壤水分水平下棉花间作甜瓜的棵间蒸发特性和水分利用效率。结果表明,高土壤水分处理的日均棵间蒸发量和总棵间蒸发量都明显大于其他处理;随着土壤含水量的提高,总耗水量明显增加;作物的日均棵间蒸发量与0~30 cm的土壤含水量呈正相关关系;棉花甜瓜间作全生育期的棵间蒸发量、耗水量随土壤水分的提高而增加,但WUE随土壤含水量的增加而降低。总的来看,保持土壤含水量为田间持水量的65% (IM)可以在不影响总体产量和经济效益的情况下,减少无效蒸发,提高水分利用效率。     

中天山北坡土壤水分的时空变化特征与其气象要素的关系

本文利用中天山北坡山区2003—2015年牧试站观测土壤水分资料计算土壤重量含水率、土壤水分贮存量和地面观测资料的降水、蒸发、气温、日照、风速资料,运用拟合计算分析、突变分析等方法,对中天山北坡山区13a来土壤重量含水率、土壤水分贮存量与蒸发、降水、气温、日照、风速的气象要素的关系进行分析,结果表明:就各层±壤水分与气象要素相关性来看,±壤水分主要受蒸发量、降水量、气温、日照、风速的影响,其区域各层±壤水分对应温度具有显著负相关,且随着温度的升高而减弱;蒸发、气温和风速对土壤水分的影响最大,其次是降水,蒸发量和降水量的影响随着上壤层次的增加而减弱,气温和风速均与±壤水分呈负相关,通过对不同层次±壤水分影响的气象要素研究,得到各层±壌水分气象要素的关系。     

主要森林植被土壤及枯落物水分蒸发量动态研究

运用固定标准地观测的方法,对辽东山区几种主要森林植被落叶松幼龄林、落叶松中龄林、红松幼龄林、红松中龄林、柞树林、杂木林土壤的枯落物水分蒸发量进行测量。试验表明单位面积上落叶松幼龄林的平均日蒸发量最小,农田的日蒸发量较大。影响单位面积蒸发量的主要因子为地表枯落物量,同时蒸发量又与郁闭度呈弱负相关,地表至20 cm表层土壤的水分蒸发量占总蒸发量的绝大部分,而20 cm以下的土壤失水很少,红松林的土壤水分在20 cm以上的土层有上下交流的现象,而农田的水分上下交流活跃带可深达25 cm。根据布兰尼—尼里德尔公式推算出了辽宁省实验林场邻域范围内的年土壤和枯落物水分蒸发量,表明蒸发量的月份间差异显著,蒸发量冬季较小而在夏季很大。     

不同条件下土壤控制体中水盐运移规律研究

为了探究气温、风速和湿度对土壤中水盐运移的影响,试验以土壤控制体为研究对象,并在土柱底部设置盐水槽,模拟地下水埋深。以土壤中水盐含量为目标函数,控制不同温度、风速和湿度条件,通过测定土壤中的水盐含量,探讨土壤中的水分、盐分在土壤控制体中的流入、流出以及内积累的机制,分析气温、风速和湿度对土壤水盐运移规律的影响。结果表明:土壤中水分和盐分的运移密切相关。随气温升高,土壤水分蒸发加强,持水能力变弱,含水量下降;温度升高,水分带盐分向上运动通量加大,含盐量增加;且随着土壤深度的增加,气温对含盐量影响变弱;随风速增大,土表水分蒸发加强,水分向上运动推动力较大,盐分被水分带动迁移量增加,土壤的含水量及含盐量增加;随着空气湿度的增加,盐分随水分运移量增大,土壤含盐量不断增加,而含水量则呈现先增大后减小的规律。     

西南干热河谷区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应

在西南干热河谷地区进行旱地玉米覆盖保水栽培试验,研究其水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即:0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加显著层、30~80 cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加明显层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。由此,研究本区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应,可为提高本区甚至西南高原季节性旱区旱作农田的水分利用效率和水分生产潜力服务。     

秸秆覆盖保墒机理初步研究

为探讨秸秆覆盖对土壤水分造成的影响,以希拉穆仁草原为研究对象,通过对地表覆盖不同量的秸杆,测定土壤水分、温度变化,试验表明:秸秆覆盖,有效抑制了土壤表面蒸发,不同处理土壤水分的差异性主要体现在表层(0cm-30cm)土壤,且随着深度的增加,土壤水分差异逐渐变小;秸秆覆盖的调温效应表现为高温时具有"降温作用".低温具有"保温效应",秸秆覆盖地表温度最高值出现时间滞后干对照,对地面5cm处温度影响不大.     

不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响

[目的]为了探求宁夏中部干旱地区最适宜的硒砂瓜覆砂厚度.[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,研究了不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响.[结果]砾石覆盖处理的土壤日蒸发量的大小顺序为CK＞H1(5 cm)＞H2(8cm)＞H3(10cm)＞H4(15 cm).同时,随着试验天数的增加,H3(10 cm)和H4(15 cm)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小.土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的增加呈现幂函数减少的变化趋势,拟合曲线的决定系数达到0.925 5.[结论]随着砂石覆盖厚度的增加,土壤日蒸发量逐渐减少,土壤含水量逐渐增加.覆盖可以有效减小蒸发,且覆盖厚度越厚,对蒸发的抑制效果越明显.在实施砾石覆盖处理时,应该适量增加覆盖厚度,阻止大量水分因蒸发而造成的水分损失.当砾石覆盖厚度达10 cm以上时,砾石抑制蒸发的效果差别不大,因此10 cm的砾石覆盖厚度最适宜当地区域的自然条件.幂函数方程Y=atb可以用来模拟土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的变化.     

不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响（英文）

[目的]为了探求宁夏中部干旱地区最适宜的硒砂瓜覆砂厚度。[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,研究了不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响。[结果]砾石覆盖处理的土壤日蒸发量的大小顺序为CKH1(5 cm)H2(8cm)H3(10 cm)H4(15 cm)。同时,随着试验天数的增加,H3(10 cm)和H4(15 cm)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小。土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的增加呈现幂函数减少的变化趋势,拟合曲线的决定系数达到0.925 5。[结论]随着砂石覆盖厚度的增加,土壤日蒸发量逐渐减少,土壤含水量逐渐增加。覆盖可以有效减小蒸发,且覆盖厚度越厚,对蒸发的抑制效果越明显。在实施砾石覆盖处理时,应该适量增加覆盖厚度,阻止大量水分因蒸发而造成的水分损失。当砾石覆盖厚度达10 cm以上时,砾石抑制蒸发的效果差别不大,因此10 cm的砾石覆盖厚度最适宜当地区域的自然条件。幂函数方程Y=atb可以用来模拟土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的变化。     

不同土壤地表处理对坡地果园表层地温变化的影响

通过不同地表处理,研究了夏季坡地果园表层地温变化。结果表明：清耕地表温度过高,甚至最高可以达到近50℃,既就是土壤湿润状态,也会达到30～35℃,高温势必增加水分蒸发,不利于土壤良好水分状态保持;生草覆盖地表温度较低、变化平稳,且对土壤水分蒸发有阻隔作用;园艺地布覆盖,虽能阻挡高温引起的水分散发,但因过于封闭引起地表温度依然较高。综合比较,生草覆盖最利于坡地果园地表适宜地温保持,而且可以适度阻止水分蒸发。     

模拟补水方式对土壤水分无效蒸发的影响

以人工地表补水为对照,观测了针状注射式增压补水对沙土和黄土蒸发的影响,结果表明：补水后6 d内水分蒸发量最大,占总补水量的61.90%;针补后土壤水分总蒸发量仅为地表补水的41.00%,可明显减少土壤水分无效蒸发,提高水分利用效率。     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

云南干热河谷微地形改造对土壤水分动态的影响

通过定位观测和对比试验,对云南干热河谷典型地段改造后微地形土壤水分动态变化规律进行初步研究.结果表明:土壤水分的季节动态变化主要取决于降水量的大小及年内分配,通常分为土壤水分缓慢失墒期、土壤水分积累期、土壤水分缓慢消耗期和土壤水分稳定期等4个时期.雨季,水平沟、水平台的土壤水分季节动态变幅较自然坡面大.改造微地形等高水平上各层次的年平均含水率比自然坡面高,变异系数比自然坡面小,各微地形土壤含水量的变幅随土层深度增加而减小,均可分为土壤水分弱利用层、土壤水分利用层、补充调节层等3个作用层.雨季土壤水分的消退以表层最快,向下呈递减趋势.微地形改造后,雨后土壤水分的消退变缓,土壤水分在土壤中停留的时间增加,有利于植物的吸收利用.干热河谷地区微地形改造后明显改善了土壤水分环境.图3表4参16     

金沙江干热河谷植被恢复探讨

从气候、土壤蓄水能力及植被演化历史等方面论述金沙江干热河谷植被恢复的基本原则、途径及方向.分析认为:金沙江干热河谷目前的植被状况是该区气候变迁的结果,但人为干扰加速了植被的逆向演替进程;旱季水热的非同步性是植被恢复困难的根本原因;微生境的气候差异,特别是旱季蒸发量的差异是影响植被状况的外在因素,但旱季土壤中的有效水贮量和消耗速度是决定因素;所有节水技术必须以提高旱季土层的有效水数量为核心,如改善土壤的结构、提高土壤水源涵养能力、增加土壤入渗能力、减少土壤蒸发;该区的植被恢复方向应以形成稳定的植被群落为目标,并以近自然林为参照,采取"适度"造林和合理的节水技术,以提高植被恢复成效.     

攀枝花地区干热河谷干季末期典型植被的土壤含水量研究

[目的]为研究攀枝花地区干热河谷干季末期植被覆盖对土壤水分的影响。[方法]采用重量法,测定典型植被类型的土壤含水量。[结果]含水量高低顺序依次为林地〉稀树〉灌丛〉草地〉裸地。在10～40 cm土层,含水量变化不大,但总体呈上升趋势,约40cm处存在突变点。50 cm处林地、稀树、灌丛、草地、裸地含水量分别达到9.50%、6.64%、4.89%、3.95%、1.23%。[结论]适当加深植树深度有利于树木存活,草-灌或草-乔的植被恢复方式较好。     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响（摘要）

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0～180cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20cm以下的土层。     

几种农作措施对旱地土壤水分状况的影响

通过盆栽及田间试验 ,探讨了粗有机物质的两种不同施用方式以及不同耕作与覆盖措施对澄城旱地土壤水分状况的影响。结果表明 :在土壤中施用粗有机物质 ,兼有阻止上部土壤水分下渗与保蓄下部土壤水分两种作用 ;土壤水势与温度之间呈极显著的直线关系 ,其直线方程的斜率即为水势的温度效应 ,施用有机物质 ,尤其是集中施用 ,能降低下部土壤的水势温度效应值 ;在当地土壤、气候及技术水平等条件下 ,旋耕是目前比较适宜的蓄水保墒耕作方法 ,而免耕则不宜提倡 ;采用夏闲期并苗期秸秆覆盖 ,能有效提高耕层土壤水分的数量水平和能量水平 ;在某些情况下 ,能量指标比数量指标更适于用来表述土壤的水分状况。     

元谋干热河谷旱坡地发展草地农业的前景

元谋干热河谷气候干旱炎热,生态环境脆弱,水土流失严重,长达7个月的旱(干)季和缺乏灌溉条件使得大面积旱坡地生产力极低,成为本区农业发展的最大制约因素。按照农业生态学理论,科学发展草地农业,以圈养牲畜取代传统放牧,改变旱坡地利用方式,是提高人民群众生活水平,改善生态环境,治理水土流失的有效途径和重要战略举措。     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应（英文）

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照的水土流失、土壤入渗率和0～100cm的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照（未种植任何植被）减少了水土流失分别在30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0-180 cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20 cm以下的土层。     

印楝在干热河谷的适应性

通过印楝Azadirachta indica在干热河谷地区造林试验,分别研究根际土壤水分动态、植物在雨季和旱季时的生长和光合生理特性,以探讨印楝对干热气候适应性的机制。研究表明,土壤含水量与吸力成幂函数关系。当土壤含水量下降到5.9%,土壤吸力上升到1.5MPa达3个月的条件下,印楝仍然能维持生存,表明该植物具有极强的耐旱性。在旱季时,印楝受到土壤和大气干旱胁迫,生长基本停止,顶芽枯死,大部分叶片脱落,以减少水分蒸腾,保持植物体内的水分平衡;在雨季时,印楝能迅速生长,整个生长周期呈现曲折性生长规律。印楝在旱季的气孔导度、净光合速率和蒸腾速率分别为雨季的23.8%,47.1%和64.9%。在旱季时,水分利用率明显下降。在旱季时,印楝的光合生理明显下降,其主要原因是叶片的光合系统受到明显的破坏。通过生长和生理上的适应,在经过6个月旱季后,印楝的保存率达90%以上,表明印楝适应于干热河谷地区生长。图7表1参16