黄山市土壤墒情变化规律分析

为了解自然条件下黄山市土壤墒情的特点,为抗旱减灾决策、水利建设规划及水资源科学管理提供科学依据,依据黄山市4个墒情站2011—2017年的土壤墒情数据,并结合土壤物理性质和降水、蒸发及作物种类等的影响,对黄山市土壤墒情在空间和时间上的变化规律进行了分析研究。结果表明:空间上,黄山市土壤墒情总体呈从西部向东部递减趋势;垂向分布上,表层土壤含水量受降水、蒸发影响显著,含水量最大同时变化也最为剧烈,而越深处含水量越小变化也越缓慢;祁门、黎阳站土壤墒情在垂向上具有较高的线性相关性,土层间距离越近相关性越高;土壤含水量的年际变化受降水和蒸发因素影响明显,与降水量呈正相关关系,与蒸发量呈负相关关系;土壤墒情年内变化大致可分为稳定阶段、剧变阶段、缓变阶段等3个阶段。     

农田墒情动态二区模拟模型

为准确模拟土壤计划湿润层内墒情动态变化,基于土壤-植物-大气连续体物质能量运动及土壤水动力学的基本理论,考虑作物根系伸展和吸水特性,把土壤水分变化土层划分为随作物根系伸展而改变深度的包含主要根系的动态根区和无根系的储水区,构建了变根区墒情动态二区模型。模型根区深度随着作物根系伸展改变,以此准确表达土壤计划湿润层内墒情的动态变化;将储水区的土壤水分作为模型变量,计算根区下界面水分通量,由此间接地考虑了深层土壤水分对作物蒸发蒸腾量的影响。将模型拟合误差作为目标函数,采用自由搜索算法率定模型参数。应用建立的模型进行墒情模拟,模拟相对误差小于±5%和±10%所占的比例分别为49.09%和94.55%;经t检验和回归分析表明预测值和实测值相差不大,具有较好的一致性,决定系数为0.779,模型具有较高的模拟精度,能准确反映计划湿润层内墒情的变化。     

基于农田种植作物条件下土壤含水量变化规律探究

土壤含水量变化,对农作物生长至关重要。通过对不同埋深、不同时段的土壤含水量变化特征分析,可为土壤墒情预测预报提供科学依据。基于此,利用新河县张神首村土壤墒情监测站的墒情监测资料,采用趋势法对不同埋深的土壤含水量随季节变化情况进行分析,结果表明,土壤含水量变化受降水量、灌溉、蒸发等多种因素的影响。掌握其变化规律,可为农业生产高产稳产提供科学依据。     

沟灌夏玉米棵间土壤蒸发规律的试验研究

棵间土壤蒸发是农田土壤耗水的重要组成部分。该文采用两种规格的微型棵间蒸发皿(Micro-Lysimeter)分别测定沟灌夏玉米田沟、垄土面蒸发量,并对沟灌条件下夏玉米棵间土壤蒸发与作物蒸腾变化规律进行了试验研究,分析了相对棵间土壤蒸发强度与土壤含水率的关系以及棵间土壤蒸发强度与作物叶面积指数的关系。结果表明,沟灌条件下夏玉米棵间土壤蒸发量占全生育总耗水量的33.06%～34.35%,棵间土壤相对蒸发强度与表层土壤含水率和作物叶面积指数之间均呈现良好的指数函数关系,灌溉或降雨后2～3 d内土壤蒸发强度较大,受大气蒸发力影响明显。因此,在不影响作物蒸腾的条件下减少表层土壤的湿润面积和湿润次数是减少棵间土壤蒸发、提高作物水分利用效率的主要技术途径与措施。     

基于气象因子的金华市土壤墒情预测模型

利用金华2007—2008年土壤墒情资料和相关气象资料,分析了土壤湿度的基本变化规律,对土壤湿度与相关气象因子进行了灰色关联度分析,找出关键气象影响因子,建立了基于关键气象影响因子的土壤墒情预测模型并进行了试报和验证。结果表明：金华市冬季、春季土壤较为湿润、变化较为平稳,夏季、秋季土壤相对较干、变幅较大;5mm降水与蒸发的差为影响土壤相对湿度变化的首要因子;基于关键因子的土壤墒情预测模型试报2008年夏季的10cm、10—20cm、20—30cm土层相对湿度的平均误差分别为15．75％、6．89％、8．21％,该模型预测的土壤湿度状况基本能反映旱情发展的动态趋势。模型可为准确预测土壤墒情的变化状况,为农业生产合理用水和防灾减灾提供参考。     

东北北部黑土水分状况之研究--Ⅱ.黑土农业水分状况及水分循环

田间观测比较证实:耕地黑土的水分状况和农田水分循环过程不仅受气候因素所控制,同时也明显受作物种类不同所影响。因此,不同作物下黑土农田的水分状况,表现在土壤湿度水平、各水分时期出现时间、作物收获后残留土壤中的水量等方面均有明显区别。小麦地蒸发强度大,蒸发高峰出现早且具有最大的年总蒸发量;大豆、玉米等中耕作物蒸发强度弱,蒸发高峰出现晚且具有较小的年总蒸发量。因此,在同一年里小麦地土壤湿度通常要比大豆、玉米地低,残留在土壤中的水分因而也最少。     

1996年秋季(9～11月)气候对农业生产的影响

１９９６年秋季（９～１１月）气候对农业生产的影响杨霏云沙奕卓（中国气象科学研究院，北京１０００８１）入秋后，我国大部地区天气以晴为主，光、热充沛，利于秋季粮棉作物的成熟、收获。东北地区初霜出现晚，大部地区作物在霜前正常成熟。北方冬麦区土壤墒情良好，光...     

控制性交替隔沟灌溉对甜椒农田蒸散特征的影响

在张掖地区进行甜椒田间试验,利用农田水量平衡方法计算农田蒸散量,用微型棵间蒸发器测定不同沟灌方式的农田土壤棵间蒸发,在此基础上分析了不同沟灌方式下甜椒农田蒸散、土壤棵间蒸发、蒸发占蒸散的比例及其随叶面积指数和表层土壤含水量的变化关系、灌溉后土壤蒸发的变化过程.结果表明:交替隔沟灌溉在不影响作物蒸腾的条件下减少了表层土壤的湿润面积、减少了棵间土壤蒸发、提高了作物水分利用效率.     

水泥硬壳覆盖对盐渍土水盐运动及作物生长发育的影响

通过田间定位试验,研究了水泥硬壳覆盖对盐渍化土壤蒸发、作物蒸腾、土壤盐分变化、作物生长发育状况、产量及水分利用效率的影响。结果表明：硬壳覆盖能减少农田土壤无效蒸发,调节土壤盐分在土体中的分布,促进春播作物苗全苗壮,提高作物产量和水分利用效率。     

2009年夏季气候对农业生产的影响

2009年夏季（6-8月）全国平均气温较常年同期偏高,降水量较常年同期偏少。夏收夏播期间天气较好,北方大部地区土壤墒情适宜,冬小麦收获和夏播顺利;江南、华南晚稻播种-分蘖阶段光、温、水条件总体较为适宜,晚稻长势普遍较好;大部棉区棉花现蕾开花期间热量充足,土壤墒情适宜,棉花长势较好;东北地区东南部、华北东部、黄淮大部、江淮、江汉大部时段光温适宜,土壤墒情较好,没有出现大范围的农业气象灾害,利于一季稻、玉米和大豆等其它秋收作物生长发育和产量形成。但是,夏季北方部分地区旱情发生频繁或持续,东北地区中北部出现低温冷害,玉米、大豆和一季稻等作物生长发育受到抑制;南方强降水和高温天气交替出现,部分地区早稻灌浆期缩短,一季稻穗分化及抽穗开花和晚稻孕穗抽穗均受到不同程度的影响,局部地区因高温干旱和强降水受灾较重;西南地区、江淮、江汉东部阴雨寡照天气较多,作物生长发育受到影响;夏末部分地区作物产量形成关键期出现暴雨大风天气,造成作物倒伏,产量和品质受到影响。总体来看,2009年夏季气候条件较为有利于农业生产,但部分地区农业气象灾害频发,对秋收作物产量形成造成了不利影响。     

耦合土壤墒情的气候适宜度指数在山东省冬小麦产量动态

利用山东省1981-2011年历年冬小麦生育期及产量资料、14个气象站点的逐日气象资料、1992-2011年冬小麦生长季逐旬20cm土壤墒情资料,分别构建考虑和不考虑土壤墒情的冬小麦不同生长阶段的气候适宜度指数计算模型,通过与气象产量进行相关和回归分析,建立了基于两种气候适宜度指数的3-5月逐旬产量动态预报模型,并进行历史回代检验和动态外推预报。结果表明：考虑土壤墒情的气候适宜度指数能够更客观地反映山东省冬小麦生长期间气象条件和土壤水分对其产量形成的影响,构建的气候适宜度指数与冬小麦气象产量的相关系数均通过0.01水平的显著性检验,相关性高于不考虑土壤墒情的气候适宜度指数。产量动态预报模型对1992-2009年历史回代检验的平均准确率均在95.0%以上,标准化均方根误差RMSE均小于6%。对2010-2011年外推预报准确率最高达99.4%,最低为95.4%,说明预报准确率较高,建立的产量动态预报模型可以在业务上推广应用。     

耦合土壤墒情的气候适宜度指数在山东省冬小麦产量动态预报中的应用

利用山东省1981-2011年历年冬小麦生育期及产量资料、14个气象站点的逐日气象资料、1992-2011年冬小麦生长季逐旬20cm土壤墒情资料,分别构建考虑和不考虑土壤墒情的冬小麦不同生长阶段的气候适宜度指数计算模型,通过与气象产量进行相关和回归分析,建立了基于两种气候适宜度指数的3-5月逐旬产量动态预报模型,并进行历史回代检验和动态外推预报。结果表明:考虑土壤墒情的气候适宜度指数能够更客观地反映山东省冬小麦生长期间气象条件和土壤水分对其产量形成的影响,构建的气候适宜度指数与冬小麦气象产量的相关系数均通过0.01水平的显著性检验,相关性高于不考虑土壤墒情的气候适宜度指数。产量动态预报模型对1992-2009年历史回代检验的平均准确率均在95.0%以上,标准化均方根误差RMSE均小于6%。对2010-2011年外推预报准确率最高达99.4%,最低为95.4%,说明预报准确率较高,建立的产量动态预报模型可以在业务上推广应用。     

2022年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析

基于主产区气象观测站和农业气象站实测气象资料和作物发育期资料,计算冬小麦和油菜生长季的气候适宜度和灾害指数等参数,评价该阶段气象条件对夏收粮油作物的利弊影响。结果显示：2021/2022年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部光热充足、土壤墒情适宜,冻害、干旱等农业气象灾害影响程度偏轻,气候适宜度高于上年和近5a平均值,气象条件利于夏收粮油作物生长发育和产量形成;成熟收获期间多晴好天气,收获进度快、质量高。但北方冬麦区秋播期多雨渍涝,冬小麦播种期明显推迟,冬前壮苗比例偏少、分蘖不足。江南和贵州等油菜产区冬季持续阴雨寡照,影响油菜发育进程。     

临夏市玉米田土壤墒情监测浅析

选择临夏市不同土壤类型的玉米田,建立10个土壤墒情监测固定点,定期对各监测点0～20 cm、20～40 cm土层土壤墒情进行测定。结果表明,土壤墒情的变化规律与自然降水量、地区气温变化、作物的生长期及生长规律密切相关。土壤墒情总体上随降水量的增多而增加,土壤体积含水量的变化与本区域的降水规律相吻合。不同时期各监测点20～40 cm土层土壤体积含水量高于0～20 cm土层。     

黄土丘陵区农田水分循环特征及土壤水分生态环境

在评价土壤水分性质的基础上,本文系统地讨论了黄土丘陵区农田水分循环特征及作物土壤水分生态环境,并从理论上解释了该区域土壤有效水利用率较高,土壤低温度仍表现出较高的有效性.同时指出,该区域土壤有效水库容大,对作物供水调节能力强;但因气候干旱,土壤水分亏缺严重,土壤只在生育期内对作物供水起调节作用,这是黄土丘陵区土壤水库效应的区域特征.此外,本文将土壤蒸发分为旱季和雨季两个时段,研究表明土壤蒸发最强的时段,在雨季而不在旱季.     

有植被土壤潜水蒸发的模型研究

在农业生产上,潜水蒸发的水分可以补给作物根层土壤,供作物吸收利用。在地下水矿化度较高的地区,随着潜水水分的蒸发,盐分也随之向上运动,并积聚于土壤表层。如果积盐达到一定程度,将影响作物的正常生长。深入研究潜水蒸发的机理、潜水蒸发量的大小、变化规律及有植被土壤潜水蒸发的模型等,用该拟合公式可以估算辽宁省中部地区不同土质的月潜水蒸发系数,进而估算潜水蒸发量。有植被土壤潜水蒸发的模型的研究,对水资源评价、盐碱地治理、水利建设和指导农业生产等都具有十分重要的意义。     

河北省曲周麦田蒸散的计算预报模式

以系统论观点为依据，综合考虑“土壤－作物－大气”系统中影响蒸散的因子，分析了蒸发力、叶面积系数和土壤有效含水量对农田蒸散的影响。根据在北京农业大学曲周实验站观测所获得的资料，将气象因素、土壤因素和作物因素的影响，作为３个独立的变量，得出了麦田蒸散量和影响因素之间的关系，以水量平衡方程为基础，采用数理统计方法建立了计算和预报麦田旬实际蒸散量的数学模型，并对模型进行了误差分析，讨论了方法的可靠性。     

覆土浅埋滴灌玉米田双作物系数模型参数全局敏感性分析

为深刻了解双作物系数模型参数对覆土浅埋滴灌玉米田蒸散发耗水结构及水分传输过程的影响,采用拓展傅里叶幅度敏感性检验法对模型参数进行全局敏感性分析,筛选出敏感参数,提高调参校准的效率和精准度。结果表明:参数±10%变化时,全生育期土壤蒸发量、作物蒸腾量、蒸散发耗水量最大值较最小值分别高18.72%、25.37%、19.9%。土壤蒸发是表土水分的消耗过程,总量在最大、最小值条件下1 m土层日贮水量动态接近,而作物蒸腾是消耗整个根系层内土壤水,总量变化对1 m土层水分消耗的影响较大。土壤蒸发总量的敏感参数为土壤表层可蒸发水量、生长中期基础作物系数,其全局敏感性指数为0.662、0.321,是不敏感参数均值的33.6~69.4倍。作物蒸腾总量的敏感参数为根系不受水分胁迫的临界土壤贮水量、生长中期基础作物系数、田间持水量,其敏感性指数为0.569、0.485、0.455,是不敏感参数均值的34.5~43倍。敏感参数与蒸发蒸腾的关系为:表土完全湿润后,其可蒸发水量决定干燥过程土壤蒸发量,二者正相关。中期基础作物系数影响蒸发系数,总蒸发量与其负相关。根系不受水分胁迫的临界土壤贮水量越高,玉米根区易利用的水量区间越窄,根系越早发生水分胁迫,作物蒸腾受限,总蒸腾量与其负相关。中期基础作物系数与总蒸腾量正相关,对其影响程度远高于初期、后期基础作物系数。田间持水量高的土壤能在灌溉、降雨量较大时存贮更多水分用于作物蒸腾,总蒸腾量与其正相关。     

2018年秋收作物生长季农业气象条件评价

基于2412个气象台站观测数据,利用作物气候适宜度模型等方法,分析了2018年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多50～300℃·d,热量条件好,降水量偏多,土壤墒情适宜。夏季光热充足,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物生育期内干旱、暴雨洪涝等灾害影响偏轻,气象条件利于作物生长发育和产量形成,但内蒙古东部和东北地区西部春播期旱情、入汛后部分地区台风和强降雨、中东部地区夏季高温等,对作物生长发育和产量形成造成一定不利影响。     

农业气候资源信息系统

农业气候资源信息系统(ACRIS)是以综合的农业气候信息处理为重点,通过模块组合而设计研制成的一个可操作的运行系统,该系统具有作物生长季分析、地区作物生产力评价、作物生态区、作物小麦、玉米、棉花生育的计算机模拟、种植制度及其生产力评价等系列化多功能.实现了利用气候资料和作物参数的定量描述,可以数据和图形动态显示不同发育阶段的叶面积、茎、叶、粒重和蒸发、蒸腾及需水量的模拟结果,可以利用气候和作物资料进行作物产量综合评价等,确定产量形成的限制因子及当地的作物搭配和种植制度.