2002—2017年黄河谷地旱地土壤水分变化趋势

运用青海省贵德县气象局观测的2002—2017年旱地土壤水分资料,分析了该地区0～30cm土壤水分变化特征,结果显示：2002—2017年来春季0～30厘米土壤水分呈显著降低趋势,秋季0～30cm土壤水分变化趋势较平稳,春秋季土壤水分年际变化均很明显。春季0～30cm各层土壤水分均呈现极显著的降低趋势,秋季0～10 cm土壤水分随年际呈微弱的增加趋势,10～20、20～30 cm土壤水分随年际的延长呈现微弱的减少趋势,各层土壤水分的幅度较春季大。春季各月0～30 cm土壤水分随年际均呈降低趋势,秋季各月土壤水分的增减趋势不明显。春、秋季气温显著升高,春季降水变化趋势比较平稳,秋季降水量呈不显著增多趋势。     

植物篱模式下土壤水分特征变化研究

通过对不同土地利用类型下土壤水分空间变化进行研究,结果表明:土壤含水量与土壤容重呈负相关,相关系数为-0.095;不同土层土壤水分变化呈中等变异性,40-60 cm土壤水分变异性达0.989;不同土地利用类型下,土壤含水量差异显著(P>0.05),植物篱不种植农作物(T3)土壤含水量最高(21.25),其次为草地(T4)(20.62),而受人类活动严重干扰下的植物篱+农作物(T1)、农作物(T2)土壤含水量最低;T2田间持水量随深度增加呈递减趋势,其余利用类型土地田间持水量在0～40 cm土层呈下降规律,至40 cm附近为最低值,然后随深度进一步增加呈缓慢升高趋势.     

偏旱年休闲期施肥覆盖对旱地小麦播前土壤水分的影响及其与产量的相关分析

为了改善旱地小麦的土壤水分状况,提高旱地小麦的产量,采用大田试验,研究了休闲期施肥覆盖对播前土壤水分含量的影响及其与产量的关系。结果表明：休闲期施有机肥提高了休闲期降雨补给率,但不显著,休闲期地膜覆盖与纸覆盖均可显著提高休闲期降雨补给率。休闲期施有机肥、覆盖均可提高播前0~100 cm、100~200 cm、0~300 cm土层土壤含水量,施肥与覆盖对播前200~300 cm土层土壤含水量的影响较小。结果还表明：地膜覆盖对播前不同土层土壤含水量的增加效果均大于纸覆盖,施肥可增大地膜覆盖对土壤水分的影响范围,在有机肥条件下地膜覆盖可增加40~160 cm各土层土壤含水量,不施肥条件下可增加40~140 cm各土层土壤含水量。休闲期施肥、覆盖均可显著增产。相关分析表明：播前0~100 cm、100~200 cm、0~300 cm土壤含水量与旱地小麦穗粒数、产量均显著正相关,在20~ 140 cm各土层土壤含水量与产量和穗粒数的相关性均达到显著或极显著水平。总之,休闲期施肥与覆盖均有利于旱地小麦播前土壤水分状况的改善和产量的提高,且以有机肥条件下地膜覆盖效果最好。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。     

山西中北部春玉米生长季土壤水分动态及对产量的影响

为了掌握土壤水分与玉米生长发育内在关系,提高土壤水分利用率,统筹调配水资源和防灾减灾提供理论依据,利用1994—2010年山西省忻州市忻府区农业气象观测站春玉米生长季0~50 cm土壤水分和玉米产量观测资料,分析了玉米生长季土壤水分变化规律及对玉米产量的影响。结果表明：春玉米生长季土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关显著;一年中土壤水分变化分为水分消耗期、水分补给期和水分平稳期3个阶段;土壤水分的垂直变化明显,在20~30 cm层含水量最大,0~20 cm为多变层,20~50 cm为缓变层,雨季土壤水分变化较干季复杂;玉米拔节—乳熟期土壤贮水量与气候产量呈正相关,抽雄期是需水临界期,此时0~50 cm土壤贮水量每增加10 mm,产量增加200~250 kg/hm²。     

庆阳苹果树需水规律分析

为了探究半干旱地区苹果树的需水规律,以封闭果树根域土壤为试材,防止地面蒸发,采用定期连续测定土壤含水量的方法来测算果树的蒸腾量。结果表明：9年生矮化中间砧果树吸收土壤水分的主要垂直空间在0~60 cm土层,60 cm以下土层含水量变化不明显。果树秋季蒸腾耗水量为134 kg/棵,春季萌芽到花期,蒸腾耗水量为104 kg/棵。因此,在进行田间管理时,以0~60 cm湿润层确定节水灌溉较为科学。     

秸秆覆盖对农田土壤水分及玉米生长的影响

秸秆覆盖的土壤剖面含水量与裸地显著不同,与前者相比,裸地土壤水分无明显的层次性变化,受降水及蒸发等因子影响明显。由于覆盖状况和土壤物理性质不同,土壤水分变化幅度也有明显差异,秸秆覆盖土壤水分含量较高,玉米拔节期0~40cm土层达到18%。苗期根长小并主要分布在0~30cm土层,孕穗期和灌浆期根长大大增加,主要分布在0~60cm和0~90cm土层。秸秆覆盖可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,提高玉米单产32.1%。     

秸秆覆盖对农田土壤水分及玉米生长的影响?

秸秆覆盖的土壤剖面含水量与裸地显著不同,与前者相比,裸地土壤水分无明显的层次性变化,受降水及蒸发等因子影响明显。由于覆盖状况和土壤物理性质不同,土壤水分变化幅度也有明显差异,秸秆覆盖土壤水分含量较高,玉米拔节期0~40cm土层达到18%。苗期根长小并主要分布在0~30cm土层,孕穗期和灌浆期根长大大增加,主要分布在0~60cm和0~90cm土层。秸秆覆盖可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,提高玉米单产32.1%。     

西峰黄土高原土壤湿度与冬小麦气候产量的关系研究

为了进一步研究西峰土壤湿度对冬小麦气候产量的影响关系,以便合理安排田间管理,增加冬小麦产量,提高质量,利用西峰1981—2008年28年0~100 cm逐层土壤湿度资料、西峰农试站试验田冬小麦产量资料,分析土壤含水量与冬小麦气候产量的关系,并计算贡献率,建立回归方程。结果表明：西峰冬小麦气候产量与土壤含水量的年际变化基本一致;3—5月中旬,冬小麦对水分的需求逐渐从浅层向深层发展;5月中旬—7月上旬,深层含水量是冬小麦所需的主要水分来源;8月中旬—9月上旬,土壤蓄水;9月中旬—10月上旬,浅层水分的贡献率最大。土壤含水量对冬小麦气候产量相关性上,蓄墒期中上层(0~40 cm)最为明显,生育前期各层都显著相关,中上层(0~50 cm)尤为显著;生育中期各层相关性显著,生育后期上层0~20 cm为负相关,50~90 cm层为正相关;影响率上,蓄墒期明显的是30~60 cm及80~ 100 cm层,前期是10~40 cm及70 cm、90~100 cm层,中期是30~40c m层及80~100 cm层,后期是60~ 100 cm层,年平均为20~40 cm、60~100 cm层。     

不同灌水次数对日光温室番茄土壤水分动态变化规律的影响

根据番茄在整个生育期内土壤水分变化特点,充分利用有限水资源,调节土壤水分状况。在相同灌水量条件下,利用时域反射仪研究不同灌水次数对土壤含水量的变化的影响。结果表明：各处理土壤贮水量变化的深度一般在0~100 cm内,尤其在0~60 cm变化最为激烈,100~180 cm范围内土壤水分变化不明显。按土壤水分运移规律进行划分,将土壤水分的垂直变化分为4层,即活跃层（0~30 cm）、次活跃层（30~60 cm）、缓变层（60~100 cm）和均稳层（100~180 cm）。灌水次数越少对土壤水分消耗的越多,易造成活跃层和次活跃层土壤水分亏缺;反之,则土壤水分消耗较少。     

柴达木盆地东部浅层土壤水分增量对降水的响应

分析浅层土壤水分增量变化对降水量的响应，以期为干旱区藜麦推广种植提供气象科学依据。利用2018—2021年4—10月柴达木盆地东部2个自动土壤水分监测站数据，包括降水量、降水前土壤含水量、降水期间平均气温以及降水历时等资料，利用Excel和SPSS进行统计分析。结果表明：（1）在生长季，与德令哈相比，乌兰小降水事件偏少4%，大降水事件偏多6%，两地土壤水分增加对降水的响应均有滞后性，根据土层深度和降水强度的不同，单次滞后时间在1~63 h之间。（2）同量级降水条件下土层水分增量随深度增加响应逐渐减小，随着降水量级的增大，同深土层含水量响应增大。（3）当累计降水< 5 mm时，0~10 cm土层水分增加有响应；当累计降水为5~10 mm时，0~40 cm土壤含水量以降水前地表含水量的不同而不同程度地响应；当降水量>10 mm时，0~40 cm各层土壤平均含水量增加响应明显。（4）0~10 cm土层含水量对降水的响应与降水期间气温呈不显著的负相关；与降水前该层含水量呈正相关，乌兰显著、德令哈不明显；与降水历时相关性表现显著(P<0.01)。结果可为藜麦各生长期需水量、雨后吸水量及灌溉作参考。     

辽西雨养玉米农田土壤水分变化特征及其模拟

土壤含水量是作物生长发育的关键影响因子之一,确定土壤含水量变化及预测土壤含水量变化趋势,对于雨养农业更加有效地保墒、提高作物水分利用效率和增强抗旱防灾能力有着重要的现实意义。利用2008-2011年锦州玉米生长季逢三逢八土壤湿度观测数据,日气温降水数据和2008年玉米生长发育期数据资料,结合CERES-MAIZE土壤水分模块,分析了雨养玉米农田土壤水分时空变化特征和模拟了土壤水分时空变化特征。结果表明：生长季降水并不能反映土壤水分条件的好坏,生长季中雨以下的降水量和降水频次与土壤水分条件的好坏较好的一致性;土壤水分随土层深度而增加,0-40cm土壤含水量平均值和最低值分别是田间持水量的69%-82%和49%-64%;玉米根系生物量与生长时间呈二次曲线关系,所建根系生物量模型解释率达89.7%;耦合根系生物量模型和叶面积指数模型的CERES-MAIZE中的土壤水分模块能够较好的模拟雨养玉米生态系统土壤水分的时空变化特征。     

朔州市玉米生长季土壤储水量动态研究

为了掌握朔州市玉米生长季土壤储水量变化规律,提高本地区农业种植土壤水分利用率。作者利用1995—2015年山西省朔州市玉米生长季土壤湿度及相关气象要素数据,在研究了土壤储水量与相关气象因子的相关性、土壤储水量旬变化、土壤储水量垂直变化后,分析了朔州市玉米生长季土壤储水量变化规律。结果显示：朔州市玉米生长季,降水量变异系数大于15%,降水量每增加1 mm,土壤储水量增加约0.2 mm。10、20 cm土壤层中,降水量、气温、相对湿度、蒸发等气象因子与土壤储水量的相关性达到60%以上,30 cm以上各层的复相关系数显著下降;0~50 cm土壤储水量旬变化曲线可分为,旱季土壤水分快速消耗期、雨季降水补充期、秋季土壤水分平稳期3个阶段;玉米生长季（5—9月）各月的土壤水分垂直规律相似,0~20 cm土壤储水量变异系数都在20%以上,气象因子对该层的影响较大,30~50 cm变异系数在20%以下,降水无法渗入土壤深层,其他气象要素对深层土壤的影响较小,导其土壤储水量变异系数较小。     

松嫩平原土壤湿度时序变化特征

黑龙江境内松嫩平原土壤湿度是制约粮食作物生产的主要因素,在全球气候变化大背景下,研究该区域土壤湿度的时序变化对了解土湿演变过程十分必要。选取松嫩平原16个具有代表性的农业气象观测站,1980—2010年共30年的时间序列,固定地段逐旬平均土壤湿度等观测资料,采用M-K趋势检验及突变分析法,分析了本区域作物生长季内（5—9月）表层(0~30 cm)平均土壤湿度的时序特征。结果表明：松嫩平原5个地区土壤湿度年际变化各地区存在较好的一致性,为减小趋势,但看不明显。20世纪80年代松嫩平原大部地区多为土壤湿润阶段,土壤湿度较大,处于偏湿或正常状态,偶有个别市县出现土壤偏干现象,频率较小。20世纪90年代土壤湿度明显下降,土壤逐步由湿润状态向干化态势发展,从20世纪90年代中期开始,土壤多为正常或偏干状态,出现偏干的频率增加,土壤出现变干趋势。基于M-K法分析得出,土壤湿度的趋势变化除南部不明显外,其余各区均表现为明显的下降趋势,且趋势性达到显著性水平。显著的突变年份各不相同：东部地区土壤湿度突变时间为2002年;中部为1991年;北部为1991年;西部为1997年。发生明显突变性演变的地区基本都是从20世纪90年代开始,与年际变化图相比,除南部存在差异外,其余各部分表现基本一致。     

降水与墒情关系及抗旱需水量评估技术研究

为了合理开发利用水资源,提高半干旱地区水资源利用率,为现代农业发展提供更精细化的气象服务,通过研究阜新地区土壤水分与降水量关系及特征,找出了阜新地区土壤水分变化规律,并在此基础上,建立了阜新地区农田抗旱需水量评估方法。结果表明：（1）较大降水后,浅层土壤增墒迅速,几小时内土壤重量含水率可达到最大值,并在20 cm左右土壤中形成1个高含水层;深层增墒相对缓慢,需要十几到二十几小时达到最大值;（2）较大降水发生1天后,10~50 cm层土壤重量含水率达到最大值,然后在无降水的情况下土壤重量含水率缓慢下降,基本呈直线型,直到下一次较强降水的到来,重量含水率再次上升;（3）降水增墒速度大于墒情递减速度;（4）受多种因素影响,降水后10~50 cm层各月土壤增墒率和晴好天气下各月逐日土壤墒情递减率有各自的变化规律。其中,4月、7月降水增墒率相对较小,9月最大,8月次之;4月、5月逐日土壤墒情递减率最小,6—9月相对较大,其中,7月最大。土壤墒情递减率对抗旱需水量中流失的水分计算起到重要作用;（5）实际抗旱需水量大于设定重量含水率所需的含水量,因为要考虑土壤蒸发、作物吸收、深层渗透、降水径流等流失的水分;（6）抗旱需水量评估方法对抗旱方面的政府决策气象服务起着重要作用。可用于自然降水对旱情缓解的分析、节水灌溉工程的精细化气象服务等。