沙地衬膜对小麦生长和产量的影响

采用随机区组设计对景电二期灌区衬膜沙地（深度分别为60cm、70cm、90cm）和不衬膜沙地（对照周）小麦的生长状况和产量进行了观测分析,结果表明：衬膜沙地小麦的出苗期比对照地提前2～4d;在测定期内,村膜样地小麦的平均高度、叶面积指数、叶干质量均明显高于对照。分别较对照增加14．5％、70．9％和48．5％,其中以70cm村膜深度的生长状况最好,分别较对照增加22．3％、991％和867％;收获后产量测定结果表明,衬膜小麦比对照平均增产3495kg／hm2,最大增产幅度为189％。     

膜上灌对春小麦苗期增温效应的研究

通过对河西内陆灌区膜上灌春小麦苗期在不同宽度的地膜覆盖下土壤温度观测得出:裸地对照的地温比膜上灌处理的日平均地温低1.8℃;0.75m窄膜覆盖的地温比1.25m宽膜覆盖的日均地温低0.92℃.在8:00、14:00和18:00,膜上灌各处理在0～25cm内的地温高于裸地,并且1.25 m宽膜覆盖的高于0.75 m窄膜覆盖的地温.随着土层深度的递增,早上8:00土壤表层和25 cm处的土壤温度,裸地分别为1.9和5.0℃,膜上灌处理的分别为3.3和5.3℃;中午14:00,表层至20 cm处的升温较快,裸地变幅在14～1℃,膜上灌处理的变幅在15.6～2.1℃;据18:00的观测结果,10 cm以上较午间降低,裸地温度降低3.6℃,膜上灌处理地温降低4.0℃;10 cm以下较午间升高,膜上灌处理的平均地温比裸地高0.5℃.     

地膜覆盖对甘薯地土壤含水量及土层温度的影响

四川丘陵地区利用透明膜、黑膜覆盖进行甘薯栽培,在甘薯的整个生育时期,分别对010、1020、20 30 cm土层的土壤含水量、土壤温度变化进行实时监测。结果显示,透明膜和黑膜覆盖的平均含水量均比对照低10%以上,雨后的土壤含水量也比对照低10%左右。对分布整个生育的50 d的土壤温度的检测结果表明,透明膜覆盖的处理比对照的平均土温高1℃,黑膜覆盖处理比对照高1.8℃;在08:00—14:00,透明膜和黑膜覆盖处理010 cm土层的温度变化幅度较对照高20%以上,1020 cm土层以黑膜覆盖的温度变化幅度最大,其次为透明膜覆盖。而对照1030 cm土层的温度变化幅度最小。研究结果表明,地膜覆盖在春季雨水较多的年份可以通过增加地表径流的方式有效降低土壤含水量;地膜覆盖,特别是黑膜覆盖,在08:00—14:00能有效提高030 cm土层的土壤温度,有利于甘薯根系的早期发育,促进甘薯植株的生长,有利于产量提高和提前收获。     

新疆棉花双膜覆盖增温效应分析

[目的]为棉花双膜覆盖技术的推广提供可行依据.[方法]进行棉花双膜与单膜覆盖增温效应的对比分析.[结果](1)双膜覆盖比单膜覆盖明显提高播种至出苗期间的0～20 cm耕层土壤地温,增加土壤有效积温,从播种至出苗期间双膜覆盖比单膜覆盖日平均地温高0.9℃,最低温差0.6℃,最高温差达到1.3℃;双膜覆盖较单膜覆盖累计增加土壤积温15.2℃.(2)双膜与单膜覆盖5 cm日平均地温温差1.4℃,最高温差达到2.4℃,比单膜累计增加地温24.3℃,5 cm土层正好是棉花种子所处的耕层,因此该土层地温的提高为播种后加速种子吸水、萌动提供了很好的温度环境,有效促进了棉花出苗.(3)双膜覆盖栽培还有效提高了一日4个时段(02:00、08:00、14:00、20:00)的土壤温度.[结论](1)双膜覆盖比单膜覆盖有更好的增温效应.(2)双膜覆盖提高了不同土层土壤温度,且这种增温效应随土壤深度的增加而逐渐减弱,且土层间温差逐渐减小,这种增温效果明显高于单膜覆盖的增温效果.(3)随着时间的不同,土壤不同土层地温变化也发生着相应变化,反映出土壤的热传导效应.     

2019年宁阳县新旧气象站各层地温比较

宁阳县气象站为国家一般气象观测站,为该站迁址后的地温观测资料序列延续和订正提供依据,对2019年新、旧气象站观测的0cm地温、浅层(5cm、10cm、15cm、20cm)地温和深层(40cm、80cm、160cm、320cm)地温的月平均及年平均值进行比较。结果表明:总体上全年新、旧站地温差异较小,月平均总体差值在―3.5～1.6℃;地温差异深层较0cm、浅层略大,其中,2月和3月160cm、320cm深层地温月平均值差异较明显,温差大于2℃。     

冬季温室土壤中不同方式添加水稻秸秆的腐解及其土温效应研究

[目的]分析冬季温室土壤不同方式添加水稻秸秆的土壤温度变化及秸秆腐解率的变化,为探讨水稻秸秆移位用于冬季温室土壤增温提供参考。[方法]考虑秸秆用量、秸秆粉碎、添加养分和添加腐熟菌剂等4个因素,设计了7个秸秆还田方式处理,以不添加秸秆为对照,采用多点温度测量装置测定土壤温度,通过测定秸秆失重率及残余秸秆灰分含量等表征秸秆腐解率。[结果]水稻秸秆辅以牛粪或腐熟菌剂在冬季温室沟埋腐解,可显著提升冬季温室土壤表层土温,有效缩小土壤温差:在冬季气温最低时,水稻秸秆辅以牛粪处理比对照提升土温0.8℃,辅以腐熟菌剂处理比对照提升土温1.1℃;在90 d的试验期间,所有秸秆处理土壤温差平均降低0.7℃,而水稻秸秆辅以牛粪处理土壤温差降低2.0℃,秸秆量为2%的处理土壤温差平均降低2.9℃,但秸秆量为1%且辅以腐熟菌剂处理土壤温差平均降低3.1℃。秸秆在温室内集沟还田并辅以适宜的辅助剂还可提高水稻秸秆的腐解率:试验期结束后,未添加辅助剂的秸秆处理组的秸秆失重率为55.96%,辅以腐熟菌剂处理组的秸秆失重率提高到58.33%;辅以牛粪的处理中,腐解产物的残余灰分含量比对照提高12.6%,辅以腐熟菌剂的处理比对照提高26.0%。[结论]水稻秸秆配施菌剂集沟添加于冬季温室能促进秸秆腐解,提升土温,降低温差,是为温室植物生长提供稳定温度环境的有效方式。     

日光温室太阳能地热加温系统应用效果研究

为保证日光温室作物在沈阳地区寒冷季节正常生长,在日光温室中设置了太阳能地热加温系统,以期提高温室内土壤温度.采用自主研发的太阳能地热加温系统,在16:00～20:00对辽沈Ⅳ型日光温室土壤进行加温,结果表明:日光温室使用地热加温系统后,室内15cm深土温在晴天时平均比不加温的对照区提高2.94℃,阴天提高2.56℃.最低土温由11.0℃提高到13.9℃.而且发现对5cm以上的土壤温度和温室内气温的差异较小.太阳能地热系统能够对土壤温度有明显的提升作用,热能主要集中加热了15～25cm深度的土壤.     

新型装配式节能日光温室冬季温控效果研究

在黑龙江地区,由于冬季日光温室夜间温度过低,难以满足作物生长的需求。大庆引进的新型装配式节能日光温室,设有水循环蓄放热系统和空气—地中热交换蓄放热系统。以大庆普通温室为对照,检测了冬季最冷时期新型温室与对照温室室温在东西、南北方向上的变化及分布,不同土层土温的变化及南北方向上土温的变化分布情况。结果表明,新型温室可保持夜间室内气温在12℃以上,温度分布均匀,比对照温室室内气温提高2~3℃。试验温室土层深度在60 cm以上的区域温度一直高于对照温室,10、30、60 cm处夜间平均温差分别为5.7、4.0、2.7℃。此新型温室的设计不仅提高了温室内的气温,而且也提高了作物根部的土壤温度。     

冬小麦生长期土壤耕层温湿度和地表、冠层温度变化特征及其相互关系

温度是作物生长的重要生态因子,不仅影响着作物的新陈代谢,而且对作物蒸腾作用等生理过程也有一定的影响。本研究利用新型温湿度数据采集器,在冬小麦生长期每隔15 min对土壤温湿度、地表温度和冠层温度同时进行持续监测。监测结果表明,在小麦生育期土壤耕层、地表和冠层温度平均为12.8、12.5和11.7 ℃。整个生长期三者的最高与最低温差为16.0、32.4和46.2 ℃。在冬小麦进入成熟期的5月份三者的月平均温度均最高,土壤耕层、地表和冠层温度月平均最高值为20.8、21.9和22.5 ℃,而12月土壤耕层和地表月平均温度最低,为6.63和0.06 ℃。冠层1月平均温度最低,为7.86 ℃;在一天中冠层温度在5:00左右最低,平均7.85 ℃,地表最低温度推迟到6:00,平均10.2 ℃,耕层最低温度推迟到8:00,平均12.3 ℃,随后温度上升,到13:00冠层和地表温度达到日最高值,分别为18.0和16.3 ℃。耕层土壤日最高值推迟到16:00,平均12.3 ℃,然后温度慢慢下降,进入下一个循环。在小麦生长期土壤耕层温度与地表和冠层温度呈极显著正相关,尤其与冠层温度关系更为密切。整个生长期土壤耕层湿度平均44.5%,与温度变化规律相反,在整个生长期,2月份土壤湿度最高,平均49.7%,而4月份最低,最低平均值39.1%。耕层湿度在6:00左右最高,平均为44.8%,随后下降,到17:00达到最低,平均44.3%,然后慢慢上升,进入下一个循环。在小麦生长期土壤耕层湿度与土壤耕层、地表和冠层温度均呈极显著负相关。     

黄麻土工布覆盖对土壤温湿度的影响

坡面覆盖黄麻土工布减缓了炎热及冷凉季节的土壤温度的日较差，气温变化差异越大，盖布所表现的缓和变温和效应便越强。观察5cm土壤，在4月至8月早晨8：00，盖布使月均温降低0．16－1．29℃；9-3月则高于光权地0．16－0．84℃；在中午14：00，盖布小区的土温均低于光板地，降温幅度为0．35－4．07℃。盖布在缩小不同季节最高与最低温度变幅的同时，也减少土壤中高于30℃与低于5℃的天数和累积量。不同土壤深度的月均土温曲线，光板地多为S型，盖布处理有弧型。使用2a后黄麻土工布降解明显，但降解物与土壤结合，仍具有较强的调节土温效应。盖布的表层土壤一般比对照提高土壤相对含水量1％－4％，夏季最高达4．5％。在土壤含水量5％－6％时，盖布可使5－10cm土层的相对含水量高于光板地0．7％，在20cm土层则高于光板地2．8％。盖布改变了土壤孔隙结构，土壤入渗速率比光板地高12．5％。     

沟台覆膜栽培对苹果园土壤温度的影响

沟台覆膜栽培是苹果生产中一种新模式。本试验测定了不同土层的温度变化情况,研究表明：沟台覆膜对土层各项温度提高幅度不同,最高温度的提高值最大,平均温度提高值次之,最低温度提高值最小;不同深度土层温度变化的效果不同,5cm深土层最高温度和平均温度改变量大于10cm深土层,最低温度改变量小于10cm深土层;5cm深土层的最高温度提高在5.0～6.5℃之间,平均提高5.60℃,10cm深土层的最高温度提高在3.5～5.5℃之间,平均提高4.52℃,均达到显著性差异（P〈0.05）,5cm深土层的最低温度提高在1.0～2.5℃之间,平均提高1.76℃,10cm深土层的最低温度提高在2.0～4.0℃之间,平均提高2.31℃,差异均不显著（P〈0.05）,5cm深土层的平均温度提高在2.5～3.5℃之间,平均提高3.05℃,10cm深土层的平均温度提高在1.5～3.5℃之间,平均提高2.60℃,差异均不显著（P〈0.05）。沟台覆膜栽培能提高土壤最低温度和平均温度,对最高温度的提高达到显著性（P〈0.05）。     

设施栽培油桃物候期内温室内外温度变化规律研究

基于2015年1-5月观测的设施栽培油桃(Prunus persica var.nectarina Maxim)物候期和日光温室内外气温、地温等数据,系统研究了油桃在整个物候期内温室内外气温、地温的变化规律。结果表明,温室栽培油桃的物候期较露地栽培油桃提前50 d左右。油桃萌芽、开花期,温室内的平均气温可达到11.8~13.7℃,最低气温在5℃左右,此气温水平较好满足了油桃萌芽、开花的需要。果实膨大期及成熟期内,温室内平均气温为14.9~24.1℃,但最高气温有时达30℃以上,应注意及时通风降温,延长温室的通风降温时间。温室内外气温在不同天气条件下日变化均呈"单峰"型,晴天温室内外日温差比阴天大,温室内的气温始终高于室外的气温。1月下旬至3月中旬,日光温室内5 cm土层的平均地温为13.5~17.2℃,地温不能满足油桃根系生长发育的需求。不同天气条件下日光温室内外地温的日变化趋势与气温变化基本一致,温室外地温日变化与温室外气温日变化具有相关性;温室内地温日变化较平稳,最高地温较最高气温出现的时间存在滞后现象。     

沙地衬膜小麦土壤水分动态的研究

通过对景电二期灌区衬膜沙地土壤水分动态监测,分析其土壤水分剖面变化及土壤水分动态变化规律,得出沙地衬膜能显著起到节水保墒作用,且随衬膜深度的增加而提高。在作物牛长初期,村膜沙地土壤水分在垂直分布差异上不明显,这是由于幼苗阶段、小麦植株矮小,植物蒸腾耗水员较小的缘故;而在植物生长中后期,小麦地上部分牛长旺盛,根系庞大,蒸腾耗水最大,从而造成土壤含水最上层高于下层。衬膜沙地因土层变浅,限制了土壤的储水深度,因此,在衬膜沙地栽培作物时,需要通过农田水分调控技术来实现水源的合理利用,其技术原则是：a少量多灌,并严格按照小麦各牛育期需水量的多少决定灌溉量;b应以当地资源条件和农m水分状况为依据,建众适宜的作物种植方式、耕作体系和轮作制度;c通过培肥地力调节农田水分关系．提高作物光合作用强度和水分利用率．以调节土壤的持久供水能力。     

河间气象站迁站对比观测数据分析

利用2012年河间国家一般气象站新旧站的气温、相对湿度、风、深层地温等资料,对河间气象站迁站观测数据进行统计对比分析。结果表明,由于所使用仪器设备不同、站址周围环境不同、下垫面性质不同,造成观测数据有一定差异。新旧站月平均气温差值为-0.5～0℃,月平均最高气温差值为-0.4～0.2℃,月平均最低气温差值为-0.8～0℃,月极端最高气温差值为-1.1～0.6℃,月极端最低气温差值为-1.2～0.3℃,年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温新站均低于旧站,年极端最高气温新站高于旧站,年极端最低气温新站低于旧站;新旧站月平均相对湿度差值为2%～6%,月最小相对湿度差值为-4%～5%,年最小相对湿度新旧站相同;新旧站月2 min平均风速差值为-0.1～0.4 m/s,月最大风速差值为-1.2～2.2 m/s,月极大风速差值为-2.0～2.8 m/s,年最大风速新站与旧站基本相同,年极大风速新站比旧站明显偏大;年风向频率新站小于旧站,年最多风向新站为S,旧站为SSW;新旧站40 cm地温月平均差值为-1.1～2.5℃,80 cm地温月平均差值为-2.4～2.1℃,160 cm地温月平均差值为-2.5～2.7℃,320 cm地温月平均差值为-1.6～1.1℃,40、160 cm深层地温年平均温度新站均高于旧站,80、320 cm深层地温年平均温度新站低于旧站。     

青县气象站迁站对比观测数据分析

利用2011年青县国家一般气象站新旧站的气温、相对湿度、风、深层地温等资料,对青县气象站迁站观测资料进行统计对比分析。结果表明,由于新旧站址周围环境不同、下垫面性质不同,造成观测数据有一定差异。新旧站月平均气温差值为-0.2～0.2℃,月平均最高气温差值为-0.4～0.4℃,月平均最低气温差值为-0.4～0℃,月极端最高气温差值为-0.6～0.9℃,月极端最低气温差值为-1.9～0.9℃,年平均气温、年平均最高气温新旧站均相同,年平均最低气温新站略低于旧站;年极端最高气温新站高于旧站,年极端最低气温新站明显低于旧站。新旧站月平均相对湿度差值为-1%～5%,月最小相对湿度差值为-3%～3%,年最小相对湿度新站高于旧站。新旧站月2 min平均风速差值为0.5～1.2 m/s,月最大风速差值为2.5～3.7 m/s,月极大风速差值为1.3～5.1 m/s,年最大风速、年极大风速新站均比旧站偏大;年最多风向新站为SSW,而旧站为SW且年风向频率新站小于旧站。新旧站40 cm地温月平均差值为-1.3～1.9℃,80 cm地温月平均差值为-1.2～1.9℃,160 cm地温月平均差值为-2.0～1.8℃,320 cm地温月平均差值为-0.5～0.8℃,各深层地温年平均温度新站均高于旧站。     

基于EOS/MODIS数据的裸土多层土温遥感反演研究——以陕西省为例

以EOS/MODIS为数据源,采用地表温度(LST)遥感信息模型耦合土壤温度CERES模型反演多层裸土土温。结果表明:土壤温度的模拟值与实测值的变化趋势比较一致,不同土层反演值和地面观察值的相关性均达极显著水平;5~60 cm土层土壤温度的平均绝对误差随土层加深逐渐降低,40~60 cm土层土壤温度的平均绝对误差降至1℃以内,但80、160 cm两层的反演精度误差则相对较大,说明结合其他模型,遥感能够反演一定深度土层的土壤温度,并达到一定精度。     

Soil temperature estimation at different depths,using remotely-sensed data

Soil temperatures at different depths down the soil profile are important agro-meteorological indicators which are necessary for ecological modeling and precision agricultural activities. In this paper, using time series of soil temperature(ST) measured at different depths(0, 5, 10, 20, and 40 cm) at agro-meteorological stations in northern China as reference data, ST was estimated from land surface temperature(LST) and normalized difference vegetation index(NDVI) derived from AQUA/TERRA MODIS data, and solar declination(Ds) in univariate and multivariate linear regression models. Results showed that when daytime LST is used as predictor, the coefficient of determination(R~2) values decrease from the 0 cm layer to the 40 cm layer. Additionally, with the use of nighttime LST as predictor, the R~2 values were relatively higher at 5, 10 and 15 cm depths than those at 0, 20 and 40 cm depths. It is further observed that the multiple linear regression models for soil temperature estimation outperform the univariate linear regression models based on the root mean squared errors(RMSEs) and R~2. These results have demonstrated the potential of MODIS data in tandem with the Ds parameter for soil temperature estimation at the upper layers of the soil profile where plant roots grow in. To the best of our knowledge, this is the first attempt at the synergistic use of LST, NDVI and Ds for soil temperature estimation at different depths of the upper layers of the soil profile, representing a significant contribution to soil remote sensing.