东北地区土壤湿度的诊断分析(英文)

采用EOF法分析了中国东北地区22年间(1981～2002年)平均土壤湿度(10～100cm层)的垂直分布特征及时空变化。结果表明我国东北地区土壤湿度的变化在小兴安岭至牡丹江这块区域以及松嫩平原的南侧这2块区域最为突出,深层土壤湿度受外界影响比表层弱,两者表现出反位相。1981～2002年这段时间内,东北地区表层(10～60cm)土壤湿度呈现下降趋势,而深层(60cm)以下呈现上升趋势,东北地区各年土壤湿度的垂直结构各有不同,降水是造成这一现象的可能因素之一。东北地区各个站点土壤湿度的垂直结构和变化特征也有很大区别,除了降水,积雪、地温等因素也会影响土壤湿度的变化。     

东北地区主要作物生长季降水量的时空变化特征研究

[目的]了解降水资源变化特征,为农业灌溉措施的制定提供理论指导。[方法]以东北三省（黑龙江、吉林、辽宁）177个站1971～2008年主要作物生育期（4～9月）的降水为研究资料,运用小网格插值和气候倾向率方法,分析了生长季降水年际变化和空间分布的特征。[结果]东北地区生长季降水量总体上呈减少趋势（降水倾向率为-8.6mm/10a）,1971～1980年是少雨期,1981～1990年是相对多雨期,1991～2008年降水呈明显减少趋势。但这种减少趋势在空间分布上表现并不一致,总体表现在降水量相对少的地区稍有增加趋势,而降水量相对大的地区则呈现明显的减少趋势。[结论]由于生长季降水量减少趋势明显的地区为东北的主要产粮带,因此,由此引发的粮食生产安全问题应引起足够的重视。     

东北地区主要作物生长季降水量的时空变化特征研究

[目的]了解降水资源变化特征,为农业灌溉措施的制定提供理论依据。[方法]以东北三省（黑龙江、吉林和辽宁）177个站1971~2008年主要作物生育期（4~9月）的降水为资料,运用小网格插值和气候倾向率方法,分析了生长季降水年际变化和空间分布特征。[结果]东北地区生长季降水量总体上呈减少趋势（降水倾向率为-8.6 mm/10a）,1971~1980年是少雨期,1981~1990年是相对多雨期,1991~2008年降水呈明显减少趋势。但这种减少趋势在空间分布上表现并不一致,总体表现在降水量相对少的地区稍有增加趋势,而降水量相对大的地区则呈现明显的减少趋势。[结论]由于生长季降水量减少趋势明显的地区为东北的主要产粮带,因此,由此引发的粮食生产安全问题应引起足够的重视。     

布哈河流域高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用布哈河流域高寒草原天峻县生态气象站2004～2017年草原解冻期土壤湿度资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季节和月变化特征以及牧草生长季各层土壤湿度与气候因子的关系。结果表明:0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～50cm各层土壤湿度均随年际呈波动增加趋势,春、夏、秋季各季节也随年际延长均呈增加趋势,春季增加最显著;当年1-4月平均气温、整个汛期的空气平均相对湿度和土壤解冻前期(即牧草返青前)1-4月降水量是影响布哈河流域高寒草原各层土壤水分的主要影响因子。     

辽西地区春播期土壤湿度变化特征及气象影响因子分析

利用1981—2011年辽西地区土壤相对湿度、降水和气温资料,对该区土壤湿度和降水变化特征及二者关系进行分析。结果表明：土壤湿度具有明显干化趋势,同期降水不是唯一影响因子;春播期土壤湿度与前秋降水正相关,深层相关系数为0.69,与底墒显著正相关,相关系数最高可达0.84,如此显著的正相关是由于北方特有的封冻雨,秋季降水封冻在土壤里,到第二年春季,气温升高,解冻返浆,土壤变得湿润;5月土壤湿度与同期降水呈正相关,浅 层相关系数为0.67,与气温呈负相关,深层相关系数为-0.58。     

1961-2005年东北地区气温和降水变化趋势

利用东北地区96个气象站1961-2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究.结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化在2.45-5.72℃之间,年均温呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.38 ℃/10 a(P＜0.01),1988-1989年间发生了由低温到高温的突变;东北地区四季平均气温均呈现增高的趋势,其中冬季气温增幅最大,气候倾向率达到0.53℃/10 a,夏季气温增幅最小,0.24 ℃/10 a.东北地区年均温和季节均温年代际变化亦呈现明显的增暖趋势,年均温,春季均温和冬季均温均在1981-1990年开始变暖,夏季均温和秋季均温在1991-2000年开始变暖.东北地区气温增暖幅度随纬度的升高而增大,大兴安岭北部和小兴安岭地区是增温最明显的地区,增暖幅度较小的地区为辽河平原,辽东半岛和长白山南部地区.东北地区年降水量变化在430.40-678.72 mm之间,降水量变化趋势不明显,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-5.71 mm/10 a(P＞0.05),1981-1990年为降水最多的年代,1982-1983年间发生了降水量由少到多的突变.四季降水量变化呈现不同的趋势,其中春季和冬季降水量呈现增多的趋势,夏季和秋季降水量呈现减少的趋势.降水量减少较明显的地区为辽东半岛和长白山南段,降水量增多较明显的地区为大兴安岭北部和松嫩平原.Morlet小波分析结果表明,东北地区年平均气温存在11a的强显著周期,此外还有24 a和6a尺度的变化周期;东北地区年降水量存在16a的强显著周期和6 a的小尺度变化周期.通过以上分析,近45 a东北地区总体气候呈现明显暖干化趋势.     

聊城地区降水变化及旱涝特征分析

依据1962-2015年的气象观测数据,采用线性分析、突变检验、标准化降水指数(SPI)等方法,探讨了聊城地区降水量的时空变化和旱涝灾害特征。结果表明:聊城地区年平均降水呈现不明显下降趋势,季节降水中,春季降水呈现增加趋势,其余各季呈现不明显的下降趋势。聊城市旱涝交替发生,变化具有阶段性特征,1962-1970年、1981-1990年、2011-2015年以干旱为主,1971-1981年、2001-2010年以雨涝为主,经历了旱-涝-旱涝-旱的变化过程。3个区域旱涝变化与全区总体上较为一致。     

吉林省主要农区气候变化特征及其对玉米农田土壤湿度的影响

利用吉林省主要农区34个气象站1981~2010年作物生长季月气温、月降水资料和典型站点玉米农田土壤湿度旬资料,采用数理统计分析方法,分析了生长季气温和降水变化及其与玉米农田土壤湿度的关系。结果表明:1981年以来,吉林省各农区作物生长季气温升高、降水减少、玉米农田土壤湿度下降,且各农区气温升高、中部农区降水减少、中部和中东部农区玉米农田土壤湿度下降是突变现象,突变发生在20世纪90年代。各农区玉米农田土壤湿度与降水关系较密切,与气温关系以西部、中部农区较为密切;生长季气温升高、降水减少是导致玉米农田土壤湿度下降的主要气候因素。     

基于实际生育期的东北地区玉米气候生产潜力研究

应用1981-2006年中国东北三省30个农业气象观测站玉米生育期资料和玉米种植区内1961-2006年70个气象台站的气象资料,统计分析了东北三省玉米主要发育期的变化特点,研究了东北地区玉米实际生长期间的气候生产潜力的变化特征,结果表明:东北地区玉米各生育期呈现自西南—东北方向逐步推进的趋势;东北地区玉米光合生产潜力、光温生产潜力均呈现由西向东、由北向南递减的趋势,而气候生产潜力呈现由西南向东北逐渐递减的趋势.46年来东北地区光合生产潜力、气候生产潜力呈逐年减少的趋势,而光温生产潜力辽宁、吉林呈现逐年减少的趋势,黑龙江呈现增加趋势.从年代际来看,东北地区玉米气候生产潜力在20世纪60年代最高,进入90年代后显著减少,2001年后进入气候生产潜力的最小时期.在玉米生产中应根据热量资源增多的特点,适当扩大晚熟型玉米种植面积,延长生长期,采取水分调控等措施提高玉米的综合生产能力.     

50年来漠河县气候变化趋势分析

利用黑龙江省漠河县气候观测站1959-2008年50年的气温和降水资料，分析了漠河近50年的气温和降水趋势变化。结果表明：漠河县近50年平均气温在波动中呈上升趋势（0．33℃／10年），尤其是80年代后较60～70年代增温幅度明显，气候变暖贡献最大的是冬季（0．67℃／10年），其次是秋季（0．41℃／10年），夏季温度变化不显著；年平均降水量总体上看略呈上升趋势（4．7mm／10年），50～70年代中后期降水量偏少，70年代后期到90年代末降水总量逐渐上升，进入21世纪至今降水量又持续偏少。季节上看冬季降水量变化幅度最大。     

大兴安岭北部天然落叶松林土壤水分空间变异及影响因子分析

从坡面尺度对大兴安岭北部多年冻土区天然落叶松林的土壤水分空间变异特征以及冠层结构、土壤温度、降 雨对土壤水分分布的影响进行了研究。结果表明:自坡上至坡下,0 ~5 cm 土层土壤含水量逐渐降低,样带12 比样 带1 降低了19.95%,5 ~10 cm 和10 ~15 cm 土层土壤含水量随坡位的降低而逐渐升高,从样带1 至样带12 分别增 加15.55%和29.16%;0 ~15 cm 土层土壤平均含水量在17.61% ~18.77%之间波动,从坡上至坡下有逐渐增大的 趋势;坡上和坡下样带垂直变异系数明显高于坡中,样带1、11 及12 的垂直变异系数最高,分别为10.17%、 13.39%及15.02%,属于中等变异程度,而各样带间的水平变异程度很弱;0 ~5 cm 土层土壤含水量与叶面积指数 和林冠开度分别呈极显著正相关和极显著负相关关系,5 ~10 cm 和10 ~15 cm 土层土壤含水量与叶面积指数呈极 显著负相关关系,而与林冠开度相关性不显著;土壤温度与土壤含水量呈极显著负相关;雨后4 d 内,各样带土壤含 水量均逐渐降低,表层土壤含水量降幅明显大于下层,说明降雨对表层土壤水分影响较大,而对下层土壤水分影响 较小。      

不同灌溉定额对枸杞土壤水分动态变化规律的影响

利用时域反射仪对不同灌溉定额下枸杞园土壤水分的变化特征进行研究,分析不同灌溉定额条件下土壤水分垂直变化特征。结果表明,枸杞园中土壤水分变化的深度一般在0～100cm,0～60cm土层变化尤为激烈,灌水量越大,变化越明显,100～180cm土层各处理土壤水分变化不明显;根据不同处理土壤水分运移规律,将0～180cm土层垂直分为4层,即活跃层(0～30cm)、次活跃层(30～60cm)、缓变层(60～100cm)和均稳层(100～180cm)。     

辽东山地森林景观界面土壤水分变异特征研究

为了评价不同森林植被类型水源涵养能力的差异性,采用定位研究的方法,通过布点测试了林下0~30cm土壤水分含量的变化,重点对辽东山地雨季胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林2种森林景观界面土壤水分演化动态进行了研究。结果表明:胡桃楸天然次生林和落叶松纯林2种森林植被类型之间土壤水分含量存在差异性,蓄水能力差异显著。主要表现为:由坡上至坡下依次分布胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林,可划分胡桃楸林、景观界面区、落叶松林3个功能区;景观界面区各土层深度的土壤含水率均明显高于胡桃秋林及落叶松林功能区。沿等高线方向土壤水分变化呈现出先平稳后波动趋势。垂直方向上土壤含水率均呈现随土层深度(0~30cm)增加而降低趋势,可依次分为速变层、渐变层和稳定层3个层次。采用移动窗口法界定雨季期间(8—10月)不同土层深度胡桃楸天然次生林、落叶松人工林景观界面土壤水分影响域范围,得出0~10cm土层土壤水分影响域范围25m,界面类型为渐变型界面;10~20cm土层土壤水分影响域范围20m,界面类型为渐变型界面;20~30cm土层土壤水分影响域范围10m;其中8、10月均为渐变型界面,9月为突变型界面。      

沿淮淮北麦田土壤水分动态分析

沿淮淮北地区年度间土壤含水率差异较大,土壤含水率与当年降雨量呈正相关,60 cm以上土层的含水率相关显著.淮北地区的平均土壤含水率高于沿淮地区.随着土层的加深土壤含水率的变化逐渐变小.淮北地区土壤含水率的垂直分布呈"S"型,沿淮地区土壤含水率垂直分布规律性不明显.     

宜昌地区土壤有机质的空间分布及演变特征

对宜昌地区13个典型土壤剖面土壤有机质进行了测定和统计分析。结果表明,宜昌地区土壤有机质表现出显著的空间变异性。在水平分布上,西部高山区土壤有机质最为丰富,高山棕壤土0～10 cm土层有机质含量可达到77.72 g/kg;中部低山丘陵区土壤养分缺乏,尤其是耕种后的红壤土0～10 cm土层有机质含量仅有2.83 g/kg;东部河谷平原区土壤有机质相对较高,水稻土表土层有机质含量为27.10g/kg。在垂直分布上,大多土壤剖面有机质都表现出显著的表聚性,并且黄棕壤、棕壤2种地带性土壤以及非地带性土壤中的潮土表现出明显的从表层往下有机质依次递减的规律。近30年来,宜昌地区土壤有机质整体上出现一定的退化特征,其中黄壤与红壤的退化特征尤为明显,0～10 cm土层有机质分别下降39.9%和54.7%。     

宁夏盐池沙地土壤水分条件与植被分布格局

以宁夏盐池沙地为对象,研究了沙地水分条件与植被分布格局的关系。通过对2002年和2003年样地调查数据的分析,运用烘干法和L 520型中子仪对不同坡位的土壤水分含量进行测定,研究结果表明,有植被覆盖地段的30 cm和60 cm土层的土壤含水量比裸地低约10%,其变化幅度也由于植物不同生长阶段耗水量的不同而比裸地剧烈,特别是植物根系密集的30 cm土层。土壤含水量的高低决定了该区域的植物种类。选择的10块样地中,只有耐旱能力很强的苦豆子生长在含水量较少的沙丘顶部,主要伴生种只有沙蓬和赖草,赖草、沙蒿、猫头刺和柠条6块样地均分布在水分条件相对较好的沙平地,主要伴生种有10种。土壤含水量与地表植被相互作用、相互制约,沙地的水分条件决定了植被分布的格局。     

Vertical Distribution and Seasonal Dynamics of Fine Root Parameters for Apple Trees of Different Ages on the Loess Plateau of China

The vertical distribution pattern and seasonal dynamics of fine root parameters for the apple trees of different ages （3, 10, 15, and 20 years old） on the Loess Plateau of China were studied. Soil coring method was used to determine the vertical distribution and seasonal dynamics of fine roots at different root radial distances （1.0, 1.5, and 2.0 m from the main tree trunk）. The fine root biomass density （FRD）, fine root length density （RLD）, and specific root length （SRL）, as well as soil water content and soil temperature were also measured. The FRD and RLD for the 10, 15, and 20 years old trees reached peak values in the 20-30 cm soil layer. For the 3 years old tree, the highest FRD and RLD were observed in the 10-20 cm soil layer. The FRD and RLD decreased with increased soil depth from the 10-20 or 20-30 cm soil layer for all age apple trees. The SRL declined with the increase of tree age. The FRD at the 1.0 m radial distance from the main tree trunk was higher than that at other radial distances in the 3 and 10 years old orchard. However, in the 15 and 20 years old orchards, especially the 20 years old orchard, the FRD at the 2.0 m radial distance was nearly equal to or higher than that at the 1.0 and 1.5 m radial distances. For all the root radiuses or the tree ages, the FRD, RLD, and SRL were the highest in spring and the lowest in autumn. The age of an apple tree does not affect the vertical distribution pattern but the biomass of fine roots and the SRL. Radial distance affects the root horizontal distribution of 3 and 10 years old trees but the 15 and 20 years old trees. Additionally, effects of soil temperature and soil moisture on fine root distribution or seasonal dynamics are not significant.     

荒漠绿洲过渡带土壤水分空间分布特征及对植被的影响

研究荒漠绿洲过渡带土壤水分空间特征，有利于提高干旱区水资源利用率和植被恢复。连续对黑河中游荒漠绿洲过渡带6个典型群落类型样地的地表0～120 cm深度剖面的土壤水分分布进行调查，采用烘干法分析并结合18个调查样方进行土壤含水量的空间分布特征研究，揭示荒漠植被土壤水分分布特征。结果表明，1)土壤水分的变异性随着深度的增加而减小，表层土层含水量空间变异性表现为强变异，说明土壤水分不稳定，深层土壤空间变异性变现为弱变异性，说明土壤水分较稳定。2)垂直分布上，每个样地各土层的土壤含水量均随土壤深度增加呈上升—降低—上升的总体趋势，各样地土壤含水量均是表层低，深层高。3)水平空间上，土壤含水量变化范围在0.09%～22.34%,土壤含水量的均值依次为深层(60～120 cm)>上层(0～40 cm)>中层(40～60 cm),总体来看，黑河中游荒漠绿洲过渡带各层土壤含水量均处于较低水平。4)干沙层土壤含水量最低，上覆沙土土壤含水量很少且随着深度的增加而增加，下浮沙土受地下水毛管作用和蒸腾作用影响水分含量较高且随土壤深度的增加而增加。研究结果为深入理解荒漠绿洲过渡带固沙植被的天然分布提...     

垄膜集雨对陇东旱塬苹果根系分布及土壤性状的影响

为探明黄土高原旱塬区垄膜集雨措施对苹果根系及土壤性状的影响,以9 a生苹果树为试材,结合田间调查和室内测量的方法,研究垄膜集雨保墒条件下果树根系分布及土壤性质的变化特点。结果表明,垄膜和清耕处理苹果根系水平分布特征相似,垂直分布有明显差异。清耕条件下,富士苹果根系主要分布在距离主干30~150 cm内的20~80 cm深土层中,以40~60 cm土层分布最多;而垄膜集雨处理根系主要集中在 0~20 cm 土层中,占根系总量的48.18%,随着土壤深度的增加,根系生物量减少,表现出根系上浮现象;垄膜和清耕处理土壤体积质量与总根长、根系生物量、根系表面积、根长密度均呈极显著负相关,而土壤含水量与根系各指标呈极显著正相关;垄膜处理下,0~40 cm土壤体积质量明显降低,而土壤含水量显著提高。