不同材料覆盖对夏季油茶林地水热状况影响

为探讨不同立地条件及不同材料覆盖对油茶林地水热状况的影响,本研究以白膜、黑膜、谷壳、木屑和遮阳网为覆盖材料,分别在油茶林地不同立地条件区域(红壤区、未垦区和砂砾区)进行覆盖试验,旨在为油茶保水抗旱栽培提供依据。结果表明:连续干旱5 d,红壤区覆盖遮阳网地表温度较低,未垦区对照处理地表温度较低,砂砾区覆盖木屑地表温度较低,各种立地类型覆盖木屑25 cm处土壤温度最低,红壤区覆盖黑膜25 cm处土壤含水率较高,未垦区覆盖木屑25 cm处土壤含水率较高,砂砾区覆盖木屑土壤含水率相对较高;连续干旱8 d,红壤区对照处理地表温度相对较低,未垦区覆盖木屑处理地表温度较低,砂砾区覆盖木屑地表温度较低;所有立地覆盖木屑25 cm处土壤温度最低,红壤区覆盖黑膜土壤含水率较高,未垦区覆盖谷壳土壤含水率较高,砂砾区覆盖黑膜土壤含水率相对较高;连续干旱11 d,红壤区覆盖谷壳处理地表温度相对较低,未垦区覆盖木屑地表温度相对较低,砂砾区覆盖木屑地表温度较低,所有立地覆盖木屑25 cm处土壤温度最低,红壤区覆盖木屑土壤含水率较高,未垦区覆盖遮阳网土壤含水率较高,砂砾区覆盖黑膜土壤含水率相对较高。     

日光温室地中热水管加温对土壤温度的影响

为了明确日光温室地中埋热水管对土壤加温效果的影响,利用Ansys有限元分析方法,对日光温室内地埋热水管在不同进回水平均温度(30,40,50℃)、水流速度(0.05,0.10,0.25,0.50m·s-1)、管道埋深(30,40,50,80cm)、埋管间距(20,40,50,60,80,100cm)和管道直径(25,32,40,50,63mm)下的土壤温度分布进行研究。结果表明:水温对地表温度影响显著,管道内水流速≥0.10m·s-1时地表温度变化不大,在长期平稳条件下,埋管深度、管径对地表温度影响不大,而管间距对土壤温度分布影响显著。选择适宜条件:进回水温度40℃,水流流速0.10m·s-1,管道埋深40cm,管间距20cm,管径25mm进行试验,与相应条件下的模拟结果对比,实测值与模拟值相关程度较高,可为地埋管道加温方式的布设和运行提供理论参考。     

日光温室墙体不同保温材料对其保温性影响

新型保温材料应用是提高日光温室保温性能重要措施之一,文章选取常见保温材料聚苯乙烯泡沫板(EPS),聚苯乙烯挤塑板(XPS),酚醛酯板(酚醛树脂),聚氨酯(聚氨基甲酸酯)作试验材料,在温室其他参数一致前提下,以日光温室典型夹芯墙体为对照,对比墙体相同热阻值下日光温室墙体不同保温材料应用效果。结果表明,聚氨酯外保温复合墙体表现最优,XPS外保温处理效果次之,酚醛酯最差。聚氨酯外挂有效热积累量分别较对照提高1.021 MJ·m~(-2),较其他处理最大提高0.835 MJ·m~(-2),温室晴天、阴天气温比对照分别提高2.3、2.0℃,日平均地温提高1.6℃,晴天、阴天气温较其他处理最高分别提高1.2和1.1℃,日平均地温提高0.8℃。综上,聚氨酯可作为日光温室墙体外保温推荐材料。     

深埋秸秆条件下温室番茄根层土壤温度变化特征

为明确温室番茄在膜下滴灌条件下深埋秸秆量对地温影响的综合效应,设置了0 kg/hm~2(CK)、1.5万kg/hm~2(T1)、3.0万kg/hm~2(T2)、4.5万kg/hm~2(T3)4种不同秸秆量处理,通过无线土壤墒情监测系统对番茄生长过程中距垄台表面15、30、45 cm处地温与土壤含水率动态变化进行实时监测,研究深埋秸秆量和土壤水分对温室番茄在膜下滴灌条件下不同深度土壤温度的影响特征。结果表明,在膜下滴灌条件下温室番茄深埋秸秆处理能够有效提高埋设秸秆后春夏茬番茄的地温和土壤含水率,各层土壤地温平均升高0.29~0.93℃,其中T1处理含水率最高,为25.14%;T3处理增温幅度最大,为0.93℃;而秋冬茬番茄土壤地温有降低的趋势,但不同秸秆还田量处理土壤含水率高于对照,各层土壤地温平均下降0.04~0.91℃,其中T2处理含水率最高,为27.42%,且降温幅度最小,为0.06℃。表明深埋秸秆量对土壤温度日变幅与土壤深度的相关性有一定影响,其影响春夏茬略小于秋冬茬。     

全聚苯乙烯泡沫板墙体日光温室的应用效果

为了探究聚苯乙烯泡沫板轻质墙体对日光温室保温效果的影响,对栽培种植管理相同的全聚苯乙烯泡沫板墙体(200 mm)日光温室(简称EPS温室)和传统夯土墙墙体日光温室的室内热环境进行了对比研究。结果表明:白天(保温被开启阶段)晴天、阴天情况下,EPS温室室内温度比土墙温室室内温度平均低1.6℃和3.2℃,雨天、雪天特殊天气情况下,EPS温室室内温度比土墙温室室内温度平均低0.5℃和0.6℃,不影响作物正常生长的情况下,可以有效减少高温高湿病虫害的发生;夜间(保温被遮蔽阶段)晴天、阴天情况下,EPS温室比土墙温室的室内温度平均低0.6℃和0.4℃,在雨天和雪天特殊天气下,EPS温室比土墙温室的室内温度平均低0.1℃和高0.2℃,其保温效果与土墙温室基本一样。EPS温室在节省土地、大幅度提高土地利用率、建造简便的同时,夜间达到了较好的保温效果,在一些暖冬地区可以进行建造使用,但要注意特殊天气及时采取应对措施。     

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.     

季节性冻融期不同地下水位埋深下土壤温度变化特征

土壤温度是土壤热状况的综合表征指标，影响土壤养分分布和冬春季节作物生长发育。以山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站为试验基地，对冻融期4种不同地下水位埋深下的土壤温度进行了分析研究。结果表明：在地下水浅埋区，冻融期地温的变化滞后气温变化，且滞后时间随土壤深度的增加而增大。12月初-2月下旬，地下水位为1．0m埋深的土壤温度较高；消融期地下水位为1．5m埋深下的土壤温度迅速回升。而0．5m埋深下的土壤温度较低且回升较慢；同一地下水埋深下，随着土壤深度的增加。剖面温度增高。50cm深度之下的土壤温度受地下水位埋深的影响较弱。研究成果可为冬春作物播种、预防冻害提供参考依据。     

淮北平原夏玉米生长期土壤水对降水和地下水的响应

降水-土壤水-地下水的相互转化关系对水资源评估、供需预测、合理开发利用水资源和节水灌溉都有十分重要的意义。基于在淮北平原五道沟试验站进行的作物生长期土壤水分、降水和地下水位的实时监测试验,采用特征参数算法和相关分析方法研究了淮北平原砂姜黑土区土壤水分对降水和地下水的响应。结果表明,雨强较小的降水仅对表层土壤含水量有扰动;作物生长期内土壤水分变化趋势与地下水埋深变化呈相反趋势。夏玉米生长期内50 cm土壤含水率最低,70 cm土壤含水率最高;生长期降水量少时,土壤水和地下水交替更频繁。研究区降水与土壤水的相关系数较低,降水与土壤水之间的关系不能用简单的线性相关来表述。10、50、70 cm土壤含水率都与30 cm土壤含水率相关性最好。地下水埋深与各层土壤含水率都呈负相关,且与30 cm土壤含水率的相关系数最大。     

冻土区热油管道周围土壤水热耦合数值模拟

基于穿越冻土区埋地管道存在冻害破坏的安全问题,建立了多年冻土区埋地热油管道土壤冻融过程中温度场变化的数学模型。以中俄原油管道沼泽发育冻土区敷设管段为例,地表环境温度采用周期性边界条件,考虑土壤冻结过程中相变潜热对温度场的影响,采用多孔介质模型,利用有限容积法,对有、无保温层条件下埋地管道周围土壤温度场进行数值模拟。结果表明:在有保温层的条件下,管壁热流密度明显降低,且波动幅度减小;采用保温材料有利于降低冻土融化速率,防止冻土退化。     

基于COUPMODEL的松嫩平原黑土区土壤水热过程模拟

为探究松嫩平原黑土区不同积雪覆盖条件下冻融土壤水热耦合过程。文章基于物理过程COUPMODEL模型,运用普适似然不确定方法(GLUE)估计积雪、土壤水热运移有关参数,模拟裸地、自然积雪、压实积雪、加厚积雪状态下各层土壤温度与土壤液态含水率变化情况。结果表明,模型对自然、压实、加厚积雪覆盖条件下雪深模拟较理想;模型可较好模拟裸地、自然积雪、加厚积雪覆盖条件下20～140 cm土层土壤温度,其中裸地最佳,自然次之,自然略优于加厚,模型对压实积雪状态下20～100 cm土层土壤温度模拟效果仍较好,但对140 cm土层模拟效果略差;此外,模型可模拟各状态下20～60 cm土层土壤液态含水率,模拟效果优劣排序依次为自然、裸地、加厚、压实。结合GLUE方法 COUPMODEL模型可用于不同积雪覆盖条件下土壤水热变化规律研究。     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

武夷山红壤、黄红壤与黄壤参比及合理开发利用

选取了武夷山红壤、黄红壤与黄壤的5个代表性剖面,采样进行室内理化性质分析。通过实地观察及各项指标的对比分析,结果表明：随着海拔的升高依次分布红壤、黄红壤和黄壤;从红壤→黄红壤→黄壤,有机质累积逐渐增加,而粘粒含量、黏化率及粉粘比逐渐减小。在上述理化性质参比分析的基础上,对武夷山保护区红壤、黄红壤及黄壤的合理开发利用作了简要分析。     

海南海岸青皮林土壤微生物类群的数量特征

为了从土壤微生物方面揭示海南石梅湾海岸青皮天然林更新的机理, 对青皮林土壤微生物进行了调查 分析。土壤调查采用5 点取样法,分别于旱季和雨季对两个土层的根际土和根外土进行取样,并用MPN 法分析了土 壤中5 个生理类群细菌的数量分布特征。结果表明院青皮林土壤中除尚未检测出亚硝化细菌外,其他4 个生理类群 细菌的数量彼此之间差别很大,其中氨化细菌的数量>>好气性自生固氮细菌>>反硝化细菌>>好气性纤维素分解细 菌;根际土壤中的氨化细菌、反硝化细菌和好气性纤维素分解细菌数量比非根际土壤少,但好气性自生固氮菌数量 则相反;下层土中氨化细菌的数量略高于上层土,但好气性自生固氮细菌、反硝化细菌和纤维素分解细菌多集中分 布在上层土内。     

苏打盐碱土生态恢复过程中土壤养分与有机质的变化

以乾安县苏打盐碱土为例，探讨了不同生态恢复过程中土壤有机质和养分含量的变化情况．结果表明：4种不同恢复程度苏打盐碱土中的土壤养分和有机质基本呈现随恢复程度不同上、中、下层明显增加的规律；随着土层厚度的增加，土壤中的养分和有机质含量呈现下降的趋势．盐碱土生态恢复过程中土壤养分和有机质呈现正相关关系．     

Effects of different concentrations of super-absorbent polymers on soil structure and hydro-physical properties following continuous wetting and drying cycles

Super-absorbent polymers (SAPs) are widely used chemical water-saving materials, which play an active role in the accumulation of soil water and the improvement of soil structure. Little is known about their performance with repeated usage or about factors influencing their efficiency under alternate wetting and drying cycles. In this study, various concentrations of SAP (0, 0.1, 0.2 and 0.3%) in soil following three continuous wetting and drying cycles (T1, T2 and T3), were studied to determine effects on soil structure stability and hydro-physical properties. The results indicated that the SAP improved soil water supply capacity under conditions of mild drought (T2) and sufficient irrigation (T3) at concentrations of 0.2 and 0.3%, but a reduction was observed under severe drought conditions (T1), which was negatively correlated with the SAP concentration. The physical adsorption of the SAP by soil and the chemical connection between the SAP and soil mineral colloids as Si-O-Si bonds, -OH bonds and different crystalline silica were the important factors that directly lead to the reduction of water retention capacities of the SAP with alternating wet and dry conditions. Compared with the control, the soil liquid phase ratios of the SAP treatments were increased by 8.8–202.7% in the T1 and T2 cycles, which would have led to a decrease in the soil air phase ratios. After repeated wetting and drying cycles, the SAP treatments increased the amount of >0.25 mm soil aggregates and the contents of water-stable macro-aggregate (R_0.25), and decreased the amount of <0.053 mm soil aggregates, especially with higher concentrations of the SAP. Increases in mean weight diameter (MWD) and geometric mean diameter (GMD), and declines in fractal dimension (D) and unstable aggregates index (E_LT) were all observed with the SAP treatments, which indicated an improvement in soil stability and structure. It was concluded that the distribution and stability of soil aggregates and soil water supply capacity was closely related to SAP concentration, soil moisture condition and the interaction between the SAP and soil particles.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

土壤颗粒和肥力关系的研究进展

阐述了土壤微粒的形成机制和不同微粒在土壤肥力上的作用，并从一个新的角度运用更细小的颗粒分级理论(即纳米微粒)对土壤肥力的影响进行了展望．     

水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应

【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃,100%空气湿度）培养100 d,研究了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田（45%-90%WHC）和旱地（45%-75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高,有机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23-7.57 a,旱地为6.79-12.87 a）。100 d的培养期内,水田和旱地土壤分别有2.33%-3.94%和1.66%-3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下,水田和旱地土壤的有机碳矿化速率均高于好气条件。同时,淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低,对旱地则无影响。【结论】在一定水分范围内（水田：45%-90%WHC;旱地：45%-75%WHC）,提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿化,有利于养分的释放,但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累积矿化率（量）,在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取样制样过程中土样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。     

湘西南石灰岩红壤区苗木土壤的问题与对策

通过实地调查湘西南石灰岩区一个苗木基地红壤的利用状况,发现苗木生产7~8 a后土壤问题较为突出,包括表土质地粘重化,有机质含量偏低;强烈的土地整理和坡地整地造成部分地块的基岩裸露,表土中石块混杂,土壤肥力不均;地面覆盖差,易旱,水土流失较为突出;苗木施肥量不足、施肥方式和有机肥生产工艺有待完善。针对上述问题,建议在石灰岩红壤的苗木生产中,加强深耕松土,有机物肥土,增加覆盖度,改进苗木施肥技术及增强土壤管理人员的技能。