不同降雨强度和历时对砾石覆盖土壤水分蒸发的影响

通过室外模拟试验,对不同降雨强度和降雨历时对砾石覆盖土壤水分蒸发的影响进行了研究。结果表明,在相同降雨历时下,不同降雨强度对土壤水分蒸发有着一定的影响,降雨强度越大,土壤水分蒸发速率越大,蒸发量越大;不同降雨强度下土壤水分的累积蒸发量与时间符合线性关系。在相同降雨强度和降雨量下,降雨历时越长,土壤水分蒸发量越大;不同降雨历时下土壤水分的累积蒸发量与时间符合对数关系。     

秸秆覆盖条件下土壤水分蒸发的动力学模型

通过室内模拟试验,建立了不同秸秆覆盖量下的土壤水分蒸发动力学模型,并对不同水分条件下秸秆覆盖量与土壤水分蒸发的关系进行了研究。结果表明,土壤水分累计蒸发量W与时间t的关系为W=a·tb,当初始含水量较高时,秸秆覆盖的保水效果十分明显,而且秸秆覆盖量越多,保水效果越好;当初始含水量较低时,秸秆覆盖的保水效果更加显著,但其保水效果与秸秆覆盖量的多少关系不大。     

覆砂条件下保水剂对土壤水分蒸发影响的研究

覆砂条件下,保水剂具有更明显的抑制蒸发和提高土壤保水能力的作用。本文采用室外蒸发桶模拟实验,研究了在覆砂与不覆砂条件下,三种浓度保水剂对砂壤土水分蒸发的影响。结果表明:在无覆砂条件下,浓度为0.1%、0.2%、0.5%保水剂的累积蒸发量较裸土分别减少5.70%、20.20%、25.65%,说明加入保水剂后可明显减少土壤水分蒸发,浓度越大抑制蒸发效果越明显;在覆砂条件下,未加保水剂的土壤累积蒸发量较裸土减少了87.08%,当分别加入保水剂浓度为0.1%、0.2%和0.5%时,土壤水分累积蒸发量较裸土分别减少了90.47%、96.20%、96.32%,在覆砂条件下,保水剂浓度由0.2%增加到0.5%时,抑制水分蒸发的效果增加不明显,得出保水剂浓度为0.2%时,在三种保水剂浓度之间最为经济合理,说明"覆砂+保水剂"模式具有良好的节水效果,且累积蒸发量与时间的关系符合对数关系,该研究结果为西北旱区生态农业的可持续发展提供理论指导。     

紧实胁迫条件下土壤水分的蒸发及数学模拟

【目的】探索具有"物理疲劳症"的设施土壤的水分蒸发特性,为设施土壤的水分管理及设施土壤的改良提供依据。【方法】在实验室条件下,设置土壤容重分别为1.2g/cm3(疏松)和1.5g/cm3(紧实)2个处理,研究紧实胁迫条件下土壤水分蒸发速率随时间的动态变化特征,对蒸发过程进行分段模拟;并根据模拟模型,对各阶段的历经时间进行估算。【结果】2种容重条件下,土壤水分的蒸发过程均具有3个明显的阶段性特征:第1阶段的蒸发速率高且相对稳定,与大气温度及空气相对湿度有关,蒸发模型用y∧=y-(y为蒸发速率)表示;第2阶段的蒸发速率急剧下降,与土壤的导水能力有关,1.2和1.5g/cm3土壤容重处理下的平均蒸发速率分别为1.1,1.3mm/d,估算历经时间分别为25.6和28.3d;第3阶段的蒸发速率很小;后2个阶段的蒸发模型可用y∧=aetb(y为蒸发速率,t为时间,a、b为常数)表示。【结论】紧实胁迫提高了土壤水分的蒸发速率,使蒸发持续时间延长,水分损失量增大,保墒性降低。     

棉花甜瓜间作棵间蒸发及水分利用效率研究

为了建立高效节水的间作种植模式,通过大田试验研究了不同土壤水分水平下棉花间作甜瓜的棵间蒸发特性和水分利用效率。结果表明,高土壤水分处理的日均棵间蒸发量和总棵间蒸发量都明显大于其他处理;随着土壤含水量的提高,总耗水量明显增加;作物的日均棵间蒸发量与0~30 cm的土壤含水量呈正相关关系;棉花甜瓜间作全生育期的棵间蒸发量、耗水量随土壤水分的提高而增加,但WUE随土壤含水量的增加而降低。总的来看,保持土壤含水量为田间持水量的65% (IM)可以在不影响总体产量和经济效益的情况下,减少无效蒸发,提高水分利用效率。     

毛乌素沙地土壤结皮对水分运动的影响

采用人工模拟降水和自然降雨在毛乌素沙地对结皮与水分运动关系的试验和观测,人为控制降雨强度、降雨时长等方法测定沙地土壤结皮对降水的拦截、入渗规律的影响。在自然环境下,研究结皮对土壤水分的蒸发、损耗试验,揭示沙地土壤结皮对水分蒸发及保水能力的影响规律。结果表明:结皮对降雨入渗有拦截作用,降雨强度越大,拦截作用越大,反之,拦截作用越小。结皮可保持土壤水分,在地下5～60 cm土层中,结皮在降雨结束24 h后保持湿度是裸沙区湿度的4.6倍。结皮对深度入渗有延长时效的作用,有效地延缓了水分快速渗漏速度。结皮有效阻止水分快速蒸发,结皮区水分蒸发至3%要比裸沙区延后5～6 d。     

中天山北坡土壤水分的时空变化特征与其气象要素的关系

本文利用中天山北坡山区2003—2015年牧试站观测土壤水分资料计算土壤重量含水率、土壤水分贮存量和地面观测资料的降水、蒸发、气温、日照、风速资料,运用拟合计算分析、突变分析等方法,对中天山北坡山区13a来土壤重量含水率、土壤水分贮存量与蒸发、降水、气温、日照、风速的气象要素的关系进行分析,结果表明:就各层±壤水分与气象要素相关性来看,±壤水分主要受蒸发量、降水量、气温、日照、风速的影响,其区域各层±壤水分对应温度具有显著负相关,且随着温度的升高而减弱;蒸发、气温和风速对土壤水分的影响最大,其次是降水,蒸发量和降水量的影响随着上壤层次的增加而减弱,气温和风速均与±壤水分呈负相关,通过对不同层次±壤水分影响的气象要素研究,得到各层±壌水分气象要素的关系。     

半干旱区滴头流量对土壤水分变化影响的研究

缺水问题严重制约了我国北方干旱半干旱地区作物的产量,交替滴灌是一种有效的节水灌水方式,而不同的土壤质地与气候条件应选择不同的滴头流量。本文研究了干旱区不同的滴头流量下土壤水分再分布及土壤蒸发的变化规律,结果表明,地表湿润圈的大小直接影响到蒸发量的大小。滴头流量越大,地表的湿润半径越大,蒸发损失也越大。滴头流量的大小直接影响土壤水分在水平和垂直方向的动态。滴头流量不同,其蒸发损失也不同。     

高吸水性树脂对夏玉米土壤含水量及出苗率的影响

探讨了不同剂量高吸水性树脂对土壤水分蒸发、夏玉米(Zea mays L.)蒸腾蒸发土壤水分含量及夏玉米出苗率的影响。结果表明,0.25%以上剂量树脂处理土壤水分蒸腾蒸发损失量显著低于0(CK)和0.10%剂量树脂处理;各树脂处理土壤水分蒸发损失量呈现出0.10%剂量及CK0.25%剂量0.50%及以上剂量的趋势;各树脂处理夏玉米蒸腾耗水量没有显著差异;0.10%及0.25%剂量处理夏玉米出苗率显著高于其他处理。综合比较,0.25%剂量高吸水性树脂处理在一定情况下有利于改善土壤的水分状况和提高出苗率。     

秸杆和地膜覆盖下春玉米农田蒸散特征研究

采用微型蒸发器测定了秸杆和地膜覆盖方式下不同的灌水处理下春玉米的棵间蒸发量,进而分析了棵间蒸发量与降雨灌水的关系、棵间蒸发占蒸发蒸腾总量的比例.试验结果表明,棵间蒸发强度与土壤含水率以及蒸发腾总量与叶面积指数均呈现较好的线性函数关系.根据实测数据求得了作物系数和水分利用效率.     

藻类结皮对黄土高原地区土壤蒸发过程的影响

利用自制的微型蒸发器观测了山西偏关县藻类结皮覆盖土壤和无结皮土壤的蒸发过程,对土壤的蒸发强度、累积蒸发量等进行了对比分析。结果表明:藻类结皮对土壤蒸发过程有一定影响,但其影响机理不是简单的"促进"或"抑制",而是当土壤含水量较高时,藻类结皮覆盖土壤的蒸发能力明显高于无结皮土壤,当土壤逐渐变干时,结皮封闭了土壤表面,并将水分束缚在土壤中,有效降低了土壤蒸发能力。藻类结皮对雨后土壤蒸发的影响在不同阶段有所不同,降雨发生后的前期阶段,结皮覆盖土壤的蒸发量明显高于无结皮土壤,而后期阶段,结皮覆盖土壤的蒸发量低于无结皮土壤。     

长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发的时空变化

2019年4—9月,采用微型蒸渗仪测定长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发量;利用ETgage模拟蒸散仪监测林地局部蒸散量,对比分析长沙丘陵地区土壤蒸发量的时空变化,探讨土壤蒸发随气象因素和土壤含水量的变化关系。结果表明：长沙丘陵区油茶林土壤蒸发总量约为192.15 mm,日均为1.05 mm;不同空间位置上,阳面、绝对阴面、相对阴面的土壤蒸发量依次减少,平均值分别为1.14、0.98和0.94 mm/d;空气温度、地温、风速、太阳辐射强度、空气相对湿度对前期(4—5月)土壤蒸发量的影响依次减小,空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度、地温、风速对中期(6—7月)土壤蒸发量的影响依次减小,地温、太阳辐射强度、空气温度、风速、空气相对湿度对后期(8—9月)土壤蒸发量的影响依次减小;前期土壤蒸发量与土壤含水量的相关性较小,中期、后期土壤蒸发量与5 cm土层土壤含水量呈显著正相关,土壤蒸发前缘主要发生于0~5 cm土层;长沙丘陵区油茶林地局部蒸散量约为2.12 mm/d,局部油茶树蒸腾量约为1.11 mm/d,ETgage所测局部蒸散量与微型蒸渗仪测得的蒸发量变化趋势大体相同,且两者呈显著正相关。     

不同耕作方式下春小麦棵间土壤蒸发研究

采用微型棵间土壤蒸发皿,测定传统耕作(CK)、常规垄作沟灌(FRB)、固定道保护性耕作(PRB)和固定道平作(ZT)4种耕作模式下棵间土壤蒸发,研究棵间土壤蒸发量与蒸腾之间的关系,蒸发占蒸散的比例及其随叶面积指数(LAI)和表层土壤体积含水量的变化关系。结果表明:固定道耕作无论是平作还是垄作栽培,在拔节后期均比传统耕作和常规垄作沟灌能更好抑制土壤蒸发。与平作栽培相比,沟垄地形对垄床和垄沟棵间土壤蒸发均有促进作用,且垄沟棵间土壤蒸发要大于垄床。春小麦三叶期至拔节期,CK、ZT、FRB和PRB棵间土壤蒸发量占田间耗水量的比值分别为64.96%、53.16%、74.99%和51.99%。拔节后,各处理棵间土壤蒸发占时段耗水量的比值均降到45%以下。抽穗至灌浆初期,各处理棵间土壤蒸发占时段耗水量的比例在24.46%~31.07%。4种耕作模式相对棵间土壤蒸发强度均随表层土壤体积含水量增大而增加,随LAI的增加而显著减小,两者均呈良好的指数函数关系。     

覆膜开孔条件下盐渍土壤的潜水蒸发及水盐运移特性

为研究地下水浅埋区不同覆膜开孔率盐碱土的潜水蒸发和水盐运动情况,在室内进行了土柱蒸发模拟试验(地下水埋深50 cm)。结果表明,与不覆膜相比,覆膜可显著降低潜水蒸发强度、减少潜水累积蒸发量,同时也有效减少了盐分在土表的积累量。蒸发结束时,开孔率分别为3.24%、9.97%和20.27%的潜水累积蒸发量与裸土相比分别减少了79.87%、74.19%和77.93%,土层深度5 cm范围内土壤电导率分别降低了36.93%、34.41%和35.16%,即覆膜开孔率 的差异对盐分累积的影响小于对潜水蒸发的影响。三种处理中,9.97%开孔率的土表积盐量和潜水蒸发量均相对较大。随着蒸发历时的增加,不同处理土壤含水量剖面的变化相对较小,但潜水蒸发强度却有所降低,这与蒸发过程中盐壳形成后反过来又抑制了潜水蒸发有关。其次,覆膜阻滞不同盐离子表聚的效果不同,其中Cl^-表聚作用受开孔率影响较大,而Na⁺和SO₄^2-表聚作用受开孔率影响不大。     

氨挥发与土壤水分散失关系的研究

在封闭条件下 ,利用干燥剂不断吸收土壤水分 ,研究氨挥发与土壤水分散失的关系。结果表明 ,在有干燥剂时 ,氨累积挥发量 (Y)与时间 (t)关系符合 Elovich动力学方程 ,与土壤水分散失呈显著正相关。对不同含水量进行比较 ,散失 1g水分所引发的平均氨挥发量在土壤水分含量为 80 g/ kg时最高 (0 .0 6 0 6 m g/ g) ,水分散失引发氨挥发的极值时间出现在试验第 5天。     

耕层土壤含水量消长规律的分析

利用濉溪县耕层土壤含水量和同期观测的降水量、蒸发量资料,研究表明:耕层土壤含水量的消长与基期土壤含水量、期间降水量和蒸发量呈多元直线相关关系,其中耕层土壤含水量增加量主要取决于基期土壤含水量和降水量;土壤含水量减少量主要取决于蒸发量和基期土壤含水量。耕层土壤相对含水量在50%~65%,需降水或补充灌溉22.9~49.3 mm的水量。降水效力与基期土壤含水量、降水量呈多元指数曲线关系,蒸发效力与基期土壤含水量呈指数曲线关系。耕层土壤含水量的消退呈"快—缓慢—滞缓"的变化过程。使耕层相对含水量达到80%以上的一次降水(过程)过后,连续11.2~47.1 d无降水,耕层相对含水量尚可维持在60%以上。     

不同土壤水分下黑果枸杞生理特点分析

对盆栽的2a生黑果枸杞采用土壤人工控水方式进行干旱生理试验,通过叶片光合参数的变化规律,研究黑果枸杞对土壤干旱的相对适应性。结果表明:土壤含水量在5%时,对黑果枸杞叶片生理作用形成胁迫;在不同土壤水分条件下,黑果枸杞净光合速率、蒸腾速率的日变化均呈双峰曲线,水分利用效率的日变化因土壤含水量的不同表现出不同的线型;净光合速率、蒸腾速率和水分利用率与土壤含水量的相关系数r分别为0.949、0.917和0.904,土壤含水量与净光合速率随土壤水分变化的趋势为二次三项式,蒸腾速率和水分利用率随土壤水分变化的趋势为三次四项式;最适于光合作用、蒸腾作用和叶片水分利用的土壤含水量分别为17.2%、18.0%和17.6%;土壤水合补偿点为3.81%,从而证明黑果枸杞为较耐旱树种。     

基于MODIS的水文遥感信息提取——以东苕溪流域为例

分布式水文模型的发展对水文信息的范围和精度提出了更高的要求,用遥感信息获取水文要素成为重要手段.探讨使用ENVI软件对MODIS数据处理和计算的方法,并分析和讨论了此方法的优缺点.以东苕溪流域为应用实例,提取了下垫面蒸发量信息和计算土壤含水量,并用4个水文站的实测数据对遥感数据进行了验证.最后,结合土地利用情况分析两者在时间和空间上的变化.结果表明,东苕溪流域蒸散发量与实测数据符合度比较好,可以用来估算流域蒸散发量.东苕溪流域平均月蒸发量和地域分布年内变化大,土壤含水量在地域上呈东西向阶梯分布,随时间变化不大.