不同覆盖材料对幼龄胶园土壤温度的影响

研究比较5种不同覆盖物(薄膜覆盖,秸秆覆盖,1 cm、2 cm、3 cm生物材料覆盖)与裸地(CK)在每个季节3个不同土层深度(5、20、40 cm)的土壤温度。结果表明:5 cm土层(四个季节)以及20 cm土层(春季和夏季)的土壤温度,薄膜覆盖与裸地无明显差异,均明显高于秸秆覆盖,1 cm、2 cm和3 cm生物材料覆盖;40 cm(春季)、20 cm(秋季、冬季)和40 cm(秋季、冬季),5个处理的土壤温度与裸地无明显差异;40 cm(夏季),薄膜覆盖,1 cm、2 cm和3 cm生物材料覆盖,土壤温度与裸地无明显差异,均显著高于秸秆覆盖。     

秸秆覆盖对降雨人渗影响的试验研究

为研究作物秸秆覆盖对改善农田自然降水利用效果的作用。采用人工降雨的方法模拟小雨、中雨和大雨3种不同降雨强度，对雨后玉米、小麦秸秆覆盖地与裸地0～20cm土层土壤含水率分布情况进行了试验。结果表明：小雨后，由于秸秆覆盖阻滞入渗的作用，秸秆覆盖地0～5cm土层土壤含水率短时间内低于裸地．但降雨后24h玉米秸秆覆盖地已与裸地持平，以后逐渐高于裸地，降雨后52h小麦秸秆覆盖地已高于裸地，且裸地水分蒸发量高于秸秆覆盖地；中雨后，秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在土壤5～20cm土层；大雨后，秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在10～20cm土层。秸秆的吸水性会暂时阻滞雨水的入渗，但随着时间的延长，以及秸秆覆盖抑制水分蒸发的作用，秸秆覆盖地雨水入渗效果均高于裸地，秸秆覆盖在降雨小的情况下仍然有利于雨水的利用。     

黄土丘陵山地全年覆膜下土壤温度、水分运移规律研究

【目的】本文研究了全年覆膜条件下土壤温度和水分的运移规律。【方法】在陕北黄土丘陵山地设置白膜、黑膜覆盖,裸地定位试验,研究不同覆膜条件下土壤温度和水分的变化,连续2年观测。【结果】土壤温度在一天中的变化为抛物线,比气温变幅小并滞后于气温。白天最高温度为白膜,出现在16:00,夜间最高温度为黑膜,出现在8:00,裸地白天温度高于黑膜,夜间最低。土壤水分白膜最高,黑膜和裸地基本无差异。土壤水分0～150 cm土层内储水量2种膜覆盖为487.11、452.79 mm,裸地则减少75.69和41.37 mm。剖面土壤水分白膜黑膜裸地,其中,白膜和黑膜15 cm土层土壤含水率最高,分别为17.33%和15.96%。剖面温度表现为白膜15 cm以上土层最高,15 cm以下土层2种覆膜措施无显著差异。在植物生育期裸地表层温度受气温影响最大,最高温度达到53.5℃,高出白膜和黑膜覆盖5.3和7.2℃;而裸地表层土壤含水率最低,只有9.49%,显著低于覆膜处理。在冬季裸地表层温度最低,为-10.3℃,土壤含水率最低,只有3.15%,均低于同期覆膜处理。【结论】覆膜在夏季可以降低表层土壤温度,在冬季则能保水保温,抑制蒸发。     

不同积雪覆盖条件下土壤冻结状况及水分的迁移规律

对沈阳地区2003～2004年不同积雪厚度对潮棕壤土的冻结特征和冻融过程中的水热状况进行了研究.结果表明,当近地面气温在-5 ℃左右时,雪层厚度大于25 cm时,气象条件的变化对雪层热状况的影响极其微弱,积雪覆盖越厚,土壤温度受外界影响越小.在冻结过程中,积雪的存在,保持了地温,减缓了土壤冻结速度,增加了土壤水分向冷端的迁移量.裸地的表层未冻水迁移量明显小于有积雪覆盖的处理.在融化过程中,积聚在冻土层中的冰体从表层和下层冻结面双向融化,由于受到下部未融化的阻隔,表层融化土中的水分大量蒸发,下面的融化层中的土壤水向深层入渗,因此,在刚融化后裸土处理的含水率剖面呈现中加大、上下小的状况;但是有积雪覆盖的处理在近地表处由于融雪水的补给而增加.未冻水的含量受土壤温度、土壤质地、初始含水率、总含水率的影响;当土壤质地相近时主要受其他因素的影响.     

秸秆覆盖对降雨入渗影响的试验研究

为研究作物秸秆覆盖对改善农田自然降水利用效果的作用 ,采用人工降雨的方法模拟小雨、中雨和大雨 3种不同降雨强度 ,对雨后玉米、小麦秸秆覆盖地与裸地 0～ 2 0cm土层土壤含水率分布情况进行了试验。结果表明 :小雨后 ,由于秸秆覆盖阻滞入渗的作用 ,秸秆覆盖地 0～ 5cm土层土壤含水率短时间内低于裸地 ,但降雨后 2 4h玉米秸秆覆盖地已与裸地持平 ,以后逐渐高于裸地 ,降雨后 5 2h小麦秸秆覆盖地已高于裸地 ,且裸地水分蒸发量高于秸秆覆盖地 ;中雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在土壤 5～ 2 0cm土层 ;大雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在10～ 2 0cm土层。秸秆的吸水性会暂时阻滞雨水的入渗 ,但随着时间的延长 ,以及秸秆覆盖抑制水分蒸发的作用 ,秸秆覆盖地雨水入渗效果均高于裸地 ,秸秆覆盖在降雨小的情况下仍然有利于雨水的利用。     

不同土地利用类型土壤含水率与热导率相关性研究

[目的]研究自然条件下不同土地类型土壤含水率与热导率的相关性。[方法]选取露天状态下农耕地、裸地、草地、灌木地4种土地利用类型作为供试地块,在0~15 cm深度土层取样,通过烘干法测量土壤含水率,利用非稳态探针热脉冲技术测量土壤热导率。[结果]4种土地利用类型下,土壤含水率变化范围为12.79%~25.08%,土壤热导率的变化范围为0.481~1.291 W/(m·K);农耕地和裸地采样带相邻点间数据的波动性较大,灌木地和草地采样带相邻点间数据的连续性较好。[结论]农耕地、裸地、草地、灌木地4种土地利用类型中,自然状态下的土壤含水率与热导率表现为正相关性关系。     

季节性冻土区不同冻结状态对土壤水热变化特征研究

以南疆季节性冻土地区为研究背景,设置冻融期自然裸地土壤和温棚土壤两种处理,对比分析两处理下土壤水热的监测数据,结果发现：温棚具有保温作用能减少热量散失,季节性影响不明显,土壤水热空间分布变化小,表层土受蒸发作用以及土壤入渗影响水热较低。自然裸地中土壤水热迁移规律受冻融条件(土壤冻结状态、气温等)影响较大,土壤水热存在影响与制约关系。冻结前浅层水热较小随土深递增且变幅明显,深层土对太阳辐射影响明显滞后,水热波动小易保持温度且相对较高。冻结期水热均值为最低值,土壤水分高值区整体向下移动15cm左右,冻土层水分蒸发小可积蓄水量,土壤冻结锋面随地表负温的降低向下迁移,同时水分带动下层土壤盐分向冻结层迁移。消融期土壤温度随土深减小,土壤表层水分下渗同时受蒸发作用大量散失仅为8.2%,水分高值区集中于30～70 cm且为冻融期最大。土壤含水率的增加抑制了土壤温度的提升,土壤冻结速率慢时间长,融化速率快融化时间短。该文可为季节性冻土地区土壤冻融规律及春季保墒提供的理论依据。     

不同覆盖材料对幼龄橡胶树生长及其土壤性状的影响

为筛选出适合幼龄橡胶园覆盖的材料,以裸地为对照,采用生物材料(厚度分别为3 cm、2 cm、1 cm)、秸秆和薄膜进行2年覆盖,测定土壤温度、水分、养分及橡胶树的株高和茎粗生长量.结果表明:薄膜覆盖与裸地的土壤温度无显著差异,生物材料覆盖和秸秆覆盖在土层5 cm、20 cm处土壤温度显著低于裸地对照;各处理间含水量差异不明显,其中以1 cm生物材料覆盖最好;秸秆覆盖的土壤各养分含量相对较高;秸秆覆盖和1 cm生物材料覆盖橡胶树的株高和茎粗增加量较大,薄膜覆盖的增加量相对较少.秸秆可在幼龄橡胶园中大力推广应用,1 cm生物材料可作为新型覆盖替代物逐步推广,薄膜覆盖不宜推广使用.     

不同覆盖材料对幼龄橡树生长及其土壤性状的影响

为筛选出适合幼龄橡胶园覆盖的材料,以裸地为对照,采用生物材料(厚度分别为3cm、2cm、1cm)、秸秆和薄膜进行2年覆盖,测定土壤温度、水分、养分及橡胶树的株高和茎粗生长量。结果表明:薄膜覆盖与裸地的土壤温度无显著差异,生物材料覆盖和秸秆覆盖在土层5cm、20cm处土壤温度显著低于裸地对照;各处理间含水量差异不明显,其中以1cm生物材料覆盖最好;秸秆覆盖的土壤各养分含量相对较高;秸秆覆盖和1cm生物材料覆盖橡胶树的株高和茎粗增加量较大,薄膜覆盖的增加量相对较少。秸秆可在幼龄橡胶园中大力推广应用,1cm生物材料可作为新型覆盖替代物逐步推广,薄膜覆盖不宜推广使用。     

滴灌棉田粉砂壤土的水分特征曲线试验研究

为探究滴灌棉田粉砂壤土土层深度对土壤水分特征曲线的影响,采用张力计法对0~20cm,20~40cm,40~60cm深度土层土壤水分特征曲线测定并分析,选用van Genuchten模型进行拟合。结果表明,随着土层深度的增加,土壤体积含水率随土壤水吸力的变幅降低,变化最快的土层为0~20cm,20~40cm;在同一吸力下,土壤容重越大的土层,相应含水率越大,各土层含水率大小表现为:0~20cm20~40cm40~60cm;不同土层吸湿曲线与脱湿曲线不相同,有滞后现象存在。试验区各土层吸湿与脱湿土壤水分特征曲线均与van Genuchten模型拟合较好,其中40~60cm土层拟合最优,拟合相关系数0.8600~0.9949,实测值与模拟值均方根误差均小于0.01。     

地膜覆盖对旱地春小麦土壤温度的影响

在西北半干旱雨养农业区,研究了春季覆膜和秋季覆膜2种模式下,春小麦全膜覆土穴播、全膜穴播及膜侧沟播对土壤温度的影响.结果表明:覆膜具有普遍增温效应,0～25cm土层全生育期平均地温覆膜处理较露地对照(CK)高0.77℃.覆膜增温效果在3种种植方式间以全膜穴播模式最高,全膜穴播覆土模式次之,膜侧沟播模式最小;春、秋覆膜对土壤地温影响差异不大;覆膜增温效果表现为:土壤下层>上层,早晨>傍晚>中午.     

自然覆雪对5个不同秋眠级紫花苜蓿越冬率及抗寒性的影响

【目的】研究田间有无覆雪对不同秋眠级紫花苜蓿抗寒性能及越冬率的影响。【方法】选择秋眠型(1、3级)、半秋眠型(5级)及非秋眠型(7、9级)紫花苜蓿,从秋季至翌年春季无积雪和自然降雪条件下,分析苜蓿根系可溶性糖(WSC)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)含量以及越冬率。【结果】无积雪覆盖下,苜蓿根冠处平均温度最低达-20.74℃,土壤表层20 cm在-5~-10℃波动;覆雪下,苜蓿根冠处最低温度为-7.89℃,土壤表层20 cm处温度在大部分时间保持在-3℃以上,覆雪能提高苜蓿根冠及地表温度。无积雪覆盖下,半秋眠型以及非秋眠型苜蓿越冬率显著低于秋眠型苜蓿(P<0.05),随着自然降雪,各秋眠级苜蓿越冬率较无覆雪显著提高(P<0.05),半秋眠型以及非秋眠型(7级)苜蓿越冬率升高至85%以上,覆雪能显著提高高秋眠级苜蓿的越冬率(P<0.05)。根系保护物质含量随气温的降低而升高,且在冬季保持较高的水平,覆雪下各秋眠级苜蓿根系WSC、SP、Pro、SOD和POD含量高于无覆雪,MDA含量低于无覆雪条件,积雪能显著提高各秋眠级苜蓿的抗寒性(P<0.05)。【结论】覆雪能显著提高高秋眠级苜蓿的抗寒性及越冬率,适宜在石河子地区种植的苜蓿为肇东和中苜2号(1、3级)。     

黄土高原不同土地利用方式对土壤养分与酶活性的影响

为了研究吴旗县不同土地利用方式对土壤养分以及酶活性的影响,对农耕地、天然草地、人工草地、灌木林地和乔木林地5种土地利用方式的土壤进行了调查、样品测定和分析。结果表明,天然草地和乔木林地0~20cm表层土壤有机质增长率均较大,为36.11%和32.96%,二者碱解氮含量也较高,分别为66.88和69.37 mg/kg;乔木林地和灌木林地0~20 cm表层土壤有效磷含量均高于天然草地和人工草地,乔木林地速效钾含量最高。乔木林地0~20 cm土层土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶3种水解酶活性均高于其他4种土地利用方式,0~20 cm土层土壤酶活性均高于20~40 cm土层,表明人工种植乔木林可以使土壤水解酶活性增强,尤其表现在表层土壤。总之,乔木林对土壤有机质和养分、酶活性的增强效应最为明显。     

保护性耕作对黑钙土水分及温度的影响

以黑龙江省兰西县黑钙土为研究对象,在常规、免耕、秸秆覆盖3种耕作处理下,研究了玉米田不同深度下土壤水分及温度的动态变化.结果表明,保护性耕作可以增加土壤水分,以20 cm土层内效果明显.3种耕作处理的土壤含水量差异不大,秸秆覆盖处理增加水分的效果最好,秸秆覆盖处理的土壤含水量略高于免耕处理,保护性耕作对增加20 cm以...     

侵蚀红壤植被恢复过程中土壤呼吸与土壤性质的关系

土壤性质是影响土壤呼吸的重要因素。研究了植被恢复对红壤侵蚀裸地土壤呼吸的影响,并探讨了土壤呼吸速率与土壤性质的关系。红壤侵蚀裸地土壤呼吸年平均速率仅0.43μmo.lm-.2s-1,恢复为百喜草地、板栗园和马尾松林后土壤呼吸速率增加了3.3-6.1倍,但仍显著低于次生林的土壤呼吸速率。土壤呼吸速率与土壤表层0-20 cm内有机C、全N、有效性N、C/N均有显著的正相关关系,但除C/N外,其相关性均随取样深度增加而下降。而土壤呼吸速率与土壤全P、有效P、全K、速效K没有显著相关关系,与土壤容重和土壤表层团聚体破坏率则呈显著负相关。因此,在红壤严重侵蚀地恢复过程中,土壤性质的恢复尤其是C、N和表层土壤结构是决定土壤呼吸速率大小的重要因素。     

积雪特性参数分析及雪深模型建立

通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。     

秸秆和植被覆盖对江苏滨海盐土土壤盐分变化的影响

研究秸秆覆盖和植被（田菁）覆盖条件下滨海盐土土壤水盐的动态变化规律,为沿海滩涂盐碱地脱盐改良提供依据。本研究以含盐量6.98 g·kg^-1的滨海盐土为研究对象,设置秸秆覆盖和种植田菁2种覆盖处理,以裸地为对照,研究不同覆盖处理对滨海盐土土壤含水量和土壤盐分动态变化的影响。结果表明：秸秆覆盖下的土壤含水量（27.58%）显著高于田菁覆盖（26.70%）和裸地（26.61%）,后两者差异未达显著水平。处理1年后0~20、20~40 cm土层的秸秆覆盖、田菁覆盖和裸地不同处理间土壤含盐量的差异均达显著或极显著水平;秸秆覆盖处理的脱盐率为田菁覆盖处理的2倍。回归分析表明裸地和田菁覆盖下土壤盐分含量与累积降雨量的关系可用二次多项式拟合,田菁覆盖下的淋洗方程（EC_a/EC_i与D_w/D_s间的关系）可用三次多项式拟合;而秸秆覆盖条件下土壤盐分含量与累积降雨量的关系、淋洗方程均表现为指数函数关系y=ae^bx（P<0.01）。秸秆覆盖条件下滨海滩涂0~40 cm土层脱盐80%需要386.8 mm的累积降雨量。结果表明秸秆和植被覆盖技术在江苏滨海盐土可获得较好的脱盐效果,具有较好的应用前景。     

南方红壤丘陵区不同植被类型土壤不同土层水分对降水的响应

以江西省泰和县老虎山小流域为研究对象,使用ECH_2O土壤含水率监测系统,对该区域百喜草(Paspalum notatumn)地、马尾松(Pinus massoniana)林地不同土层土壤含水率进行了定位监测,以裸地作为对照,分析红壤丘陵区百喜草地、马尾松林地各土层土壤水分对不同强度降水的响应。结果表明:(1)降雨后,不同土层深度土壤含水率的变化趋势相同且同一植被各土层土壤含水率从大到小依次为:5、15、30、60 cm土层。(2)同一土层,百喜草土壤含水率增长最快,其次为马尾松,最后为裸地。其中小雨时,,其他土层土壤含水率均有增加(百喜草增加2.42%~3.81%,马尾松增加1.94%~3.10%,裸地增加1.30%~2.34%),60 cm土层无响应;中雨时,百喜草土壤含水率增加1.73%~3.89%,马尾松增加1.56%~3.45%,裸地增加1.41%~2.98%;大雨时,百喜草土壤含水率增加2.94%~8.81%,马尾松土壤含水率增加2.51%~8.10%,裸地土壤含水率增加2.44%~7.67%。(3)土壤含水率主要受降水影响,降雨强度越大,土壤含水率增长速率越快。降雨强度为4.43 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率为(0.42%~0.57%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(1.91%~2.16%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(1.74%~1.98%)/h,60 cm土层无响应;降雨强度为12.74 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率(4.41%~4.89%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(4.98%~5.41%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(2.33%~3.06%)/h,60 cm土层土壤含水率增长速率为(0.34%~0.52%)/h;降雨强度为22.49 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率为(5.38%~5.83%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(5.60%~6.02%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(3.26%~3.61%)/h,60 cm土层土壤含水率增长速率为(1.05%~1.27%)/h。(4)在同一降水类型条件下,百喜草地土壤退水时间最长,其次为马尾松林地,最后为裸地。     

流域植被对水量平衡影响的模拟研究

采用简化的简单生物圈模型（Simplified Simple Biosphere Model,SSiB）与TOPMODEL的耦合模型SSiB／TOPMODEL,进行5种植被类型覆盖下梭磨河流域水量平衡敏感性试验,并在此基础上分析流域植被对流域水量平衡的影响。结果表明,植被覆盖增加了冠层蒸腾和截留蒸发而使土壤蒸发减小。蒸发分量中这2个相反变化的净效应决定了植被的水文效应是增加流域的径流还是减小径流。对于模拟的5种植被类型与裸地相比,流域蒸发均有所减小,而流域径流均有所增加。当流域为草地覆盖时,流域总蒸发最大,为1．2205mm／d,而总径流深最小,为0．6587mm／d;当流域为落叶针叶林覆盖时,流域总蒸发最小,为1．0250mm／d,而总径流深最大,为0．8544mm／d：当流域为常绿针叶林覆盖时,蒸腾和冠层截留蒸发最大,分别为0．383和0．489mm／d。而土壤蒸发,草地覆盖时最大为0．799mm／d,常绿针叶林覆盖时最小为0．243mm／d。