生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤水分的影响

为进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内结皮对土壤水分的影响,研究了结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示:1)两种结皮均对土壤水分入渗具有抑制作用,移除两种结皮后,土壤水分初渗速率、稳渗速率以及累积入渗量均显著增大(P < 0.05);2)结皮对土壤蒸发的影响与结皮类型及蒸发阶段有关,地衣结皮对整个蒸发过程中日蒸发量及蒸发总量无显著影响(P>0.05),而苔藓结皮对土壤日蒸发量的影响在模拟蒸发前期表现为抑制(第1~5天),后期表现为促进(第6~15天),但对总蒸发量的影响不显著(P>0.05);3)总体来看,地衣结皮覆盖区0~40cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓样地规律则相反。从不同土层来看,相比于移除结皮,地衣结皮覆盖区40cm深度以上各层土壤含水量均较高,苔藓结皮覆盖区土壤含水量在5和10cm深度较高,20和40cm较低。研究结果表明,地衣结皮提高了油蒿群落土壤水分有效性,应对其进行保护;苔藓结皮降低了油蒿种群土壤水分有效性,却提高了浅根系草本土壤水分有效性,这是驱动油蒿群落演替的重要因素之一。研究在为毛乌素沙地油蒿群落提供水分管理依据的同时,也从土壤水分方面为该群落的演替提供一定解释。      

生物结皮层覆盖对风沙土水分蒸发特征的影响

生物结皮作为流动沙丘固定的明显标志,潜在性地影响着风沙土水文的变化特征.本文研究结果表明:生物结皮覆盖直接影响着水分的再分配过程;不同类型生物结皮对土壤自然含水状况和降水再分配的影响不同.生物结皮覆盖对0cm-5cm土层的土壤自然含水量具有一定的保护作用.同时,研究表明,随着土层深度的增加,3种覆盖状态下,土壤自然含水量则朝着不同的趋势发展.沙土表层不同覆盖方式和降水条件不同时,生物结皮层覆盖均不能有效的阻止水分的蒸发过程,并因生物结皮类型的差异,表现出不同的变化趋势.     

藻类结皮对黄土高原丘陵沟壑区土壤物理性状的影响

通过野外采样和室内分析的方法,研究了山西偏关县不同厚度藻类结皮对土壤物理性状的影响.结果表明:藻类结皮直接影响土壤的物理结构,结皮形成后的土壤物理性质均优于无结皮(土壤).随着结皮厚度的增加,土壤紧实度降低,容重下降,含水量上升,孔隙度增大,且3～7 mm厚的藻类结皮对土壤客重、含水量和孔隙度的影响最大.     

不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响

[目的]为了探求宁夏中部干旱地区最适宜的硒砂瓜覆砂厚度.[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,研究了不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响.[结果]砾石覆盖处理的土壤日蒸发量的大小顺序为CK＞H1(5 cm)＞H2(8cm)＞H3(10cm)＞H4(15 cm).同时,随着试验天数的增加,H3(10 cm)和H4(15 cm)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小.土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的增加呈现幂函数减少的变化趋势,拟合曲线的决定系数达到0.925 5.[结论]随着砂石覆盖厚度的增加,土壤日蒸发量逐渐减少,土壤含水量逐渐增加.覆盖可以有效减小蒸发,且覆盖厚度越厚,对蒸发的抑制效果越明显.在实施砾石覆盖处理时,应该适量增加覆盖厚度,阻止大量水分因蒸发而造成的水分损失.当砾石覆盖厚度达10 cm以上时,砾石抑制蒸发的效果差别不大,因此10 cm的砾石覆盖厚度最适宜当地区域的自然条件.幂函数方程Y=atb可以用来模拟土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的变化.     

不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响（英文）

[目的]为了探求宁夏中部干旱地区最适宜的硒砂瓜覆砂厚度。[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,研究了不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响。[结果]砾石覆盖处理的土壤日蒸发量的大小顺序为CKH1(5 cm)H2(8cm)H3(10 cm)H4(15 cm)。同时,随着试验天数的增加,H3(10 cm)和H4(15 cm)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小。土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的增加呈现幂函数减少的变化趋势,拟合曲线的决定系数达到0.925 5。[结论]随着砂石覆盖厚度的增加,土壤日蒸发量逐渐减少,土壤含水量逐渐增加。覆盖可以有效减小蒸发,且覆盖厚度越厚,对蒸发的抑制效果越明显。在实施砾石覆盖处理时,应该适量增加覆盖厚度,阻止大量水分因蒸发而造成的水分损失。当砾石覆盖厚度达10 cm以上时,砾石抑制蒸发的效果差别不大,因此10 cm的砾石覆盖厚度最适宜当地区域的自然条件。幂函数方程Y=atb可以用来模拟土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的变化。     

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。     

局部覆盖条件下干旱过程对土壤水分蒸发的影响

采用旱棚人工控水、蒸发桶称重法,对地膜、渗水膜、干草、塑料泡膜4种地面覆盖材料在50%覆盖度下的土壤水分蒸发性能及保墒能力进行了研究。结果表明,4种透水或不透水覆盖材料均能有效减少土壤水分蒸发,其中蒸发抑制作用最强的为地膜,其次为渗水膜,塑料泡膜作用最小;在为期5个月的试验期间,地膜、渗水膜、干草、塑料泡膜覆盖可减少土壤蒸发量分别为23.04,10.89,10.03和5.68mm。试验还发现,覆盖材料对土壤蒸发的抑制能力与土壤干旱过程密切相关,低含水率持续干旱阶段土壤蒸发速率随蒸发历时延长而减小;高含水率干湿交替及持续干旱阶段则相反。局部覆盖能显著提高覆盖区与相邻非覆盖区的平均土壤含水率,延长适宜植物生长的土壤水分的持续期,减轻持续干旱对造林成活和幼林生长的威胁。     

黄土区封禁流域生物结皮对土壤微生物量的影响

【目的】研究陕北黄土区封禁小流域中不同类型生物结皮对土壤微生物量碳和氮含量的影响,为该地区植被恢复和生态重建提供参考。【方法】选取陕北黄土区吴起县合沟流域为研究区,以藻类地衣苔藓结皮、藻类地衣结皮、藻类苔藓结皮和物理结皮(对照)为研究对象,分析不同生物结皮类型对结皮层及其以下土层(2~5cm和5~10cm)土壤微生物量碳和氮含量的影响。【结果】与物理结皮相比,3种生物结皮均能显著提高结皮层的土壤微生物量碳和氮含量(P0.05),改善效果的大小顺序为藻类地衣苔藓结皮藻类苔藓结皮藻类地衣结皮物理结皮。生物结皮对结皮层以下土层土壤微生物量碳、氮含量的影响随土壤深度的加深而减小,其改良效果为藻类地衣苔藓结皮最好,藻类地衣结皮和藻类苔藓结皮次之。生物结皮的不同发育阶段与土壤微生物量碳和氮含量呈极显著正相关关系(P0.01)。【结论】生物结皮的形成与发育能显著改善结皮层及其以下土层土壤微生物量碳和氮含量,提高表层土壤的生物活性。     

黄土地表藻类结皮分布影响因素研究

以仅见于黄土高原半干旱区局部地段的黄土藻类群落为对象,分别从植被类型、坡向、坡度、地貌部位、干扰程度等方面对其分布规律进行系统地研究。通过调查,测定了藻类结皮在不同立地条件下的结皮厚度、植被分布、结皮盖度等指标。结果表明:①不同植被类型对藻类结皮盖度和厚度的影响呈现出不同的规律性。植被类型不同,藻类结皮盖度不同,荒坡>樟子松林>油松林。但结皮厚度表现出相反的特点,即油松林>樟子松林>荒坡地。②坡向对藻类结皮分布有明显影响。阴坡藻类结皮盖度和厚度均大于阳坡。③坡度对藻类结皮分布的影响是在多种因素的共同作用下形成的,不同坡度对藻类结皮盖度的影响差异不显著;但影响结皮厚度,即平缓坡>缓坡>陡坡>极陡坡。④地貌部位对藻类结皮分布有明显影响,在林地里,结皮盖度表现为坡上部>坡中部>坡下部。结皮厚度无显著差异。⑤干扰程度对藻类结皮分布具有明显影响,干扰程度弱,藻类结皮盖度和厚度均大,反之则小。     

不同颜色砾石覆盖对土壤蒸发的影响

[目的]研究宁夏中部干旱区最适宜的硒砂瓜覆砂颜色。[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砾石为试材,研究不同颜色砾石覆盖对土壤蒸发的影响。[结果]不同颜色砾石覆盖处理的土壤日蒸发量由大到小依次为CK、C3(紫色)、C1(白色)、C2(青色)。同时,随着试验天数的增加,C1(白色)和C2(青色)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小。不同颜色砾石覆盖下,累积蒸发量随蒸发时间呈幂函数增加的变化趋势,拟合曲线的相关系数均大于0.940 0。[结论]砾石覆盖可以有效减少蒸发,且浅色砾石对土壤水分蒸发的抑制效果比深色砾石更明显,其中紫色砾石覆盖的累积蒸发量最大,其次是白色砾石,青色砾石最小,而青色和白色砾石覆盖的土壤日蒸发量差别较小,累积蒸发量随蒸发时间呈幂函数增加。     

马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

【目的】研究施加马铃薯生物炭对宁南山区土壤水分运移和氮素的影响。【方法】采用室内土柱模拟试验,研究不同马铃薯生物炭添加量(0、1%、2%、3%、5%、6%)对宁南山区典型土壤(山地草甸土、黑垆土)水分入渗、蒸发特性及硝态氮淋溶的影响规律及差异。【结果】山地草甸土的入渗湿润峰进程和累积入渗量随生物炭添加量的增加逐渐降低,黑垆土呈现先增加后递减的趋势;Philip入渗模型适合山地草甸土的水分入渗过程,Kostiakov模型适合黑垆土的水分入渗过程;生物炭显著降低了2种土壤的累积蒸发量,土壤蒸发量和蒸发时间复合幂函数关系;2种土壤硝态氮(NO^-₃-N)淋溶损失质量减少幅度均随着生物炭添加量增加呈现先增加再减小后加强的趋势,且均在1%添加量时减幅最小,6%时减幅最大。【结论】施加马铃薯生物炭能提高宁南山区土壤持水能力,减小土壤硝态氮损失。     

土壤改良剂扩蓄增容效果研究

以高分子材料聚丙烯酰胺(PAM)、秸秆纤维素为试材,系统分析了土壤改良剂扩蓄增容效果。研究结果显示,土壤中施入聚丙烯酰胺对土壤水分蒸发具有明显的抑制作用,一般在施入土壤3 d内就可表现出明显效果;纯秸秆粉碎料和土壤抑蒸剂按一定比例混合施入土壤,在施入土壤6 d后会具有抑制土壤水分蒸发的明显效果,其效果显著高于2种成分的单独施用。     

梭梭林下土壤结皮发育对降水入渗动态的影响

研究梭梭林下土壤结皮发育对降水入渗、土壤水分动态的影响，旨在掌握梭梭林地管理和促进林下植被发育的关键技术。结果表明:1）土壤结皮发育对各层土壤含水率的变化具有显著影响（P<0.05），0~0.5 cm土层土壤含水率的变化随土壤结皮发育逐渐增大，而其余土层逐渐减小。随土壤深度增加，无结皮沙地（NSC）和物理结皮沙地(PSC)土壤含水率先增加后减小，生物结皮沙地(BSC)逐渐减小。2）土壤结皮发育对林下土壤水分动态产生显著影响（P<0.05），随着土壤结皮的发育，0~0.5 cm土层土壤水分波动幅度逐渐增强，而其余土层则逐渐减弱，表现为NSC>PSC>BSC。NSC和PSC样地水分波动频度较大，BSC样地没有明显的波动。3）高强度降水下(区间降水39 mm)，三者降水的入渗强度和入渗深度较大，而中（区间降水19 mm）、轻（区间降水8 mm）强度降水下，NSC和PSC样地产生轻微的浅层入渗，BSC样地保持在稳定的水平，表现为NSC>PSC>BSC，可知梭梭林下土壤结皮发育对降水的截留作用逐渐增强，限制了降水的入渗，但在稳定深层土壤水分和限制深层土壤蒸发方面具有积极的作用。     

土壤水分蒸发与吹风的关系

通过室内模拟试验,建立了不同吹风时间及吹风强度下的土壤水分蒸发动力学模型,在此模型中,土壤水分蒸发量W与时间对数(1nt)呈直线正相关.吹风时间和吹风强度对土壤水分初始蒸发量影响较大,随着时间推移,影响强度减小.同时对不同水分条件下吹风强度与土壤水分蒸发关系的研究表明,当初始含水量较高时,吹风强度越大,水分损失量越大;反之,水分损失量越小.     

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。     

新型保墒材料对黄绵土水分运移的作用机制研究

通过人工控水、自然蒸发试验,对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究.结果表明,吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性.吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善,并与用量和干旱过程密切相关.混剂土土壤容重略有增大,但最大持水量、总孔隙度并未减小,反而增大,同时,最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大.混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段,且与用量成正相关.渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用     

衰败梭梭林下土壤结皮发育过程中水分补给对黄花补血草种子萌发的影响

通过模拟3种土壤结皮和人工控制4种供水量,研究衰败梭梭林下土壤结皮发育过程中水分补给对黄花补血草种子萌发的影响。结果表明:1）同一供水量不同结皮条件下,土壤含水量基本表现为:风沙土>生物结皮>物理结皮。2）不同处理下黄花补血草均在播种第5天开始出苗,物理结皮供水15 mm（B2-4）时出苗最迅速,风沙土供水5 mm(B1-2) 时出苗最缓慢。随着供水量的减小,同一结皮下的出苗进程逐渐缓慢并且其出苗率逐渐降低。3）3～10 mm供水时,黄花补血草出苗率表现为:生物结皮>物理结皮>风沙土。同一结皮下,供水15 mm时的出苗率均最高,除物理结皮供水15 mm外,其他样地出苗率高的幼苗死亡率也较高;4）同一供水条件下,出苗速率基本均表现为:生物结皮>物理结皮>风沙土。同一结皮不同灌水量下,15 mm灌水量时的出苗速率均最高。同一结皮不同供水量下,黄花补血草死亡速率随供水量的增加呈下降趋势。由此可见,风沙土对水分的保持效果最好,生物结皮保水效果高于物理结皮,结皮与水分相互作用影响种子萌发。     

麦棉套作方式下小麦棵间蒸发量研究

测定了不同麦棉套作方式下的小麦棵间蒸发量,分析了麦棉套作小麦棵间蒸发日变化规律,研究了不同生育阶段的棵间蒸发量与耗水量,并建立了麦棉套作小麦棵间蒸发与单作小麦棵间蒸发比值与叶面积指数和株高的复合函数关系.     

永定河沿河沙地杨树人工林林下土壤蒸发研究

【目的】探讨沙地杨树人工林林下土壤蒸发的变化特征及规律。【方法】以永定河沿河沙地杨树人工林为研究对象,通过称重法测定其林下土壤蒸发量,同时应用主成分法和回归分析法分析各环境因子对土壤蒸发的影响。【结果】2010-2011年生长季内土壤蒸发量分别为155.4mm和209.8mm,分别占同期降雨量的42.4%和41.5%。影响土壤蒸发的主要因子为土壤水分、土壤温度、大气因子,当土壤水分条件较差时,土壤蒸发与土壤温度和大气因子之间的关系不显著。【结论】沙地杨树人工林林下土壤蒸发作用较强,并且主要受到土壤水分的限制,同时大气因子和土壤温度对其也有不同程度的影响。