陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性研究

对陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性进行研究,结果表明,①臭柏灌丛内外,有81.48%的土样含水率集中在2%~4%;土壤含水率的垂直分布规律为：在0~100 cm土层内,土壤含水率随土层深度的增加而逐渐降低。②臭柏灌丛内外土壤含水率的变异系数为37%,在不同土层中,土壤含水率的变异系数不同。在40~60 cm土层内,土壤水分变异系数最大,说明在该层土壤水分异质性程度最高。③陕北沙区臭柏灌丛地、油蒿覆盖地和裸地中,土壤水分的分布规律不同,其中油蒿覆盖地土壤含水率最低。陕北沙区臭柏灌丛地的土壤含水率变化规律可能与陕北沙区特有的地貌结构和气候条件有关。     

毛乌素沙地几种植物蒸腾速率的季节变化特征

本文采用快速称重法对毛乌素沙地的臭柏、樟子松、油蒿、沙柳蒸腾作用日进程的季节变化进行了测定，并同时测定了小枝含水量及气温、土壤含水率等因子。结果表明：不同植物种其蒸腾速率特征因季节变化存在明显差异；蒸腾速率与气温密切相关。四种植物的蒸腾速率，油蒿最高，臭柏最低。     

不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响

【目的】揭示不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响,为该区域改进果园土壤水分管理措施提供理论依据。【方法】通过田间小区定位观测,对比分析秸秆覆盖、地膜覆盖、生草覆盖及裸地处理果园土壤孔隙度、土壤贮水库容及土壤贮水量等性状。【结果】秸秆覆盖明显提高了土壤孔隙度、土壤贮水库容及贮水量。覆盖3年后,各处理0—60cm土层平均土壤孔隙度大小为秸秆覆盖生草覆盖裸地地膜覆盖,地膜覆盖降低了土壤孔隙度;在0—60cm土层,秸秆覆盖处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.18、0.84、1.34mm及2.52、1.15、1.36mm,生草处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.01、0.69、1.34mm及2.32、1.00、1.34mm;秸秆覆盖明显提高了5月份、10月份1m土层内土壤贮水量,5月份秸秆覆盖处理1m土层内土壤贮水量较裸地高48.85mm,10月份高47.36mm,生草处理在5月份土壤贮水量最低,较裸地低31.71mm,而在10月份与裸地贮水量相当。【结论】在渭北旱作苹果园采用秸秆覆盖能起到较好的土壤保蓄水作用,土壤贮水量增加明显。     

毛乌素沙地不同植被类型的土壤颗粒分形与土壤碳氮变化特征

为了探讨不同植被类型的土壤碳氮特征,测定了毛乌素沙地不同植被群落土壤0~10、10~20和20~60 cm土层土壤有机质、全氮及土壤颗粒组成的动态变化,并分析了土壤颗粒组成中沙粒、极细沙和黏粉粒质量分数变化与土壤有机质和全氮质量分数间的关系。结果表明,固沙植被的建植显著提高土壤有机质和全氮质量分数,而不同植被类型对土壤有机质和全氮质量分数的影响差异主要发生在土壤表层(0~10 cm),深层差异不显著。而同一植被类型土壤有机质和全氮质量分数随土层加深呈下降趋势,表现出垂直方向的变异。其中樟子松样地对表层土壤有机质和全氮质量分数含量影响最大,具有明显表聚性,随土层加深土壤有机质和全氮质量分数含量下降最为显著,而沙柳+油蒿+杨柴样地和沙地柏+油蒿样地土壤有机质、全氮质量分数随土层加深无显著变化。固沙植被的建植显著提高土壤黏粉粒(0.05 mm)和极细沙(0.05~0.10 mm)质量分数,而显著降低了沙粒质量分数(0.1~1.0 mm),不同植被类型样地各层土壤极细沙和黏粉粒质量分数由大到小依次为樟子松样地、沙地柏油蒿样地、沙柳油蒿杨柴样地,而沙粒质量分数与之相反。同一植被类型样地,随土层加深沙粒平均质量分数均呈增加趋势,极细沙和黏粉粒质量分数则呈降低趋势。土壤颗粒组成与土壤有机质、全氮质量分数间相关性表明,土壤中黏粉粒和极细沙粒质量分数分别与土壤有机质和全氮质量分数呈显著正相关,而沙粒质量分数却与土壤有机质和全氮质量分数呈显著负相关(p0.01)。     

渭北旱原夏闲期麦田不同耕作措施的土壤贮水效应

【目的】研究免耕、深松和翻耕麦田夏闲期土壤贮水能力,揭示3种耕作方式麦田土壤蓄水保墒能力产生差异的机理。【方法】选取渭北旱原中等产量水平的旱作麦田,于2007和2008年麦田夏闲期,研究免耕、深松和翻耕3种耕作方式下,麦田0~300 cm土层土壤贮水量和降雨后土壤水分的时空变化特征。【结果】2007和2008年夏闲前后,免耕、深松处理0~300 cm土层土壤含水量较翻耕处理分别提高47.2%,55.6%和38.9%,22.2%,均达到显著水平(P<0.05),并且3种耕作方式土壤贮水量的差异主要体现在160或140 cm以上土层;免耕和深松土壤贮水效果总体优于翻耕处理,但免耕和深松处理在2007和2008年的土壤贮水效果有一定差异,前者深松优于免耕,差异不显著,而后者免耕显著优于深松;夏闲期<10 mm降雨后3,7和13 d,免耕和深松土壤0~100 cm土层含水量均高于翻耕农田,而免耕和深松土壤水分的差异主要出现在降雨后7 d;10~30 mm降雨后7 d,免耕和深松土壤0~200 cm土层含水量明显高于翻耕土壤,但在降雨后1和3 d无显著差异。【结论】夏闲期免耕和深松耕作方式较翻耕方式显著提高了土壤的贮水能力,其机理主要在于免耕和深松耕作方式增强了降雨后土壤的蓄水保墒能力。     

绿洲灌区固定道垄作对春小麦土壤水分

研究了固定道垄作条件下,春小麦的土壤水分动态变化.结果表明:不同栽培措施下,0～120 cm土层土壤贮水量的变异系数随着土层的加深而减小,其中剧变层(0～30 cm)的土壤贮水量因受降水和灌溉的影响变化剧烈;小麦拔节期固定道垄作0～60 cm土壤贮水量高于其它处理5 mm左右;抽穗到灌浆期,土壤贮水量下降幅度最大,表现出良好的供水性,可节水200 mm左右,水分利用效率较传统提高31.66 %.     

绿洲灌区固定道垄作对春小麦土壤水分变化动态的影响

研究了固定道垄作条件下,春小麦的土壤水分动态变化.结果表明:不同栽培措施下,0~120 cm土层土壤贮水量的变异系数随着土层的加深而减小,其中剧变层(0~30 cm)的土壤贮水量因受降水和灌溉的影响变化剧烈;小麦拔节期固定道垄作0~60 cm土壤贮水量高于其它处理5 mm左右;抽穗到灌浆期,土壤贮水量下降幅度最大,表现出良好的供水性,可节水200 mm左右,水分利用效率较传统提高31.66%.     

半干旱区地膜垄沟集雨系统土壤水分特征的初步研究

阴山北麓地区常年干旱,天然降雨稀少,农作物生长受到限制,所以对有限降雨的高效利用意义重大。构建地膜垄沟集雨系统,人工降雨后,测定不同降雨处理0～50cm耕层土壤贮水情况,研究其变化规律。结果表明：不同处理垄背土壤贮水量无显著差异,垄沟贮水量表现为覆膜降雨处理显著高于单纯覆膜处理。3.14mm降雨处理土壤入渗蓄墒率最大,且与它2、3、4倍积降雨量0～50mm耕层土壤蓄水量效果无显著差异。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

黄淮海平原两种不同林龄杨树防护林对麦田土壤水分及蒸散的影响

通过观测黄淮海平原黑龙港流域12 a和24 a林龄、长500 m、宽250 m的杨树防护林网内农田及旷野(CK)农田土壤水分和蒸散量,分析了防护林水分效应的年代变化特征,结果表明:在小麦拔节-乳熟期间,对比CK,12 a和24 a林龄防护林可使0～ 200 cm土层土壤贮水量分别提高7.8％,1.9％,可使小麦蒸散量分...     

毛乌素沙地典型沙生灌木对土壤蒸发的影响

为了探求半干旱沙区植被恢复后沙生灌木对土壤蒸发的影响,本文利用微型蒸渗仪对盐池沙区的流动沙地、油蒿群落和沙柳群落的土壤蒸发进行了测定,并分析了2014年盐池降雨、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度、土壤机械组成分别与土壤蒸发的关系。结果表明:1) 植被恢复区油蒿群落和沙柳群落土壤蒸发总量比流动沙地分别高出27.91%和40.23%;2) 油蒿和沙柳样地黏粒含量比流动沙地分别高出220.59%和173.53%,油蒿样地和沙柳样地黏粒和粉粒的总含量比流动沙地分别高出63%和98%;3) 油蒿和沙柳样地土壤蒸发与风速、太阳辐射、温度等气象因子相关性不显著,流动沙地土壤蒸发与太阳辐射相关性显著。因此,在半干旱沙区植被恢复后,土壤蒸发有增大的趋势,这很可能与植被恢复后土壤中黏粒和粉粒含量的增加有关。      

毛乌素沙地不同地貌下沙柳根系分布特征研究

[目的]研究毛乌素沙地不同地貌下沙柳（Salix psammophila）根系分布特征,揭示干旱地区不同地貌下植物适应机理。[方法]利用中子水分仪观测沙丘上和丘间洼地沙柳样地的土壤水分动态,采用挖掘法分别对沙丘和丘间洼地上的沙柳样地进行根系分布的调查研究。[结果]在水平方向上,沙丘上沙柳根量呈指数函数减少;丘间洼地的沙柳根量呈乘幂函数减少。在垂直方向上,沙丘上的沙柳根系主要分布在0~30和80~120 cm的土层范围内,根量占总根量的72%;丘间洼地上的沙柳根系主要分布在0~40 cm的土层范围内,根量占总根量的54%。[结论]沙丘上沙柳根系不仅利用表层土壤水,而且还利用中层地下水。丘间洼地沙柳根系则以利用表层土壤水为主。     

3种典型沙生灌木NPP及其分配格局

植物的净初级生产力(NPP)是确定生态系统碳收支的重要指标。分别采用收获法和内生长土芯法测定了毛 乌素沙地3 种典型沙生灌木杨柴、沙柳和油蒿的地上部分和地下部分生长量,并通过元素分析仪分别测定各器官 的含碳率,进而计算3 种灌木的NPP。结果表明,杨柴、沙柳、油蒿3 种灌木的NPP 分别为63.13 、96.39 和63.98 g/(m2a),根冠生长量的比值分别为2.71、2.02 和1.32。杨柴、沙柳和油蒿地上与地下生长量均符合等速生长关 系,可以基于地上部分NPP 来估算地下部分NPP。      

鄂尔多斯固定、半固定沙丘固沙植物根际微生物区系研究

研究了鄂尔多斯4种典型固沙植物柠条、沙柳、杨柴、油蒿在固定沙丘和半固定沙丘两种立地条件下根际土壤微生物数量、组成的季相变化,结果表明固定沙丘和半固定沙丘根际微生物数量为好气性细菌>放线菌>真菌。秋季好气性细菌数量最大。分析了这4种植物根际和根面好气性细菌和芽孢杆菌季相变化规律及原因,结果表明半固定沙丘向固定沙丘演变过程中,好气性细菌数量表现为上升趋势。根际芽孢杆菌和内生芽孢杆菌的数量随季节变化,秋季数量均达到最大。     

沙柳沙障对土壤水分和养分的影响

[目的]为了更好地防风固沙,防治荒漠化。[方法]通过对达拉特旗七里沙沙柳（Salix psammophilaC．）沙障的实地调查研究,系统分析沙柳沙障对土壤水分和养分的影响。[结果]沙柳沙障对土壤含水量有极显著影响,死沙障土壤含水量较高,成活沙障土壤含水量低;沙柳沙障对土壤全氮含量有影响,成活沙障沙丘影响极显著,死沙障沙丘影响不显著,土壤全氮含量以成活沙障沙丘最高,另外2个沙丘全氮含量差别不大,没有明显规律性;沙柳沙障对土壤全磷含量有影响,但均不显著,土壤全磷含量以成活沙障沙丘最高,死沙障沙丘全磷含量最少;沙柳沙障对土壤全钾含量有极显著影响,土壤全钾含量以死沙障沙丘含量最高,裸沙地沙丘全钾含量最少;沙柳沙障对土壤有机质含量有影响,成活沙障影响显著,死沙障影响不显著,土壤有机质含量以死沙障沙丘为最高,成活沙障沙丘有机质含量最少。[结论]该研究可为今后沙柳沙障的设立提供依据。     

毛乌素沙地不同地貌下沙柳根系分布特征研究(英文)

[目的]研究毛乌素沙地不同地貌下沙柳(Salixpsammophila)根系分布特征,揭示干旱地区不同地貌下植物适应机理。[方法]利用中子水分仪观测沙丘上和丘间洼地沙柳样地的土壤水分动态,采用挖掘法分别对沙丘和丘间洼地上的沙柳样地进行根系分布的调查研究。[结果]在水平方向上,沙丘上沙柳根量呈指数函数减少;丘间洼地的沙柳根量呈乘幂函数减少。在垂直方向上,沙丘上的沙柳根系主要分布在0 ~30和80 ~120 cm的土层范围内,根量占总根量的72%;丘间洼地上的沙柳根系主要分布在0 ~40 cm的土层范围内,根量占总根量的54%。[结论]沙丘上沙柳根系不仅利用表层土壤水,而且还利用中层地下水。丘间洼地沙柳根系则以利用表层土壤水为主。     

Effects of Artificial Vegetation Restoration on Soil Physicochemical Properties in Southern Edge of Mu Us Sandy Land

[目的]探讨人工恢复植被对沙地土壤特性的影响。[方法]选取毛乌索沙地南缘生长年限相同的5种代表性人工恢复植被（油蒿、沙柳、花棒、小叶杨和紫穗槐）样地为研究对象,以裸露沙地为对照,研究不同人工恢复植被样地的土壤理化性质。[结果]人工恢复植被能够改善沙地土壤理化特性,不同植被对土壤的作用强度不同;紫穗槐和花棒样地的土壤容重等物理性质改善明显;人工恢复植被样地的土壤粒度频率分布均呈现双峰,紫穗槐样地土壤平均粒径最小。分选性最差;人工恢复植被对沙地士壤养分改良效果不明显。[结论]人工恢复植被对沙地土壤特性具有一定程度的影响。沙地土壤物理性质改良效果显著,而沙地土壤化学性质改良效果不显著。     

库布齐东段典型人工固沙林土壤水分时空变化特征

以库布齐沙漠东段典型人工固沙林（油蒿林、沙柳林、柠条林）为对象,利用TRIME-PICO土壤水分观测系统对2017-2019年生长季迎风坡顶部、中部和底部0～180 cm土层深度土壤含水量进行连续监测,探讨区域植被类型和环境因子对土壤水分时空变化的影响。结果表明,研究区平均土壤含水量年际变化受降雨量影响表现为:2019年（9.7%）>2018年（8.6%）>2017年（4.3%）;因植被生长特性差异,土壤含水量表现为:油蒿林（7.9%）>沙柳林（7.8%）>柠条林（6.9%）;不同坡位土壤含水量略有差异,油蒿林和柠条林表现为:迎风坡底部>中部>顶部,而沙柳林为:迎风坡底部>顶部>中部;不同样地土壤含水量垂直变化明显,均呈现先减小后缓慢增大的趋势,含水量最大值均出现在浅层（0~40 cm）,由于降雨入渗和植被根系分布的不同,最小值在中层和深层均有出现;3种样地土壤水分时间变异系数为0.2~0.4,浅层时间变异性较大,深层较为稳定;土壤水分与垂直变异系数呈负相关。总体上,季节变化和土层深度在时间和空间维度对土壤水分有较大影响,土壤水分和植被生长既相互作用又相互制约。