人工集水面降雨戏流观测实验研究

野外降雨径流观测实验研究表明：土质集水面（自然黄土皮面、清除草草自然黄土坡面和夯实集水面）的降雨产流方式为超渗产流，受降雨强度的影响大，径流的产生主要是由几次高强度的暴雨引起。此类集水面的年平均集水效率在7．4％－35．5％之间，因此，增大集水区面积是保证土质集水面收集到更多雨水的基本途径。油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小，年平均集水效率在50％－80％之间，但投资成本较高，其雨水利用方向是和设施农业相结合，修建固定集水面，发展高投入高产出农业。塑料膜集水面一次性投入低且平均集水效率较高，但寿命较短，建议利用简单临时性的移动塑料集水面收集雨水以供大田作物缺水期补灌。     

小叶锦鸡儿灌丛对土壤水分下渗及优势流的影响

基于非积水条件下的染色示踪试验,对比分析了小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛及其斑块间草地的土壤水分下渗差异。灌丛下最大下渗深度(14.67±2.08)~(37.00±2.82)cm比草地(10.00±1.00)~(32.00±1.41)cm更深,但二者间的平均入渗深度差别不大,表明当相同水量分别进入灌丛和草地土壤中时,其总的渲染范围差别不大,不同的是水分向下运移的路径。对灌丛进行地表刈割处理之后,灌丛与草地间的水分下渗差异仍然存在,这是由于灌丛通过根系网络及改变土壤渗透特性等作用促进了水分的下渗。自然组灌丛的最大下渗深度(14.67±2.08)~(19.67±3.06)cm高于刈割组灌丛(12.00±1.73)~(17.00±3.00)cm,说明保留灌丛地表部分有利于增加土壤水分最深入渗深度,这是由于地表灌丛对降雨的再分配作用改变了降雨达到地表时的空间分配。灌丛的优势流比大于草地的,该比值随着降雨量的增加而减小,表明水分在灌丛下入渗的比草地下更深,同时在自然降雨条件下水分在土壤中的运移以均匀下渗为主,优势流下渗为辅,这与在积水条件下进行的染色示踪试验结论有所差异。     

基于EM38电导率仪土壤水分探测研究

通过在内蒙古农牧交错带退耕地开展EM38电导率仪监测实验,结合土壤水分观测系统及土壤样品分析,探测土壤水分。结果表明：土壤水分与土壤表观电导率（[WTBX]ECa[WTBZ]）具有显著相关性（[WTBX]r=0.822**, P[WTBZ]<0.01）,两者的变化趋势一致;同时,验证了表观电导率的深度响应函数,指出土壤水分可近似替代土壤电导率对土壤表观电导率的贡献,即土壤水分是决定土壤表观电导率变化的主要因素。建立土壤水分与土壤表观电导率间的线性回归模型并进行模型验证,模型预测结果较可靠（[WTBX]R2=0.65[WTBZ]）。EM38电导率仪探测退耕地土壤水分具有可行性,探测结果可为揭示农牧交错带土壤水文过程及土壤-植被系统演化过程提供方法与数据支持,并为该地区土壤管理提供科学的决策依据。     

土壤水分对毛乌素沙地油蒿群落演替的影响

采用空间代替时间的方法,对毛乌素沙地三种不同演替阶段的油蒿(Artemisia ordosica)群落(半固定沙地油蒿群落、具生物结皮的油蒿群落、油蒿+本氏针茅群落)的群落特征及生物量、叶片气体交换过程、不同土层(0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm)土壤含水量、根系垂直分布等进行测定.结果表明:油蒿群落演替是油蒿与草本植物竞争、生物结皮发育、土壤发育以及土壤水分垂直变化等生物非生物因素综合作用的结果.随着油蒿群落演替的发展,群落物种数、草本层盖度和生物量、群落总盖度逐渐增加,而油蒿个体数、油蒿盖度、油蒿叶生物量以及生物土壤结皮盖度则先增加后减少,油蒿根系有向下分布的趋势,0-10cm土层逐渐以草本植物根系占优势.土壤水分是毛乌素沙地油蒿群落演替的主要驱动力,通过影响油蒿叶片气孔导度和净光合速率,以及根系垂直分布影响油蒿在群落中的竞争力.不同演替阶段油蒿群落土壤水分低值区不同,半固定沙地油蒿群落0-10cm和20-40cm土壤含水量最低,具生物结皮的油蒿群落10-20cm土壤含水量最低,而油蒿+本氏针茅群落60-80cm土壤含水量最低.     

青海湖流域芨芨草斑块对地表水分再分配过程的影响

[目的] 研究芨芨草斑块对降雨再分配和地表径流过程的影响，为揭示植被斑块的形成与水分调控机理提供依据。[方法] 以青海湖流域芨芨草斑块为例，通过对芨芨草斑块冠层降雨再分配和地表径流进行试验观测，计算水平方向芨芨草斑块水分补偿比例。[结果] ①芨芨草斑块穿透雨占降雨量比例为70.58%，穿透雨主要受降雨量、降雨强度和降雨历时的影响，芨芨草斑块冠层对降雨再分配过程的影响和多数干旱区灌木相似；②芨芨草斑块平均径流系数为0.45%±0.33%，明显低于基质区（2.08%±1.46%），且随着降雨量增加而呈增大趋势；③芨芨草斑块水分补偿比例为1.13%±1.34%，且随着降雨量和降雨强度增加而增大，最高可达到4.94%。[结论] 在生态系统尺度，芨芨草斑块会受到来自基质区的径流补偿，这是斑块植被一种适应干旱的水分调控策略。     

沙区旱垄作对油菜生长环境的影响

垄作是沙区旱作农田常用的集水防风耕作技术。本文通过野外试验观测和土壤样品分析,对不同结构的垄作与平作下油菜生长环境进行了研究。结果表明,垄作相对于平作增加了生长季内土壤耕作层水分含量,降低了其波动幅度,改变了土壤水分在垂直剖面上的分布,使湿润锋位于耕作层,有利于油菜对土壤水分的吸收,对缓解干旱对作物生长的胁迫有积极作用。垄作下土壤易蚀性颗粒含量降低,地表粗糙度和垂直风速梯度增大,有效降低了土壤可蚀性和近地表风速,对防治土壤风蚀和保护作物幼苗有重要作用。不同结构的垄作比较,垄高15 cm、垄沟比1/12和垄高25 cm、垄沟比1/24的两种垄作在油菜生长季内集水效果较优,而垄高25 cm、垄沟比1/6的垄作在农田休闲期内防治风蚀效果较好。故结构合理的垄作是沙区旱作农田微观土地利用结构调整的有效措施。     

垄作对旱作农田土壤风蚀影响的风洞实验研究

通过风洞实验,在5个风速下对6种不同结构的垄作及平作对照地的土壤风蚀速率、O～20cm风沙流结构进行了模拟观测研究。结果表明：垄作下平均土壤风蚀速率较平作下降低20％～60％。垄作和平作下土壤风蚀速率均随风速的增大呈幂函数递增,但平作下递增较快。风速为15m／s是早作农田土壤风蚀加剧的转折点,当风速大于15m／s时垄作下风蚀速率较平作下明显降低。0～20cm内,平作和垄作下输沙率与高度分别呈负指数和负线性关系。垄作下0～4cm输沙量和输沙量百分比(Q0～4／Q0～20)均低于平作。不同结构的垄作间进行比较,垄脊高度相同时,垄沟比(垄脊高度与垄顶距的比值)越大,土壤风蚀速率越小,而Q0～4／Q0～20越大;垄沟比相同时,垄脊越高,土壤风蚀速率越大,而Q0～4／Q0～20越小。     

人工集水面降雨径流观测实验研究

野外降雨径流观测实验研究表明 :土质集水面 (自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和夯实集水面 )的降雨产流方式为超渗产流 ,受降雨强度的影响大 ,径流的产生主要是由几次高强度的暴雨引起。此类集水面的年平均集水效率在 7.4%～ 35 .5 %之间 ,因此 ,增大集水区面积是保证土质集水面收集到更多雨水的基本途径。油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小 ,年平均集水效率在 5 0 %～ 80 %之间 ,但投资成本较高 ,其雨水利用方向是和设施农业相结合 ,修建固定集水面 ,发展高投入高产出农业。塑料膜集水面一次性投入低且平均集水效率较高 ,但寿命较短 ,建议利用简单临时性的移动塑料集水面收集雨水以供大田作物缺水期补灌。     

槟榔芋优质高产栽培关键技术

槟榔芋要求高温湿润生长环境，不耐旱、不耐劳．耐湿性较其他芋头品种差，忌连作。连作栽培会影响根系生长和分蘖，甚至出现球茎腐烂，造成产量低、品质差。因此，生产上要选择地势较高，受光充足，土层深厚，质地轻松，肥力中上，排灌良好，水源清洁，无污染的田块，隔年以上水旱轮作。     

黄土高原植被水分利用效率对气候和植被指数的敏感性研究

生态系统水分利用效率(water use efficiency,WUE)连接了碳循环和水循环,是碳水耦合的重要参数。全面深入理解WUE的时空分布及其影响因素对预测陆地表面-大气相互作用和陆地生态系统的动态变化至关重要。该文基于大尺度遥感归一化植被指数(normalization difference vegetation index,NDVI)以及温度和降水栅格数据,采用中分辨率成像光谱仪的总初级生产力和蒸散产品计算2000—2014年黄土高原生态系统WUE,运用岭回归探究黄土高原WUE对温度、降水和NDVI的敏感性。结果表明:1)沿西北-东南随降水量的增加,黄土高原多年均WUE逐渐降低,且黄土高原西南部高海拔地区WUE最低;同时,WUE的年际变化明显,以2011年为转折点,2012—2014年WUE明显高于其他年份。2)WUE对温度的敏感性在整个黄土高原呈现正值,WUE对降水和NDVI的敏感性存在阈值效应,即小于500mm降水量,WUE随降水和NDVI的增加而升高,超过550mm降水量,WUE则随降水和NDVI增加而降低。3)草地和灌丛WUE与NDVI正相关,森林WUE与NDVI负相关;灌丛WUE对温度和降水的敏感度明显高于森林和草地。