红壤丘岗区林草生态系统土壤水分状况

在红壤丘岗区自然次生马尾松-草灌植被基础上,组建4种林草生态系统,长期观测结果表明,各生态系统地表径流量逐年减少,而入渗量和渗漏量逐年增加,径流量呈现阔叶林和混交林<马尾松林<自然草被,渗漏量则相反。阔叶林和混交林与马尾松林和自然草被比较,前者径流量年内分布在雨季更加集中,这正是不同林草生态系统涵养水源能力不同的体现。干旱季节4种林草系统土壤剖面水分分布有差别,阔叶林和混交林上下层土壤水吸力差别较小,而马尾松林和自然草被上下层土壤水吸力差别较大,前者土壤导水能力好而后者导水能力差是原因之一;阔叶林和混交林下层土壤水分含量比马尾松林和自然草被低。     

利用土壤表层含水量序列预测深层含水量的研究

土壤剖面含水量的预测对于灌溉、防治水土流失、改善生态环境等一系列环境过程具有重要意义。根据每天测量红壤不同层次含水量,利用时间序列分析方法,依据表层10cm含水量序列预测20cm,30cm,40cm和60cm土层含水量。结果表明,各不同土层含水量之间呈极显著性相关;利用分布滞后模型根据10cm土层含水量预报各深层土壤含水量,模型的滞后时间随着被预报土层深度的增加而增加,预报模型相对误差不超过6%,最大相对误差不超过10%。10 cm土层含水量分别联合20 cm,30 cm,40 cm和60 cm土层含水量,利用自回归分布滞后模型对相应各土层含水量模拟预报,缩短了滞后时间,模型表达式更简洁,精度仍然较高。     

红壤干旱过程中剖面水分特征与土层干旱指标

农田水分管理以及产量评估都需要对土壤作物受旱状况定量化和指标化。干旱强度和干旱程度结合才能完整地描述土壤作物干旱状况，土壤干旱强度I是土壤剖面失水速率的函数，干旱影响逐渐累积并增强就构成干旱程度D，据此提出了包含I和D二个指数的土层干旱指标表达模式。通过红壤小区种植玉米并在抽穗期开始设置连续干旱12～36 d等6个不同的处理，研究了红壤干旱过程中剖面水分特征和干旱指标。结果表明：供试红壤干旱过程中剖面40 cm以下含水率下降幅度很小，玉米主要利用了0～40 cm土层的水分，监测30～40 cm土层含水率的变化情况可以指示玉米受到干旱胁迫的程度。连续干旱25 d后40 cm以下土层含水率明显降低，玉米产量也显著下降，此时0～60 cm土层和30～40 cm土层的干旱程度D均为0.55，可用此指标作为灌溉的依据。     

不同水分状况下红壤水稻的小量平衡和生产能力

在我国中亚热带典型红壤区通过水稻测坑试验，测定了农田水量平衡各分项。结果表明，低、中、高水分条件下早稻的蒸散需水量为３６８．６～４１５．４ｍｍ，日均蒸散量为４．２９～４．８３ｍｍ／ｄ。５月～７月的降水总量可以满足早稻的蒸散和渗漏需要，并有多余的水分需排出。但由于降雨间隔不匀，仍需少量灌水来补充调节。晚稻低、中、高３种水分状况下蒸散量为３３４．９～３８４．２ｍｍ，略低于早稻，但日均蒸散量高于早稻。即     

基于土地利用和微地形的红壤丘岗区土壤水分时空变异性

在红壤丘岗区冬春两季，以网格采样法测定了红壤丘岗区一块包含茶地、旱地和林地的缓坡的地表层和深层土壤含水率，采用经典统计结合地统计方法分析了其空间变异特征。结果表明：单一土地利用下，林地土壤含水率明显高于茶地和旱地，整体采样区土壤水分变异系数明显大于单一土地利用。同一季节表层和深层土壤水分具有类似的变异趋势；土壤水分在不同利用下存在截然不同的变异特征。通过半方差分析发现，茶地－旱地交界区土壤水分空间变异低于其他地方；另一方面，茶地－旱地土壤水分不具备空间相关性。另外，采样区表现出明显的各向异性且季节性变化明显，在冬季，土地利用和微地形共同影响水分变异特征；而在春季，土地利用是土壤水分变异的主导因素。除茶地-旱地交界区冬季水分不具有空间相关性外，土壤水分整体上具有良好的变异特征和空间连续性，因此可以利用地统计学在整体采样区进行水分空间变异的研究。     

湖北省几种主要土壤的固定态铵及其固定与释放的研究

对湖北省几种主要旱地土壤用室内加氮培养与植物物料混合于砂滤管田间培养进行试验研究，结果表明，湖北省耕地土壤固定态铵含量为31.9-185.3mg/kg，占土壤全氮5.8%-23.7%。外源铵浓度为含N400mg/L，土壤对铵的固定率为33.0%-50.7%；土壤近似最大固定态铵含量与土壤原固定态铵含量大小顺序一致。植物特料分解过程中土壤固定态铵含量的变化比交换性铵含量的变化更大，在计算植物物料氮素矿化速率时应当把固定态铵含量的变化考虑进去。     

红壤农田中花生SPAC水势分布

土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)中水分传输过程是农田生态系统水分迁移与能量转换中最重要的环节。SPAC尽管介质不同、界面不一 ,但在物理上是一个统一的连续体 ,可以用水势这一统一的能量指标来描述各个环节能量水平的变化。水分从土壤中被作物根系吸收向上一直传输到叶气腔再散失到大气中 ,水势是驱动力 ,水在其中流动的通量与驱动力 (水势差 )成正比 ,与阻力成反比。可见 ,研究SPAC水势分布规律有助于定量计算水流通量 ,并为作物根系吸水和水分散失、作物水分供需评价提供依据 ,而且对调节农田生态水分循环和节水农业措施有重要指导…     

红壤水分条件对花生萌发出苗及地上部生长动态的影响

用室内培养和田间测坑试验结果:红壤的花生萌发和出苗土壤含水量分别为0.18 g/g和0.24 g/g,土壤低于萌发含水量时,种子处于低级萌发阶段,出苗率为0;土壤含水量在萌发含水量与出苗含水量之间时,种子只处在高级萌发阶段,不能出苗;土壤高于出苗含水量种子才能出苗,但出苗率并不随土壤水分的增加而增加,最适出苗含水量为0.30 g/g.长期低土壤水分对花生的株高、分枝数、叶片数及单叶面积均有不利影响,在苗期就有明显表现,在始花前后各处理间差异达到最大.     

玉米对持续干旱的反应及红壤干旱阈值

 【目的】研究玉米对红壤干旱的反应以及红壤干旱程度定量表达和干旱阈值。【方法】在田间小区遮雨条件下种植夏玉米，设置连续干旱12～36 d等6个处理，用FDR水分仪每日测量0～60 cm不同土层含水量，定期观测玉米植株生长状况和气孔导度，收割后考种。【结果】玉米的株高、茎粗、气孔导度、根系数量等测量值在不同干旱天数之后显著降低，在不同土壤干旱程度下出现阈值反应，连续干旱25 d之后，玉米籽粒产量显著降低5%。干旱过程中，土层贮水量和累积相对失水量之间的关系可以用对数线性方程表示，将方程的斜率转换为取值在［0，1］区间的指数D，可以定量表达土壤干旱程度。【结论】D值既可以表示土壤干旱状况又可以表示作物受旱程度，玉米拔节－抽穗期红壤干旱程度D达到0.55则产量显著降低。     

亚热带红壤坡地季节性干旱空间特征

红壤坡地季节性干旱严重危害农业生产和区域发展。季节性干旱时间上多发生于夏末秋初,但其空间发生特征及原因尚不明确。对2006年和2012年两年的坡耕地7、8月份土壤水分时空变化特征的研究结果表明:0~60 cm土壤含水量随土层深度增加而提高;且表层土壤含水量波动最剧烈,随土壤深度增加,波动减弱,60 cm土层土壤含水量变化极小。林地、草地、裸地和农田四种土地利用方式中,农田最易发生季节性干旱,且主要发生在0~30 cm表层土壤。作物根系分布和根系吸水是导致该区季节性干旱的主要原因,土壤蒸发是另一原因。促进作物根系下扎将是缓解该区季节性干旱的有效途径。