基于landsat8的贵州省2015年农业干旱监测研究

在全球气候变暖背景下,干旱普遍发生,而农业干旱对国民经济发展的影响尤为明显,同时农业干旱还威胁着国家的粮食安全和生态安全。基于贵州省2015年不同季节的landsat8 OIL遥感数据,利用影像数据所获取的植被覆盖指数和地表温度数据,拟合植被指数(NDVI)和地表温度(LST)的特征空间,设计得到贵州省2015年春、夏、秋、冬四个不同季节的不同的土壤湿度,将TVDI作为监测农业干旱状况的指标,得到贵州省2015年的农业干旱时空分布图。结果表明,土壤含水率的高低与植被覆盖和地表温度有关,且TVDI更适宜中等植被覆盖的土壤湿度反演。贵州省2015年全年旱情较缓,各地区均不存在春旱或伏旱,只有冬季绝大部分地区土壤含水率较低,更有力地促进了农业干旱的发生。因此,对农业干旱的监测研究为贵州省农业干旱的监测管理提供有力依据,为今后减少农业干旱的影响和进一步促进农业社会经济可持续发展具有重要的现实意义。     

不同残膜量对番茄生长发育和产量的影响

通过田间试验,研究不同残膜量对番茄生长的影响,为合理使用地膜和推进残膜污染防控技术提供依据。试验设置了4个不同残膜量水平(0、200、400、600 kg/hm~2)对应CK、T1、T2、T3处理,测定番茄全生育期的土壤水分、株高茎粗、生物量和产量。结果表明,残膜阻碍水分的运移,0～20 cm的土壤含水率随残膜增多先增加后减少,20～50 cm含水率逐渐下降。番茄苗期株高茎粗表现为T1CKT2T3,开花坐果期处理CK、T1、T2的株高茎粗全都大于处理T3。茎叶干重、20～50 cm根系干重先升后降,最大值为T1,0～20 cm土壤中的根系因受到残膜的刺激作用根重逐渐提高,并且残膜对番茄生育前期生物量的影响大于生育后期。CK产量显著高于T2、T3处理4.80%和13.63%。由此可见,残膜过多会明显影响番茄的生长发育和产量,不利于农业的健康发展。     

不同材料覆盖对土壤水热及小麦产量的影响

针对传统聚乙烯白色地膜覆盖带来的作物早衰问题,试验以小麦为研究对象,设置不覆盖、有机肥、有机肥+白色地膜、白色地膜和黑色地膜覆盖5个处理,研究不同材料覆盖对土壤水分、土壤温度及小麦产量的影响。结果表明:小麦全生育期内,白色地膜、有机肥+白色地膜和黑色地膜处理间各土层含水率差异性不显著,但0-60cm土壤含水率均显著高于不覆盖和单施有机肥处理,起到了良好的土壤保墒效果。小麦苗期,各覆盖处理显著提高了耕层土壤温度,促进了小麦的壮苗和生长。拔节期施用有机肥和黑色地膜处理显著降低了耕层土壤温度,不同程度抑制了小麦前期过旺生长。小麦扬花期后,各覆盖处理土壤温度均显著低于不覆盖处理,一定的降温效应避免小麦遭受高温的危害,但受有机肥分解加速影响,灌浆期施用有机肥处理有一定的增温效应。各覆盖处理较不覆盖处理产量显著提高,且以黑色地膜和有机肥+白色地膜处理增幅最大,平均较不覆盖处理高26. 92%和23. 14%。黑色地膜和有机肥+白色地膜覆盖措施适宜在河套灌区小麦种植过程中推广应用。     

穴播条件下地膜覆盖及播种量对春小麦土壤水盐分布的影响

[目的]在河套平原开展了地膜覆盖及穴播量对春小麦土壤水盐分布的影响研究,为减轻土壤盐渍化,提高土壤水分利用效率,实现精量化播种,促进地膜春小麦生产提供科学指导。[方法]以穴播不同量(穴播量分别为8粒,10粒,12粒,14粒和16粒)的露地春小麦为对照,监测穴播不同量的地膜春小麦对土壤水分、盐分分布及春小麦产量的影响。[结果]地膜覆盖与露地穴播的土壤水分均随穴播量的增加而降低;且从播种至灌浆期不同穴播量间的差异随着春小麦的生长而增大。相同穴播量下地膜覆盖的土壤水分在孕穗期前高于露地,扬花期后则低于露地;整个生长期地膜覆盖的耗水量略高于露地。地膜覆盖与露地穴播的土壤盐分均随穴播量的增加而降低但无显著差异,相同穴播量下地膜覆盖0—30 cm土层土壤盐分显著低于露地,30 cm土层以下则与露地基本一致。地膜覆盖与露地穴播的土壤水分利用效率均随穴播量的增加而增加,相同穴播量下地膜覆盖的春小麦产量和水分利用效率、水分产出率高于露地,千粒重和经济系数则低于露地。露地穴播的产量及水分产出率均以穴播14粒的最高,地膜覆盖的产量以穴播12粒的最高,水分产出率以穴播10粒的最高。[结论]地膜覆盖可降低0—30 cm土层土壤盐分,提高土壤水分利用效率,河套平原地膜春小麦的适宜穴播量应为当地常规露地条播量的70%至84%,即穴播10至12粒。     

沂蒙山区金银花光合效率对土壤水分的响应

为探索抗旱灌木光合作用效率对土壤水分的响应特征与阈值效应，以沂蒙山区优势灌木金银花为材料布设盆栽模拟试验，通过人工灌水与植物自然耗水的方法进行控水处理，在不同水分梯度下测定分析了金银花的光合作用参数，并对土壤水分有效性进行了分级。结果表明:1）金银花叶片净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）对土壤相对含水量（RSWC）具有明显的阈值响应规律，当RSWC分别为79.59%和47.43%时，金银花P_n、WUE达到最大值。当RSWC=29.71%时，制约光合效率的主要因子由气孔限制转为非气孔限制。2）确定了金银花光合作用的5个特征水分阈值:P_n水分补偿点、P_n水分均值点、P_n水分饱和点、WUE水分均值点和WUE水分高效点。同时，将金银花的土壤水分有效性划分了5个等级:高产高效水、高产中效水、中产高效水、低产低效水和无产无效水。3）田间水分管理时，为维持金银花较高的光合作用水平，应维持的土壤水分范围为:42.38%≤RSWC≤96.05%，避免土壤水分低于29.71%。研究结果可为沂蒙山区干旱逆境下金银花的风险诊断和田间水分管理提供科学依据。     

热带桉树人工林液流特征及其对环境因子的响应

【目的】探明热带桉树蒸腾耗水时间变化规律及其与环境因子的关系。【方法】通过热扩散探针法(TDP)于2016年1—12月对海南省儋州林场桉树树干液流进行实时监测,并同步监测气象、土壤水分等相关环境因子。【结果】①雨季桉树液流瞬时变化特征多为"双峰"型曲线,旱季为"单峰"型,雨季液流到达峰值时间在11:00—11:30之间,峰值平均为8.68 mL/(cm2·h),并在15:00—15:30出现第2个液流峰值,平均峰值为8.16 mL/(cm2·h),旱季液流达到峰值时间在13:00—13:30之间,峰值平均为7.45 mL/(cm2·h);②旱季和雨季桉树液流瞬时速率对相对湿度和大气温度的时滞均为30 min,对光合有效辐射的时滞均为-30 min;③日尺度上桉树平均液流速率为2.06 mL/(cm2·h),最大值出现在7月15日,为4.25 mL/(cm2·h);最小值出现在11月25日,为0.14 mL/(cm2·h),太阳有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、饱和水气压差(VPD)是影响桉树日均液流的主要环境因子,树木胸径大小与日均液流速率正相关;④桉树月均液流速率的变化特征为"单峰型"曲线,雨季液流速率均值为2.53 mL/(cm2·h),旱季为1.80 mL/(cm2·h),最大值出现于7月,为3.42 mL/(cm2·h),最小值在2月,为1.40 mL/(cm2·h),其中PAR、Ta、VPD是主要影响因子。【结论】热带桉树人工林液流存在明显昼夜与季节节律,不同观测尺度下影响桉树液流速率的主要环境因子均为PAR、Ta、VPD。     

四川省自动土壤水分站土壤水文·物理特性分析

为了更全面地了解四川地区的土壤水文、物理特性,获得更准确可靠的自动土壤水分资料,研究了四川省184个自动土壤水分站的土壤水文、物理常数,包括土壤质地、田间持水量、土壤容重和凋萎湿度。结果表明,四川地区土壤质地以壤土类为主,约有44%的县(区)为壤土类土质,其次是黏土类,约占30%,砂土类地区最少,仅占5%。自动土壤水分站田间持水量的分布为12.5%～36.7%;土壤容重的分布为1.00～2.13 g/cm~3;凋萎湿度的分布为3.1%～16.9%。研究还发现,部分站点测定的土壤水文、物理特性存在疑问,特别是凋萎湿度差异较大,问题站点较多。     

半干旱黄土区不同植被类型对土壤水分的影响

【目的】通过研究半干旱黄土区不同植被类型下土壤水分状况,旨在为半干旱黄土区今后植被恢复重建以及植被优化配置等方面提供理论依据。【方法】以半干旱黄土区吴起县4个不同乡镇的乔、灌、草共16个典型植被群落为研究对象,通过野外调查与室内分析相结合的方法,对不同植被类型土壤水分状况进行研究。【结果】(1)位于同一研究区,相同坡度、坡向、降雨条件下的荒草地、山桃、小叶杨和柠条林地,土壤水分存在显著差异,且荒草地土壤水分最大,柠条林地最小;(2)不同坡位的沙棘林地土壤水分存在极显著差异,其坡底平台土壤水分最大,中坡位原状坡最小,且沙棘林地土壤水分大致呈"s"型分布;(3)同一研究区内,水平阶上的乔木纯林与乔灌混交林间的土壤水分差异不显著;(4)不同坡向的小叶杨林地土壤水分存在极显著差异,且阴坡土壤水分最大,阳坡最小。【结论】半干旱黄土区不同植被类型间土壤水分差异较大。     

自动土壤水分观测站故障分析及处理

自动土壤水分观测站在日常使用中经常出现故障,导致数据不能及时采集、传输,维护维修工作极其重要。本文分析了自动土壤水分观测站常见故障,阐述了日常故障维护维修等内容,以期为自动土壤水分观测站的工作人员提供参考。