FDR系统在土壤水分连续动态监测中的应用

FDR (FrequencyDomainReflectometry)频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器 ,它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数 (ε) ,从而得到土壤容积含水量 (θv)。介绍了FDR系统的测量原理、系统安装、测量方法及其在土壤水分连续动态监测中的应用 ,并对实际测量结果进行了校正 ,可以作为FDR校正的参考。在半干旱区皇甫川流域的应用实践表明 ,FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点 ,是一种值得推荐的土壤水分测定仪器。  

黄土高原地区玉米双垄全膜覆盖沟播栽培技术土壤水温条件及其产量效应

田间比较玉米双垄全膜覆盖沟播栽培技术新型覆膜方式(SL)与其他覆膜方式———条膜起垄覆盖(TL),条膜平铺覆盖(TP),全膜平铺覆盖(QP)以及不覆膜(CK)在土壤含水量,土壤温度及玉米产量三个方面差别。分析结果显示:新型覆膜方式SL在作物苗期和成株期的表层土壤含水量最高,地表蒸发量较小,集水效果最好;在苗期的表层地温高于其他处理,超出对照6.1℃。各处理玉米产量从高到低次序为SL>QP>TL>TP>CK。其中SL比QP增加21.9%,比TL增加64.8%,比TP增加32.1%,较CK提高了1045%。SL的经济收益是QP的1.2倍,TL的1.7倍,TP的1.3倍,CK的10.2倍。双垄全膜覆盖沟播栽培技术是黄土高原半干旱区一项有效的增产和提高农民经济收入的措施。  

半干旱区沼泽沉积物粒度特征及环境意义

以半干旱区无尾河下游漫流区的向海沼泽为研究对象 ,通过对沼泽垂直剖面的精细采样 ,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合 ,进行高分辨率剖析。结果表明 ,沼泽垂直剖面颗粒的基本构成以粉砂和砂为主 ,沉积环境变化频繁。流水作用以河流为主 ,并有受洪水影响的痕迹。部分层位的风成作用明显是那个时代干旱的标志。沙丘风蚀与风的搬运作用 ,局部改变了沼泽区域上沉积物的组成 ,使之粗化 ,是沼泽退化的诱因之一。向海沼泽沉积物颗粒表现出来的韵律性准周期变化特征 ,揭示了流域气候“干—湿”的周期性演替。  

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%；夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理；水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].  

科尔沁沙地典型人工植被区土壤水分动态研究

半干旱沙区土壤水分对植物的成活与持续生长具有重要作用.通过对不同植物种类区土壤水分的动态监测分析表明,不同植物种类对土壤水分的影响存在显著差别;不同地下水位埋深对植被区的土壤水分状况产生重要影响,地下水埋深浅的区土壤水分长期维持较高的状态,能够满足植物生长的需求;沙丘区地下水位深,土壤水分主要依靠降水的补充,固沙植物的生长明显降低了有效土壤水分供给量,多数植物受到水分胁迫的影响.在半干旱沙丘区建立人工植被过程中,应该依照土壤水分状况配置植物种类和栽植密度,以土壤水分状况决定植物分布.地下水位较高区可栽植密度大的乔木或草本植物,而在沙丘区则一定依照降水量栽植适宜的植物和合理的栽植密度,以保证植物的长期稳定生存生长.  

半干旱区坐水播种条件下玉米高产栽培措施研究

采用五因素(1/2)二次回归旋转组合设计,研究了坐水播种条件下,坐水量、氮肥、磷肥、钾肥和密度对玉米产量的影响,建立了产量模型.结果表明,各因素对产量的作用大小顺序为氮肥＞坐水量≈磷肥＞钾肥＞密度;在各因素编码水平为最低时,磷肥的起始增产速率最大,其次为氮肥,坐水量、钾肥和密度分列第三、四、五位;随着因素水平的提高,各因素的增产速率均下降,下降的快慢顺序为磷肥＞密度≈氮肥＞坐水量＞钾肥;当坐水量为46.25 t/hm2、氮肥(N)为327.68 kg/hm2、磷肥(P2O5)为149.10 kg/hm2、钾肥(K2O)为189.24 kg/hm2、密度为71 172.00 株/hm2,产量可达14 059.62 kg/hm2;玉米产量大于10 560 kg/hm2的主要农艺措施为:坐水量为41～54 t/hm2,氮肥(N)用量为276～348 kg/hm2,磷肥(P2O5)用量为145～165 kg/hm2,钾肥(K2O)用量为166～217 kg/hm2,种植密度为64 728～72 726株/hm2.  

我国北方半干旱区草地水分供需状况研究

利用半干旱区181个站点40a的气象资料,依据伊万诺夫湿润系数对半干旱区草地进行气候分区,采用计算精度较高的FAO Penman-Monteith方法(1998)计算可能蒸散。在计算不同草地类型草地蒸散系数的基础上,计算半干旱区草地实际蒸散量,通过水分盈亏和水分订正系数等来分析评价不同草地类型的水分供需状况。结果表明:不同草地类型的蒸散系数也不同,草甸草原的蒸散系数最大,荒漠的蒸散系数最小;不同草地类型的实际需水量也不同:草甸草原>典型草原>荒漠化草原>草原化荒漠>荒漠;在半干旱地区实施退耕还草有利于水资源的可持续利用和生态环境的改善。  

半干旱区城乡接合部景观镶嵌结构研究--以兰州市西固区为例

在RS与GIS的技术支持下，以地处西北半干旱区的城乡接合部-兰州市西固区为区域背景，利用景观生态学方法研究了在不同的坡度、高程下景观镶嵌结构的空间布局与空间镶嵌作用的机制。结果显示：随着坡度的增加景观镶嵌结构的多样性指数减小，斑块数量、破碎度先增加后减少，优势度先增加后减少；随着高程的增加，多样性指数，斑块数、破碎度先减少后增加，优势度则相反。景观镶嵌体在坡度与高程的分布上具有一致性，综合坡度与高程分区的景观分形模型模拟结果显示：人类活动影响较小的自然景观类型的复杂性远高于人工景观类型，而稳定性后者高于前者。由此得到以下结论：⑴影响本区景观格局最主要的因素是气候因素；⑵景观格局分布的垂直变化明显；⑶河流廊道在构建本区景观格局中也扮演重要角色；⑷2 类有可能通过改变景观类型的复杂性和影响着自然生态环境。  

秸秆还田对半干旱区农田土壤养分含量及玉米光合作用的影响

为了提升和保育辽西半干旱区农田土壤质量,采用盆栽试验的方式探讨了不同处理方式、不同用量玉米秸秆还田对土壤养分含量的影响。结果表明,秸秆还田后,其土壤含水量比对照组提高了3%~7%;有机质含量比对照组提高幅度为1.9%~19%;全氮含量比对照组提高幅度为0.7%~14.4%;速效磷含量比对照组提高了2.51~14.75 mg/kg;速效钾含量比对照组提高了7.33~188.07 mg/kg;碱解氮含量比对照组提高了8.46mg/kg;净光合速率比对照组提高了3~11.03 CO2μmol/(m2.s);秸秆还田可以缓解土壤碱化。  

宁南山区不同放牧强度对天然草地土壤水分的影响

本文对位于宁夏南部黄土高原半干旱区过渡放牧区、中度放牧区和持续禁牧三种条件下的天然草地 0 - 9.9m土壤深度的水分含量进行了测定。三者土壤水分含量的主要差别在 0 - 4m以上土层。 0 - 4m土层的土壤湿度 ,核心保护区显著 ( p =0 .0 2 2 838)高于中度放牧区 ,极显著 ( p <0 .0 0 1 )高于过渡放牧区 ,中度放牧区也显著高于过渡放牧区 (p =0 .0 2 80 2 3)。平均土壤湿度 ,核心保护区分别是中度和过渡放牧区的 1 .2 5和 1 .5 6倍 ,中度放牧区是过渡放牧区的 1 .2 5倍。 4- 9.9m土壤湿度 ,核心保护区、中度放牧区和过渡放牧区没有显著差异 ,平均土壤湿度分别为 1 2 .3%、1 2 .7%、1 2 .7%。