土壤温度的日变化及影响因子分析

土壤温度包括地面温度以及地面以下各层温度,它是基本气象要素之一,它的空间分布和随时间的变化,对气压、风、湿度等气象要素的分布都有影响,与科学研究和国民经济建设也有密切关系。当地球表面吸收了大量的太阳辐射能后,不仅升高了本身的温度,也成为对流层空气的主要热量来源,所以土壤温度有着明显的周期性变化,即日变化和年变化,本文主要论述了土壤温度的日变化及影响日变化规律的因子。     

东北黑土区土壤温度变化特征

应用MILOS520自动气象站观测了海伦地区三叶草地全年土壤温度,为说明地温和气温年际间变化规律,对比气温获得黑土区年际间存在的两个土温和气温大致相等的转折期,将全年分成三个类型区,分别比较这几个时期土温气温的变化特征.得出黑土区土温气温年际间变化的四个特征时期:土温气温升高重合区(3月);土壤温度上升区(4、5、6、7、8月份);土温气温降低重合区(9月);土壤温度降低区(10月到来年2月份).     

南京地区日光温室的土壤温度变化特征

为研究日光温室内土壤温度变化规律,利用南京市六合区气象局大院内农业基地温室大棚2011年1-3月5、10、15 cm土壤温度数据以及温室大棚内外的气温资料,对各层土壤的日变化和月变化规律进行对比分析,并对不同天气状况下的各层土壤温度的变化进行了初步研究.结果表明,温室内土壤日变化呈单峰曲线,土壤温度月变化上层土壤先于下层土壤达到极值,无雨(包括晴天、多云和阴天)天气条件下的各层土壤温度均大于有雨天气下的土壤温度,不同天气状况下各层土壤温度的变化一致.     

日光温室土壤温度变化特征和预报模型研究

[目的]研究日光温室内土壤温度变化规律及其预报模型。[方法]利用徐州地区标准日光温室内外气温和温室内多层次土壤温度观测资料,分析了温室内各层土壤温度的年变化和日变化,并对温室内土壤温度的预报模型进行了模拟和检验。[结果]温室内土壤温度年变化和日变化均呈单峰曲线,下层温度变化振幅小于上层。温室内各层土壤温度（最高值、最低值和平均值）与当日温室外同类型气温的相关性最为密切。以当日和前一日温室外日平均气温、日最高气温、日最低气温为预报因子,建立了温室内同类型不同层次土壤温度预报模型。温室内各层日平均温度的模拟效果优于对应层的最高温度的模拟效果,劣于对应层日最低温度的模拟效果;下层土壤日最高温度和日平均温度的模拟效果优于上层;实测土壤温度在15～30℃模拟效果较好,其他温度段模拟值较实测值偏低。[结论]该研究为日光温室内植物的生长发育环境提供理论依据。     

不同土地利用方式下土壤呼吸的日变化特征

采用LI-COR 6400-09土壤呼吸测定系统对3种土地利用方式下的土壤呼吸速率(R_s)的日变化进行野外定位测量,分析土壤呼吸R_s日变化的特征及其对土壤温度的响应关系,确定准确估算日R_s的最佳时间窗口。结果表明,3种土地利用方式下的R_s日变化均呈单峰型,土壤呼吸的日最大值出现在12:00—14:00,最低值出现在21:00左右或黎明前后;R_s均随10 cm深度土壤温度(T10)的升高增加,但它们之间的相关性均不显著;但是分析考虑T10的滞后效应时,它们之间的相关系数得到了极大的提高,表明T10对R_s的影响具有滞后性;总体分析表明,8:00—10:00和16:00—18:00观测的土壤呼吸可以代表日均土壤呼吸。研究结果对准确估算日平均土壤呼吸值具有一定意义。     

不同耕作方式麦田土壤温度及其对气温的响应特征 ——土壤温度日变化及其对气温的响应

 【目的】针对以往研究在土壤温度观测和不同耕作条件下土壤温度效应规律上的不足,研究了华北平原不同耕作方式冬小麦田土壤温度日变化及其对气温的响应特征。【方法】试验于河北省栾城县设置翻耕、旋耕和秸秆覆盖免耕处理,采用热脉冲-时域反射技术,连续监测2004-2005年冬小麦生育期土壤温度和气温。【结果】各层次土壤温度日变化随气温呈正弦函数变化;土壤温度日变化随土壤深度呈“锥形”;2.5～80 cm土壤深度每增加5 cm,土壤温度随气温的变化滞后1.2 h左右;不同耕作方式土壤日最高和最低温度均具有显著差异,秸秆覆盖度是其主要影响因素之一;免耕在冬小麦活动期,显著降低了2.5 cm土层土壤最高温度0.66～4.85℃,而在越冬期提高最低温度0.64～0.87℃;冬小麦生长前期（出苗-拔节）免耕较其他处理显著降低了2.5 cm土层土壤温度日变化幅度,其中较翻耕降低0.65～5.21℃,较旋耕降低0.48～3.89℃。【结论】不同耕作方式各层次土壤温度均极显著响应气温变化;耕作方式主要影响土壤温度的变化幅度而且主要表现在冬小麦生长前期;免耕在冬小麦活动期表现为降温效应,究其原因是由于较大程度地降低高温而较小程度地提高低温;越冬期表现增温效应是由于显著提高了各个时刻的土壤温度。     

乌兰布和沙漠霸王与白刺秋季光合日变化特征比较

【目的】在自然状态下研究乌兰布和沙漠东北部的霸王与白刺的光合日变化特征.【方法】采用Li-6400xt便携式光合测定系统分析仪测定光合日动态.【结果】霸王与白刺的净光合速率日变化呈双峰型,峰值均出现在10∶00与16∶00,有明显的光合"午休"现象,且主要是由气孔因素引起的.白刺净光合速率日均值(4.91±0.74)μmol/(m2·s)大于霸王(3.24±0.76)μmol/(m2·s);2种植物蒸腾速率日变化呈双峰型,峰值出现在10∶00与16∶00,白刺蒸腾速率日均值(4.15±0.31)mmol/(m2·s)大于霸王(2.44±0.33)mmol/(m2·s);霸王与白刺水分利用效率日变化曲线呈双峰型.【结论】相同环境条件下霸王的水分利用效率高于白刺.     

华北地区秋季气温的时空变化特征

利用我国华北地区17个站1951—2003年的月平均气温资料,分析了华北地区秋季气温的年际、年代际变化的时空特征。结果表明:秋季气温在20世纪90年代前处于偏暖时段,90年代中期以后急剧降温,气温随着时间变化而降低的趋势显著,从降温的幅度上看,华北的西部比东部大。     

柳叶榕叶片秋季光合日变化初探

以盆栽3年生柳叶榕(Ficusvariolosa)为研究对象,采用Li-6400先合测定系统测定其光合日变化.结果表明:柳叶榕净光合速率日变化呈双峰曲线,存在光合午休现象,日最大净光合速率为3.4933μmol/(m2·s).     

常熟地区春季连栋温室土壤温湿度日变化特征

为了更好地指导常熟地区春季设施蔬菜早熟栽培,研究了连栋温室土壤温湿度日变化特征。4月,采用土壤温湿度记录仪对有膜与无膜覆盖的畦面、普通沟和发酵沟的土壤温湿度日变化特征进行记录。结果表明:地膜覆盖具有一定的保温效果,在0:00时效果最好,比无膜覆盖提高0.3℃。发酵沟能够产生一定的热量,平均比普通沟高0.6℃。覆盖地膜降低了畦面土壤湿度,平均比无膜覆盖低6.8个百分点。发酵沟的土壤湿度平均低于普通沟16.8个百分点。春季采用地膜覆盖和沟式发酵技术能够减轻因外界温度较低使设施早熟栽培作物受到的冷害,且能够降低土壤湿度。     

稻茬麦田土壤温度变化特点的研究

通常认为稻茬麦田土壤是湿、凉、板、粘,在一定程度上限制了小麦产量的再提高。为了摸清规律,便于充分利用有利因素,克服不利因素,为稻茬麦产量再提高的科学调控措施提供理论依据,我们对两种不同类型麦田的土壤结构及其水、温变化特点进行了研究,现将土壤温度变化特...     

地下水科学与工程试验基地地温变化特征

地下水工程与试验基地是国土资源部野外科学观测研究基地,其自动气象站采集小区域的气象数据。选取2007～2011年自动观测地温资料进行统计分析,结果表明浅层地温具有明显的日变化,深层地温变化则不明显;0～320 cm整层地温均具有明显的月变化,各层次最高(低)值的出现时间均随土壤深度的递增而推迟;夏季与冬季、春季与秋季地温垂直分布呈现完全相反的变化趋势。     

黄土高原沟壑区林地土壤水分特征的研究（I）——土壤水分的垂直变化和季节变化特征

对黄土高原沟壑区南缘的油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia psedudoacacia)人工林及荒坡的土壤水分动态的研究分析，认为林地土壤水分的垂直变化可以分为：土壤水分微弱利用层、土壤水分利用层、土壤水分调节层和土壤水分微弱调节层，荒坡土壤水分的垂直变化可分为：速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层。各立地土壤水分的季节变化可以分为：土壤水分积累期、土壤水分消退期、土壤水分恢复期、土壤水分稳定期和土壤水分消耗期。     

南瓜结果期净光合速率及其影响因子日变化特征

以蜜本南瓜为材料,对其结果期净光合速率及光合有效辐射、温度、空气湿度、大气二氧化碳浓度、蒸腾速率等影响因子进行了研究。蜜本南瓜的净光合速率曲线晴天为双峰型,存在明显的光合“午睡”现象;阴天为单峰型;其影响因子均有明显的日变化特征。晴天中午太阳辐射强,光合有效辐射平均值大,12:00—15:00间的平均值达1246.3mol/(m2·s);温度高,12:00—15:00间气温平均值达31.7℃,叶温平均值达37.4℃;空气湿度低,12:00—15:00间空气湿度平均值为,这些因素是引起光合“午睡”的主要环境因素。     

近31年来西安垂直温度变化特征

选取1981～2011年西安地温、气温、高空温度的观测资料,采用气候倾向率估算法、Mann-Kendal突变检验法等方法,分析20世纪90年代的平均温度倾向率垂直变化,计算各层年较差,总结地温320 cm～高空20hPa的年、季节温度变化特征.结果表明,气温的变化直接影响到地温、对流层中下层温度变化,接近地面的浅层地温和对流层下层年、季温度变化趋势与气温一致,随着地温深度和对流层高度的增加影响逐渐变小,平流层下层温度变化与气温相反;近年来,温室效应带来的影响主要表现在对流层中下层,20世纪90年代为近地层温度较为活跃的时期;地温-气温-对流层中下层温度突变时间依次有所提前,对流层顶及平流层下层突变年比较分散;春季、秋季垂直温度的变幅较大,冬季和年垂直温度的变幅较小,夏季垂直温度的变幅最小;地温320 cm～高空250 hPa夏季温度高于冬季,200 ～ 50 hPa等压面夏季温度低于冬季,在50 hPa等压面上没有明显的季节区分.     

霜冻天气条件下浅层土壤温度变化特征分析

选择江苏海安市为研究对象,研究春、冬季浅层土壤温度的变化规律及在发生霜冻情况下土壤温度的动态变化特征。结果表明,从季节变化来看,近地层土壤温度变化趋势与气温一致,变化幅度没有气温剧烈,土层越深,土壤温度变化趋势越来越平缓;各层土温日内变化均呈现正弦曲线状态,其中地表温度的变幅较大,且出现极值的时间比20 cm土层出现极值的时间早4 h左右;春季地气间热量交换比冬季大,极易发生晚霜冻。     

常春藤秋季光合日变化特性研究

采用Li-6400光合测定系统,以三年生常春藤(Hedera nepalensis var.sinednsis Rehd.)为研究对象,测定其秋季光合特性日变化.结果表明,常春藤净光合速率日变化呈双峰曲线,“午休”现象并不明显,净光合速率最高峰出现在8:00,次峰出现在11:00,日最大净光合速率为4.943 3 μmol/(m2·s).净光合速率与蒸腾速率、气孔导度呈正相关,与胞间CO2浓度呈负相关.常春藤的光合日变化特性表明其为典型的耐阴植物,对光照的适应性较强.     

苹果光合性状杂种优势及其秋季日变化特征分析

以苹果品种华红和寒富及其杂交F1代种苗为试验材料,研究苹果在秋季的光合性能杂种优势的日变化特征。结果表明,净光合速率(Pn)午间表现正向杂种优势,17:00表现出急剧上升。蒸腾速率(Tr)全天除17:00外,其他时间表现负向杂种优势。水分利用效率(WUE)全天表现正向杂种优势。气孔导度(Gs)9:00-11:00及15:00-17:00为正优势。胞间CO2摩尔分数(Ci)在11:00前为正优势。从日均值来看,在水分利用的能力上杂交F1代强于亲本,消耗等量的水分,杂交F1代比双亲能固定更多数量的CO2,能更有效地利用土壤水分,杂种优势明显。     

黄土高原沟壑区林地土壤水分特征的研究(Ⅰ)——土壤水分的垂直变化和季节变化特征

对黄土高原沟壑区南缘的油松(Pinu.stabulaeformis)、刺槐(Robinia psedudoacacia)人工林及荒坡的土壤水分动态的研究分析,认为林地土壤水分的垂直变化可以分为:土壤水分微弱利用层、土壤水分利用层、土壤水分调节层和土壤水分微弱调节层,荒坡土壤水分的垂直变化可分为:速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层.各立地土壤水分的季节变化可以分为:土壤水分积累期、土壤水分消退期、土壤水分恢复期、土壤水分稳定期和土壤水分消耗期.