海口自然坡地土壤湿度变化特征分析

为了更好地了解在气候变化大背景下,海口自然坡地土壤水分状况及影响因子。根据海口市琼山气象站2005—2011年的气象观测资料和自然坡地土壤湿度资料,利用统计学方法,分析海口市自然坡地土壤湿度的变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明：（1）自然土坡地10~50 cm土壤湿度年变化呈正趋势变化,各季节土壤湿度的变化与年变化一致,冬、春季土壤湿度变化大,不稳定;（2）10~ 50 cm土壤湿度月变化呈波形变化,2—10月土壤湿度呈上湿下干型,11—1月土壤湿度呈上干下湿型。（3）随土层深度的增加,土壤湿度的变化变小,各层间的土壤湿度差异越显著,40~50 cm上下层的土壤湿度差异达到极显著水平。（4）20 cm土壤湿度与其他层土壤湿度相关最为密切,利用20 cm土壤湿度作为10~50 cm土壤湿度的代表值与气象因子进行分析,土壤湿度与地温呈负相关,与降水量呈正相关,各季节20 cm土壤湿度回归方程通过1%的显著检验。     

呼伦贝尔市植物生长季土壤水分动态模拟研究

采用统计回归方法,利用不同土壤类型的3个农牧业气象观测站1988～2006年的气象和土壤水分观测资料,选取前一旬气温、降水、蒸发量和土壤水分四个因子,建立了呼伦贝尔市5月上旬～8月下旬0～40cm土壤水分动态预测模型,68.8%的方程通过了显著性检验;拟合相对误差小于±10%的为77.8%,小于±15%的为84.3%;利用实测资料对该模型进行验证表明,模型平均相对误差在20%左右,可用于预测呼伦贝尔市植物生长季各旬0～40cm各层土壤水分的动态变化。     

基于EM38的玛纳斯县土壤剖面盐分的解译模型构建

大地电导率仪(EM38)是快速无损测定土壤盐分的有效方法。为建立新疆农田土壤EM38测试值与土壤盐分关系模型，以新疆玛纳斯县农田土壤为研究对象，利用EM38在野外实地测定土壤表观电导率，并挖掘土壤剖面进行分层采样，室内测定土壤盐分含量，据此构建基于EM38的土壤盐分解译模型。结果表明：（1）利用土壤实测盐分和EM38电导率数据，分别建立不同土壤深度下EM38垂直模式和水平模式以及两者联用的二元线性回归土壤盐分解译模型。（2）3种EM38盐分解译模型的R2随着土壤深度增加而增加，并且在土壤深度小于20 cm时，垂直模式的解译精度大于水平模式，深度大于20 cm后，解译精度则刚好与之相反。（3）二元线性回归模型的解译精度明显优于一元线性回归模型。本研究所构建的EM38土壤盐分解译模型，将为绿洲农田土壤盐分快速调查和动态监测提供可靠的反演参数和模型。     

免耕留茬对内蒙古后山地区油菜田土壤呼吸和水热变化的影响

分析了常规耕作、免耕留高茬(30cm)、留中茬(20cm)、留低茬(10cm)四种处理下土壤呼吸速率、土壤温度和土壤含水量的变化特征。结果表明,4种处理土壤呼吸速率日变化和季节变化规律明显,均呈单峰曲线变化,土壤呼吸日变化峰值出现在14∶00~17∶00,日变化趋势受温度影响较大,变化幅度受土壤水分含量影响较大;季节变化的峰值出现在8月3日,整个生长季CO2平均排放速率影响表现为传统耕作>留低茬处理>留中茬处理>留高茬处理,各处理之间差异均达到显著水平(p<0.05);免耕留茬处理有很好的保温、保水作用,且随留茬高度的增加作用效果更加明显;土壤呼吸速率与0~10cm土壤含水量和0~5cm地温的相关性较大。     

土壤有效含水量的经验估算模型——以黑土为例

土壤有效含水量(AWC)是评价土壤生产力的重要指标,在农业生产实践中具有重要意义,但不同土壤类型的AWC值在当前的土壤数据库中不可获得。笔者以高生产力土壤黑土为例,通过测定不同地形部位黑土的有效含水量,分析了有效含水量的空间分布特征,建立利用土壤理化性质估算黑土有效含水量的经验模型。结果表明：（1）研究区黑土AWC（体积）变化在10.62%~30.98%间,平均20.06%,坡中位置土壤剖面的AWC值显著低于其余剖面;（2）黑土AWC与土壤砂粒含量有负相关性,与土壤容重、土壤粉（砂）粒含量、黏粒含量以及土壤有机质含量间有正相关性,其中与土壤容重的相关性最为显著;（3）基于统计方法建立了利用常规土壤理化性质计算AWC的线性回归式和非线性回归式,对这2个回归式的检验结果表明,利用土壤理化性质估算的AWC与实测结果无显著差异。经验证,本研究构建的经验模型可用于黑土AWC值的估算,从而为其他土壤类型AWC值的研究提供了方法参考。     

西宁冬季日光温室气温变化规律研究

利用青海省大通县日光节能温室的小气候观测数据和同期气象站资料,系统研究日光温室内外温度的变化特征,建立基于逐步回归方法的温室内最高和最低气温预报模型。结果表明：（1）不同天况下温室内气温的日变化规律均呈“单峰”型,且变化幅度为：晴天＞多云＞阴天;（2）不同天况下温室内日最高和最低温度明显高于室外最高和最低温度;（3）相关分析表明,温室内日最高温度和日最低温度与日照百分率的相关性最高,与10 cm地温的相关性最低;（4）建立的模型能较好地预测不同天气条件下温室内最高和最低温度,多云和阴天天气下的模拟效果优于晴天。研究结果为高寒冷地区生产避开低温冷（冻）害,掌握冬季绿叶菜的适播期,及时播种提供决策依据。     

Nitrogen mineralization in sandy loam soils under an intensive double-cropping forage system with dairy-cattle slurry applications

Nitrogen (N) mineralization and soil mineral N contents were measured at 2-week intervals over a 2-year period (June 1994–May 1996) on two different sites in the North West region of Portugal. The experiment was established in fields, which had for many years been under a double-cropping forage system with maize from May to September and a winter crop (mixture of cereals and Italian ryegrass) during the rest of the year. In addition to N fertilizers, dairy-cattle slurry was applied regularly at the sowing of each crop. On this intensive forage system, quantification of N released from slurry, crop residues and soil organic matter becomes important when better N use efficiency and reduced environmental impact from agricultural practices are required. Net N mineralization rates of the 0–10 cm soil layer fluctuated considerably between consecutive incubation periods and ranged from −0.88 to 1.87 mg N kg⁻¹ day⁻¹ with annual average rates of between 0.41 and 0.65 mg N kg⁻¹ day⁻¹. The total N mineralized in the 10 cm depth soil layer reached values between 122 and 224 kg N ha⁻¹ year⁻¹, showing that mineralization was a very important N source for the crops. The amounts of N released during the cold season (November–February) were equivalent to 27–48% of the yearly total. Regression analysis indicated that seasonal variation in N mineralization was only poorly explained by soil moisture and temperature. The changing balance during the year between soil moisture and temperature will contribute to the relatively constant N mineralization rates. Soil mineral N contents during the maize crop were high and exceeded the nutrient requirements for the optimum yield of this crop. Under the climatic conditions of the region and due to the poor development of the winter crop plants at the time, the mineral N left in the soil after the maize crop and released by mineralization during the cold season is particularly vulnerable to nitrate leaching losses.     

氮沉降对湿地松林土壤呼吸的影响

为了阐明湿地松林土壤呼吸对氮沉降响应的变化规律以及氮沉降是否改变土壤呼吸温度敏感性系数,运用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平[0、5、15、30 g/(m2?a)]下湿地松林(Pinus elliottii)的土壤呼吸速率及土壤温、湿度。结果表明：湿地松林土壤胡须呈明显季节变化,7月最高,1月最低。各处理土壤呼吸年累积量为：对照(CK)[5.28±1.02 t/(hm2?a)]、低氮[LN 4.51±0.64 t/(hm2?a)]、中氮[LN 4.66±0.51 t/(hm2?a)]和高氮[HN 4.20±0.43 t/(hm2?a)]。全年对照处理土壤呼吸速率平均值为CK[1.44±0.28 μmol/(m2?s)]比各氮沉降处理LN[1.20±0.17μmol/(m2?s)]、MN[1.24±0.13μmol/(m2?s)]、HN[1.11±0.11μmol/(m2?s)]高16.6%、13.8%、22.9%。土壤呼吸速率与10 cm土壤温度呈显著相关正指数关系(P<0.01),相关性指数(R2)在0.6049~0.7557之间,湿地松林在各处理氮沉降下温度敏感性系数分别为LN(1.72)、MN(1.75)、HN(1.79)同对照(2.35)相比有降低趋势。土壤呼吸与5 cm土壤湿度之间呈二次方程关系,但相关性不显著(P>0.05)。研究表明,氮沉降是影响湿地松林CO2通量的一个重要因子。     

冷凉区旱地玉米微垄覆膜土壤水热及产量效应研究

针对冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水和低温冷凉两大主要限制因子,于2016年采用单因素随机区组设计,在山西省旱作节水农业试验示范基地阳曲县河村,采用地膜半覆盖模式,设置5种不同覆膜起垄高度处理,进行了冷凉区旱地玉米微垄覆膜土壤水热及产量效应研究。结果表明,覆膜垄高每增加5cm,玉米苗期垄侧播种行8cm日平均地温降低0.3℃;当覆膜垄高从0cm增加到5和10cm时,膜侧播种行0~20cm土壤含水量分别极显著（P<0.01）增加3.6和5.3个百分点;覆膜垄高每增加10cm,玉米拔节期推迟1d,抽雄吐丝期相应推迟1d;覆膜垄高5cm处理的经济产量极显著（P<0.01）高于垄高15cm、垄高20cm和地膜平铺处理,与垄高10cm处理之间没有显著差异;覆膜垄高5和10cm处理的水分利用效率最高,极显著（P<0.01）高于地膜平铺和垄高20cm处理,平均较地膜平铺和垄高20cm处理分别提高2.1和2.2kg/(hm ²·mm),增幅分别为6.8%和7.2%。研究认为,微垄覆膜（垄高5~10cm）可以协调垄高增加引起的增温和微集水之间的矛盾,同时兼顾地膜覆盖增温、保墒和微集水效应,增产增效,是冷凉区旱地玉米适宜的地膜覆盖方式。     

基于前期降水量和蒸发量的土壤湿度预测研究

为了更好地了解和探讨土壤湿度预测方法,根据衡阳2009-2010年土壤湿度资料和相关气象资料,建立了基于前期降水量和蒸发量的土壤湿度预测模型,并进行试报和验证。结果表明：基于1 mm降水与蒸发的差建立的土壤湿度线性回归模型和基于1 mm降水量和1 mm降水与蒸发的差建立的土壤湿度逐步回归模型试报了2009年8-12月0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层的土壤湿度,线性回归模型预报的平均相对误差分别为10.06%、5.56%、7.14%,逐步回归模型预报的平均相对误差分别为10.05%、5.59%、6.85%。2种模型预测的土壤湿度状况基本能反映旱情发展的动态趋势。模型可为准确预测土壤湿度的变化,为开展气象为农服务和防灾减灾提供参考。     

干旱区绿洲棉田土壤CO2通量变化特征及温湿度影响分析

为了研究不同管理模式下干旱区绿洲棉田土壤CO2通量差异以及与土壤温湿度间的关系,可以为评价绿洲棉田生态系统对大气CO2的源/汇贡献提供参考依据。采用Li-8100土壤碳通量测量系统对天山北坡中段绿洲棉田土壤CO2通量进行动态测定,分析了土壤CO2通量的日、月变化特征及温湿度的影响。结果表明：在2009年5-10月土壤CO2通量日变化和月变化过程均为单峰型。滴灌地、漫灌地、弃耕地的土壤CO2通量（晴天）日均值分别为3.45、3.37、1.63 μmol/(m2?s);峰值出现在15:00-20:00,谷值出现在4:00-6:00,6、7月土壤CO2通量高于其他月份;土壤CO2通量与温度呈不同程度的指数正相关性,气温、5 cm地温较好地解释土壤CO2通量的变异量。土壤CO2通量与土壤湿度的相关性随着深度的变化表现不一;降水、灌溉等湿润事件对土壤CO2通量具有促进作用,多元回归分析模型可以解释67.4%的棉田、79.6%弃耕地土壤CO2通量受温度和湿度的共同控制。     

赤峰市松山区山坡地日光温室气温变化规律

为了解山坡地日光温室气温变化特征,提高设施农业气象服务水平,本研究对温室内外小气候因子进行了观测。采用相关分析和逐步回归的方法,对夏冬2季温室内外气温、湿度、地温和太阳辐射变化特征及室内温度预测模型进行了研究。结果表明：（1）夏冬2季室内温度、地温具有明显的日变化规律,冬季温室增温效果大于夏季,山坡地日光温室具有良好的保温效果;（2）5 cm、10 cm、20 cm地温变化幅度随土层深度的增加而减小,峰值出现随土层深度的增加而相应的滞后1 h左右;（3）日光温室室内温度与室内外小气候因子相关性较好。试验建立的夏冬2季室内温度预报模型,夏冬2季室内温度预报值绝对误差小于1℃,相对误差小于10%。     

玉米籽粒水分的快测法误差分析

以山西省中晚熟区域试验中37个玉米品种为试验材料,用PM-8188-A型谷物水分测定仪在4个环境温度下对玉米籽粒含水率进行水分快测,与传统标准烘干法测定值比较,利用回归分析建立对应的玉米籽粒真实水分数学方程,减小了电容式快测法在田间测定玉米籽粒水分过程中受环境温度影响而导致的误差,对育种家在田间选择含水率低的玉米品种方面具有一定应用价值。温度为10℃~25℃时,电容式快测法测定值随着温度的提高有变大趋势,20℃时测定的误差值最小。     

不同种植密度对寒地水稻浅土层热效应的影响

为了提高人们对寒地水稻浅土层热效应特征变化的认知度。试验在大田条件下,以‘空育131’为试验材料,设置行株距30×8 cm (D₁)、30×10 cm (D₂)、30×12 cm (D₃)、30×14 cm (D₄)、30×16 cm (D₅) 5个密度水平,分析不同种植密度对浅土层热效应的影响。结果表明,各土层温度在抽穗期达最高值,灌浆后开始下降,且温差缩小,其中以10 cm土层温度稳定性最高。受种植密度影响,高密度处理下土温白天增温快,夜间最低,昼夜温差大,最高日平均温度出现的早,其中D₁、D₂处理在10 cm、15 cm土温变化上几乎同步。相比之下,各土层T_max、T_min出现时间随土层的加深而向后推迟,生育期内T_avg、T_max、T_min与气温极显著正相关,而T_max-_min则随密度的增加有减小的趋势,主要表现在分蘖期和成熟期,且作用效果随密度增加而增大。产量以D₂处理最高,表现为9.27 t/hm ²,较D₁、D₅处理增幅13.5%~14.6%。说明适宜密度条件能够实现对浅土层热效应的科学调控,并获得产量的提高。     

覆盖生态木屑对城市公园土壤温湿度的影响

为实现绿化垃圾的循环利用,量化评估覆盖生态木屑对土壤表层温湿度的影响。利用土壤温湿度计定期测定土壤表层温湿度持续1年。结果表明,冬季铺设生态木屑具有良好的保温保湿效果,不铺设木屑土壤含水率迅速下降到10%以下,铺设生态木屑15~20 cm后整个冬季土壤含水率都保持在16%以上,后者土壤温度比前者土壤温度高2℃以上。夏季铺设生态木屑5~10 cm的样树,含水率低于不铺生态木屑的对照组和其他试验组,但对温度的影响并不明显。冬季覆盖生态木屑对土壤表层具有明显的保温保湿效果,且覆盖生态木屑越厚保温保湿效果越显著;而夏季覆盖生态木屑的最佳厚度为5~10 cm,覆盖此厚度的生态木屑既可以起到海绵体吸收多余水分的作用,又不会因为覆盖生态木屑后树冠与根系间的温差增大导致的植物生理性缺水。因此,建议城市公园铺设生态木屑的厚度为5~10 cm。     

滴灌条件下富士苹果树茎流速率变化规律研究

摘 要：旨在了解矮砧密植富士苹果树体内茎流速率变化规律,为其制定合理的旱作节水灌溉制度提供理论基础。利用热扩散式探针法实时采集树体茎流速率数据,结合自动气象站监测所得各气象因子数据,设计不同灌水下限滴灌试验,进行气象因子等对茎流速率影响的试验研究。富士苹果树在4月份茎流速率最低平均值为2.07 mL/(cm2?h)],到了6—7月份最大,平均值为9.56 mL/(cm2?h)];生育期内茎流速率有明显昼夜变化规律,在晴天时变化规律呈单峰曲线,阴天时变化较平缓,多云天气时呈多峰曲线变化趋势。茎流速率变化规律与太阳辐射强度、大气温度和土壤温度变化均呈极显著正相关,相关系数分别为：0.9746、0.9389、0.9119;与大气湿度为显著负相关性;相关系数为-0.7526;茎流速率与土壤水分相关性不显著,但是降低土壤含水量会造成树体茎流速率的降低。富士苹果树干茎流速率与各气象因子间相关性由高到低排序为：太阳辐射强度＞大气温度＞土壤温度＞大气湿度＞土壤水分。以茎流速率为因变量,各个气象因子为自变量,经逐步回归线性分析得出茎流速率与太阳辐射强度和大气温度之间的回归方程：Y=-8.81+0.013X1+0.52X2。太阳辐射强度是影响树体茎流速率即蒸腾耗水的直接因素。     

洞庭湖湿地草地不同利用方式对土壤碳储量的影响

为研究不同利用方式对湿地草地土壤有机碳储量的影响,通过不同时段的土壤剖面有机碳含量的测定数据,分析不同利用方式下土壤碳储量的变化。结果表明：苔草地营造杨树林,对土壤有机碳储量的影响是一个骤变过程,可以引起土壤40 cm甚至以下土层有机碳的损失;造林8年后,原来储存在土壤中的有机碳损失了33.89 t/hm2;每年取走地上产品对土壤有机碳储量的影响是一个逐渐变化的过程,主要影响土壤表层尤其是0~10 cm深土壤碳的积累量,与未受人为干扰的苔草地相比,8年内土壤有机碳的积累量只少1.95 t/hm2。不论何种人为利用方式都减少了湿地草地土壤有机碳的积累量。     

岩溶区板栗树下旱季和雨季土壤CO2浓度的研究

为了研究岩溶区种植板栗树以后土壤CO2浓度的变化,以广西隆安县岩溶区板栗树下和相同地质条件下非板栗树下（草地）为研究对象,分别测定了旱季与雨季时10 cm、20 cm、40 cm、60 cm、80 cm的土壤pH和CO2浓度等,并且做了比较分析。结果表明：在相同的条件下板栗树下的土壤pH比非板栗树下的低且显弱酸性;雨季土壤pH比旱季土壤低;板栗树下的土壤CO2浓度比非板栗树高,而雨季比旱季CO2浓度高。土壤pH与土壤CO2浓度相关性分析表明,土壤CO2的浓度与土壤的pH成显著负相关关系,土壤CO2浓度与降雨量、温度等有很大的关系。     

复合间作栽培模式对滨海盐渍土养分和有机质的影响

为了探讨复合间作栽培模式对滨海盐渍土的改良作用,选择木本植物沙枣、杜梨和草本植物红花、胡卢巴为试验材料,采用4种间作模式（T1：胡卢巴+沙枣;T2：第1年红花+沙枣、第2年胡卢巴+沙枣;T3：红花+杜梨;T4：红花+沙枣）,研究不同间作模式对滨海盐渍土0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm 3个土层养分和有机质含量的影响。按照国家标准分别测定土壤中水解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,结果表明：4种间作模式种植后均提高了土壤0~50 cm土层水解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,但不同间作模式对土壤中各物质增幅影响效果有显著差异。间作种植后养分和有机质含量在0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm 3个土层中增幅最高的间作模式分别为：水解氮——T2(92.1%)、T2(199.8%)和T2(370.5%),速效磷-T4(69.1%)、T1(558.9%)和T1(245.7%),速效钾——T1(144.9%)、T2(119.5%)和T1(132.0%),有机质——T2(82.5%)、T2(212.3%)和T1(180.6%)。综合分析,T1和T2模式在4种间作模式中改良滨海盐渍土效果较好,可作为生物改良滨海盐渍土的有效途径。     

新疆石河子冻土特征及冻土融化期地温、冻土深度预报研究

为了确保春季播种安全,有必要开展播种期地温的监测和冻土融化深度预报业务。利用新疆农八师冻土气象观测资料,运用相关系数和线性回归方法,分析冻土特征及融化过程中地温变化、深度变化规律,建立春季冻土融化预报模型。结果表明,新疆农八师垦区稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬,冻土最大深度呈逐年变浅趋势,倾向率为-5.4 cm/10 a;冻土结冻日期推后,倾向率为2.0 d/10 a;冻土化通日期提前,倾向率为-1.5 d/10 a。冻土融化期在3月中旬至4月上旬,冻土融化速率在3.1~4.0 cm/d之间。春季地温与平均气温、冻土融化深度与正积温具有显著的正相关,以此建立了相应的预报模型。10 cm地温预报模型历史回代准确率在96%以上,冻土融化深度预报模型历史回代准确率在94%以上。通过模型可以开展春季地温和土壤融化预报业务。