田块尺度下土壤水分和盐分的空间变异性

通过对 16m× 16m田块 2 89个土壤剖面的取样分析 ,测定土壤水分、pH、盐分、电导率。结果表明 ,土壤含水量均服从非正态分布 ;盐分的分布类型除 6 0～ 80cm呈非正态分布外 ,其它各层均服从正态分布。土壤水分和盐分的变异系数均呈中等变异强度。通过结构分析 ,发现土壤水分和盐分在一定范围内存在空间相关性。对土壤水分和盐分空间分布的动态变化进行了比较 ,同时采用CoKriging方法进行估值 ,与Kriging法相比 ,其估计方差减少百分数最大达到了 12 1.4 8% ,117.83%。     

高寒针茅草原植物生长季土壤水分动态变化规律

利用1999～2007年青海省兴海县牧业气象观测站0～50 cm土壤水分观测资料分析了高寒针茅草原植物生长季土壤水分的年变化、月变化和旬际变化规律及垂直分布特征.结果表明:高寒针茅草原天然草地土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关关系显著;植物生长季逐月土壤水分变化曲线基本呈"M"型分布,按土壤水分月变化曲线可分为春季缓慢增墒期、春夏快速增墒期、盛夏快速失墒期、秋季快速增墒期和秋末快速失墒期5个阶段;土壤水分在20～30 cm层最大,就其垂直变化而言,0～10 cm为多变层,10～50 cm为缓变层;根据植物根系对土壤水分利用情况将土层分为根系利用层和根系微利用层;土壤水分垂直剖面的季节变化按变异系数大小可分为两个阶段,土壤水分变异系数雨季(6～9月)大于干季.     

基于微地形和土地覆被的土壤水分空间变异性——以玛纳斯河流域绿洲为例

采用经典统计学和地统计学方法,对玛纳斯河流域绿洲0～70 cm土层土壤水分的空间异质性及其影响因子进行研究.结果表明:各层土壤水分均符合正态分布.从变异系数看,均属于中等变异,变异系数介于0.293～0.371,其中表层水分变异程度最高,达到0.371;0～10 cm,10～20cm,20～30 cm和30～50 cm...     

水分胁迫对典型草原植物群体光合作用的影响

基于锡林浩特国家气候观象台2016—2017年的群体光合作用及同期土壤水分观测数据,分析了不同水分胁迫状态下典型草原植物群落光合作用的受限程度。结果表明:牧草生长初期及末期,群体光合速率处于较低水平,水分胁迫未对群体光合作用产生明显影响,7月牧草进入旺盛生长期,群体光合速率显著升高,并在8月上旬达到最高值(≥10.89μmol·m~(-2)·s~(-1)),水分限制对群体光合作用的影响显著;在牧草生长的初期和中期,群体光合速率、呼吸速率与10～20 cm土层土壤水分含量相关性最显著,表明植物根系和土壤微生物在该层分布最为集中;0～30 cm各土层平均土壤水分含量与群体光合速率之间存在良好的线性回归关系,方程拟合效果为极显著,表明30 cm以上土层土壤水分含量影响典型草原植物群体光合作用;MK突变检验分析表明,当典型草原0～10 cm土层土壤体积含水量低于9%时(对应重量含水量为6.82%,相对含水量为27.60%)、0～30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%时(对应重量含水量为9.57%,相对含水量为39.24%),群体光合速率会受到非常明显的抑制。综合分析,在典型草原干旱预报预警中,可将0～10 cm土层土壤体积含水量低于9%、0～30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%视为典型草原发生中度干旱时对应的土壤水分临界值。     

黄土丘陵区多次降雨补充下草灌地土壤水分空间变化规律

利用黄土丘陵区燕沟流域42场模拟降雨下土壤水分观测数据,研究2种坡度的草地、灌木地在不同经营方式(原状地、刈割地、翻耕地)下的土壤水分对模拟降雨的响应。结果表明:(1)在5次降雨补充下,依据土壤水分的标准差和变异系数,0~100 cm土壤水分受土地经营方式影响表现为:原状草灌地土壤水分可划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层;刈割地全剖面为相对稳定层,翻耕地可分为活跃层和相对稳定层。(2)单次降雨事件则随降雨量增加,各经营方式下的水分活跃层逐渐变薄或消失,次活跃层变厚,而相对稳定层变薄,整个土壤剖面水分变化趋于一致。(3)对于受高强度降雨补充后的土壤水分变异性分层,建议采用更加灵敏的土壤水分标准差和变异系数判别标准:活跃层,标准差大于1.4%,变异系数大于12%;次活跃层,标准差1.4%~0.9%,变异系数12%~8%;相对稳定层,标准差小于0.9%,变异系数小于8%。(4)坡度越小土壤水分含量越高,坡度对草灌木地、刈割地的影响较翻耕地显著,且对50~100 cm土层水分影响远大于对表层0~50cm的影响。总之,降雨后土壤水分0~100 cm土层不断增加,且剖面土壤水分逐渐一致,土地经营方式、坡度因素对土壤水分变化强度和在不同深度土层中的表现有显著影响。     

长武塬区不同土地利用条件下土壤水分深剖面分布特征比较

通过调查取样的方法对长武塬面不同土地利用条件下(作物地,果园,苜蓿地)土壤水分状况在0～600 cm范围深度内进行对比,结果显示:长武塬区小麦收获期,不同土地利用条件下土壤水分含量总体存在较大差异,其中春玉米地由于上年小麦收获后直到春玉米播种前土地休闲,土壤含水量显著高于其它土地利用方式.其它土地利用条件下土壤平均含水量相对较低,在0～300 cm的范围内含水量分布表现为果园>苜蓿地>小麦地.300 cm以下含水量表现为小麦地>果园>苜蓿地;同时,不同利用条件下土壤水分剖面低湿层的位置深度也不相同,小麦地土壤水分低湿层深度较果园地和多年苜蓿地浅,土壤水分剖面形态与分布特征受利用模式影响显著.     

大青山区阳坡油松人工林土壤水分特征研究

对大青山区阳坡30a油松人工林生长季土壤水分特征进行研究,根据2006年的观测数据分析,得出以下结果:1)油松人工林0~20cm层土壤水分季节动态与降雨量变化相似,7月份土壤含水量最高,后逐渐减小趋于平缓,20~60cm层随季节变化波动很小,基本呈现水平趋势;2)土壤水分在垂直分布上可分为土壤水分速变层、活跃层、相对稳定层;3)0~60cm土层范围内,土壤含水量随密度增加,呈下降趋势,但表层变化规律不显著。     

退化草原土壤理化性质空间异质性及其对土壤水分的影响

测定分析锡林郭勒盟正镶白旗额里图牧场退化草原草地生态系统0～120 cm土层土壤理化性质(质量含水量、容重、饱和含水率、电导率、pH和有机质),运用经典统计学和地统计学方法探讨其空间异质性及各理化性质对土壤水分的影响。结果表明:退化草原土壤呈弱碱性,电导率、容重和pH随土层加深而增大,而饱和含水率和有机质含量随土层加深而减小,由此可见土壤pH与有机质含量随土层加深呈相反规律,除容重和pH呈弱变异,其余土壤特性指标均呈中等变异,除80～120 cm土层外,其余土层土壤含水量变异系数随土壤含水量的增大而降低;本研究区各土层土壤含水量、有机质、pH表现出强烈的空间相关性,容重由随机性因素引起的变异程度最小,饱和含水率由结构性和随机性因素共同引起空间变异,影响本研究区土壤理化性质的因素较复杂;各土层土壤饱和含水率变程普遍较大,为13. 94～52. 77 km,较长距离其空间连续性较好,0～10 cm土层pH变程最大,有机质变程最小,而80～120 cm土层恰好相反; 0～10 cm和80～120 cm土层土壤质量含水量均与饱和含水率呈显著正相关,10～20 cm和80～120 cm土层土壤水分相对较大,土壤持水力较强,中间土层(20～80 cm)土壤含水量与有机质和pH存在显著相关关系。     

风沙区灌溉与非灌溉紫花苜蓿地土壤水分时空变化分析

水分是干旱、半干旱地区植被建设中最重要的生态因子,而在西部干旱地区农业灌溉中,存在水资源有效利用率低、浪费严重的问题。对比分析了风沙区有、无灌溉情况下的土壤水分,结果表明:灌溉地和非灌溉地剖面内土壤水分变异系数随着土层深度的增加均呈现出降低的趋势。灌溉只对0-60 cm土壤水分有影响。4-10月灌溉和非灌溉紫花苜蓿地0-20 cm层土壤含水量呈多"W"型,20-60 cm层土壤含水量大致呈"V"型,60-100 cm层土壤含水量为平稳型,0-1m土层储水量的变化呈"V"型。土壤水分季节动态变化可划分为3个时期:土壤水分消耗期(5-6月);土壤水分积累期(7-9月);土壤水分稳定期(10月至次年4月)。灌溉制度还有待进一步研究。     

高寒沙区典型人工林土壤水分空间分布特征研究

揭示生长阶段以及土壤深度对于中间锦鸡儿(Caragana intermedia)人工林土壤水分分布的影响,对于解决植被的经营与巩固、重建与恢复等方面都具有重要意义。利用ECH2O土壤含水量监测系统对不同深度(10cm、20cm、30cm、40cm、60cm、90cm、120cm、150cm)不同生长阶段(3a、5a、16a、30a)中间锦鸡儿人工林土壤水分进行连续监测,检验土壤层次之间的差异显著性和相关性并进行空间插值,分析不同深度的土壤水分的分布状况。测定期间,3a、5a、16a、30a不同深度的VWC均值分别在15. 50-38. 25%、16. 00-42. 38%、15. 15-38. 09%、18. 28-42. 05%之间。四个不同生长阶段的人工林中,10cm和20cm表现为中等变异性,60cm以下深层土壤的VWC表现为弱变异性。不同深度的土壤水分都具有显著差异性和相关性。垂直分布上,土壤水分表现为增大-减小-再增大的总体趋势,各层深度都具有显著的差异性和相关性,且相关性随着距离的增大而减小。土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土壤一般表现为中等变异,深层土壤一般表现为弱变异性。3a的土壤水分在垂直方向上波动性最大,30a最小。水平空间上,土壤表层水分随着林龄的增加而增加,而土壤深层深度随着深度的增加而减小。     

聚丙烯酰胺的理化特征及在黄土区减流减蚀应用前景

在阐述聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)的合成工艺、理化特征及在土壤改良中的应用基础上,详细描述了PAM和土壤粘粒及团聚体间的相互作用,并深入探讨了PAM增加团聚体稳定性、减少土壤结皮形成、增加降雨入渗、减少径流和土壤侵蚀的机理。从机理上概括了PAM的特性、土壤特征及施放方法对其改良效果的影响。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

玉米线辣椒套作对线辣椒根际、非根际土壤微生物、酶活性和土壤养分的影响

实验旨在研究不同种植模式、作物种间不同的根部隔离处理对线辣椒根际与非根际土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤养分有效含量的影响.结果表明:套作栽培的线辣椒根际、非根际土壤微生物数量、酶活性均高于单作栽培.与膜隔处理相比,网隔与无隔处理的根际、非根际土壤微生物数量及酶活性均有提高,其中以网隔处理最高.各处理根际土壤有机质、有效磷、有效钾含量均低于非根际土壤,但碱解氮含量表现为根际土壤高于非根际土壤.网隔处理中尼龙网减缓了玉米根系对线辣椒根系营养的直接竞争,同时玉米根系根际效应使其根际、非根际土壤养分含量在所有处理中最高.土壤微生物主要类群数量是影响土壤酶活性主要因子,与土壤酶活性显著相关.有机质、碱解氮含量与土壤酶活性、微生物数量呈极显著相关,有效磷含量与土壤酶活性、微生物数量呈正相关.土壤真菌数量、脲酶活性与有效钾含量呈负相关.     

旱作农业区土壤水分保蓄状态及其能量特征

在渭北旱地农田设置覆盖、耕翻等不同保蓄土壤水分处理,测不同层次土壤水分保蓄状况。结果表明:土壤含水量耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地。耕作层水分保蓄差异最为明显,但是在土层深度40~50cm处,耕翻过土壤含水量稍大于覆盖过土壤。同一土层土壤水分能量变化规律是土壤水势耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地,而同一土层土壤温度变化规律恰好与土壤水势相反,证明在影响土壤水势因素中,土壤水分的正效应>土壤温度;土壤温度日变幅明显是裸露休闲地和耕翻地大于覆盖地。     

Spatial and temporal variability in vegetation cover of Mongolia and its implications

In this paper, we attempted to determine the most stable or unstable regions of vegetation cover in Mongolia and their spatio-temporal dynamics using Terra/MODIS Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) dataset, which had a 250-m spatial resolution and comprised 6 periods of 16-day composited temporal resolution data(from 10 June to 13 September) for summer seasons from 2000 to 2012. We also used precipitation data as well as biomass data from 12 meteorological stations located in 4 largest natural zones of Mongolia. Our study showed that taiga and forest steppe zones had relatively stable vegetation cover because of forest characteristics and relatively high precipitation. The highest coefficient of variation(CV) of vegetation cover occurred frequently in the steppe and desert steppe zones, mainly depending on variation of precipitation. Our results showed that spatial and temporal variability in vegetation cover(NDVI or plant biomass) of Mongolia was highly dependent on the amount, distribution and CV of precipitation. This suggests that the lowest inter-annual CV of NDVI can occur during wet periods of growing season or in high precipitation regions, while the highest inter-annual CV of NDVI can occur during dry periods and in low precipitation regions. Although the desert zone received less precipitation than other natural zones of the country, it had relatively low variation compared to the steppe and desert steppe, which could be attributed to the very sparse vegetation in the desert.     

玉米线辣椒套作对线辣椒根际、非根际土壤微生物、酶活性和土壤养分的影响

实验旨在研究不同种植模式、作物种间不同的根部隔离处理对线辣椒根际与非根际土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤养分有效含量的影响。结果表明：套作栽培的线辣椒根际、非根际土壤微生物数量、酶活性均高于单作栽培。与膜隔处理相比,网隔与无隔处理的根际、非根际土壤微生物数量及酶活性均有提高,其中以网隔处理最高。各处理根际土壤有机质、有效磷、有效钾含量均低于非根际土壤,但碱解氮含量表现为根际土壤高于非根际土壤。网隔处理中尼龙网减缓了玉米根系对线辣椒根系营养的直接竞争,同时玉米根系根际效应使其根际、非根际土壤养分含量在所有处理中最高。土壤微生物主要类群数量是影响土壤酶活性主要因子,与土壤酶活性显著相关。有机质、碱解氮含量与土壤酶活性、微生物数量呈极显著相关,有效磷含量与土壤酶活性、微生物数量呈正相关。土壤真菌数量、脲酶活性与有效钾含量呈负相关。     

Effect of soil physical factors on methyl iodide and methyl bromide

Production and importation of methyl bromide is scheduled to be banned by 2001. Methyl iodide was evaluated as a possible replacement soil fumigant. The effects of soil moisture, temperature, soil texture and fumigation time on the efficacy of methyl iodide for the control of two common weeds, Abutilon theophrasti and Lolium multiflorum, were characterized and compared with those of methyl bromide. The optimal soil moisture for methyl iodide to kill both weed species in sandy soils was 14% water content (w/w). Greater efficacy was obtained when the temperature during fumigation was above 20°C. Compared to methyl bromide, the efficacy of methyl iodide was more consistent in different soils. Time to 100% mortality of weeds was 24 h for methyl iodide fumigation and 36 h for methyl bromide when 200 μM of fumigant was used. On a molar basis methyl iodide was consistently more effective than methyl bromide across the range of environmental factors tested. In terms of application technology and spectrum of activity, methyl bromide can be directly replaced by methyl iodide. © 1998 SCI     

Investigation the Efficiency of Soil Stabilizers against Soil Loss and their Effects on Chemical Properties of Soil

Soil erosion and dust storms are the main causes of air pollution in regions where there are dust emitting centers and in their adjacent locations. In recent years, various methods have been considered for stabilizing soil surface against wind erosion. In this study, the effects of two stabilizers (anionic polyacrylamide polymer and vegetable-based mulch) for reducing soil loss at four levels of concentration (0, 15%, 30%, and 60%) on three kinds of soils in western Khuzestan, Iran have been studied. The study was conducted in natural and laboratory-based conditions in four, time intervals (0, 3, 6, and 12 months). Moreover, the study covered the persistence and influence of stabilizers on soil chemical properties. The results showed that wind erosion in no treatment was between of 16.36?kg/m²/hand 26.73?kg/m²/^?h. The statistical results showed that there was a significant difference between the no treatment and soils treated with stabilizers. The polymer reduced soil loss by more than 90%. Mulch efficiency reduced in natural conditions after 6?months; however, there were no changes in laboratory conditions. There was no significant difference between polymer efficiency in the laboratory and natural conditions and the polymer was resistant in natural and laboratory conditions. Polymer increased EC, pH, and SAR in the soil after 1 year. Mulch decreased pH and SAR but did not change EC.     

Influence of soil moisture on short-term adsorption of diuron and isoproturon by soil

The adsorption of diuron and isoproturon by a clay loam soil at 35% (3-16 kPa) and 62% (1 kPa) soil moisture content was studied by means of glass microfibre filters capable of sampling soil solution for herbicide analysis. Adsorption was rapid, with 40–80% of the final (24 h) sorption being achieved within 2 min. These equilibria were achieved more rapidly for diuron, which was also the more highly adsorbed. Adsorption of both herbicides was favoured by low soil moisture initially, but was enhanced by higher soil moistures at sorption times greater than 30 min. However, increasing the soil moisture from 31% (10 kPa) to 62% (1 kPa) had little effect on the final soil sorption capacity. Regarding the water status in the soil, it is thought that adsorption took place in small pores (<3 μm). Herbicides diffused rapidly into small pores and adsorption by wet soil was delayed for a short period of time (about 30 min).     

耕作方式对土壤理化性状及夏大豆产量的影响分析

为探讨不同耕作方式对土壤理化性状及夏大豆产量的影响,评价出最适宜伊犁河谷地区滴灌条件下复播大豆农田的耕作方式,2012—2014年开展了冬小麦收获后土壤翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、旋耕(RT)和免耕(NT)四种不同耕作方式的复播大豆田间试验。结果表明,各处理土壤容重、孔隙度、含水量、养分和产量均表现出差异性。0~60 cm的平均容重以NT处理最大,达1.4 g·cm-3,分别比RT、T、TP处理高出2.2%、4.5%、5.3%。0~30 cm土层的土壤总孔隙度均以TP处理的最高,其平均值分别比T、NT、RT高出1.4%、3.8%、5.7%。30 cm以下各处理的土壤总孔隙度虽有减少,但差异不显著。各处理各个生育时期土壤含水量基本均表现为TPTRTNT。SOC、全N、全P含量表现为在0~20 cm土层以NT处理最高,20~40 cm土层以TP最高,T处理次之。TP和T处理显著提高0~40 cm土层土壤速效N、速效P含量。大豆产量均表现为翻耕覆膜处理最高,分别比T、RT和NT处理高出15.2%、30.8%和31.9%。本试验条件下,虽然免耕能够增加土壤养分含量,但翻耕覆膜措施不仅有效改善了土壤物理环境,而且更有利于提高复播大豆产量。