黄土丘陵沟壑区不同群落类型对土壤特性及生物量的影响

以农田为对照,分析了退耕还林还草过程中所形成的植物群落对退耕地土壤水分、有机碳、氮、磷、钾含量的影响及其垂直分布特征和退耕地植物的生物量变化。结果表明:不同群落类型中,0～100cm土层的土壤含水量为6.9%～14.1%,撂荒地和苜蓿地土壤含水量随土壤深度的增加呈增加趋势,而柠条林地随土壤深度的增加呈下降趋势;0～20cm表层土壤中,有机碳、碳密度和全氮含量较20～100cm变化大;在0～100cm土层,与农田、撂荒地和苜蓿地相比,沙棘和柠条土壤全磷含量显著降低;不同退耕地植物生物量(地上和地下)差异显著,呈现柠条>沙棘>苜蓿>撂荒地>农田的变化趋势。表明退耕过程中草本的恢复对保持土壤深层水分含量有促进作用,而灌木的恢复对保持和增加土壤表层养分有较强的促进作用。     

山南地区泽当站农田土壤水分变化特征分析

本文从降水时空、蒸散量、湿润度、土质等角度分析,反映10cm、20cm、30cm、40cm、50cm层次农田土壤水分变化特征。得出：7月、8月湿润度较大,农田水分盈余,其余时段土壤水分处于亏缺状态,尤其是4月、5月亏缺最为严重;同样的降水令10cm的土壤水分增值大于令50cm土壤水分增值,失墒的时候也是10cm土壤快于50cm的土壤,也就是说浅层土壤增失墒快,深层土壤保水能力强。     

济宁地区典型土壤质地水分变化规律

利用济宁地区具有代表性的4种土壤质地(壤粘土、壤土、粘土、砂土)4个站点济宁、曲阜、汶上、泗水2010—2016年自动土壤水分观测站资料,对4种不同土质在季节和不同深度上的变化进行了分析,并根据土壤水分盈亏计算方法,得出不同土质不同层次的盈亏规律。结果表明:在季节上由于土质、降水和灌溉量的不同,各站点土壤水分的季节变化既有相似性,又存在着区域差异性。总的来看,土壤水分季节变化受本地区降雨的强烈影响,与当地降水季节性变化相一致。土壤水分含量随深度增加变化幅度逐渐减少,且自上而下大致可分为3个层次,分别为活跃层(0~40cm)、次活跃层(40~60cm)、相对稳定层(80~100cm)。不同土质土壤水分的盈亏值出现的阶段不同,但4—6月份各种土质和不同层次均处于亏缺状态。     

1949-2005年江西省农田养分平衡动态的宏观分析

农田养分平衡状况不仅直接影响土壤肥力的发展方向,而且关系到农业的可持续发展.根据投入产出核算的基本原理分析1949～2005年江西省农田养分平衡状况,得出如下结论:①氮素在1965～1977年开始有10%左右低水平盈余,1978年以后江西农田氮素投入一直维持在20%以上的高盈余率,到20世纪80年代中期以后(1986～2005年)年平均氮素盈余率高达46.6%,每年平均盈余约3.85×105 t氮(为未扣除化肥氮素损失的理论值);②20世纪80年代中期以后,磷素的平衡盈亏率比前期大大增加,年平均盈余率高达43.4%,即每年平均盈余约1.74×105 t磷;③长期以来江西农田钾素亏缺状况比较严重,在20世纪80年代中期以前,钾素的平衡亏缺率高达50%以上,此后钾素化肥用量逐年增加,直到21世纪初才基本实现了盈亏平衡.     

长期施肥下干旱区灰漠土磷的平衡与活化特征

【目的】研究灰漠土长期不同施肥管理措施下，农田土壤全磷、有效磷(Olsen-P)的变化关系及对磷素盈亏的响应，为科学施磷及土壤质量定向培育提供参考依据。【方法】以始于1989年的不同施肥措施的长期定位试验为研究对象，对土壤磷盈亏状况及土壤有效磷(Olsen-P)对土壤盈亏的响应关系、磷素活化系数(PAC)等进行分析。【结果】NP、PK、NPK、NPKS处理土壤PAC随施肥年限呈抛物线变化，并在第16年时达到峰值，NPKM、1.5NPKM处理PAC随施肥年限呈极显著线性正相关(P<0.01),年增加速率分别为0.23%和0.42%。CK、NK当季土壤表观磷盈亏呈现亏缺状态，当季土壤磷平均亏缺量分别为8.9、15.5 kg/hm²;NP、PK、NPK、NPKS当季土壤磷盈余值的平均值分别为35.4、38.9、32.3和25.4 kg/hm²,NPKM、1.5NPKM处理当季土壤磷盈余值分别为49.6、127.8 kg/hm²,年际盈余量随种植年限逐渐下降，施磷处理土壤有效磷增量与累计盈亏间存在显著相关性，每盈余100 ...     

玛纳斯河流域农田土壤水分空间变异性研究

[目的]了解玛纳斯河流域土壤水分的空间分布规律,为玛纳斯河流域灌溉水的高效利用、土壤盐渍化的改良提供更为精确的理论参考和科学依据.[方法]以玛纳斯河流域内的玛纳斯灌区和莫索湾灌区为例,在灌区农田内,利用GPS技术定点、采集土壤样品;利用室内分析技术测定出其土壤水分含量;并应用地统计学和传统统计学的方法对土壤水分空间分布特征进行分析.[结果]玛纳斯河流域农田O～20与20 ～40cm深度土壤含水量的最小值、最大值的变化趋势是随着深度的增加而增加,均属于强空间相关性,且0～20cm深度的结构性好于20～40 cm.0～20 cm深度土壤水分空间变异较大,而20～40 cm深度土壤水分空间变异不大.[结论]玛纳斯河流域农田0～20 cm与20～40 cm层土壤含水量属于中等变异程度,且0～20 cm深度土壤水分空间变异程度大于20～40 cm深度.     

焦作市农田耕层土壤养分现状与施肥研究

2004年对焦作市农田耕层养分的监测结果表明,全市土壤养分含量整体上处于高肥力水平以上。其中,有机质含量16.5 g/kg,速效氮103.49 mg/kg,有效磷15.81 mg/kg,有效钾129.51mg/kg。与1990年监测结果相比,土壤有机质、有效氮、有效磷有较大提高,有机质增加16.31%,有效氮增加41.67%,有效磷增加65.52%,有效钾则下降11.92%。土壤养分随时间变异趋势与土壤养分平衡处于盈亏状况有关,一个轮作周期后,土壤—作物系统内,氮素盈余263.81 kg/hm2,磷素盈余38.9 kg/hm2,氮磷用量偏高未得到合理高效利用;而钾素亏缺71.88 kg/hm2,若土壤钾长期处于亏缺状态,会明显降低土壤供钾能力。     

旱地马铃薯覆膜免耕对土壤典型理化性状的影响

为研究旱地马铃薯覆膜免耕对土壤典型理化性状的影响,对该模式下农田土壤水分、温度、容重及养分的变化进行探究。结果表明,随覆膜免耕年限的延长,0～40 cm土层的土壤容重逐步增加,且以0～10 cm土层的土壤容重增幅最大;0～100 cm土层内土壤含水量也随免耕年限的延长而增加;覆膜免耕有效增加土壤表层有机质和全氮含量,而速效钾含量在15～30 cm土层呈增加趋势。     

黄土塬区农田和荒草地土壤水分循环特征研究

基于长武黄土高原农业生态试验站长期观测数据,研究了黄土塬区农田和荒草地土壤水分循环特征。结果表明:0~3m剖面内,农田土壤湿度随土层深度的增加呈现"升-降-升"的变化特点,荒草地则表现出随土层深度增加而升高的趋势;土壤水分的变异系数具有随土层深度的增加而呈现"降低-稳定"趋势。土壤水分动态变化具有明显的季节性,可分为两个主要阶段:即以恢复补偿为主的蓄水期(7~10月)和以蒸散耗水为主失水期(10月至翌年6月)。土壤水分平衡状况与气候、土地利用以及土壤储水量等因素有关,丰水年,土壤水分循环正平衡;枯水年,土壤水分循环负平衡,从长时间序列来看,土壤水分多年平均输入量与输出量基本保持均衡。     

宁南山区不同林龄杏树地土壤干层特征研究

【目的】分析宁南山区不同林龄杏树地土壤的干层特征,明确林龄对该地区杏树地土壤干层、干燥化程度的影响。【方法】以自然条件下农田为对照,分析比较宁南山区彭阳县王洼流域3,17,23,35年林龄杏树地土壤0～600 cm土层含水率、干层起始深度、干层厚度;采用土壤水分相对亏缺指数及干燥化指数对土壤干层程度进行定量评价,同时对土壤干层影响因素进行冗余分析。【结果】3,17,23,35年林龄杏树地土壤平均含水率分别为15.58%,12.79%,11.54%,11.24%,林龄越长的杏树地土壤含水率越低,3年林龄杏树地与其他林龄杏树地土壤含水率之间存在显著差异(P0.05)。除3年林龄杏树地外,其他林龄杏树地土壤干层起始深度随林龄的增加而向表层发展,干层厚度随林龄的增加而增加;3,17,23,35年林龄杏树地剖面土壤水分相对亏缺指数均值分别为-0.16,0.29,0.45,0.53,林龄越长土壤水分亏缺越严重,除0～100 cm土层外,其余各层土壤水分亏缺均值均随林龄的增加而呈增大趋势。3,17,23,35年林龄杏树地的平均土壤干燥化指数分别为184.36%,99.87%,74.60%,59.15%,即林龄越长其干燥化程度越强。冗余分析表明,坡度及杏树林龄、胸径、冠幅、株高等是导致研究区土壤干燥化的主要原因。【结论】林龄越长的杏树地土壤干燥化程度也越强,建议对杏树林采取科学合理的修剪措施,并通过调整种植密度、结构等缓解土壤干层现象的发生。     

黑龙江省作物生长季农田土壤水分分区研究

依据对农田土壤水分状况的表征程度 ,确定了包括土壤水分常数、土壤蓄水量以及土壤蓄水量盈亏值三类共计 9个指标 ,对黑龙江省农田土壤水分盈亏状况进行了较为客观的分区。分区结果表明 ,整个生长季全省呈现西亏东盈中部正常的特点 ,且依不同生长季时段和土层厚度有较大差异 ,为指导黑龙江省农业生产提供重要依据。     

地表干扰恢复措施对土壤水分物理性质的影响——以宁南黄土丘陵区典型草原土壤为例

[目的]探讨黄土丘陵区地表干扰恢复措施对土壤水分物理性质的影响。[方法]测定并分析了宁南黄土丘陵区典型草原鱼鳞坑、水平沟和封育3种恢复措施实施5年后土壤0～40、40～100 cm土壤颗粒组成、容重、孔隙度、持水性、水分有效性和水分盈亏状况。[结果]鱼鳞坑、水平沟措施下土壤容重变化不大,但土壤黏粒含量、毛管孔隙和持水性下降,水分有效性和水分盈亏状况改善。[结论]地表干扰恢复措施可改善土壤水分条件,但使土壤持水性降低。     

晋东南地区旱地农田土壤水分状况及水分循环特征

根据农田土壤水分的定位观测资料,应用水分平衡法研究了晋东南地区主要作物对土壤水分的利用和农田土壤水分循环的特征。结果表明,该区农田土壤水分常处于亏缺状态,亏缺量比裸地多,土壤干旱层加深。作物对土壤水分的利用能力、收获时土壤有效水分剩余量因作物而异。冬小麦对土壤水分的利用量较多,用水层较深。春玉米、春谷子利用量较少,用水层也较浅。作物收获时,农田土壤中还有较多的有效水分未被利用,说明旱地土壤水分资源尚有一定的生产潜力,有待进一步开发。     

秸秆深施对土壤蓄水能力的影响

对耕地进行秸秆深施,可提高土壤的入渗速率,增加土壤蓄水空间和能力,提高降水的利用率,是缓解干旱半干旱地区农田的水分匮乏的有效措施。将厚度为8cm的大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆分别深施于宽5cm、深28cm的沟中并回填土壤,研究其蓄水效果。结果表明,秸秆深施后,地表下0～20cm的土壤含水量比对照地提高了0.5%～2.0%,深度越接近秸秆深施处土壤含水量越大,反之越小,深施玉米秸秆和水稻秸秆的蓄水效果与对照地有显著差异(P0.05),而深施大豆秸秆的蓄水效果无显著差异(P0.25)。     

晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析

  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5?10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P＜0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33     

基于GIS和地统计学的干旱绿洲地区土壤水分时空变化

探明干旱绿洲地区土壤水分变化特征,为其生态保护和植被恢复提供参考,以甘肃省张掖市甘州区80个0~20cm土层土样为研究对象,利用GIS和地统计学相结合方法研究其土壤水分的时空变化特征。结果表明:9月在甘州地区0~20cm土层土壤的水分含量以10cm土层最高,为18.6%;20cm土层其次,为16.5%;表土层(0cm土层)最小,为11.7%;该月土壤的水分含量随土层深度增加呈先升高后降低趋势,且以10cm土层土壤的收墒蓄水作用较明显。4月以20cm土层土壤的水分含量最高,为16.74%;10cm土层其次,为13.44%;表土层最小,为12.26%;该月土壤水分含量随土层深度增加呈逐渐升高趋势。土层土壤水分含量的空间分布,在4月和9月均表现为由南向北、由东向西呈逐渐降低趋势。     

麦收后不同耕作模式对土壤水分的影响

[目的]研究麦收后不同耕作制度和田间管理方式对农田土壤水分的影响。[方法]运用比较法,研究了麦收后小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式3种处理对小麦秋播墒情的影响。通过烘干法,测定3种模式下农田土壤含水量、储水量、耗水量。[结果]3种模式的土壤含水量随土壤深度的增加呈下降趋势,且小麦高茬旋耕还田模式的土壤含水量高于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,高茬粉碎秸秆覆盖模式略高于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;小麦高茬旋耕还田模式1 m深土壤储水量大于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,而高茬粉碎秸秆覆盖模式的土壤储水量大于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;3个模式的耗水量均随着土壤深度的增加而增大。[结论]土壤深度为1 m的土壤含水量从大到小依次为小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式、高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式。     

辽东山地森林景观界面土壤水分变异特征研究

为了评价不同森林植被类型水源涵养能力的差异性,采用定位研究的方法,通过布点测试了林下0~30cm土壤水分含量的变化,重点对辽东山地雨季胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林2种森林景观界面土壤水分演化动态进行了研究。结果表明:胡桃楸天然次生林和落叶松纯林2种森林植被类型之间土壤水分含量存在差异性,蓄水能力差异显著。主要表现为:由坡上至坡下依次分布胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林,可划分胡桃楸林、景观界面区、落叶松林3个功能区;景观界面区各土层深度的土壤含水率均明显高于胡桃秋林及落叶松林功能区。沿等高线方向土壤水分变化呈现出先平稳后波动趋势。垂直方向上土壤含水率均呈现随土层深度(0~30cm)增加而降低趋势,可依次分为速变层、渐变层和稳定层3个层次。采用移动窗口法界定雨季期间(8—10月)不同土层深度胡桃楸天然次生林、落叶松人工林景观界面土壤水分影响域范围,得出0~10cm土层土壤水分影响域范围25m,界面类型为渐变型界面;10~20cm土层土壤水分影响域范围20m,界面类型为渐变型界面;20~30cm土层土壤水分影响域范围10m;其中8、10月均为渐变型界面,9月为突变型界面。      

半干旱黄土区成熟柠条林地土壤水分利用及平衡特征

选择半干旱黄土区流域尺度不同地形条件下成熟柠条林作为研究对象,并以荒坡草地作为对照,在2009-2011年生长季节对0-210cm土壤含水量进行连续观测,开展了剖面土壤水分变异、动态平衡及影响因素研究。结果显示:土壤水分平均值:30-130cm对照>北坡>东坡>南坡,150-210cm南坡(上、中坡位)>对照>北坡>东坡,南坡和北坡样地上坡位>中坡位>下坡位。土壤水分的季节变化表现为9月﹥8月﹥7月,5、6、10月份最低;不同地形条件下,柠条林地土壤水分极差值和变异系数并没呈现出规律性变化,在垂直尺度上,柠条林地土壤水分极差值和变异系数曲线在0-50cm表现比较活跃,70-210cm则相对稳定;在连续干旱年份土壤储水量并没有连续的降低和亏缺,在第1个欠水年亏缺比较严重,第2个欠水年盈亏量基本平衡,而第3个欠水年则略有盈余。研究认为:小流域尺度下的地形条件差异造成了土壤水分规律性变化,但在特定植被生长发育状态和剖面尺度下,植被因子将会成为土壤水分动态变化的主控因子。柠条林发育至成熟阶段,土壤水分补偿与消减将会保持平衡状态。土壤水分与植被生长的相互关系一方面表现出一定的时间差,另一方面植被对土壤水分也具有一定的适应性。这是因为土壤含水率高促进植物生长,植物生长势增强会进一步加大对土壤水分的消耗,土壤水分含量不足则会抑制植物生长,植物生长势减弱会进一步降低对土壤水分的消耗。     

荒漠绿洲过渡带土壤水分空间分布特征及对植被的影响

研究荒漠绿洲过渡带土壤水分空间特征,有利于提高干旱区水资源利用率和植被恢复。连续对黑河中游荒漠绿洲过渡带6个典型群落类型样地的地表0～120 cm深度剖面的土壤水分分布进行调查,采用烘干法分析并结合18个调查样方进行土壤含水量的空间分布特征研究,揭示荒漠植被土壤水分分布特征。结果表明,1)土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土层含水量空间变异性表现为强变异,说明土壤水分不稳定,深层土壤空间变异性变现为弱变异性,说明土壤水分较稳定。2)垂直分布上,每个样地各土层的土壤含水量均随土壤深度增加呈上升—降低—上升的总体趋势,各样地土壤含水量均是表层低,深层高。3)水平空间上,土壤含水量变化范围在0.09%～22.34%,土壤含水量的均值依次为深层(60～120 cm)>上层(0～40 cm)>中层(40～60 cm),总体来看,黑河中游荒漠绿洲过渡带各层土壤含水量均处于较低水平。4)干沙层土壤含水量最低,上覆沙土土壤含水量很少且随着深度的增加而增加,下浮沙土受地下水毛管作用和蒸腾作用影响水分含量较高且随土壤深度的增加而增加。研究结果为深入理解荒漠绿洲过渡带固沙植被的天然分布提...