基于秋季降水量的春播关键期土壤墒情预测

为准确预测春播关键期土壤墒情,给政府部门指导春耕生产提供超前、科学、准确的决策气象信息,本文利用阜新1981-2003年的农业气候资料,深入研究阜新春播关键期土壤墒情和秋季降水的关系,得出：阜新地区春播关键期土壤墒情主要取决于前一年的秋季降水量,并建立了预测模型。此模型在2003-2006年的关键期土壤墒情预测中得到验证,并取得了明显的服务效果。     

临夏市玉米田土壤墒情监测浅析

选择临夏市不同土壤类型的玉米田,建立10个土壤墒情监测固定点,定期对各监测点0～20 cm、20～40 cm土层土壤墒情进行测定。结果表明,土壤墒情的变化规律与自然降水量、地区气温变化、作物的生长期及生长规律密切相关。土壤墒情总体上随降水量的增多而增加,土壤体积含水量的变化与本区域的降水规律相吻合。不同时期各监测点20～40 cm土层土壤体积含水量高于0～20 cm土层。     

黄山市土壤墒情变化规律分析

为了解自然条件下黄山市土壤墒情的特点,为抗旱减灾决策、水利建设规划及水资源科学管理提供科学依据,依据黄山市4个墒情站2011—2017年的土壤墒情数据,并结合土壤物理性质和降水、蒸发及作物种类等的影响,对黄山市土壤墒情在空间和时间上的变化规律进行了分析研究。结果表明:空间上,黄山市土壤墒情总体呈从西部向东部递减趋势;垂向分布上,表层土壤含水量受降水、蒸发影响显著,含水量最大同时变化也最为剧烈,而越深处含水量越小变化也越缓慢;祁门、黎阳站土壤墒情在垂向上具有较高的线性相关性,土层间距离越近相关性越高;土壤含水量的年际变化受降水和蒸发因素影响明显,与降水量呈正相关关系,与蒸发量呈负相关关系;土壤墒情年内变化大致可分为稳定阶段、剧变阶段、缓变阶段等3个阶段。     

降水对安徽省长江以北地区旱情演变趋势的影响

利用安徽省长江以北地区干旱时段降水量和土壤墒情资料，分析在不同的地区、季节、干旱程度状况下各降水量等级对土壤水分变化的影响。根据安徽省的实际情况调整了干旱判别标准，分别建立了相应的土壤墒情变化模型，并对典型干旱年进行了实况分析，得出了降水对我省江北地区土壤水分演变趋势影响的一些规律。     

鲁西南地区土壤墒情变化规律分析

从土壤墒情角度探讨鲁西南土壤干旱发生演变规律,应用枚举法和Markov模型对1961—2003年滤除了人为干扰因素后的准自然条件下土壤墒情序列进行计算,得到鲁西南地区春、夏、秋、冬各季干旱持续时间的概率密度以及各季连年发生季节性干旱和不干旱的概率密度;统计得出各旬土壤在未来一句无有效降水条件下不同土壤墒情的失墒速度,从而展示墒情变化与季节的关系,并对逐旬墒情变化与前期气象要素进行相关分析,得出一批影响旬墒情变化的气象因子;利用近几年的定点实测资料统计得到不同降水使土壤干旱状态改善效应。研究结果对利用土壤墒情研究干旱规律、区域性旱情客观评估和预测具有较好的实用和参考价值。     

2018年秋收作物生长季农业气象条件评价

基于2412个气象台站观测数据,利用作物气候适宜度模型等方法,分析了2018年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多50～300℃·d,热量条件好,降水量偏多,土壤墒情适宜。夏季光热充足,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物生育期内干旱、暴雨洪涝等灾害影响偏轻,气象条件利于作物生长发育和产量形成,但内蒙古东部和东北地区西部春播期旱情、入汛后部分地区台风和强降雨、中东部地区夏季高温等,对作物生长发育和产量形成造成一定不利影响。     

基于MODIS资料的新疆土壤水分遥感应用研究

以新疆2005年4-8月土壤墒情数据和MODIS卫星遥感数据为基础,通过对主要农作物生长季内NDVI变化、不同层次土壤相对湿度与地表亮温日较差的相关分析,构建了土壤相对湿度回归模型。所有模型均通过0.01水平的F检验。分析得出:新疆5月下旬以前利用热惯量法监测土壤墒情精度在81%以上,6月上旬-8月下旬单纯使用热惯量法监测土壤墒情精度不够理想。     

安徽省长江以北地区土壤水分动态模拟初探

利用安徽省长江以北地区11个农业气象站1980-2000年实测0-20cm土壤水分资料，基于土壤水分平衡模型，分季节建立了不同降水条件下的土壤水分模拟模型。当模拟时段内总降水量P≤某临界值P0时，模型以模拟时段初的土壤相对湿度（θ’0）、时段内降水量（P）、〉0℃活动积温（∑T〉0）、日照时数（∑R）等为自变量；而当P〉P0时模型以θ＇0、Ln（P）、∑T〉0、∑R等为自变量。经对2005年安徽省长江以北地区平均土壤水分模拟值与实测值比较，以及2006年3月28日安徽省长江以北地区各地土壤相对湿度瞬时模拟值与实测值比较，二者达极显著相关关系，说明模型模拟效果较好，但也存在一定的系统偏差，模拟值普遍偏小。该结果对安徽省长江以北地区土壤墒情模拟具有应用价值。     

朝阳市最大日降水量演变特征及雨量频次研究

结合变点分析方法对朝阳地区1952—2016年最大日降水量的变化特征及雨量频次进行了分析。分析结果表明:朝阳站年最大日降水量呈现下降趋势,而建平站呈现弱增长趋势,朝阳站5月、6月日最大降水量呈现弱增长趋势,而7、8月呈现弱递减趋势,建平站夏季基本呈现弱增长趋势,朝阳地区最大日降水量整体变化趋势较弱;朝阳地区年及夏季月最大日降水量突变点主要分布在1990年代;发生大雨和暴雨等级的雨量频次最高,占总频次的95%,各站均在8月出现大雨的几率最高,分别为54%和38%,7月出现暴雨几率最高,分别为41%和50%。     

贵州西部烤烟移栽期人工增雨的效益评估

以烤烟种植面积、产生的经济效益为指标,采用双比法、区域回归法、直接经济效益估算3种评价方法,以贵州西部地区2001-2009年4-5月人工增雨作业为例,对当地人工增雨效果进行评价。结果表明,在9a的人工增雨试验期内,贵州西部的平均降雨量增长了314.2%,所增加水量产生的直接经济效益为7.43亿元;双比法评估方案在相同的样本容量和催化效果情况下,评估效果最佳。人工增雨对提高烤烟种植面积、增加经济效益具有正效应,当平均增雨效果350%时,当地的烤烟种植面积会7000hm2,而当平均增雨效果150%时,烤烟种植面积会5200hm2。     

环青海湖地区天然草地土壤水分动态研究

通过对青海省铁卜加牧业气象试验站1987-1996年土壤含水率观测资料的分析,对天然草地土壤含水率随时间、土层深度的变化规律及各时段土壤含水率与降水的关系进行了初步研究.分析表明：春季解冻时土壤含水率主要取决于上年度封冻前的土壤水分贮存量和冻结与解冻过程中的平衡调节作用,据此可建立主要土壤层含水率预报方程;牧草返青期间土壤含水率平均状况既与当时的降水量有关,又与上年乃至前年的降水量存在显著的相关性,并建立了春季土壤含水率平均状况的长期预报模式;年度土壤含水率既与当年降水量有关,也与上年度降水量有较大关系,降水对土壤含水率存在时间和深度上的滞后效应;年度土壤含水率随土层深度呈现出明显的规律性,在40-70cm形成相对高湿土壤层;在环青海湖半湿润气候区,土壤水分不能充分满足牧草生长发育的需要.     

草甸土冻融环境与春季解冻期降雨侵蚀模拟研究

以我国东北草甸土为研究对象,采用人工模拟降雨方法,分析试验区冻融环境及春季解冻期室外降雨侵蚀过程。结果表明:温度大体经历了降温、稳定和升温3个阶段,对应地表土壤经历了冻结、稳定冻结和融化3个过程;表层土壤在冻结和融化的两个过程中都经历了冻融作用,其中10月末至12月初和2月中下旬至3月上中旬均是地表土壤经受冻融交替作用强烈的时期,特别是融化阶段是控制春季解冻期土壤侵蚀的关键时期;冻融前后土壤含水率减小19%、土壤容重减小8.9%;整体土壤侵蚀速率表现为增加趋势;小雨强解冻深度浅的处理,侵蚀速率增加幅度不大,坡面细沟以宽浅型为主;大雨强侵蚀速率波动性增强。     

未完全解冻层对黑土坡面降雨侵蚀的影响

春季解冻期土壤侵蚀受未完全解冻层影响较大,以东北黑土为研究对象,通过室内降雨模拟试验,分析未完全解冻层对土壤侵蚀总量及侵蚀速率的影响.结果表明:在所选水平内,低含水率黑土侵蚀总量随着初始解冻深度增加而减少;高含水率黑土在h=10mm水平上侵蚀总量最大;侵蚀速率均呈现先增大后减小的变化趋势,在20min降雨时间内,总会出现一个侵蚀速率峰值,不同初始解冻深度峰值出现时间并不完全相同;当h=5mm和h=10 mm时,未完全解冻层阻水作用都比较明显,侵蚀量差异主要在试验初始阶段,也就是说,土壤含水率只是在试验最初阶段起着一定作用,随着入渗量增多,土壤逐渐达到饱和,二水平之间侵蚀量差异较小,相反这一阶段未完全解冻层隔离作用被充分体现.     

自然及管理因素对伊犁河谷草地土壤水分动态的影响

[目的]研究自然及管理因素下草地土壤水分变化特征,为退化草地的生态恢复提供科学参考。[方法]通过定点监测12个坡面小区,利用TDR水分测定仪及其探头测定灰钙土和棕红土两种退化草地坡面表层0—10 cm的土壤含水量,采用数据对比分析和统计分析相结合的方法,分析降雨、气温、坡位等自然因素和灌溉、土壤管理因素对坡面表层土壤水分动态变化的影响。[结果]降雨和气温对表层土壤含水量的变化有显著性影响,不同降雨量对表层土壤含水量的影响不同;坡位对草地坡面表层土壤含水量没有显著性影响;棕红土持水性强,表层土壤含水量高于灰钙土;各管理措施中,水平沟处理能够在降雨后最大化的增大表层土壤含水量,枯草覆盖处理能显著减缓降雨后表层土壤含水量的下降速率。不同集雨补灌方式下,表层土壤含水量差异不明显,但集雨补灌措施可以在短时内提高表层土壤含水量。[结论]表层土壤水分主要受降雨、管理等因素的控制,能够通过人为管理调控土壤水分,从而达到植被恢复的目的。     

喀斯特地区黄壤坡面土壤水分对降雨的响应

土壤水分是喀斯特地区水文生态环境的重要因素。通过在不同土地利用设置试验点,对降雨和20,40,80,100 cm深度土壤水分进行监测分析,揭示不同土地利用条件下土壤水分在降雨过程中的变化规律。结果表明:(1)植被盖度、土壤前期贮水量等因素对土壤水分的降雨补给量和土壤水分在土壤剖面上的再分配具有明显的影响。(2)土壤水分的降雨补给量在土壤剖面上的分布具有一定的层次性,随土层深度的增加整体表现为先增加后减少再增加的趋势;表层降雨补给量最小,最大降雨补给量多出现在100 cm深度。(3)土壤水分对降雨的响应具有滞后效应,并随土层深度增加而增强,随盖度增加而减弱。(4)在降雨影响阶段,可将土壤水分变化分为滞后期、上升期和消退期3个阶段;降雨过程中,植被盖度越高,降雨强度越大,土壤水分变化越快,并随着土层深度的增加减缓。研究结果为水资源的合理利用和配置以及水土保持提供参考和理论依据。     

青海湖克土沙区不同类型沙丘土壤水分的动态变化

对青海湖湖东克土沙区的土壤水分变化特征及其与降雨之间的关系进行了分析,结果表明:固定沙丘土壤水分随深度的变化较小,采取措施(人工植被+麦草方格沙障)的流动沙丘在不同深度上的变异最大;从0—80cm平均水平看,土壤含水量为固定沙丘>流动沙丘>采取措施的流动沙丘;三种沙丘土壤水分与降雨的时间变化都基本一致,可以分为冻结滞水期(12月—翌年3月)、水分补偿期(4—7月)和失水期(8—11月)三个阶段,土壤含水量以夏秋季最高;降水对0—80cm的土壤水分都有影响,对上层土壤的影响更显著,采取措施的流动沙丘主要影响深度为60cm,固定沙丘为20cm;在流动沙丘上种植人工植被以及布设麦草方格沙障,可以抑制表层土壤水分蒸发,提高表层土壤含水量,在植被恢复前能够有效减少风蚀,对于植物初期生长具有积极意义。     

黄土丘陵区主要树种土壤水分动态变化特征及影响因子

为揭示黄土丘陵区土壤贮水状况与植被生长的关系,得到该区最优适生树种,以4类树种作为研究对象,基于ECH₂O-5TM监测系统和U30-NRC气象站2019—2020年每30 min数据,采用Excel和SPSS对土壤体积含水量、降雨、空气温度、空气相对湿度进行月、季节尺度处理,运用多重差异性比较和曲线估算阐释了该区土壤水分时间变化特征及其与影响因子的关系。结果表明:(1)刺槐(Robinia pseudoacacia)、辽东栎(Quercus wutaishanica)、侧柏(Platycladus orientalis)土壤水分分为耗损期(5—10月)、衰退期(10月—次年1月)、提升期(2—4月)及低位期(3—5月),油松(Pinus tabuliformis)和撂荒地对照(CK)在1—5月则表现为稳升期,各树种土壤水分和降雨存在约30 d的滞后时差。(2)50—80 cm土壤剖层处于水分高峰,随着深度的增加,不同树种土壤水分存在正负变化趋势; 油松土壤水分在表层(20 cm)变异程度最弱。(3)全年与非生长季时期辽东栎土壤水分状况最佳,生长季时期辽东栎、撂荒地对照和油松土壤水分显著大于其余树种,同树种不同时期土壤水分未表现出显著差异。(4)不同树种土壤水分与温度呈负相关性,与降雨和湿度表现为正相关关系,土壤水分与降雨量之间存在阈值(约70 mm)。综上,黄土丘陵区主要树种土壤水分在生长季时期变化最为显著,辽东栎和油松土壤水分在不同时间阶段均较为充沛,可作为当地贮水保水树种选择。     

草甸土近地表解冻深度对坡面降雨侵蚀影响研究

采用室外人工模拟降雨实验,研究了春季解冻期近地表草甸土解冻深度对该时期坡面降雨侵蚀过程的影响。结果表明:土壤解冻深度对入渗、产流以及侵蚀量有较大影响。由于降雨过程中冻土层逐渐向下移动,解冻土层厚度增加,坡面产流和入渗也随之经历着此消彼长的过程。对同一降雨强度,解冻深度愈小,坡面初始产流时间愈早,前期侵蚀率愈大,土壤侵蚀总量也愈大,但降雨后期侵蚀率增幅减小。随着降雨时间的延长,坡面随解冻深度不同发生不同程度的细沟侵蚀。降雨前期解冻深度越小,降雨过程中发展为细沟侵蚀的时间越早,侵蚀强度也越严重,降雨过程中侵蚀率大小的变化也受到细沟发育程度的影响。     

干旱半干旱区退化草地土壤水分变化及其对降雨时间格局的响应

降雨是干旱半干旱地区的主要水分来源,降雨量、降雨时长和降雨强度等共同影响降雨入渗,进而影响降雨对地表下不同土层的补充。研究干旱半干旱区退化草地生态系统不同土层土壤水分对不同量级降雨时间格局的动态响应变化,对于揭示水土关键要素、草地荒漠化防止及应对气候变化的影响均具有重要意义,基于2018年连续对锡林郭勒盟正镶白旗额里图牧场的降雨及地表下5,15,30,60,100 cm的土壤体积含水率数据的观测,探讨了各土层土壤水分变化及其对降雨事件大小的响应。结果表明:对于干旱半干旱区草地而言,降雨可以显著影响5-60 cm的土层土壤水分;随着土层加深,相同降雨过程引起的土壤水分增量呈降低趋势,0-10,10-20 cm土层土壤水分增量明显,小于3,6,20,50 mm的降雨不能到达地表以下5,15,30,60 cm土层;高降雨强度、降雨前较高的土壤含水率有利于雨水的下渗,5-60 cm土层的土壤水分增量与降雨强度、土壤初始含水率以及二者交互作用均呈显著或极显著线性关系,100 cm土层的土壤水分增量与降雨强度、土壤初始含水率以及二者交互作用均无显著线性关系,且30,60 cm土层土壤水分增量只在无雨日间隔极短且降雨量很大的情况下有明显波动。