不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响

[目的]为了探求宁夏中部干旱地区最适宜的硒砂瓜覆砂厚度.[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,研究了不同厚度砾石覆盖对土壤蒸发的影响.[结果]砾石覆盖处理的土壤日蒸发量的大小顺序为CK＞H1(5 cm)＞H2(8cm)＞H3(10cm)＞H4(15 cm).同时,随着试验天数的增加,H3(10 cm)和H4(15 cm)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小.土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的增加呈现幂函数减少的变化趋势,拟合曲线的决定系数达到0.925 5.[结论]随着砂石覆盖厚度的增加,土壤日蒸发量逐渐减少,土壤含水量逐渐增加.覆盖可以有效减小蒸发,且覆盖厚度越厚,对蒸发的抑制效果越明显.在实施砾石覆盖处理时,应该适量增加覆盖厚度,阻止大量水分因蒸发而造成的水分损失.当砾石覆盖厚度达10 cm以上时,砾石抑制蒸发的效果差别不大,因此10 cm的砾石覆盖厚度最适宜当地区域的自然条件.幂函数方程Y=atb可以用来模拟土壤总蒸发量随碎石覆盖厚度的变化.     

不同颜色砾石覆盖对土壤蒸发的影响

[目的]研究宁夏中部干旱区最适宜的硒砂瓜覆砂颜色。[方法]采用蒸发器整体称重法,以宁夏中卫南山台地区天然砾石为试材,研究不同颜色砾石覆盖对土壤蒸发的影响。[结果]不同颜色砾石覆盖处理的土壤日蒸发量由大到小依次为CK、C3(紫色)、C1(白色)、C2(青色)。同时,随着试验天数的增加,C1(白色)和C2(青色)处理的累积蒸发量的差别逐渐减小。不同颜色砾石覆盖下,累积蒸发量随蒸发时间呈幂函数增加的变化趋势,拟合曲线的相关系数均大于0.940 0。[结论]砾石覆盖可以有效减少蒸发,且浅色砾石对土壤水分蒸发的抑制效果比深色砾石更明显,其中紫色砾石覆盖的累积蒸发量最大,其次是白色砾石,青色砾石最小,而青色和白色砾石覆盖的土壤日蒸发量差别较小,累积蒸发量随蒸发时间呈幂函数增加。     

不同粒径砾石覆盖对宁夏干旱区土壤水分蒸发的影响

为了探求宁夏中部干旱区最适宜的硒砂瓜覆砂粒径,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,采用蒸发器整体称重法,研究了不同粒径砾石覆盖对土壤水分蒸发的影响。结果表明:砾石覆盖可显著降低土壤水分的蒸发量;且覆盖砾石的粒径越小,土壤日蒸发量越少,土壤含水量越高;试验时间内,以4.0~5.0 cm粒径处理的土壤水分累积蒸发量最大(10.67 mm),以0.7~1.0 cm粒径处理的土壤水分累积蒸发量最小(7.80mm),但砾石粒径在1.5~4.0 cm范围内时,不同粒径砾石抑制土壤水分蒸发的效果差别不大。相关性分析结果表明:可用多项式方程Y=at2+bt来模拟土壤水分累积蒸发量随时间的变化,用指数函数方程Y=aebx来模拟土壤总蒸发量随砾石覆盖粒径的变化。     

不同类型砾石覆盖对土壤水分蒸发的影响

为了探求宁夏中部干旱区最适宜的硒砂瓜覆砂粒径,以宁夏中卫南山台地区天然砂石为试材,采用蒸发器整体称重法,研究了不同类型砾石覆盖对土壤水分蒸发的影响。结果表明:不规则砾石覆盖处理的土壤日蒸发量显著高于卵石和片石,而卵石和片石覆盖处理下的土壤日蒸发量平均值差别较小,未达到显著水平。这表明规则砾石对土壤水分蒸发的抑制效果比不规则砾石的要好。相关性分析结果表明:不同类型砾石覆盖处理的累积蒸发量可以用多项式方程Y=at2+bt+c来模拟,相关系数大于0.95。     

村镇水源地土壤中砾石对水分运动的影响

对重庆水库水源地坡地土壤中砾石对土壤水分运动的影响进行研究.结果表明:随砾石含量增加,扰动土水分特征曲线的幂函数拟合式的a值逐渐减小,b值逐渐增大.在垂直入渗和水平扩散中,随砾石含量增加,累计入渗(扩散)量逐渐减少,总入渗(扩散)时间先减后增,总入渗(扩散)率则相反;垂直入渗的饱和含水重量、沥水后含水重量、开始下漏时间、下漏稳定时间逐渐减少;任意时刻的入渗(扩散)率按Kostiakov入渗模型进行拟合,系数k随砾石含量的增加而增大,指数a则相反.在土壤蒸发中,砾石覆盖土样的初始含水量和累计蒸发量最小;61 h前,混合土样平均含水量随砾石含量的增加而减小;61 h后,砾石含量为30%土样的累计蒸发量增加相对缓慢,砾石覆盖土样的含水量下降相对减弱;蒸发结束时,累计蒸发量随砾石含量的增加呈减少趋势;砾石覆盖土样的含水量小于无砾石土样,约等于砾石含量为10%的土样.     

松针覆盖土壤的水分动态及其HYDRUS模拟

为准确还原松针覆盖条件下的土壤水分动态变化规律,设置0.29、0.58、0.87 g/cm2共3个不同的松针覆盖水平(分别记为F1、F2、F3)和不覆盖松针处理(F0)进行一维土柱垂直入渗试验,以van Genuchten模型为基础,针对松针覆盖层的特性设置相应的水力特征参数,并使用HYDRUS–1D对土柱入渗和蒸发过程进行模拟。结果表明：与F0相比,松针覆盖处理F1、F2、F3的土壤蒸发量随松针覆盖层厚度增加而逐渐减少,松针覆盖处理能明显降低土壤蒸发量;松针覆盖土壤会优先蒸发松针覆盖层内部的水分,F3在0~300 min时段内始终保持着3种覆盖处理中最高的时段蒸发量和累计蒸发量,且时段蒸发量呈现出随时间逐渐减小的趋势;4种处理的土壤含水量空间分布主要在5 cm以上的浅层土壤中表现出较大的区别,试验截止时,F1、F2、F3在该深度下的地表土壤含水量较F0提升比例分别为67.3%、94.9%、110.2%;7.5~17.5 cm深度下,F1、F2、F3的土壤含水量相比F0的均有提升,但相互之间差距不明显;4种处理在20 cm以下的深层土壤含水量虽然较为接近,但湿润锋深度随覆盖量增长呈现逐渐增加的趋势;HYDRUS–1D模型的模拟值同实测值间的均方根误差低于0.025,相关系数高于0.6,拟合程度较好。     

城市绿地覆盖砂石后土壤水分入渗过程及模型分析

【目的】对城市绿地砂石覆盖土壤水分入渗过程进行研究和模型分析,为城市绿地水资源的合理利用提供理论参考。【方法】以银川城市绿地砂石覆盖土壤为研究对象,采用一维垂直定水头入渗法,选取砂石覆盖厚度为影响因子,设置5个覆盖厚度(0,2.5,5.0,7.5,10.0cm),观测湿润锋运移和累计入渗量变化规律,比较各处理土壤入渗特征,并用Horton、Kostiakov、Philip和通用经验模型模拟土壤的入渗过程,从中选出模拟效果最佳的模型。【结果】不同砂石覆盖厚度条件下湿润锋进程与入渗时间呈显著的函数关系,影响大小依次为10.0cm7.5cm5.0cm2.5cm0cm。砂石覆盖可以提高土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和累计入渗量。与无覆盖相比,砂石覆盖厚度为2.5,5.0,7.5,10.0cm时的初始入渗速率分别增加了2.4%,5.2%,23.4%,27.6%;稳定入渗速率分别增加了6.0%,25.3%,32.8%,82.0%;平均入渗速率分别增加了12.5%,29.2%,39.6%,79.2%;累计入渗量分别增加了4.2%,11.7%,12.7%,17.0%。利用4种入渗模型拟合覆盖不同厚度砂石的土壤水分入渗过程,发现Horton模型拟合效果最好,Kostiakov模型次之,Philip模型和通用经验模型拟合效果较差。【结论】城市绿地覆盖砂石可以提高土壤入渗速率,增加入渗量,其中以覆盖厚度为10.0cm时最高,且Horton模型是拟合砂石覆盖与水分入渗关系的最佳模型。     

地表覆盖对冻融期土壤水盐分布特征的影响

为了探究不同地表覆盖模式对冻融期土壤水盐分布的影响,本文设置裸地(LD)、地膜覆盖(DM)和玉米秸秆覆盖(JG)3种覆盖处理,基于冻融期实际监测数据,对比分析3种地表覆盖处理下土壤水盐动态变化特征。结果表明:地表覆盖减少冻融期土壤浅层水分蒸发,起到蓄水保墒、抑制盐分表聚的作用,不同冻融阶段不同地表覆盖处理的土壤水盐含量有所差异。与裸地相比,在冻结阶段,玉米秸秆覆盖(JG)和地膜覆盖(DM)显著减少土壤表层水分散失,增加了浅层10-50 cm土壤水分,且DM覆盖比JG覆盖保墒效果好。随着土层深度的增加,土壤含水率的变幅逐渐减小。至融化期,春季蒸发强烈,地表覆盖抑制了表层土壤水分蒸发,具有较好的保墒作用。整个冻融期,各处理浅层10-40 cm土壤电导率均比初始状态有所增加,LD表层电导率较JG覆盖和DM覆盖增加显著,且波动幅度较大。LD土壤电导率变化波动最大,JG覆盖次之,DM覆盖最稳定。从保墒抑盐角度考虑,冻融期进行地表覆盖对于春季棉田土壤保墒及防止土壤次生盐渍化有很大的意义。     

藻类结皮对黄土高原地区土壤蒸发过程的影响

利用自制的微型蒸发器观测了山西偏关县藻类结皮覆盖土壤和无结皮土壤的蒸发过程,对土壤的蒸发强度、累积蒸发量等进行了对比分析。结果表明:藻类结皮对土壤蒸发过程有一定影响,但其影响机理不是简单的"促进"或"抑制",而是当土壤含水量较高时,藻类结皮覆盖土壤的蒸发能力明显高于无结皮土壤,当土壤逐渐变干时,结皮封闭了土壤表面,并将水分束缚在土壤中,有效降低了土壤蒸发能力。藻类结皮对雨后土壤蒸发的影响在不同阶段有所不同,降雨发生后的前期阶段,结皮覆盖土壤的蒸发量明显高于无结皮土壤,而后期阶段,结皮覆盖土壤的蒸发量低于无结皮土壤。     

夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究

[目的]为夏玉米田间用水管理提供指导。[方法]分析垄植夏玉米控制性交替隔沟灌溉条件下不同水分处理棵间土壤蒸发与作物蒸腾的变化规律,探讨影响棵间土壤蒸发的主要环境因素。[结果]灌水后,棵间土壤蒸发呈明显上升趋势,而后逐渐减小;交替隔沟灌溉灌水后约50％的地表土壤处于干燥状态,可明显减少棵间土壤蒸发,降低无效耗水,提高水分利用率;播种-出苗期,棵间土壤蒸发量占耗水量的比例最高（88％以上）,抽雄-灌浆期两者比例最低;影响棵间土壤蒸发的主要因素有：辐射、气温、湿度、风速、土壤含水率等。[结论]控制性交替隔沟灌溉具有明显的节水效果。     

棉花甜瓜间作棵间蒸发及水分利用效率研究

为了建立高效节水的间作种植模式,通过大田试验研究了不同土壤水分水平下棉花间作甜瓜的棵间蒸发特性和水分利用效率。结果表明,高土壤水分处理的日均棵间蒸发量和总棵间蒸发量都明显大于其他处理;随着土壤含水量的提高,总耗水量明显增加;作物的日均棵间蒸发量与0~30 cm的土壤含水量呈正相关关系;棉花甜瓜间作全生育期的棵间蒸发量、耗水量随土壤水分的提高而增加,但WUE随土壤含水量的增加而降低。总的来看,保持土壤含水量为田间持水量的65% (IM)可以在不影响总体产量和经济效益的情况下,减少无效蒸发,提高水分利用效率。     

麦秆覆盖对夏玉米的生长及水分利用的影响

通过2002,2003年2年的田间试验,研究了不同小麦秸秆覆盖量(0,1030,2060,3090和4120kg/hm2)对夏玉米田土壤含水量、棵间蒸发、地温以及玉米生长状况和产量的影响。结果表明,覆盖量4130kg/hm2处理的棵间蒸发量比不覆盖处理少10%;覆盖量越大,总耗水量越小,1030,2060,3090和4120kg/hm24种覆盖处理的两年平均总耗水量依次比对照减少约13.5%,9.5%,5.4%和3.8%;覆盖处理的地温在各生育阶段均高于不覆盖处理,尤其是表层0～10cm土层,覆盖量由低到高,分别比不覆盖处理增温0.7,1.5,0.7和0.2℃;覆盖处理的株高和叶面积指数在不同生育阶段均高于不覆盖处理,各覆盖处理之间的差别不明显;水分利用率随着覆盖量的增加而提高,覆盖量4120kg/hm2处理的产量及水分利用率最优。     

宽幅带播下带间距对冬小麦耗水特性的影响

在大田试验条件下以生产上大面积推广的2种穗型品种为供试材料,研究了宽幅带播(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)、17 cm(KF17)对冬小麦生育期内耗水特性的影响,以期为冬小麦宽幅带播节水高产栽培提供理论依据和技术支撑。结果表明,与常规条播(行距20 cm)相比,宽幅带播种植方式总耗水量、水分利用效率及产量较高,土壤蒸发量较低。宽幅带播下随带间距减小,2种穗型冬小麦品种成熟期土壤贮水量降低,总耗水量增加,土壤累计蒸发量、日均蒸发量和逐日蒸发量降低。矮抗58水分利用效率及最终产量均表现为KF12KF17KF7CK,兰考矮早八水分利用效率表现为KF7KF17KF12CK,产量表现为KF7KF12KF17CK。本试验条件下,多穗型品种以KF12处理、大穗型品种以KF7处理土壤蒸发较少,水分利用效率和产量最高。     

少耕秸秆覆盖对小麦间作玉米棵间蒸发的影响研究

在河西绿洲灌区,通过大田试验,研究了前茬小麦25cm高茬收割免耕(T0S1)、25cm高等量秸秆覆盖免耕(T0S2)、25cm高等量秸秆翻压(TS3)和低茬收割翻耕(TS0)对后茬小麦、玉米的单作和间作群体耗水量和棵间蒸发的影响,以期为通过优化小麦间作玉米的秸秆管理、提高水分利用率提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖可降低作物群体的总棵间蒸发量,与未覆盖处理相比,秸秆覆盖小麦间作玉米的棵间总蒸发量降低了4.7%~8.9%,单作小麦棵间总蒸发量降低了4.8%~11.2%。间作群体的棵间蒸发主要发生在小麦收获前,约占总蒸发量的70%,秸秆覆盖处理在小麦收获前使棵间蒸发降低了5.2%~10.8%。间作中,小麦带棵间蒸发量较玉米带高16.6%~19.8%;秸秆覆盖处理与未覆盖处理相比较小麦带棵间蒸发量降低了5.4%~10.0%,玉米带棵间蒸发量降低了3.9%~6.1%。秸秆覆盖处理的E/ET相比于无覆盖处理小麦间作玉米群体降低了2.9%~5.2%,单作小麦群体降低了2.1%~9.0%,小麦秸秆覆盖可减少水分的无效损失,提高水分利用率。     

稻草覆盖对早稻茬免耕秋玉米土壤温度和水分的调控效应

[目的]为有效利用稻草作为稻茬免耕秋玉米的土壤-作物抗旱保水的生物材料提供依据。[方法]设计4个不同稻草覆盖量,依次为06、0009、0001、2 000 kg/hm2。测定不同稻草覆盖量条件下土壤温度和土壤含水量的动态变化,探讨丘陵稻作区稻茬免耕栽培秋玉米的稻草适宜施用量。[结果]试验得出,就土壤降温和保墒效应而言,覆盖稻草量在9 000~12 000 kg/hm2可达到良好的效果。[结论]稻草覆盖能显著降低高温时段10 cm以内土层的温度,降温效应随覆盖量增加而增加;同时也能明显提高高温干旱期0~10 cm表土层的水分保持能力,其效果随着覆盖量的加大而越明显。     

生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤水分的影响

为进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内结皮对土壤水分的影响,研究了结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示:1)两种结皮均对土壤水分入渗具有抑制作用,移除两种结皮后,土壤水分初渗速率、稳渗速率以及累积入渗量均显著增大(P < 0.05);2)结皮对土壤蒸发的影响与结皮类型及蒸发阶段有关,地衣结皮对整个蒸发过程中日蒸发量及蒸发总量无显著影响(P>0.05),而苔藓结皮对土壤日蒸发量的影响在模拟蒸发前期表现为抑制(第1~5天),后期表现为促进(第6~15天),但对总蒸发量的影响不显著(P>0.05);3)总体来看,地衣结皮覆盖区0~40cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓样地规律则相反。从不同土层来看,相比于移除结皮,地衣结皮覆盖区40cm深度以上各层土壤含水量均较高,苔藓结皮覆盖区土壤含水量在5和10cm深度较高,20和40cm较低。研究结果表明,地衣结皮提高了油蒿群落土壤水分有效性,应对其进行保护;苔藓结皮降低了油蒿种群土壤水分有效性,却提高了浅根系草本土壤水分有效性,这是驱动油蒿群落演替的重要因素之一。研究在为毛乌素沙地油蒿群落提供水分管理依据的同时,也从土壤水分方面为该群落的演替提供一定解释。      

中卫市香山地区压砂地红枣适应性试验研究

中卫市香山地区位于宁夏中部干旱带,年平均降雨量185.9mm,年蒸发量2000mm以上,没有灌溉条件,土壤质地疏松,水分易渗漏,易蒸发,干旱、风沙、沙尘暴等自然灾害频发,土壤荒漠化严重,但当地丰富的砂石资源使农民在与干旱作斗争的过程中,摸索出了具有保墒作用的压砂地农作物栽培模式     

不同地面覆盖物对黄甜竹林土壤化学性质及生产力的影响

[目的]为黄甜竹高效培育奠定技术基础。[方法]研究了不同地面覆盖物及覆盖厚度对黄甜竹林分土壤化学性质及生产力的影响。[结果]与对照(未做人为覆盖的自然状态)相比,谷糠、稻草和厩肥等3种地面覆盖物处理均不同程度地增加了0～20 cm土壤有机质、全N、全P、水解N、速效P、速效K的含量,其中厩肥覆盖处理的培肥能力最高。谷糠、稻草和厩肥等3种地面覆盖物处理不同程度地增加了黄甜竹林的出笋量,延长了笋期,促进了黄甜竹的生长。[结论]3种覆盖方式对黄甜竹出笋量及生长的影响效果依次为厩肥谷糠稻草。就覆盖厚度差异而言,覆盖厚度6 cm对黄甜竹出笋量及生长的影响效果优于覆盖3 cm处理。     

马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

【目的】研究施加马铃薯生物炭对宁南山区土壤水分运移和氮素的影响。【方法】采用室内土柱模拟试验,研究不同马铃薯生物炭添加量(0、1%、2%、3%、5%、6%)对宁南山区典型土壤(山地草甸土、黑垆土)水分入渗、蒸发特性及硝态氮淋溶的影响规律及差异。【结果】山地草甸土的入渗湿润峰进程和累积入渗量随生物炭添加量的增加逐渐降低,黑垆土呈现先增加后递减的趋势;Philip入渗模型适合山地草甸土的水分入渗过程,Kostiakov模型适合黑垆土的水分入渗过程;生物炭显著降低了2种土壤的累积蒸发量,土壤蒸发量和蒸发时间复合幂函数关系;2种土壤硝态氮(NO^-₃-N)淋溶损失质量减少幅度均随着生物炭添加量增加呈现先增加再减小后加强的趋势,且均在1%添加量时减幅最小,6%时减幅最大。【结论】施加马铃薯生物炭能提高宁南山区土壤持水能力,减小土壤硝态氮损失。     

免耕覆盖对玉米田土壤物理性状的影响

[目的]研究渭北旱塬免耕结合不同覆盖对春玉米产量和土壤物理性状的影响,以期对该区农业生产提供理论依据。[方法]选取先玉335为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,通过大田试验测定和分析了免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖和免耕地膜秸秆双元覆盖下土壤容重、孔隙度、含水量以及水分利用效率的变化。[结果]免耕覆盖处理能够不同程度降低20~40 cm土层土壤容重,显著提高春玉米播前0~80 cm土层土壤含水量;免耕地膜秸秆覆盖和免耕地膜覆盖较对照春玉米播前0~300 cm土层土壤贮水量增加63.7和62.5 mm,水分利用效率提高69.7%和22.4%。[结论]渭北旱塬地区春玉米种植适宜免耕地膜秸秆双元覆盖的方式。