半干旱风沙滩区河滨湿地旱柳周边土壤水分分布特征研究

通过对半干旱风沙滩区河滨湿地主要植被旱柳根系带土壤水分进行测定,分析了该植被周围土壤含水量的变化规律以及土壤含水量与前期降雨、沙坡、根系分布等因子的关系。结果表明:前期小雨增加了0~65 cm深度土壤含水量,对95 cm及以上深度土壤含水量影响不明显;位于东坡坡面的旱柳东边的土壤含水量大于西边的土壤含水量;旱柳根系在土壤水分条件好的35~65 cm以及125 cm深度分布较为密集。     

根层铺多孔膜对土壤水分的影响

在根系土壤不同深度铺设不同开孔度薄膜的条件下,以黑麦草为试材,通过盆栽试验研究了根层铺多孔膜对土壤水分的影响。结果表明：根层铺多孔膜改变了根系层土壤水分分布,铺设深度为15 cm时,土壤含水量随深度的增加先增大后减小,铺设深度为20 cm时,土壤含水量呈“3”形分布,同一铺设深度不同开孔度的土壤水分分布较为相似,且土壤含水量最大值出现在覆膜深度以下5 cm处;当土壤含水量降至灌溉下限时,根层铺多孔膜各处理表层（0～5 cm）及膜上土壤平均含水量较裸土处理分别减小了37.6%～51.1%和26.2%～37.0%,膜下土壤平均含水量较裸土处理增大了7.7%～25.0%;在观测时段内,根层铺多孔膜各处理中,除铺设深度15 cm、开孔度30%的处理0～30 cm深度土壤储水量变化值大于裸土处理15.2%外,其他处理均小于裸土处理,其中铺设深度15 cm、开孔度50%的处理较裸土处理减小了23.0%,表明根层铺多孔膜技术具有较好的节水效果。     

小麦生育期内田间土壤水分动态变化过程及其模型模拟

【目的】田间土壤水分状况是灌溉管理的基础,土壤水分的动态变化过程是灌溉预报的重要依据。【方法】通过监测冬小麦田间不同深度土壤含水量和气象数据,分析了小麦生育期内田间土壤水分动态变化过程及其对降水和作物需水量的响应情况,采用土壤水量平衡模型对土壤含水量变化过程进行模拟。【结果】小麦全生育期内,根系主要活动层(0～50 cm)中各层土壤含水量为12.00%～34.53%,方差为5.74～34.05。20 cm土壤含水量与冬小麦根系主要活动层(0～50 cm)土壤含水量相关性最好,相关系数为0.96。20和40 cm深度土壤含水量对降水和作物需水量的响应存在12 h滞后。拔节期后冬小麦田发生轻旱和中旱。旬尺度内,土壤水量平衡模型模拟最大误差小于10%。【结论】在降水和作物需水量共同影响下,土壤深度对土壤含水量变化过程存在影响,且随深度的增加影响减弱;20 cm深度土壤水分与根系主要活动层土壤水分变化过程最接近,可作为土壤水分监测的代表深度;在降水频率P=25%的水文年型下,冬小麦田需要进行补充灌溉,小于1旬时间尺度的水量平衡模型可很好的模拟土壤水分动态变化过程。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带梭梭(Haloxylon ammodendron)根区土壤含水量分布特征及影响因素

梭梭(Haloxylon ammodendron)在荒漠绿洲过渡带的防风固沙过程中发挥着重要作用,而土壤含水量在一定程度上决定着梭梭的生长状况。研究梭梭根区土壤含水量的分布特征及影响因素对进一步探究荒漠绿洲过渡带斑块植被的稳定性具有重要意义。在黑河中游荒漠绿洲过渡带的半固定沙地上于2017年5月下旬和10月中旬选取5株梭梭灌丛,对其根区土壤含水量的分布及影响因素进行研究。结果表明:1)花期土壤含水量在土层深度0~10 cm和80~120 cm较高, 10~40 cm次之,40~80 cm最低;果期土壤含水量则呈现出逐层增大的变化趋势;2)土壤温度影响土壤水分蒸发,温度越高,蒸发越大,导致花期土壤含水量随土壤温度的升高而降低。当温度低于一定范围时,蒸发受到抑制,土壤温度升高,土壤持水能力则随之增强,导致果期土壤含水量随土壤温度的升高而增大;3)土壤有机质含量增大,促使团聚体和胶体形成,土壤吸附水分能力增强,即花期和果期土壤含水量均随土壤有机质含量增加而增加;4)土壤中粗砂含量越少,中砂含量越多,土壤孔隙越小,持水能力越好。因此,花期和果期梭梭根区土壤含水量随粗砂含量的增加而减小,随中砂含量的增加而增大。     

滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及根际土壤水分关系研究

[目的]探讨滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及根际土壤水分的关系.[方法]以人工栽植梭梭寄生接种肉苁蓉为研究对象,测试滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及其根际土壤水分的变化关系以及肉苁蓉与梭梭渗透调节物质的动态变化.[结果]肉苁蓉的含水量均高于20 ～ 60 cm处根系的平均含水量以及梭梭根际土壤的含水量,导致肉苁蓉的渗透压低于寄主梭梭,使寄主体内水分源源不断的向肉苁蓉体内输送,保证所需的水分供其生长发育.[结论]在测试期内肉苁蓉可溶性糖含量始终高于寄主梭梭同化枝,说明肉苁蓉在生长发育过程中主动积累各种有机和无机物来提高细胞液的浓度,降低渗透势进而降低了水势,以从外界继续吸水维持正常生理代谢.     

晋西黄土区核桃玉米间作界面土壤水分变化规律及其对玉米产量的影响

对晋西黄土区核桃玉米间作模式界面上土壤水分的分布规律和玉米产量进行了研究。结果表明:(1)间作玉米的土壤含水量的季节变化极显著;(2)核桃玉米间作在垂直方向上,土壤含水量随土壤深度的增加而增加,但林带区和农作物区土壤含水量表现出较大差异;在水平方向上,随着距林带距离的增加,土壤水分增加并趋于稳定,变化曲线呈抛物线状;(3)移动窗口法分析表明,核桃玉米农林复合对土壤水分影响域主要受植被根系的分布的影响,且随着深度的不同而不同,土层深度是0～20 cm时为4.5 m,20～60 cm时为5 m;(4)由于土壤水分和其他因素(如光照和养分)的共同作用,导致了核桃玉米间作对玉米产量有负面影响,离林带越近,影响越明显。     

滴灌条件下沙地肉苁蓉土壤水分空间分布特性研究

[目的]研究同一点源滴灌条件下沙地肉苁蓉土壤水分时空变化特性,以有效地提高沙地土壤水分利用率和肉苁蓉产量。[方法]以栽植接种过肉苁蓉梭梭的沙地为研究对象,用同一滴头流量对其滴灌12 h,监测水平及垂直方向各土层水分含量动态;探讨同一滴头流量下不同灌溉区垂直方向上各层土壤含水率的差异和不同灌水条件下沙地土壤水分空间分布特征。[结果]表层土壤相对湿度受降水和灌溉影响较大,0～20 cm土壤相对湿度变化最为剧烈,20～80 cm土壤相对湿度相对稳定,无灌溉处理的耗水深度主要集中在60～80 cm土层。12 h灌水停止后,水分发生再分布,待水分分布稳定后测定,60 cm以上土层土壤相对湿度较灌水前提高27.1%～58.8%;在60 cm深处测得水平方向水分主要分布在0～30 cm土壤,水分分布和含量有利于梭梭根系对水分的合理高效利用以及促进肉苁蓉的生长。[结论]研究结果为滴灌条件下沙地肉苁蓉人工栽植水分补偿技术提供了一定的理论依据。     

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。      

毛乌素沙地沙柳根系与土壤水分特征的研究

[目的]分析毛乌素沙地沙柳根系分布特点及土壤水分的关系,进一步确定干旱地区沙柳根系吸水模型。[方法]采用挖掘法对沙柳样地的毛、细和侧根根系分布进行调查研究,使用土壤水分中子仪测量土壤含水率。[结果]沙柳样地毛根根量分布呈现逐渐递减规律,最大值出现在表层20 cm,毛根主要利用表层20 cm以上的土壤水分。细、侧根根量分布呈现先增大后减少规律,最大值出现在100~120 cm土壤深度,细、侧根主要利用100 cm深度上的土壤水分。[结论]沙柳根系生物量总体上逐渐减小,根系分布与土壤水分变化基本符合沙柳吸水规律。     

贵阳市烟田土壤水分动态变化特征分析与研究

[目的]为了掌握贵阳市烟田主要土壤水分变化动态,为烟田灌溉提供理论依据。[方法]分别对自然条件下不同李节、不同土层深度和坡度的自然降雨土壤水分动态进行研究。[结果]贵阳烟区在烤烟旺长期和成熟前期阶段性的土壤含水量是亏缺的,将限制烟叶产质量提高;成熟后期0～40cm土层土壤含水量最高,伸根期变幅最小,旺长期各土层的土壤含水量最低;受烤烟根系吸水综合作用的影响,层深15cm的土壤受地表蒸发的影响强烈,而层深30cm的土层正是烤烟根系密集区域,受根系的吸水影响较大;坡度可加大地表径流的作用,减少雨水的就地入渗量,降低烟地的蓄水量、保水量。[结论]自然雨养烟田土壤含水量呈浅“V”型,控水烟田土壤含水量呈倒“V”型,说明烟田抗旱能力随坡度增加而减低,在干旱季节旺长期和成熟期适量补水有利于烤烟产量的形成和品质的提升。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带固沙植被土壤水分的分布特征

土壤水分是干旱区固沙植被生长发育的主要限制因子,了解其时空分布特征对荒漠绿洲过渡带植被建设具有重要意义。于2015年雨季前、雨季后对甘肃临泽县荒漠-绿洲过渡带的泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)3种典型固沙植被0~120cm深度剖面的土壤水分分布特征进行研究,结果表明,1)雨季前和雨季后,泡泡刺、沙拐枣和梭梭灌丛土壤含水量随土层深度的增加基本呈上升趋势,土壤含水量均是表层低、深层高,雨季对泡泡刺、沙拐枣和梭梭灌丛土壤水分的影响主要集中在水分活跃层;2)雨季前,3种灌丛在不同水平距离处(0、1、2m与5m)土壤含水量的大小规律是泡刺灌丛沙拐枣灌丛梭梭灌丛;雨季后,3种灌丛在不同水平距离处土壤含水量无明显规律;3)雨季前和雨季后,泡泡刺灌丛和沙拐枣灌丛土壤含水量空间特征表现为灌丛边缘大于灌丛内部,梭梭灌丛表现为灌丛内部大于灌丛边缘。     

辽西北风沙区不同人工植被土壤水分变化特征

采用定位监测的方法,对辽宁西北风沙区有防护林农田、无防护林农田、樟子松固沙林和灌草植被进行了土壤水分动态研究。结果表明,大气蒸发力和植被类型是影响土壤水分状况的主导因子,4种样地无防护林农田因缺少防护,大气水分蒸发强,作物栽培密度大,导致植物蒸腾强烈,后期水分补充不足,出现深层土壤水分含量显著下降;灌草植被覆盖率高、植物根系分布范围广,土壤水分消耗较大;樟子松固沙林根系主要利用深层60~100 cm土壤水分,平均土壤含水量低于有防护林农田和灌草植被。     

荒漠—绿洲过渡带典型混交灌木根区土壤含水率变化特征麻进，胡广录,陈海志，焦娇

土壤水分是干旱区植被生长的限制因子,研究荒漠—绿洲过渡带植被根区土壤水分时空变化对抵御沙漠化进程具有重要意义。以荒漠-绿洲过渡带3种典型混交灌木梭梭×泡泡刺(SS×PP)、泡泡刺×沙拐枣(PP×SG)、沙拐枣×梭梭(SG×SS)为研究对象,对3种典型混交灌木根区0～100 cm土层土壤进行连续采样并测定土壤含水率。结果表明：1)7-9月,3种混交灌木根区0～100 cm土层土壤含水率的变化范围依次为：梭梭×泡泡刺0.54%～2.75%、1.06%～2.41%、0.73%～4.72%;沙拐枣×梭梭0.42%～2.59%、0.96%～2.35%、0.57%～3.58%;泡泡刺×沙拐枣0.31%～2.38%、0.56%～2.33%、0.79%～3.71%。3种混交灌木在0～60 cm土层土壤含水率随深度增加而增大,60～100 cm土层各类型混交灌木土壤含水率变化逐渐趋于稳定。2)7月,0～100 cm土层混交灌木梭梭×泡泡刺的土壤含水率显著高于沙拐枣×泡泡刺,9月,20～40、60～100 cm土层混交灌木沙拐枣×梭梭的土壤含水率显著低于其他2种混交灌木类型。3)3种混交灌木土壤持水能力大...     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

古尔班通古特沙漠南缘梭梭根区土壤养分的分布特征研究

【目的】探明古尔班通古特沙漠南缘梭梭根区土壤养分的空间分布特征。【方法】以新疆生产建设兵团第八师149团、甘家湖梭梭自然保护区和克拉玛依农业综合技术开发区外围荒漠区自然分布的梭梭为例,采用野外调查取样和室内测试分析结合,定量研究了梭梭根区土壤的pH值、电导率、含水量、有机质和速效磷的空间分布特征与规律。【结果】不同地区,梭梭根区土壤含水量和土壤pH总体表现为主根附近冠幅中间冠幅边缘,不同土层深度土壤含水量和土壤pH表现为0～20 cm 20～40 cm 40～60 cm,且土壤含水量随土层深度增加显著增加(P0.05);不同地区,土壤有机质表现为主根附近冠幅中间冠幅边缘,且差异显著(P0.05);随土层深度增加土壤有机质含量总体呈降低趋势;土壤速效磷含量和电导率总体表现为冠幅中间主根附近冠幅边缘,随土层深度增加总体呈降低趋势。【结论】不同地区梭梭根区土壤均存在"肥岛"效应,最大聚集范围在根区0～40 cm土层。     

根系分布形式和土壤质地对作物蒸腾量影响的模拟研究

根系吸水是土壤-作物系统水动力学的关键过程,作物根系的分布形式对蒸腾量的影响极大。基于数值模拟的方法对在黏壤土和砂壤土条件4种根系分布形式、不同潜在日蒸腾量条件下的土壤水分和蒸腾量进行系统研究。结果表明:对于根长30 cm的情况,在作物蒸腾过程中,根区深度范围内的土壤含水量变化明显,40 cm以下土层的水分基本不能被根系吸收利用。植物根系分布越均匀,越有利于根前期吸水,但后期吸水困难。砂壤土比黏壤土含水量的变化更快,且根区附近的土壤水分较黏壤土更易被植物根系吸收。     

采煤塌陷对土壤水分损失影响及其机理研究

摸清采煤塌陷对土壤水分作用是塌陷区退化生态系统恢复、重建的前提。根据相似可比原则,应用空间对比法研究毛乌素沙地东南缘井工矿——补连塔0～100 cm层土壤含水量对采煤塌陷的响应,探索半干旱风沙区采煤塌陷地土壤水分的空间变化,为困难立地土地复垦提供理论指导。试验结果如下：煤矿井工开采形成的裂缝（隙）加剧了土壤水分损失,造成塌陷区含水量明显降低,3个试验样地的土壤水分损失量顺序：2005年塌陷区〉2004年塌陷区〉未塌陷区。试验样地土壤含水量垂直变化表现为塌陷后0～60 cm层含水量明显下降（P〈0.01）;空间变化表现为塌陷后坡底和丘间低地含水量明显下降（P〈0.01）。开采塌陷加剧土壤水分损失主要是由于塌陷造成土壤非毛管孔隙增多,促进了土壤水分垂直蒸发;塌陷裂缝（隙）的发育增大了土壤水分侧向蒸发;同时塌陷错落面的形成也增大了土壤水分蒸发量。     

策勒绿洲—沙漠过渡带植被与土壤水分空间异质性研究

通过对策勒绿洲—沙漠过渡带2010年8月底和11月初2个时间段从流沙前沿至绿洲空间不同部位的地表0～220、0～230 cm深度土壤含水率分析,并结合16个植被样方调查资料及过渡带地下水位2005—2009年分布变化情况和过渡带沿3个大气象站主风向方向的断面地形线的测量资料,得出初步结论。过渡带植被盖度和植被种类数量自沙漠前沿至绿洲在大范围内总体呈增加趋势,但在局部较小范围内却随机分布。过渡带植被分布主要受地形和地下水位分布影响,一年生植被分布受地表土壤水分影响较大。策勒绿洲—沙漠过渡带6个不同地点都是0～100 cm,含水率随深度增加大幅度下降,表明地表蒸发能力减弱,自100～160 cm含水率随深度缓慢下降,160～220cm随深度增加含水率缓慢上升保持稳定。0～40 cm范围过渡带上11月初土壤水取样点点1、3土壤含水率随深度增加而降低,其余各点则随此范围深度逐渐升高,自40～80 cm深度从过渡带流沙前沿向绿洲方向随植被盖度增加和深度增加土壤含水率逐渐降低。     

膜下滴灌棉田土壤水分动态化研究

通过系统观察不同土壤类型棉田水分动态变化规律,研究了膜下滴灌棉花苗期、蕾期、花铃期、吐絮期土壤含水量以及不同土层深度土壤水分的变化。结果表明,沙土和粘土从苗期到吐絮期含水量变化趋势相似,并呈现规律性的变化:土壤含水量的变化趋势近似于抛物线,苗期土壤含水量最低,随棉花的生长发育,土壤含水量逐渐增加,至花铃期达最大,到吐絮期,土壤含水量又下降,与蕾期相当。不同土壤质地0～100cm土层各层次的土壤水分含量存在差异,随着土层深度的增加,土壤含水量呈下降趋势。在不同生育期,沙土的含水量明显低于粘土。这种变化与土壤的物理化学性质、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。     

黄土高原南部小流域土壤水分时程变化的分层特征及其驱动机制

选取位于黄土高原南部的长武王东沟小流域为研究对象,通过对典型样地0～600 cm土壤剖面水分的长期连续测定,系统研究了王东沟小流域土壤水分年内、年际变化的分层特征以及驱动机制。结果表明,土壤水分剖面的时程变化有分层特征,与利用类型关系密切;王东沟小流域0～50 cm土层土壤水分季节变化剧烈, 0～150 cm土壤含水量在雨季前（6月）降到最低; 与雨季前相比,小麦地12月土壤水分恢复深度可达到460 cm,而刺槐林地、苹果园和苜蓿地土壤水分恢复深度最大达到260 cm左右;就同一测点比较,2011年刺槐林地和苹果园300～600 cm土壤含水量较2003年减少,而2011年小麦地和荒草地300～600 cm土壤含水量较2003年有所增加。土地利用和地形地貌是驱动王东沟小流域土壤水分变化的主要因素,但是土地利用对深层土壤水分的影响更加显著