黄土高原西部人工灌木林土壤水分分布规律

利用便携式中子水分测定仪,对黄土高原西部丘陵区不同立地条件、不同灌木类型覆盖下土壤水分含量进行观测研究,同时对人工灌木林土壤水分分布规律进行了初步的探讨。结果表明：阴坡土壤水分储量最高,其次为半阴坡和半阳坡,阳坡最低,坡向因子与土壤水分储量呈显著正相关,坡位因子与土壤水分储量相关性不显著。柠条(Caragana korshinskii)、半日花(Helianthemum songaricum)耗水量较大,沙木蓼(Atraphaxis bracteata）、梭梭(Haloxylon ammodendron)等耗水量居中,荒漠锦鸡儿(Caragana roborovskyi)、甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)、枸杞(Lycium chinense)耗水量较低,在植被恢复过程中,应根据物种抗旱性的不同在不同坡向进行合理的配置。从单株植物对土壤水分水平分布的影响看,随着离树干距离的加大,土壤水分含量越高,但在不同的土层深度土壤水分水平分布特征有差异。     

黄土高原土壤水分环境评价初步研究

结合植被调查,建立土壤水分研究移动实验室,分析了黄土高原土壤水分环境研究中一些指标的通用性不足问题,以最大吸湿量作为土壤有效水下限,创造性地提出"土壤有效湿度"概念并进行了模型检验,依据该指标建立土壤水分环境评价分级标准并对榆林附近土壤水分环境进行了评价。结果表明:榆林附近土壤水分环境存在类似于延安附近的空间突变现象。实际应用表明,土壤有效湿度指标及其分级标准可以作为黄土高原土壤水分环境评价的初步方案并有望在其它地区推广;结论认为,黄土高原土壤水分环境的空间突变现象具有重要自然地理意义,有深入研究必要。     

黄土高原一年生饲草作物产量与水分利用效率

一年生饲草作物是补充黄土高原地区冬春季家畜饲草供应的重要来源,而水分利用效率是评价饲草作物适应区域气候环境的重要表征。采用大田试验研究了甘肃陇东黄土高原雨养农业区9种春播一年生饲草作物〔玉米(Zea mays)、苏丹草(Sorghum sudanense)、大豆(Glycine max)、谷子(Setaria italica)、糜子(Panicum miliaceum)、箭筈豌豆(Vicia sativa)、豌豆(Pisum sativum)、燕麦(Avena sativa)和春小麦(Triticum aestivum)〕的饲草干物质产量土壤水分亏缺值和水分利用效率。结果表明:除苏丹草外,其余8种饲草作物的土壤水分亏缺值均呈现"V"型。出苗后6周,春小麦的水分利用效率最高;出苗后15周,玉米的水分利用效率高于其他饲草作物,而谷子和糜子的水分利用效率变幅比其他饲草作物小。在春播条件下,9种一年生饲草作物中,可优先选择玉米、春小麦、谷子和糜子。     

黄土高原水蚀风蚀交错带降水及灌木林冠截留特性研究

黄土高原土壤侵蚀最强烈地区出现于年降水量为400mm左右的水蚀风蚀交错带,沙柳、柠条等灌木是该地区主要的造林树种,在防风固沙、水土保持等方面起着重要的作用。本研究采用在林内外随机放置自制雨量筒测量林内降雨量和林外降雨量的方法研究了雨季灌木林降水及林冠截留特性,得出如下结论:(1)沙柳、柠条林内降水与林外降水呈线性正相关,相关系数分别为0.9985、0.9996;(2)沙柳、柠条林冠截留量与林外降水量呈幂函数关系,相关系数分别为0.8843、0.9187。总体而言,林冠截留率随着林外降水量的增加而减小,相关关系不明显;(3)7、8月份沙柳、柠条林冠截留率小于9月份林冠截留率,且沙柳林冠截留率小于柠条,9月份沙柳林冠截留率大于柠条。     

黄土高原坡耕地不同耕作措施对土壤温度和水分的作用效应

利用定位实时监测和数学模拟的方法,在中国北方典型的土壤水蚀风蚀区神木县选择试点,对免耕、秸秆覆盖、地膜覆盖等6种不同耕作措施下不同耕作层的地温和土壤含水量进行了连续测定.结果表明:起垄地膜覆盖提高地温的效果最好,在特定时间不同深度或同一深度不同时间的土壤温度都以起垄地膜覆盖最高,其在观测期内的总积温比对照高10% ;而秸秆覆盖在各个测定深度上的地温都低于对照,其在观测期内的总积温比对照低2.3%.     

黄土高原土壤水分与植被生产力的关系

土壤水分生态条件的恶化愈来愈成为黄土高原植被建设和生态环境建设的限制因素,我们在对黄土高原土壤水分生态因素分析的基础上,探讨了黄土高原土壤水分的季节性变化、土壤剖面水分变化、区域水分变异规律,分析了土壤水分与植被生产力间的相互关系,并提出了改善黄土高原土壤水分生态环境、提高植被生产力的调控技术。     

非灌溉条件下不同年龄梭梭蒸腾耗水比较

通过野外的实际观测,研究2龄、3龄和4龄植物群落区的土壤水分差异及其对梭梭(Haloxylon ammodendron)蒸腾耗水的影响.结果表明:(1) 种群年龄增加,土壤水分显著降低,裸地、2龄、3龄、4龄种群0～200 cm土层年平均土壤水分含量分别为74.40,66.08,52.71 mm和49.23 mm;(2) 生长初期,不同年龄间梭梭蒸腾速率差异不明显,盛夏,3龄梭梭蒸腾速率最大,生长后期,梭梭蒸腾速率随群落年龄增加而减小;(3) 种群年龄增加,梭梭长势停滞,水分消耗减少,2龄、3龄和4龄梭梭平均株高分别为71,132,75 cm,平均冠幅分别为54 cm×57 cm,80 cm×123 cm,58 cm×63 cm,年均蒸腾耗水分别为33 603.0,98 827.1,32 231.5 g.选择合理的密度配置方式,对维持人工植物群落与土壤水分的相对稳定具有十分重要的作用.     

黄土高原苹果基地土壤干燥化原因及其对策

黄土高原苹果基地果园土壤的干燥化相当广泛 ,已经成为影响苹果生产的主要问题。通过分析论证 ,综合各方面的事实和科学证据 ,认为果园土壤的干燥化是气候暖干化和苹果生产耗水两方面综合作用的结果。通过采取果园覆草技术 ,可以解决果园土壤的干燥化问题 ,提高下渗率 ,减少流失量 ,减少蒸发量 ,提高土壤含水量 ,同时提高土壤肥力 ,改善土壤理化性质与土壤结构 ,形成水、肥、气、热、生物因素平衡的生态系统 ,促进苹果生产的稳定发展。     

甘肃黄土高原土壤水分预测及旱情预警模型研究

2006年天水农业气象试验站在自然状态下进行了土壤水分的消退试验,根据试验数据,揭示了土壤水分的消退规律.结果表明,从最适宜土壤湿度的上限开始,土壤含水量随时间的消退为对数曲线.从最适土壤水分含量的上限到下限需5 d时间,土壤失水速度为13.4 mm/d;从轻旱上限消退至严重干旱需20 d时间,土壤水分散失速度为3.9 mm/d.在此基础上建立了100 cm土层土壤含水量的预测模型及土壤干旱预警模型,经不同降水年型土壤水分实测值的检验表明,土壤含水量预测模型准确率较高,土壤干旱预警模型在预测不同程度的土壤干旱时准确率比较高,有一定实用性.     

黄土高原沟壑区果园还耕对土壤水分的影响

在黄土高原沟壑区王东沟小流域,在塬面、梁地和坡地三种地貌类型上,分别选取了盛果期果园、老果园和退耕还田等3种土地利用与管理方式,测定土壤0～400 cm(塬面0～600 c m)水分含量分布,研究果园的利用管理方式变化对土壤剖面中水分含量变化的影响.结果表明,梁地和坡地上,盛果期果园、老果园土壤水分含量均接近作物凋萎湿度(10%);塬面上,盛果期果园、老果园土壤水分含量为15%.退果4年的耕地、坡地0～400 cm土层土壤储水量显著增加,梁地和塬面虽有增加但与老果园相比,剖面储水量并没有达到显著水平;退果4年耕地、坡地和梁地剖面中的60～140 cm和220～400 cm含水量提高最显著,塬面上22 0～600 cm土层中水分提高显著.     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛下土壤水分对降雨响应的空间变异性

采用地统计学的方法,研究了科尔沁沙地小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛下土壤水分对降雨响应的时空变化规律。结果表明:降雨后第1,5,10,15 d的4次土壤水分测定中,锦鸡儿灌丛下表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤水分随着时间的延续均逐渐降低;表层土壤水分首先是外围大于灌丛内部,然后达到内外基本一致,最后灌丛内高于灌丛外;亚表层土壤水分一直是外围高于灌丛内部。4次测定的土壤水分含量均能较好地拟合成变异函数的理论模型。两层土壤水分除第4次表层在本研究范围内不具有空间自相关性外,其他的均具有较强的空间自相关性。4次测定中,表层土壤水分含量的变程均小于亚表层,表层土壤水分的空间依赖性小于亚表层。     

黄土丘陵沙棘人工林地水分及养分规律研究

为探讨黄土丘陵区不同龄沙棘生长对生态环境的影响,测定安塞站实验区4～15年不同龄沙棘林土壤水分和养分变化特征.结果表明,沙棘林地土壤含水量在根系微弱利用层(0～20 cm)和根系利用层(20～300cm)范围内,随着沙棘林龄增加,土壤含水率随土层深度的增加呈下降的趋势.4～15龄沙棘平均碱解N积累量为28.0 g/kg,8龄沙棘碱解N、速效P分别为28.0和1.72 g/kg;12龄碱解N、速效P分别为29.2和1.18 g/kg.随着沙棘林龄增加,速效P积累量呈下降趋势,而碱解N呈增加的趋势,最大值15龄沙棘积累量为30.2 g/kg.实验区域内土壤呈碱性,pH值在8.0～8.6之闻交化.随沙棘树龄的增长,其土壤pH值呈上升趋势.     

黄土高原生物结皮对土壤水分入渗的影响

利用圆盘入渗仪测量6种处理（无生物结皮、生物结皮、长芒草、长芒草＋生物结皮、柠条、柠条＋生物结皮）下水分的入渗特征,并进行对比分析。结果表明：①无论有、无植被,生物结皮的存在都会阻碍水分的入渗,无生物结皮的稳定入渗速率和累积入渗量均大于有生物结皮;植被的存在,加剧了生物结皮的阻水性。②Kostiakov模型对无结皮、长...     

黄土高原坡面刺槐林土壤水分环境的研究

在测定黄土高原淳化、延安和米脂坡面刺槐林以及坡面农田不同深度土壤含水量的基础上,分析了坡面刺槐林土壤水分环境特点。结果表明:淳化、延安和米脂刺槐林地土壤水分含量较农地分别低8.5%、31.2%和34.2%;淳化土壤水分含量高于米脂坡面土壤水分含量,延安介于二者之间;坡面土壤水分含量随林分密度、林龄的增加而降低,同时阴坡土壤水分含量明显高于阳坡,在连续干旱时仅有表层0~40 cm土壤水分含量受降水影响呈现出一定的波动,而100~200 cm土壤水分呈现持续消耗,深层几乎不受季节的影响。     

黄土区人工林地的土壤水分研究动态

水分是黄土区植被恢复与重建的重要限制因子，土壤水分是植物生长和发育的必要环境因素。由于土壤水分供给的有限性，使它成为植物生长和生存的限制性因素。因而，对土壤水分的研究具有十分重要的意义。在土壤水分研究现状的基础上分析植被恢复与重建，并从研究的方法与内容方面进行论述，提出当前土壤水分研究中存在的问题与解决对策。     

黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用的土壤养分特征

以黄土高原丘陵沟壑区第3副区典型流域为研究区,采用实地调查、土壤采样分析和数理统计相结合的方法,基于33个样点的土壤养分数据,研究了林地、草地、果园、梯田、坡耕地5种土地利用的土壤养分特征。结果表明：土地利用方式对黄土高原丘陵沟壑区典型流域土壤有机质、全N和速效P含量的影响达到显著水平,对其他养分指标影响不明显。土壤有机质和全N含量从高到低依次为：林地＞坡耕地≈梯田＞果园＞草地,林地明显高于其他土地利用类型,而草地土壤养分最差。速效P含量从高到低依次为：果园、坡耕地、梯田、林地和草地,农业耕作植被下的速效P含量明显高于自然生态植被。研究表明：梯田作为传统的水土保持措施,在研究区具有良好的土壤保肥作用,而分布于陡坡的草地,养分保持效果在5种土地利用中最差。     

黄土高原坡面刺槐林土壤水分生态位特征分析

通过定位观测并引入土壤水分生态位适宜度,以刺槐林根系分布作为土壤水分生态位权重,对黄土高原刺槐林不同地理位置、不同坡向和不同时期土壤水分生态位进行了分析.结果表明:由南向北,土壤水分生态位递减,淳化刺槐林土壤水分生态位为97.5%,可满足刺槐生长,米脂刺槐林土壤水分生态位为53.2%,林木生长较大受水分的限制;在不同坡向间刺槐林土壤水分生态位表现为阴坡最高,阳坡最低,在生长季节,刺槐的生长受土壤水分的制约,半阴坡和半阳坡介于二者之间;在年内,春旱及春末旱,导致土壤储水量减少,7月初土壤水分生态位降到最低.随着林龄和林木密度的增加,土壤水分生态位降低,保持适当的林分密度,可实现林木的正常生长.     

黄土高原典型塬区土壤湿度特征分析

利用2005和2006年黄土高原陆气相互作用观测资料分析了不同下垫面的土壤湿度状况,并从土壤物理学的角度分析了造成各种下垫面湿度分布和变化不同的原因,得到如下结论:在近地层,各站的土壤湿度具有微弱的日变化特征;5cm层土壤含水量对降水比较敏感,随着降水的发生,土壤含水量迅速上升。随着深度的增大,土壤含水量上升的幅度逐渐减小,且滞后时间逐渐延长,但到了40cm深度处,土壤含水量就基本不受降水的影响了。从全年来说,该地区一年中可以区分出两个主要的水分时期,即蓄水期和失水期。蓄水期处于雨季,从6月到9月,10月开始到次年5月为失水期。冬春季节是土壤含水量最少的季节,从1月下旬一直持续到3月上旬,9月是土壤含水量最大的季节。土壤含水量变化规律可以分为两层,在25cm深度以上,冬春季节从上层到下层依次减小,夏秋季节从上到下依次增大;25cm到40cm土层全年都是从上层到下层依次增大;20cm土层附近相对于其余各层土壤含水量在全年都是最低的。