仁化农业气象试验站土壤墒情变化特征分析[1]

本文以仁化农业气象试验站2014—2022年0-10、10-20、20-30、30-40、40-50cm土层土壤墒情实测数据、地下水位数据以及降水、气温等气象资料,分析了不同深度土层土壤墒情年内和年际变化特征,以及降水、气温、地下水位等因子对其影响。结果表明:不同深度土层土壤墒情年内变化呈上半年高,下半年低的特征,与仁化年内降水特征变化较一致,在垂直变化上,随着土层深度增加,土壤墒情越大,且波动幅度递减;在2到6月,10cm以下土层土壤墒情受降水、蒸散、地下水位之间复杂影响,呈波动上升趋势,而0-10cm层土壤墒情变化趋势与降水变化规律一致,7到次年2月,不同深度土层土壤墒情均随着降水的减少或增加而减少或增加;不同深度土层土壤墒情的年平均值年际变化较大,除受年降水量大小的影响外,地下水位的高低、年内降水分布的均匀性及暴雨、高温等气象灾害对其均有较大影响。     

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。     

浅析柑桔作物地段土壤水分变化规律

土壤水分含量及其变化规律的监测是农业气象生态环境及水文环境监测的基础性工作之一,掌握土壤水分的变化规律,对农业灌溉、土壤墒情与农业干旱的监测预测及相关理论研究具有重要意义。本文采用了2014年吉安市永丰县气象观测站的土壤水分、降水等数据,运用线性回归、相关分析等统计方法,对永丰县自动土壤水分变化特征及对柑桔作物的影响进行了研究。     

黄土高原不同降雨量条件下梯田与坡地土壤水分变化特征

[目的]研究不同降雨量下黄土高原坡地和梯田土壤水分的运移及分布情况。[方法]以黄土高原陕西乾县为试验区,通过田间试验,研究不同降雨量条件下梯田与坡地土壤含水量变化情况。[结果]梯田和坡地土壤含水量空间垂直变化分为4个层次:1土壤水分速变层(10~40 cm)。该层梯田土壤含水量大,坡地土壤含水量小。该层受水文气象、耕作措施、冠层覆被等多种因素的影响较大,土壤水分变化较大。2土壤水分缓变层(40~80 cm)。该层土壤水分受诸多因素的影响相对小,土壤水分变化幅度小。该层梯田土壤含水量大,坡地土壤含水量小。3土壤水分过渡层(80~100 cm)。该层坡地土壤水分变化缓慢,而梯田土壤水分变化迅速,即开始由大向小快速突变。4土壤水分相对稳定层(100 cm以下)。该层梯田土壤含水量小,坡地土壤含水量大。[结论]初步掌握了黄土高原乾县的土壤水分变化特征。     

金沙江干热河谷冲沟发育区不同部位土壤水分的时空变化特征

【目的】为了研究干热河谷冲沟不同部位(集水区、沟头和沟床)土壤水分时空变化特征。【方法】基于元谋干热河谷典型冲沟不同部位土壤水分的长期监测,分析冲沟不同部位土壤水分(10~100 cm)时空变化特征。【结果】(1)冲沟不同部位土壤平均含水量随时间变化可划分为土壤水分消耗期(2-6月)、土壤水分积累期(7-10月)和土壤水分消退期(11-12月)等3个变化阶段;冲沟不同部位不同深度土壤水分年内变化特征不同,其中集水区20、30和40 cm土层,土壤水分年内分配差异不明显,其他部位不同深度土壤水分均表现明显的干湿季变化。(2)冲沟不同部位年内土壤水分含量及变异系数随着土层深度的增加均表现出先减小后增加的分布特征,其中40~60 cm土层土壤水分变异系数较低且土壤水分亏损表现明显,表明表层(10~30 cm)和深层(60~100 cm)土壤水分年内含量高且分配不均,而中间(30~60 cm)土层土壤水分含量相对较少且分配相对均匀。(3)不同深度的土壤水分日变异系数表明,集水区和沟床在干季,不同深度土层间土壤水分差异较小,雨季差异较大,分配不均,而沟头土壤水分在春季土壤水分分配较均匀,其他时间均出现分配不均现象;冲沟不同部位土壤水分含量差异显著,表现为沟头(9.98%)沟床(9.65%)集水区(6.64%)。【结论】在进行植被恢复时,应该考虑冲沟不同部位、季节性以及剖面土壤水分变化规律,因时因地进行植被恢复。     

基于SIMPEL模型的土壤墒情预测研究(英文)

土壤墒情预报是农业生产中农田水分管理的前提和基础。土壤墒情的变化受多种气象因素的影响,为了提高农业产量,有效利用水分,在更小的时间和空间尺度上掌握土壤水分的动态变化规律显得尤为重要。该研究以德国奥斯纳布吕克地区田间试验资料为基础,使用德国SIMPEL模型按照水分平衡原理分层模拟了试验区冬小麦0～40cm土层的土壤水分含量变化情况。农田潜在蒸散量的计算采用德国DVWK标准方法Haude计算方法。土壤的田间持水量和凋萎系数采用德国常用的水文模型SPAW(Soil-Plant-Air-Water)按照土壤参数分层计算。SIMPEL模型模拟结果显示,土壤体积含水量实测数据与模拟数据的相关性在0.95,平均相对误差低于3.1%,说明模型能够相对准确的预测此地区根层的土壤水分含量。     

黄土丘陵区退耕植被土壤水分·可溶性碳氮的变化特征

[目的]研究黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水分、可溶性碳氮的变化特征。[方法]选择刺槐(乔木)、柠条(灌木)、撂荒地(草地)3种退耕植被为研究对象,以坡耕地为对照,研究不同退耕植被下土壤水分、可溶性碳氮的季节和垂直分布。[结果]土壤水分、可溶性碳氮均受季节变化的影响,其中土壤水分表现为先降低后增加的趋势,可溶性碳氮的趋势相反;此外,与耕地相比,3种退耕植被土壤水分、可溶性碳氮均有较大的提高;随着土层的加深,土壤水分在表层(0~30 cm)整体表现为撂荒地较林地低,而30~200 cm土层,表现为撂荒地大于林地,深层土壤水分变化不显著。可溶性碳氮在0~30 cm土层也表现为随着土层的增加而递减趋势,且显著受土层变化的影响(P0.05)。另外,土壤水分、可溶性碳氮存在着显著相关性(P0.05)。[结论]该研究阐明了黄土丘陵区典型退耕植被的土壤水分、可溶性碳氮的动态变化规律,为进一步分析和评价黄土丘陵区土壤养分状况提供科学依据。     

盘锦市土壤墒情变化特征分析

近年来,辽宁地区普遍出现春旱灾情,自动土壤水分观测和人工测墒能够及时了解土壤墒情,减少干旱对农业生产造成的损失。本文利用盘锦市自动土壤水分观测站土壤墒情监测资料,分析水田和旱田2种耕地的墒情变化特征,以期为盘锦地区的农业抗旱提供科学的依据。     

土壤墒情评价指标研究初探

在现代农业中,准确有效的测量土壤含水量,掌握实时信息,是推行精量灌溉技术、提高水资源利用率,科学指导农业生产的基础,以及提供信息的依据。通过对墒情监测点0~20 cm、20~40 cm土层进行墒情监测(土壤相对含水量),根据降雨量、平均温、最高温、最低温、土壤含水量、作物旱情指标等,并对2012-2016年土壤墒情实时变化资料和定期测墒数据进行对比分析,分析研究与土壤墒情变化高相关的气象因子,及土壤墒情变化特点。通过4年对本地区主栽作物玉米、马铃薯、茄果类蔬菜进行土壤墒情跟踪监测,初步掌握以上作物各生育时期对土壤墒情的要求指标并建立墒情评价指标体系,为指导大面积农业生产奠定了科学的理论基础。掲示云南雨养农业区土壤墒情变化规律和演变趋势,通过现有观测资料,定量评估局地土壤墒情变化,为减缓和预防土壤墒情对农业的不良影响及制定科学的政策提供依据和技术支持。     

黄泛平原的土壤墒情

<正> 在农业生产中,农民很注意土壤水分状况,许多耕作措施的运用,都着眼于调节土壤水分。农民把土壤水分状况习惯的称为土壤墒情,并在长期生产实践中积累了一套田间验墒和根据墒情安排农事操作(耕作,播种,中耕等)的丰富经验。一、土壤墒情类型及其特征农民根据不同墒情土壤呈现的颜色及特征,把土壤墒情区分为黑墒、褐墒、黄墒、灰墒及干土等类型。     

遂平县小麦高效施肥区域划分与应用效果的研究

[目的]研究县域内不同地域土壤养分含量差异,进行土壤类型和土壤肥力分区,建立小麦施肥指标体系.[方法]根据遂平县耕层土壤样品化验结果,结合地貌类型、土壤类型、耕作制度与农业生产水平的相对一致性,把遂平县小麦生产分为高中低3个不同类型区.[结果]遂平县耕层土壤养分从东北至西南呈螺旋状下降趋势,东部砂姜黑土区域各项指标明显高于中西部地区的沙壤土地区,而西部部分地区呈现缺磷缺钾态势.[结论]该研究有助于提出县域分区高效施肥的意见.     

皖南烟叶生产农用天气预报服务研究

[目的]研究皖南烟叶生产农用天气预报服务。[方法]宣城市农业气象试验站根据皖南烟叶田间管理规程确定的农事活动,通过皖南烟叶生产与天气关系研究,分析农用天气预报的内容及实际需求。[结果]总结归纳出7种主要预报对象,分别是大棚防雪灾预报、适宜移栽期预报、病虫害防治预报、清沟排渍预报、灌溉预报、排涝及适宜收获期预报;提出用皖南烟叶生长天气关系模型制作农用天气预报预报,并编制了皖南烟叶田间生产周年气象服务方案,通过掌握烟叶生产布局和追踪烟叶生长动态,及时开展服务,提出保障烟叶优质生产可行的农事措施。[结论]该研究为皖南烟叶优质适产提供了农业气象科技支撑。     

邹城市采煤塌陷区复垦土壤质量变化研究

[目的]分析邹城市不同复垦年限土壤的质量变化。[方法]样品选自复垦工艺相同的5个不同复垦年限的复垦区和未塌陷区,选用pH、电导率、速效钾、有效磷、有机质、容重、碱解氮和紧实度8个指标,比较分析了复垦后土壤质量的时间和空间变化。[结果]利用相关系数确定权重,在Arcgis中运用地统计分析和空间分析,得到不同复垦年限的土壤质量分布图。随着时间的推移,复垦后邹城市土壤质量逐步提高;施肥不均和复垦机械造成的紧实度不均匀引起区域土壤质量变异系数比较大;复垦时的充填物质会对表层土壤质量产生影响,在较短的时间内,粉煤灰产生的影响要比煤矸石好。[结论]人工施肥不均、复垦机械作业以及复垦时的充填物质都能对复垦后的土壤质量产生影响。     

延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

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。     

利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情研究

[目的]更好地利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情。[方法]在叙述MODIS传感器优点的基础上,介绍了几种MODIS数据监测土壤水分与农作物旱情的方法,讨论了土壤水分遥感监测中存在的问题和发展趋势。[结果]热惯量法适用于裸露的土壤或作物前期生长的地区土壤水分监测,温度植被干旱指数法(TVDI)适用于植被覆盖度比较大地区的土壤水分监测,光谱法使用MODIS数据进行大面积、多时相土壤湿度监测是可行的,该方法从叶片光合作用和冠层温度两个方面研究了作物对水分胁迫的响应。[结论]必须加强土壤水文模型和遥感模型、遥感反演方法和数字土壤工程的研究。     

C波段多极化SAR反演土壤水分研究

[目的]研究不同极化方式下雷达后向散射系数与地表土壤含水量之间的关系.[方法]在分析不同地表微波散射模型基础上,选用合适的植被散射模型结合多极化雷达数据从雷达总的后向散射中去除植被影响,建立土壤后向散射系数与土壤含水量的关系.[结果]拟合HH极化、HV极化雷达观测数据与土壤水分数据,相关系数为HH极化R2=0.552 3,HV极化R2=0.357 9.[结论]微波具有全天候、穿透性以及不受云层影响的独特物理机制,使其在研究大尺度土壤水分反演时效果较好,相比较HV极化,HH极化雷达影像数据更适合干旱区作物植被覆盖地区土壤水分监测.     

模拟农业机械对土壤压实的试验研究

[目的]进行模拟农业机械对土壤压实的实验,为研究农业机械对土壤造成的压实破坏提供理论依据。[方法]重塑含水率(级差为3%)和体积密度(级差为0.2 g/cm3)不同的水稻土和黄棕壤,利用土壤固结仪对其进行模拟压实,分析压实对土壤容重、饱和持水率和应力传递系数的影响。[结果]随着含水率的增加,压实对土壤的影响逐渐加重,且当土壤含水率在16%~22%时压实对土壤产生的破坏较为严重。土壤抗压实能力随体积密度的增加而增加。相同含水率和体积密度土壤应力传递系数不变,即传递至土壤底层应力σz与土壤表面施加力σ0呈相对稳定的线性关系。[结论]机械压实会使土壤容重增加,饱和持水率降低。随着土壤含水率的减少和体积密度的增加,压实对土壤的影响减弱。土壤应力传递系数与土壤类型、含水率、体积密度等有关。对于给定状态的土壤,其土壤应力传递系数不变。     

黄土丘陵区旱作梯田土壤环境调控的技术研究

[目的]为了改善农田土壤环境,提高作物生产力。[方法]选择黄土丘陵区旱作梯田进行定位试验,采用微集流聚肥改土耕作法,同时测定土壤理化性状指标。[结果]与对照相比,耕作层土壤厚度增加25 cm,土壤容重减少0.1 g/cm3,总孔隙度增加7.14%,田间持水量提高10.58%;土壤有机质、全氮含量分别提高71.06%、88.00%;速效氮、速效磷含量分别增加13.10、2.24 mg/kg;0～40 cm土壤温度提高2～4℃;7～9月0～200 cm土壤含水量与对照存在0.05水平显著差异。[结论]微集流聚肥改土耕作法能有效调控土壤理化性状,实现土壤环境的良性循环,是黄土丘陵区重要的农业耕作技术。     

玉米秸秆还田对东北黑土地生态效益的影响

[目的]为了研究秸秆还田的生态及经济效益。[方法]通过长达2年的试验,探讨了秸秆还田在东北黑土地所具有的生态经济效益。[结果]秸秆还田既能控制农业碳排放量,又能代替部分化肥使用,增加土壤含水量。[结论]秸秆还田是一种环保、经济且适用于东北黑土地地区农业耕作的耕作模式。