水势与土壤-植物-大气连续体系中的水分运动

本文从自由焓(吉氏自由能)和化学势分别推出溶液和空气的水势公式ψ=P-∏+ρ_wgh,ψ=RT/(?)_wInH+ρ_wgh。并由此讨论土壤学和植物生理学普遍直接引用的水势分量方程ψ=ψ_p+ψ_s+ψ_m+ψ_g,说明细胞、土壤和大气的水势。然后应用水势概念处理土壤-植物-大气连续体系中的水分运动,阐明传统术语“蒸腾拉力”和“根压”作用及水势在连续体系的分布和日变化等问题。     

不同砧木苹果树水势日变化的研究

研究不同砧木红星、金冠苹果树枝条、叶片、果实水势日变化 ,结果表明 :各器官水势日变化趋势一致 ,均呈“V”型曲线变化。温度、大气湿度、辐射照度对苹果树水势日变化有显著影响 ,土壤含水量对苹果树枝条水势日变化没有影响。     

施肥对旱地土壤供水特征的影响

陕西渭北旱塬土壤剖面中不同土层土壤的供水能力不同,呈现出“波“状分布.施肥处理均表现为“低-高-低-高“形,CK在小于12.5%含水量时为“高-低-高-低“状,大于12.5%含水量时为“低-高-低-高“状.土壤剖面中有一水势最低的土层,该土层有随施肥量增加而下移的趋势,对旱农区有限水分的吸收和保持有重要作用,土壤剖面中不同土层土壤供水能力的“锯齿“状分布也很好地发挥了这种作用.施肥提高了土壤水势,降低了土壤的水容比,增强了土壤的供水能力,从而提高了土壤对干旱的适应性和抵抗力,土壤比水容量更好地反映了土壤的保水性能,而土壤水势和土壤水容比则更好地反映了土壤的供水性能,即土壤水对植物的有效性.     

土壤结构、水分与植物根系对土壤能量状态的影响

土壤的能量状态反应土壤水分对植物的有效性，常以土壤水势来表示。通过对影响土壤水势因子的分析，给出土壤水势与土壤结构及含水率关系的表达式。当土壤不含水分时，影响土壤水势的因子主要为土壤的结构；当土壤含有水分时，由于土壤水分中和了部分毛管力，随着上壤水含水量的增加，土水势必然升高，所以，土壤结构与土壤含水率决定看上水势的高低。另外由于植物根系影响土壤结构与含水率，所以根系对土壤水势的影响也不可忽略。     

调亏灌溉对库尔勒香梨幼枝水势的影响

以7年生库尔勒香梨为试材,设置不同根区灌溉方式,研究了果实不同发育时期土壤水分对香梨枝水势的影响.结果表明:调亏灌溉下,果实发育不同阶段库尔勒香梨枝水势的日变化均呈“V”字形,在14:00-16:00达到最低值:不同生育时期受干旱胁迫的香梨树枝水势明显低于正常灌溉的香梨枝水势;无论在干旱胁迫还是正常灌溉下香梨枝水势在开花期的日变化最为平缓,早晚枝水势基本一致,在坐果期和成熟期的枝水势日变化有一定的起伏,早晚水势差较小,而在果实膨大期的枝水势日变化起伏较大,早晚的水势差也较大.试验条件下不同生育期库尔勒香梨枝水势与土壤含水量呈正相关关系,通过回归分析建立了不同生育期二者的函数关系,并确定了不同生育期阶段适宜香梨树生长的枝水势和土壤含水量的低限值范围.     

甘肃祁连山西水林区草地土壤水势变化特征研究

以祁连山西水林区草地为研究对象,利用土壤水势测定仪对其不同土层土壤水势进行了野外定位监测,并统计分析了草地在4—10月份土壤水势的时空变化规律和对大气降水的响应。结果表明:因降水量的增加和季节冻土的消融,草地不同土层土壤水势在4—7月份波动增加;由于降水量的减少,加上土壤蒸发和植物蒸腾作用的加强,8—9月份,10 cm土层的在8月份达到了最低值,其他土层在9月份达到了最低值;随气温下降,蒸发量减少,植被生长结束,10月份不同土层土壤水势又上升。草地土壤剖面水势拐点出现在30 cm处,在0～30 cm深度表现为增加,水势值增加了53.43 kPa,在30～60 cm深度表现为减小,水势值减小了32.73 kPa,草地土壤水蒸散发消耗发生在30 cm以下土层。大气降水明显影响草地土壤水势值,当降水量事件为小雨时,其土壤水势在0 kPa附近波动,其后随降水量的增加,土壤水势亦呈不断增加的变化趋势。研究结果可为准确认识祁连山草地土壤水势变化特征和合理保护草地植被生态环境提供参考。     

毛竹快速生长期的水势变化特征

为了探讨毛竹Phyllostachys edulis在快速生长期从笋长成幼竹这一动态过程与成竹之间是否存在水分供给关系以及水势是否是驱动新竹快速生长的关键因子,以浙江农林大学毛竹生理生态定位监测站为依托,利用PSYPRO多露点水势系统配套的L-51A叶水势探头和PCT-55土壤水势探头,在毛竹快速生长期测定毛竹样株叶水势及土壤水势。结果表明:1在快速生长期内,不同竹龄毛竹(新竹至6年生)的叶水势变化规律均为:随年龄增大,水势值也越大,且竹龄对水势的影响均达到显著水平(P0.05);在生长中期同一竹龄毛竹叶水势值均低于生长前期和生长后期,且在生长中期成竹之间的叶水势差异均不显著(P0.05)。说明在毛竹快速生长期内母竹向新竹输送水分,且这种传输作用在生长中期更加强烈。2在快速生长期水分横向传输均为成竹传送给新竹,纵向传输均为土壤—下层叶—中层叶—上层叶—大气,正午土壤与叶水势梯度、不同竹龄之间叶水势差增大,土壤—大气水势差1~3个数量级。强大的水势差的存在表明:母竹将水分传输给新竹主要依靠水势梯度的作用。3在快速生长期内土壤—叶、叶—大气、土壤—大气之间的相关性均达到极显著水平(P0.01),表明在快速生长期土壤水势、叶水势、大气水势相互影响,形成统一连续体。水势是驱动毛竹快速生长的关键因素。     

植物生长调节剂对国槐蒸腾耗水的影响

采用BP3400精密天平等仪器对喷施不同浓度（10、20、40 mg/L）“施丰乐”溶液（对照喷施清水）的当年生国槐的实际蒸腾耗水状况进行研究,用压力室法分阶段测定了苗木的叶水势. 结果表明:供试国槐属于低水势忍耐脱水耐旱树种,其叶水势与土壤含水量关系的方程为y = 0.018 2 x2-1.071 3 x+ 16.52（R2= 0.998 7）. 在相同水分条件下,对照苗木的耗水速率比处理过的高10.2%～82.7%. 随着干旱胁迫的发生,对照苗木的叶水势急剧下降,而处理的苗木则维持着较高的叶水势. 从而得出植物生长调节剂“施丰乐”的喷施对减少苗木耗水,延缓苗木干旱起着重要的作用.      

施肥对旱地土壤供水特征的影响

陕西渭北旱塬土壤剖面中不同土层土壤的供水能力不同，呈现出“波”状分布。施肥处理均表现为“低-高-低-高”形，CK在小于12．5％含水量时为“高-低-高-低”状，大于12．5％含水量时为“低-高-低-高”状。土壤剖面中有一水势最低的土层，该土层有随施肥量增加而下移的趋势，对旱农区有限水分的吸收和保持有重要作用，土壤剖面中不同土层土壤供水能力的“锯齿”状分布也很好地发挥了这种作用。施肥提高了土壤水势，降低了土壤的水容比，增强了土壤的供水能力，从而提高了土壤对干旱的适应性和抵抗力，土壤比水容量更好地反映了土壤的保水性能，而土壤水势和土壤水容比则更好地反映了土壤的供水性能，即土壤水对植物的有效性。     

根据STVF理论研究温度对黄绵土持水特征曲线的影响

根据温度对土壤持水性能影响的表面张力粘滞流(STVF)理论,建立了在一定含水量条件下土壤水势φ与温度T的函数关系,黄绵土水势的温度系数C_φ测定的实验结果表明,C_φ与含水量θ_v的大小(0～-100kPa的水势范围内)有很好的线性关系。由此用理论关系式预测的不同温度下的黄绵土持水特征曲线(脱水过程)与实验测定结果较为一致。说明在含水量较高时,黄绵土的φ～T关系是可预计的。     

人工降水条件下土壤脱盐动态规律的实验研究

本文通过室内模拟实验，并结合野外灌水脱盐实验，对比分析了土壤和淋溶液中的电导率、盐基离子以及pH的动态变化，探讨了滨海盐渍土灌水脱盐的动态规律与机理，为节约用水和盐渍土改良利用提供了理论依据。     

浅埋条件下地下水-土壤-植物-大气连续体中水分运移研究综述

地下水-土壤-植物-大气连续体系统中水分运移研究对于水资源的有效利用及生态环境问题有着重要的科学研究意义。在地下水浅埋条件下,地下水、土壤水、植物水、大气水是一个连续的水分过程。通过归纳国内外在地下水浅埋条件下土壤水分运移、土壤盐分运移、以及水盐运移对植物生长发育等生物过程作用的机理等方面的研究成果,综述了近年来国内外在地下水浅埋深条件下GSPAC系统水运移在研究方法、试验和模型方面的进展、各种研究方法的原理、优缺点和今后的研究方向,分析指出定量地研究浅埋深地下水对SPAC系统水分过程、生物过程和能量过程等的作用和影响是一个复合过程,由单个过程研究向过程的综合分析发展难度较大,目前研究相对比较薄弱,是今后需要重点发展的一个方向,在此基础上阐述了GSPAC系统水运移的研究需要深入发展的几个方面。     

棉花膜下滴灌土壤水势的动态监测

试验采用TS型压阻式土壤水势传感器测量0 ～20 cm和20～40 cm不同深度范围的土壤水势值,通过四通道土壤水势变送器把数据信号传输到上位机,在上位机接收到信号之后,通过系统动态监测软件分析出土壤水势的变化.根据北疆灌溉的实际情况,压阻式土壤水势传感器布置在0～20 cm和20～40 cm两个土层.此外,同时标定出棉田土壤0～20 cm和2 0～ 40 cm的土壤水分特征曲线,通过土壤水分特征曲线方程把动态监测到的不同深度土壤水势值转化为土壤相对含水量,来指导实践生产中的灌溉.     

地表覆盖及等高线种植玉米对坡地红壤水热生态效应研究

 1999年在云南高原坡耕地红壤上进行了地表覆盖及等高线种植玉米试验。结果表明,玉米苗期,裸地等高线种植对提升坡地红壤土温有明显作用,盖膜有好的增温效果。采用覆膜等高线种植措施有明显的调节水分功能,使坡耕地红壤水分含量变幅较小,起到了防旱防涝的作用,但雨水多时保水效果差,加剧坡耕地红壤的水分流失。采用盖草及结合翻耕、免耕等保护性措施,并未明显导致低土温,且有利于蓄积降水,气候持续干旱时也有好的保水作用。地表覆盖及等高线种植良好的水热生态效应是提高玉米产量的重要因素。     

土壤-植物连续系统肥水效应的初步探讨

田间试验的昼夜定时观测发现，不同肥力水平对土壤－植物连续系统水势有明显影响。在一定土壤含水量（２００ｇ／ｋｇ左右）下，随着土壤肥力提高，土壤水势有明显降低的趋势；小麦叶片细胞渗透势降低，小麦叶水势和叶片细胞的持水都有所提高。随着气温的升高，土壤－植物体系水势梯度（ψｓ－ｐ）呈增大趋势。     

农田林网内土壤水分变化动态的研究

本文通过大量的野外观测资料,分析了林网内土壤水分的变化动态。结果表明:在整个生长季节中,林网内土壤湿度、贮水量、有效水量均高于林外。林网内土壤水分的分布规律是N3H 处最高,N5H 处最低。在林网保护下,还可以节约用水,提高灌溉效益。林网内土壤水分的分布和小麦产量的分布规律是一致的,并用回归方程很好地拟合了冬小麦产量(Kg/m~2)和土壤贮水量(mm)的关系。Y=0.04294+0.004381X(r=0.92)     

土壤水研究及在作物需水灌溉中的应用

本文论述了近一个世纪以来土壤水研究的进展及现状。土水势概念的应用为ＳＰＡＣ中的水分运动研究提供了统一尺度。     

田间持水量含水状态下土水势的研究

本文通过在潮棕壤上进行的田间持水量占水状态下１０～７０ｃｍ各上层土壤上水势（吸力）的试验研究没现田间持水量相对应的土水势在同一土壤剖面的不同层次间有一定差异。在１０～７ｄｃｍ土层内灌水后２４ｈ的土壤水吸力测定值为３．３～５．６ｋＰａ；而在中等质地土壤上影响田间持水量上水势高低的因素，主要有土层深度、地温和地表覆盖物等．田间持水量应是充分灌水或降雨后土壤水运移相对稳定时的土壤含水量．     

滨海盐土灌水脱盐动态的土壤质地和水质差异性研究

通过在天津滨海新区的野外灌水脱盐试验,对比分析了灌溉淡水、中水和微咸水的中壤质、重壤质土和粘土土壤含盐量及pH的动态变化。结果表明,粘质滨海盐土经灌淡水后的土壤全盐量降低是逐渐的;重壤质滨海盐土的土壤全盐变化趋势与粘质土相似,最初4次灌水使各层土壤全盐累积降幅较大;中壤质滨海盐土则第一次灌水后土壤含盐量降低较多,表层(0～20cm)由1.75%降到0.511%,以后灌溉土壤全盐量降低得较缓慢,20～40cm土层的含盐量始终降低得较缓慢。灌溉淡水、中水、微咸水均能使土壤全盐量降低,灌溉中水、微咸水后表层和土体下层土壤的含盐量均逐渐降低,而灌溉淡水的表层土壤全盐量以初次降低明显,土体下层的土壤全盐量始终变化幅度较小。同灌淡水的情况下,中壤质滨海盐土的土壤pH较为稳定,在7.5～8.5范围,而重壤质和粘土在最初表现下降,至约7.5后上升到8.5～9.0范围,质地越粘土壤pH越高。灌溉淡水、中水、微咸水均使土壤pH有升高的趋势,灌溉淡水后表层土壤pH能够上升到9.0,灌溉微咸水、中水后土壤pH能够升高至8.5左右。     

灌溉不同水质条件下滨海盐土脱盐动态的研究

通过在天津滨海新区的野外灌水脱盐试验,对比分析了灌溉淡水、中水和微咸水的中壤质、粘土和贝壳堤土土壤含盐量及pH的动态变化。结果表明,粘质滨海盐土经灌淡水后的土壤全盐量降低是逐渐的,中壤质滨海盐土则第一次灌水后土壤含盐量降低较多,表层(0～20cm)由1.75%降到0.511%,以后灌溉土壤全盐量降低得较缓慢,20～40cm土层的含盐量始终降低得较缓慢。灌溉淡水、中水、微咸水均能使土壤全盐量降低,灌溉中水、微咸水后表层和土体下层土壤的含盐量均逐渐降低,而灌溉淡水的土壤表层全盐量降低明显,土体下层的土壤全盐量变化幅度较小。灌溉淡水、中水、微咸水均使土壤pH有升高的趋势,灌溉淡水后表层土壤pH能够上升到9.0,灌溉微咸水、中水后土壤pH能够升至8.5左右。