江西省土壤温度变化特征及其与气象要素的关系

掌握江西省土壤温度的影响因素、深度变化、季节变化及区域差异,可以为土壤理化性质、土壤生物的分布及生长发育提供研究基础,并对农业种植和生态建设提供科学参考。本研究根据2005—2020年地面气象资料中月均各层土壤温度、气温、降水、日照、相对湿度等数据,分析江西省各层土壤温度的季节变化、土壤温度随深度的变化关系及其区域差异特征,并总结各气象要素对各层土壤温度的影响。结果表明,江西各层土壤温度的季节变化非常明显,且土壤温度变化的滞后性随土壤深度增加而更加明显。春、夏两季的土壤温度随土壤深度的增加而降低,温度变化减小;秋冬两季土壤温度随土壤深度加深呈增加的趋势,温度变化较大。土壤温度的季节变化在不同地区之间存在差异,土壤温度与土壤深度呈二次线性关系。不同地区中土壤温度与各气象要素的相关性存在差异,单个气象要素对土壤温度影响较小,多个气象要素相互作用对土壤温度影响更明显。     

日光温室冬季环境因子变化关系研究

在日光温室冬季栽培条件下,利用温室智能监控系统,自动监测记录温室内外空气温度、光照强度、空气湿度,温室内CO_2浓度、土壤温度、土壤水分,研究各环境因子日变化规律及温室内环境因子与外界环境因子关系。结果表明,温室内外各环境因子间日变化联系紧密;除土壤温度和土壤水分外,其他各环境因子彼此之间都具有极显著相关性;温室内外光照、温室内外温度彼此之间呈极显著正相关,曲线呈不规则的"n"形,并与温室内外湿度、温室内CO_2浓度呈极显著负相关,日变化呈不规则的"u"形;土壤水分日变化较小,有一个趋同土壤温度变化的微弱变化;温室内环境变化与温室外环境变化联系紧密,温室内温度变化是温室外温光条件共同影响的结果,土壤温度受外界环境温度影响最大,温室内光照与温室外光照紧密联系。     

不同沟灌方式下土壤水、热分布研究

为了阐明不同沟灌方式对土壤水、热分布的影响,开展大田分区试验,研究了玉米生长期间交替隔沟(AFI)和常规沟灌(CFI)方式下不同位置处（沟位、坡位、垄位）土壤水热变化。结果表明,在一个灌水周期内,AFI的根区土壤水分以向下和侧向入渗为主,土壤水分有利于被作物根系吸收利用,而CFI的根区土壤水分始终保持较高的水平,促进土壤水分向根区以下移动,容易发生渗漏损失;沟灌方式引起剖面土壤温度的变化,高水分区域引起低土温,1个灌水周期内AFI根区平均土温比CFI高0.56~1.78℃,但不同点位之间根区平均土温差异较CFI小。在玉米生长期间,AFI根区平均土温比CFI高0.05~2.16℃,根区平均土壤含水量比CFI低3.31%左右。土温与土壤含水量存在良好的二次曲线关系,当土壤含水量X=37.30%时,土壤温度出现最低值。因此,与常规沟灌相比,交替隔沟灌溉具有控墒调温的作用,有利于根区土壤水分的高效利用,促进根区土温的均匀分布。     

大棚膜下滴灌土壤温度变化规律的研究

利用大棚膜下滴灌试验,观测2种作物在有无地膜覆盖条件下的土壤温度动态变化,研究结果表明:各层土壤温度都随外界温度的变化而变化,土壤浅层温度变化较快且变幅大,随土层深度的增加变化趋于平缓;每日不同土层温度随时间呈"低-高-低"的趋势变化,09:00前土壤温度较低且变化幅度不大,此后随着的推移土壤温度逐渐升高,16:00达到最高值,随后土壤温度开始下降;有地膜覆盖时相关性较好,不同作物相关性不同;覆膜可以使土壤普遍增温。     

新疆中天山北坡断裂带不同海拔高度土壤温度分布特征

研究中天山断裂带从高山带到准噶尔盆地边缘整个过渡带的土壤温度分布特征有助于理解干旱区土壤环境特征,从而为土地利用、农业生产提供依据。本文选取新疆中天山断裂带海拔高度呈梯度分布的6个气象站2005年至2020年各层土壤温度的日观测数据,利用统计方法分析了不同地形、不同深度土壤温度随海拔高度的变化特征以及不同海拔高度土壤温度随深度的变化特征。分析表明：中天山北坡土壤温度变幅随海拔高度的降低而升高。不同地形的土壤最高温和最低温的年温差浅层大于深层,由浅至深年最高温度和年最低温度出现的时间逐渐推迟;年内中天山北坡不同海拔高度0～20 cm的土壤日平均温度曲线大致呈余弦函数曲线,320 cm深度的土壤温度基本呈正弦函数分布,较0～20 cm地温的最高和最低晚3个月左右。研究区土壤温度随海拔高度降低呈现先升高后降低的趋势。在海拔为3539～600 m高度范围,土壤温度随着海拔的升高而降低。在600～441 m高度范围,土壤温度随着海拔的下降而下降;0～20 cm为土壤温度变化的活跃层,40 cm深度的土壤温度可称之为过渡层,320 cm深度称为土壤温度的稳定层,80～160 cm称为土壤温度的次稳...     

滴灌条件下富士苹果树茎流速率变化规律研究

摘 要：旨在了解矮砧密植富士苹果树体内茎流速率变化规律,为其制定合理的旱作节水灌溉制度提供理论基础。利用热扩散式探针法实时采集树体茎流速率数据,结合自动气象站监测所得各气象因子数据,设计不同灌水下限滴灌试验,进行气象因子等对茎流速率影响的试验研究。富士苹果树在4月份茎流速率最低平均值为2.07 mL/(cm2?h)],到了6—7月份最大,平均值为9.56 mL/(cm2?h)];生育期内茎流速率有明显昼夜变化规律,在晴天时变化规律呈单峰曲线,阴天时变化较平缓,多云天气时呈多峰曲线变化趋势。茎流速率变化规律与太阳辐射强度、大气温度和土壤温度变化均呈极显著正相关,相关系数分别为：0.9746、0.9389、0.9119;与大气湿度为显著负相关性;相关系数为-0.7526;茎流速率与土壤水分相关性不显著,但是降低土壤含水量会造成树体茎流速率的降低。富士苹果树干茎流速率与各气象因子间相关性由高到低排序为：太阳辐射强度＞大气温度＞土壤温度＞大气湿度＞土壤水分。以茎流速率为因变量,各个气象因子为自变量,经逐步回归线性分析得出茎流速率与太阳辐射强度和大气温度之间的回归方程：Y=-8.81+0.013X1+0.52X2。太阳辐射强度是影响树体茎流速率即蒸腾耗水的直接因素。     

植物篱模式下土壤水分特征变化研究

通过对不同土地利用类型下土壤水分空间变化进行研究,结果表明:土壤含水量与土壤容重呈负相关,相关系数为-0.095;不同土层土壤水分变化呈中等变异性,40-60 cm土壤水分变异性达0.989;不同土地利用类型下,土壤含水量差异显著(P>0.05),植物篱不种植农作物(T3)土壤含水量最高(21.25),其次为草地(T4)(20.62),而受人类活动严重干扰下的植物篱+农作物(T1)、农作物(T2)土壤含水量最低;T2田间持水量随深度增加呈递减趋势,其余利用类型土地田间持水量在0～40 cm土层呈下降规律,至40 cm附近为最低值,然后随深度进一步增加呈缓慢升高趋势.     

秸秆覆盖对土壤水热状况的影响

研究秸秆覆盖与传统耕作土壤水热变化规律及对次降雨的响应情况,以期为研发秸秆覆盖关键保护性利用技术提供水热理论基础。借助野外定位含水率温度监测仪,每60 min反馈一次监测数据,持续监测和记录秸秆覆盖后和传统耕作土壤含水量和温度的变化过程特征。结果表明：（1）土壤含水量受次降雨影响大,土壤温度受空气温度影响大。（2）与传统耕作相比,秸秆覆盖可提高土壤含水量和土壤温度。（3）秸秆覆盖土壤含水量呈现“几”字形变化趋势,次降雨对秸秆覆盖土壤含水量补给存在滞后期,含水量升高后可维持一段时间,且随着土层深度的加深,保持高含水量不变的时间越长。（4）秸秆覆盖与传统耕作土壤温度变化趋势基本一致,随着土层深度的加深,土壤温度逐渐降低,越接近地表,土壤温度浮动变化越剧烈,但秸秆覆盖后土壤温度浮动幅度小于传统耕作。秸秆覆盖有较好的保温保墒效果,使土壤受低温胁迫的影响减小。     

海口自然坡地土壤湿度变化特征分析

为了更好地了解在气候变化大背景下,海口自然坡地土壤水分状况及影响因子。根据海口市琼山气象站2005—2011年的气象观测资料和自然坡地土壤湿度资料,利用统计学方法,分析海口市自然坡地土壤湿度的变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明：（1）自然土坡地10~50 cm土壤湿度年变化呈正趋势变化,各季节土壤湿度的变化与年变化一致,冬、春季土壤湿度变化大,不稳定;（2）10~ 50 cm土壤湿度月变化呈波形变化,2—10月土壤湿度呈上湿下干型,11—1月土壤湿度呈上干下湿型。（3）随土层深度的增加,土壤湿度的变化变小,各层间的土壤湿度差异越显著,40~50 cm上下层的土壤湿度差异达到极显著水平。（4）20 cm土壤湿度与其他层土壤湿度相关最为密切,利用20 cm土壤湿度作为10~50 cm土壤湿度的代表值与气象因子进行分析,土壤湿度与地温呈负相关,与降水量呈正相关,各季节20 cm土壤湿度回归方程通过1%的显著检验。     

太行山前冲洪积扇地区土壤水分动态变化特征研究

土壤水分含量对土壤物理性质和植被生长状态有重要影响，但土壤水分在时间上具有一定的变异性。大规模开采地下水导致地下水位急剧下降，包气带不断增厚，使土壤水分的储存、运移和转化发生了变化，影响了土壤水的动态变化特征。本研究利用连续多年的土壤水分观测数据，分析了太行山前包气带土壤水分动态变化特征，结果表明：土壤含水量受丰水年枯水年影响存在年际差异，根据不同季节土壤水分的动态特点，可将其划分为三个时期，即土壤水分消耗期土壤水分累积期和土壤水分相对稳定期。在垂向上，土壤含水量从上层向下逐渐增大，土壤水分变异程度随土壤深度的增加而减弱。     

气象因子对四川不同质地浅层土壤水分的关联分析

[目的]为了进一步预测和定量评估四川农作物区不同土壤质地类型下,气象要素对土壤水分的影响程度,[方法]利用土壤水分和气象资料,采用灰色关联度分析方法,探讨了气温、相对湿度、风速、地面温度、日照时数5个气象因子对10种不同质地类型浅层10 cm土壤水分影响情况。[结果]结果表明：各气象因子对不同质地类型的关联序不尽相同,湿度和风速对浅层土壤水分影响相对较大。无降水天气条件下,湿度和风速对砂土类和壤土类影响较大,而温度和地温对砂土类影响较小,日照对壤土类影响最小;湿度对粘土类影响最大,温度影响最小,地温次之。有降水天气条件下,湿度和风速对砂土类影响较大,气温和日照较小;各气象因子对壤土类影响各不相同,仅日照相对稳定;湿度和风速对粘土类影响最大,地温次之。[结论]因此,土壤水分的变化,应根据不同质地的类型和天气条件,找出与气象因子影响主要因素及影响程度,才能更好的掌握土壤水分变化规律,有效合理的利用土壤水分资源。     

新疆国家一级农试站多年土壤湿度特征分析

为了给新疆石河子垦区农业可持续发展、合理开展农业生产和气候资源利用等提供气候依据,笔者统计分析了新疆石河子国家一级农试站1996—2015年20年来0~50 cm月平均土壤湿度、年平均土壤湿度变化特征及与其他气象因子的相关性。结果表明:0~50 cm年平均土壤湿度总体呈偏湿趋势;石河子国家一级农试站0~10 cm月平均土壤湿度3月和4月湿度最大,6月、7月和8月湿度最小,随着土壤深度的增加,土壤湿度各月相差不大;0~10 cm年平均土壤湿度变化存在着准13年的年代际周期和准5年的年际周期,40~50 cm年平均土壤湿度存在着准10年的年代际周期和准5年的年际周期;0~10 cm和10~20 cm年均土壤湿度存在突变特征;0~50 cm年平均土壤湿度与年降水量、年蒸发量和年0 cm地温这些气象因子最为敏感。     

柴达木盆地东部浅层土壤水分增量对降水的响应

分析浅层土壤水分增量变化对降水量的响应，以期为干旱区藜麦推广种植提供气象科学依据。利用2018—2021年4—10月柴达木盆地东部2个自动土壤水分监测站数据，包括降水量、降水前土壤含水量、降水期间平均气温以及降水历时等资料，利用Excel和SPSS进行统计分析。结果表明：（1）在生长季，与德令哈相比，乌兰小降水事件偏少4%，大降水事件偏多6%，两地土壤水分增加对降水的响应均有滞后性，根据土层深度和降水强度的不同，单次滞后时间在1~63 h之间。（2）同量级降水条件下土层水分增量随深度增加响应逐渐减小，随着降水量级的增大，同深土层含水量响应增大。（3）当累计降水< 5 mm时，0~10 cm土层水分增加有响应；当累计降水为5~10 mm时，0~40 cm土壤含水量以降水前地表含水量的不同而不同程度地响应；当降水量>10 mm时，0~40 cm各层土壤平均含水量增加响应明显。（4）0~10 cm土层含水量对降水的响应与降水期间气温呈不显著的负相关；与降水前该层含水量呈正相关，乌兰显著、德令哈不明显；与降水历时相关性表现显著(P<0.01)。结果可为藜麦各生长期需水量、雨后吸水量及灌溉作参考。     

西藏地区土壤湿度时空变化特征

为了揭示西藏地区土壤湿度季节和区域性变化特征及其与气候要素的相互影响,基于1980—2009 年西藏地区土壤湿度资料以及西藏38 个站点的气温、降水资料,笔者分析了西藏地区土壤湿度的时空分布特征及其与气温、降水的相关关系。结果表明：近30 年来西藏地区年及季节土壤湿度呈现自西北向东南逐渐递增的分布规律,最小值位于阿里地区,最大值在墨脱以南地区,其中秋季土壤湿度最大,其次是夏季,春季最小。年、季土壤湿度均表现为1980s—1990s 减少,随后增加的趋势。年、季土壤湿度在20 世纪90 年代末有显著增加突变点。春季土壤湿度与西藏大部分地区的春、夏降水呈正相关,夏季土壤湿度与西藏沿江一线、东部地区的同期降水呈正相关。     

气象要素对浅层土壤水分影响的灰色关联分析

为深入研究呼和浩特市土默特左旗作物生长期,气象要素对土壤水分的影响,利用2012年4—9月土默特左旗气象站连续观测的有关数据,采用灰色关联分析方法,分析有降水天气和无降水天气条件下,日平均风速、日平均地面温度、日平均气温、日平均相对湿度4个气象要素对日10 cm土壤水分的影响。结果表明,有降水天气,各气象因素重要性排序为：日平均风速＞日平均相对湿度＞日平均气温＞日平均地面温度;无降水天气,各气象因素重要性排序为：日平均相对湿度＞日平均风速＞日平均气温＞日平均地面温度。研究表明,不同天气条件下,同一气象因素可能对同一层土壤水分的影响程度不同。因此,关注土壤水分的变化,应根据天气条件的不同,进一步深入细致的研究影响的主要因素及影响程度,以便更好地掌握土壤水分变化的规律,有效利用土壤水分资源。     

河西地区啤酒大麦需水规律及土壤水分变化特征研究

[目的]为合理安排啤酒大麦农田灌溉,优化水资源配置, [方法]采用联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的彭曼—蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式,利用位于河西地区东部永昌气象站2013～2017年的气温、日照、风速等气象观测资料,计算出啤酒大麦生育期内逐日需水量,分析其需水规律；同时利用自动土壤水分资料,研究土壤水分时空变化特征。[结果]结果表明：全生育期总需水量为608.0 mm,分蘖、孕穗、乳熟为啤酒大麦需水关键期,孕穗～乳熟期是需水旺盛期；土壤水分发育期变化大部分时期与作物需水趋势相反；土壤水分垂直变化总体趋势是土壤深度由浅到深土壤含水量逐渐增大。[结论] 研究结果对啤酒大麦合理灌溉提供了有益参考。     

环境因子对植物物种多样性的影响研究进展

植物物种多样性动态规律是现代生态学研究的热点之一,其空间分布格局受诸多环境因子的影响。由于不同环境因子之间的复杂关系及其与植物群落间的耦合作用,使其对环境因子改变的响应已成为全球变化科学领域的热点问题。对此,为深入了解环境因子对植物物种多样性的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,从地形因子(海拔、坡度、坡向、坡位)、土壤因子(土层厚度、氮含量、磷含量、pH值)、气象因子(光照、温度、水分)等方面分析了环境因子对物种多样性的影响,可为科学评估物种多样性对环境因子的响应机制提供相应参考数据。     

气候条件对气象干旱与农业干旱耦合关系的影响

以多时间尺度SPEI干旱指数代表气象干旱,农业气象观测站观测的多层土壤体积含水量历史数据作为农业干旱的代表因子,在中国东部亚热带季风气候区、中部大陆性季风气候区和西部中温带干旱气候区探究了气象干旱和农业干旱间的耦合关系,并结合时间延迟进行分析。结果显示：中部地区整体相关性最好,西部最差,其中高相关区域在不同气候区有所差异,越干旱的地区与土壤水分更相关的是越长时间尺度的SPEI,西、中、东部站点最优时间尺度分别为9月、6月、4月尺度。土壤表层的降水在一月内即可下渗至50 cm深度并储存在此深度附近,待干旱时补充表层土壤水分。气象干旱和农业干旱均是水分亏缺现象,但是响应时间并不相同,探究其耦合关系对于提升对干旱机理的认识、提高干旱监测水平、助力防旱抗旱具有重要意义。