黑龙江省农田土壤蓄水量盈亏状况的垂直变化规律研究

以农田土壤水分实测资料为基础 ,依据农田土壤水分常数与作物生长发育的关系创建了土壤蓄水量盈亏值指标。选择 3个典型站点研究黑龙江省农田土壤水分盈亏状况的垂直变化规律 ,结果为 :海伦从表层到 5 0 cm各个土层均为盈余 ,而且随深度的增加盈余先增加后下降 ,2 0 cm处为最高值 ;泰来的土壤水分从表层到 30 cm为增加 ,之后又下降 ,而且以 2 0 cm为界将盈余区与亏缺区划分开 ;总平均来看 ,宝清土壤水分随深度呈减少趋势 ,盈余减小 ,亏缺增大     

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

黑龙江省土壤水分分区与预报

为客观分析黑龙江省土壤水分的特点,以有效利用水资源,实现农业增产,利用黑龙江省32个气象站1981～2009年3～10月降水量、蒸发量、日照时间等气象资料和3～10月逢8观测的土壤重量含水率资料,对黑龙江全省进行土壤分区和土壤水分预报。结果表明:土壤水分的散失与降水、日照、风速等气象条件的变化有较大关系。利用模糊聚类法,划分出黑龙江省5个土壤水分分区;并尝试用逐步回归法建立了春季土壤水分预报方程,经试验预报准确率较高。     

Partitioning and Prediction of Soil Moisture in Heilongjiang Province

为客观分析黑龙江省土壤水分的特点,以有效利用水资源,实现农业增产,利用黑龙江省32个气象站1981～2009年3～10月降水量、蒸发量、日照时间等气象资料和3～10月逢8观测的土壤重量含水率资料,对黑龙江全省进行土壤分区和土壤水分预报。结果表明：土壤水分的散失与降水、日照、风速等气象条件的变化有较大关系。利用模糊聚类法,划分出黑龙江省5个土壤水分分区;并尝试用逐步回归法建立了春季土壤水分预报方程,经试验预报准确率较高。     

黑土区坡耕地土壤水分时空分布特征及对降雨的响应

为了揭示坡耕地不同土层、不同点位的土壤水分时空分布特征及其对大气降雨的响应,以典型黑土区坡耕地为研究对象,利用原位监测法,获取玉米生长期内坡上、西线坡中及坡下、东线坡中及坡下5个点位0～100 cm土壤含水量与大气降水数据,探究降雨后田块尺度内不同坡位的降雨响应特征。结果表明,坡耕地土壤水分分布不均。水平分布上,西线坡下位剖面平均土壤含水量最高（34.63%）,而坡上位最低（30.00%）,且坡上位剖面平均土壤水分变异系数最大（20.38%）;垂直分布上,随土层加深土壤含水量上升,变异系数降低。受季节性干旱与玉米生长影响,监测期内田间土壤蓄水量呈下降趋势,不同点位之间、干旱前期与后期土壤蓄水量响应特征存在差异,干旱后期土壤蓄水量对降雨响应更强烈。10 cm土层土壤含水量变化趋势与降雨量一致,响应时间最早,随着土层加深,响应时间出现滞后。土壤水分对降雨的响应受优势流影响,即土壤侧向流动补给以及玉米根系形成的大孔隙迅速下渗。不同点位土壤水分对降雨响应存在差异,坡上位由于处于坡顶且坡度大,对降雨响应不显著;西线坡中位由于降雨侵蚀引起土壤物理性质改变,对降雨响应强烈;坡下位受坡上水分补给影响,...     

山东省土壤水分分区研究

本文根据土壤水分平衡原理,统计整理了58个台站30年左右的气象资料和1981～1985年土壤湿度资料,应用谐波分析方法,研究土壤水分周期变化,并揭示了土壤水分的地域分布;依据作物生长期(8～11月)内降水可能蒸发差的分布,阐明了主要作物的水分盈亏程度。最后,根据能综合反映地区气候特征、水分盈亏和作物水分供应情况的分区指标集,运用模糊等价聚类方法,并考虑地形、地势、土壤类型等实际情况,综合作出了全省土壤水分分区。     

冬小麦夏玉米农田土壤呼吸与碳平衡的研究

为探讨不同农作措施下的农田碳平衡规律,研究农田对大气CO2的“源”、“汇”特征,2000年至2003年连续测定了不同秸秆管理、灌溉和氮肥施用等种植措施下华北冬小麦、夏玉米生长季的土壤呼吸。结果表明,农田CO2释放主要受气温、土壤水分状况和有机物投入量等因素的影响。秸秆还田与优化灌溉增加了土壤呼吸的强度,不同农作措施间土壤呼吸的差异主要发生在冬小麦生长季。对农田碳平衡研究的计算结果显示,农田系统在常规种植措施下表现为大气CO2的“汇”。在传统农作措施下,华北冬小麦、夏玉米生长季植物碳净固定量(NPP)与土壤碳排放量(Rm)的比值分别为1.16、1.21。     

山西省土壤水分分区

本文详细分析了影响山西省农田土壤湿度各因子的时空变化,对各因子间的相关关系进行了分析,选出独立性较强年降蒸差、4～5月降水量≤100mm 的概率和生长季内0～50cm 土层含水量为分区指标,应用180DATA 模糊聚类—自组织分析技术将本省分成10个土壤水分区,并作了详细的分区评述。     

黄土高原不同立地条件下柠条林地土壤水分的变化规律

通过对黄土高原西部丘陵区兰州市郊10龄人工柠条林地土壤水分状况的连续定位监测,对比分析了不同生长期、不同坡向柠条林地土壤水分的垂直变化的异同,以及柠条对周围土壤含水量的影响.结果表明:在生长季内,从生长初期到生长旺季再到生长末期,整体土壤含水量变化为先减少后增加,这与植被生长耗水规律相符;各坡向土壤含水量的垂直变化具有一定的相似性,阴坡、半阴坡和半阳坡的柠条林地0~60cm土层为土壤含水量剧变层,60~180cm土层为土壤含水量相对稳定层;生长季内,不同生长时期、不同立地条件下的土壤含水量是有差异的,3个坡向平均土壤含水量从小到大为:阴坡半阴坡半阳坡,主要受地表植被及地理位置的影响;柠条对周围土壤水分的影响与土壤含水量的大小有关,土壤含水量越大柠条对周围土壤含水量影响范围越小.     

不同杉木混交模式土壤肥力及土壤蓄水量研究

不同杉木混交模式的土壤肥力、土壤蓄水量的测定、分析和综合评价结果表明：杉木×米老排混交模式，林地土壤的水分状况、孔隙状况、土壤渗透性能均较杉木纯林的有所改善；土壤的养分含量和蓄水量比杉木纯林的有所提高。说明杉木×米老排混交模式具有较强的培肥土壤和涵养水源作用，可在南亚热带林区推广。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

春季储水灌溉条件下啤酒大麦节水增产机理研究

测定了不同春季储水灌溉定额下啤酒大麦出苗率、生长发育动态、土壤水分变化、耗水规律及水分利用效率,并结合气象资料比较不同灌水处理的优越性,分析不同春季储水灌溉定额对土壤水分、降水利用及作物产量的影响。结果表明,将冬季储水灌改为春季储水灌从技术层面上切实可行;在适宜灌水定额条件下,采用春季储水灌溉技术较冬季储水灌溉技术可减少储水灌灌溉水量75 mm,减少土壤蒸发37.4%,水分利用效率提高26.2%。在实际大麦种植生产中应以春季储水灌定额75 mm,生育期灌水5次,灌水定额75 mm为宜,这样不仅可节约有限水资源,还可提高地温及水分利用效率,达到节水、增效的目的。     

额尔齐斯河流域灌区薄层砂性土壤水分变化的试验研究

在额尔齐斯河流域地下水位浅埋条件下薄层砂性土壤的灌区内,2002—2003年进行两年田间试验,采用田间垂直入渗试验法计算分层土壤蓄水量,研究大水漫灌下薄层砂性土壤水分变化的规律,分析当地大水漫灌是否合理。试验结果表明,大水漫灌下田间水分利用率为30％～40％,田间土壤水分变化主要发生在根区土壤0～-50cm深度,根区土壤层的蓄水能力为100-125mm。     

晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析

  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5?10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P＜0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33     

密云水库上游水源保护林试验示范区土壤水分动态初步研究

通过定位观测和对比试验,对密云水库上游水源保护林试验示范区土壤水分的动态变化规律进行了初步研究．结果表明,试验区内土壤水分年动态变化主要决定于降雨量的大小和降雨的年内分配,与降水的年动态变化非常一致,与蒸发量的年动态变化相反．１９９６年土壤水分动态可分为：雨季前土壤水分缓慢蒸发期、雨季湿润期、雨季后逐渐降低稳定期;１９９７年的土壤水分动态可分为：雨季前土壤水分蒸发期、雨季湿润期、雨季后期干旱期、冬春土壤水分缓慢升高稳定期．下坡的土壤含水量显著大于上坡的土壤含水量,同一坡向的有林地比无林地的土壤含水量高．不同坡向土壤含水量由大到小的顺序是：有林地西坡、有林地东坡、无林地北坡、无林地南坡．林地涵养水源的效应非常明显     

黄土高原丘陵沟壑区土壤储水量年变异特征

通过测定飞马河流域阴坡、阳坡、半阴半阳坡、川地不同部位0～180 cm的土壤储水量,分析了土壤储水量的变异特征.结果表明:坡位、坡向不同,土壤储水量差异很大,阴坡沿坡长方向土壤储水量平均增速6.01 mm/m,阳坡沿坡长方向土壤储水量平均增速0.71mm/m;在坡地上修建了水平阶后,沿坡长方向土壤储水量趋于均匀;土壤储水量年变化分为3个阶段,即2～7月土壤储水量变化缓慢.7～9月土壤储水量急剧变化,9～12月土壤储水量变化又趋于缓慢;不同土地利用类型土壤储水量差异明显,随着土层深度的增加土壤储水量变化幅度不断减小.