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。     

北京郊区平原粮田土壤水分垂直变异特征

通过对北京市州区徐辛庄镇土壤剖面水分的研究，得到了京郊平原区粮田的土壤水分垂直变异特征为各层间的变异表现出明显的层次性；土壤水分随着深度的变化呈曲线形式，但随着表层土壤水分的减少，其随着深度的变化近于直线，土壤水分因土壤质地的不同及土体构型的不同而存在着差异，在研究土壤水分垂直变异规律的基础上对不同土层的土壤水分进行了模拟预测。     

京郊平原区粮田土壤水分垂直变异性的半方差表征

利用半方差分析对不同土壤质地和不同土壤肥力的土壤水分在垂直方向上的变异做了初步研究。结果表明：在京效平原粮田冬小麦、夏玉米一年两作的种植制度下,土壤水分在垂直方向上变异的变程为50－60cm,土壤水分在垂直方向上块金值与基台值之比为1．41％－9．26％,远小于25％。说明不同土壤质地的土壤水分在各自的变程范围内存在高度的空间相关性,其中土壤质地越粘重,变程越小,空间相关性越弱;同一质地肥力越高,变程越大,空间相关性越大。     

甘南合作地区牧草生长季土壤水分气候变化特征

通过对甘肃甘南高原合作地区1994-2013年牧草生长季(4-9月)人工观测土壤重量含水率变化特征分析,用线性趋势、突变分析等方法分析其变化趋势,表明近20年来合作地区牧草生长季土壤湿度呈增加的趋势,其中以浅层10 cm增湿的趋势最为明显.随着深度的增加,土壤湿度呈递减的趋势.在季节变化上,整层土壤湿度在6月中旬、8月...     

太行山前平原不同轮作模式水资源利用效率评价

高耗水的麦玉种植模式是导致华北平原水资源日益紧缺的主要原因之一,通过对不同种植模式的研究,遴选高效节水的替代模式是解决该区水资源问题的重要途径之一。笔者对在太行山山前平原开展的不同轮作模式进行实验研究,对不同轮作模式下的0-180cm土壤贮水量动态变化、耗水量、等价产量及水分利用效率进行了连续4年的动态监测。模式分为四种：①麦-玉一年两熟模式（对照）;②春甘薯→春棉→春甘薯→麦-玉;③春花生→麦-玉两年三熟模式;④春大豆→麦-玉两年三熟模式。研究结果表明：与麦玉轮作模式相比,试验设计的替代模式均有节水潜力,排序为模式2〉模式4〉模式3〉模式1。从等价产量与耗水量比较,模式2在减产37.63%的同时减少耗水15.99%,模式3在减产19.73%的同时减少耗水13.42%,模式4在减产37.4%的同时减少耗水13.81%。相比之下模式3的组合较优,可以部分替代麦玉模式。     

太行山低山区主要植被下土壤贮水量和土壤水分利用效率研究

采用大型非称重式蒸渗仪法,通过对太行山低山区主要植被黄背草、荆条及其混合植被下的土壤水分及以上3种植被水分利用状况的初步研究,结果表明:不同植被下土壤贮水量的季节变化随着降雨量及季节变化而变化,植被生长期降雨量多的年份,土壤贮水量大,降雨量小的年份,土壤贮水量小;3种植被不同坡度下水分利用效率,平坡大于斜坡,丰水年,混合植被水分利用效率最高,枯水年,黄背草水分利用效率最高。     

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.     

鲁西北平原农田土壤水分对小麦产量的影响

以聊城为代表站,使用数理统计方法对鲁西平原土壤湿度和冬小麦产量资料进行分析。研究了冬小麦生育期内不同时段土壤水分对小麦产量的影响。结果表明,鲁西平原地区土壤湿度与小麦产量关系十分密切,冬小麦播种期、苗期及拔节到抽穗期间的土壤湿度在小麦产量形成中有较大影响:苗期为负效应;播种期、分蘖期、拔节期为正效应。     

西安市土壤养分现状评价及动态变化

为了全面掌握西安市耕地养分现状及动态变化,以期为今后农作物施肥推荐提供数据支持,笔者分析了2006年以来西安市采集的3万多个土壤样本养分数据,对西安市不同土类、不同土地利用方式和不同区县的土壤养分含量进行了评价,分析了20世纪80年代土壤普查至今西安市土壤养分变化动态。结果表明,西安市土壤主要养分含量均在中等或中等偏高水平,仅土壤有机质含量属于中等偏低水平。其中,不同土类主要养分含量有一定差异,但差异不明显,不同土地利用方式和不同区县土壤主要养分含量存在一定差异,且尤以微量元素含量差异明显。虽然西安市土壤有机质和微量元素含量呈逐年上升趋势,但土壤有机质含量仍然处于中等偏低水平,需要通过增施有机肥等多种途径提高土壤有机质含量。     

棉田土壤水势与棉花关产量系的研究

本文根据灌溉量和产量的关系．确定了棉花优化灌溉的土壤水分临界值．结果表明：苗期土壤水势的下限和上限是36kPa和47kPa；蕾期土壤水势的上限和下限是26kPa和36kPa：铃期土壤水势的上限和下限是16kPa和41kPa；在吐絮期土壤水势的上限和下限是31kPa和52kPa。     

太行山山前平原节水替代模式耗水特征分析

针对华北平原冬小麦-夏玉米模式的高耗水特征,结合当地作物生态适应性、粮棉安全及经济效益要求,从2003-2010年筛选确定了麦玉-春甘薯-春棉-春甘薯模式（粮棉薯）、黑麦草/春棉-花生-麦玉模式（粮棉油）、麦玉-花生模式（粮油）进行定位试验研究,分析3种模式替代麦玉模式的可行性。笔者重点研究了各模式的水分消耗特征,分析了一个轮作周期内（2006-2009）各模式土壤贮水量、耗水量、各层次体积含水量变化和水分平衡。研究结果表明：与麦玉对照相比3种替代型模式土壤贮水量和不同层次水分利用表现出显著茬口效应,可更好的实现年际间水分互补利用;粮棉薯和粮油模式比麦玉模式生育期节水18%以上,两种模式下土壤贮水量平均每年增加20 mm以上且与对照无显著差异,但这两种模式4年间土壤水分无效蒸发量显著高于对照。粮棉油模式与麦玉模式相比生育期节水5.4%,平均每年土壤贮水量增加13.8 mm,显著低于麦玉模式（21.9 mm）,水分无效蒸发与对照无显著差异。替代型模式土壤贮水量整体水平较高,土壤水分变化率相对较小。因此,粮棉薯模式和粮油模式节水效果较好,粮棉油模式无明显节水效果,但综合粮食安全,粮油模式为最优替代模式。     

水分胁迫下土壤水蒸散模型研究

对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究，在水分胁迫下实际蒸散量与潜在蒸散量之间关系为：ＥＴ＝ＫＷ·ＥＴＭ，ＫＷ与根层土壤有效水分含量具有直线相关性。模型中考虑根系分布的影响，能明显提高模型精度。     

南雄紫色土特性及土壤水分特性研究

土壤水分特性是制定作物灌溉制度的基础。为了合理制定南雄旱坡地烤烟灌溉制度,解决季节性干旱对该地区烤烟种植的影响,以南雄旱坡地紫色土壤为研究对象,通过野外试验和室内试验,研究了不同轮作方式下不同土层深度的紫色土土壤水分特性曲线。研究结果表明,旱坡地紫色土的饱和含水量30.7%,平均田间持水量25.5%,凋萎系数10.0%;土壤保水性差,占田持30%的土壤水会随着重力的作用流失;有效含水量所占的比例低,接近50%以上的土壤水没有办法被作物利用;不同轮作方式对水分特性曲线稍有影响,土层深度对其影响较大。建议制定灌溉制度时烤烟的计划湿润层深度为40 cm,当地在生产时应注注意经常松土,或增稻杆等增加土壤的保水性。     

砂姜黑土的培肥与持续增产研究

在典型砂姜黑土上的六年定位试验证明:每年亩施圈肥2500～5000kg,可显著提高土壤有机质含量,全氮和速效氮有所增加,速效磷含量增高;在各种磷酸盐形态中,铝磷酸盐含量明显增加。施用圈肥的处理,耕层土壤容重降低,有效水含量显著提高,土壤持水曲线与对照处理有明显差别。施用氮磷化肥和无肥对照区,土壤有机质含量没有明显下降,说明砂姜黑土的土壤有机质分解速度是缓慢的。单纯施用氮磷化肥,第一年小麦增产幅度较大,以后小麦产量逐年下降。同时施用圈肥和氮磷化肥,小麦产量逐年呈上升趋势。     

太行山前平原夏玉米生长季硝态氮的运移研究

通过监测玉米生长季前后土壤中硝态氮含量及不同时期土壤含水量的变化,对玉米季硝态氮的淋失进行了研究。结果表明,在太行山前平原地区现有的灌溉施肥制度下,夏玉米生长季存在硝态氮的淋失,在每年施200,400,800kg／hm^2处理下硝态氮的淋失量分别为2,16,50kg／hm^2。玉米生长季的第一、第二次灌水对土体硝态氮的分布有重要的作用,使不同处理的硝态氮累积在40～160cm土层。     

覆盖对果园土壤水热状况及树体生长发育的影响

通过对不同生态环境的果园调查研究表明，覆盖可以显著减少土壤蒸发，维持较高的土壤水分含量，并使得土温的日变化和季节变化发生改变，在冷凉的环境条件下，长期覆盖使得翌年苹果树生长发育延迟，生长量减少。     

河北太行山山前平原灌区发展半旱地农业可行性探讨

太行山山前平原是河北粮食主产区,农业用水紧缺,主要靠超采地下水维持农业生产。如何在保持一定粮食产量的基础上,减少大量灌溉用水,是未来节水农业发展所面临的主要问题。山仑提出,可在黄淮海地区发展半旱地农业以减少灌溉用水,缓解当地水资源短缺危机。半旱地农业是在运用旱作技术,充分利用自然降水的基础上,进行少量水补充灌溉的农业类型。主要由雨养、旱作和补充灌溉3方面内容构成,重点在于对降雨资源的充分利用以及旱作节水技术同灌溉节水技术的有效结合。以冬小麦夏玉米为代表作物,从雨养、旱作及补充灌溉3方面出发,探讨了河北太行山山前平原区实施半旱地农业的可行性。得出在河北太行山山前平原降水量400mm左右的冬小麦夏玉米种植区,充分发挥作物自身抗旱耐旱特性,通过减少无效蒸发量,在作物生长关键时期补充一定的灌水量,基本能满足作物对水分的需求,维持正常产量和较高的水分利用效率。山前平原区实施半旱地农业,在运用旱作技术充分利用自然降水的基础上进行少量水补充灌溉,大量减少农业灌溉用水,在理论和实践上应该是可行的,值得进一步探索和实践。     

免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响

2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。     

地膜覆盖下土壤水分效应的模拟研究

通过分析地膜覆盖后土壤水分平衡的变化特点,建立了地膜覆盖前后农田土壤湿度变化的模拟方程.系统阐述了地膜覆盖土壤水分效应的形成机制及其变化规律.指出了地膜因子、气象因子及植物因子等在土壤水分效应形成中的作用,为地膜覆盖在农业生产中的优化利用提供了理论依据.