干旱区土壤蒸发及水热耦合运移模式研究

干旱地区土壤蒸发模拟及水热耦合运移研究,对干旱地区水资源利用、陆面过程及气候模式研究具有重要意义.通过对土壤蒸发与内部水分传输机理的深入了解,推导出土壤水热传输与土壤蒸发模式.为了比较模式模拟结果,利用本模式对CoLM陆面过程模式进行改进,并采用黑河沙漠站观测资料,对模式改进前后土壤蒸发与土壤温度和湿度模拟结果进行了对比.结果表明:改进后模式能够更好地模拟土壤温度与土壤蒸发,干旱条件下应考虑水汽对土壤水分与温度传输的影响.     

草甸草原土壤含水量对地上生物量的影响

天然草地土壤贮存的水分与降水的多少密切相关,本文通过分析内蒙古草甸草原的土壤水分与地上生物量之间的相互关系发现,土壤水分含量在整个生长季节中表现出“U”形曲线的变化特点,表层土壤的水分含量波动剧烈,对降水反应迅速,下层土壤水分含量波动幅度较小,30-40层土壤水分对植物的生长具有重要意义。     

土壤呼吸对不同来源水分响应的研究进展

土壤是陆地生态系统最大的碳源,也是最大的碳汇。土壤呼吸作为全球碳循环的一个重要组成部分,是调控全球碳循环和气候变化的关键过程,也是当前全球变化生态学研究的重要领域和碳循环中碳收支研究中的一个热点问题。水分是土壤呼吸的重要扰动因子,比较不同来源土壤水分对土壤呼吸的影响,对准确估算土壤呼吸具有重要意义,这在干旱和半干旱地区尤为明显。通过土壤水分的3种主要来源：降水、灌溉和地下水,比较分析了土壤呼吸对不同来源水分的响应过程和规律,为今后土壤呼吸方面的研究提供参考。     

土壤吸附作用对土壤水分有效性的影响

围绕土壤结皮生物是否可以对夜间土壤吸附水输入产生响应展开研究。假定-1.5 MPa作为土壤水分有效性的临界值,通过观测降水后清晨和午后0~3 cm土壤含水量,分析土壤水分的有效性和空间异质性;并利用连续记录气象数据,建立表层土壤含水量与水汽压饱和差数量关系。结果表明:土壤吸附作用提高了土壤水分对土壤结皮生物的有效性,并延长了土壤结皮生物对降水脉冲的响应时段。在古尔班通古特沙漠东南部的不同部位,凝结吸附作用对沙面水分条件影响很大(特别是干旱季节),水分条件由好到坏依次为:沙垄西坡面、沙垄垄顶、沙垄东坡面和垄间低地。     

西安地区不同降水年份人工林地土壤水分变化研究

通过对不同降水年份西安南郊、北郊和东郊人工林地土壤含水量的测定,研究了地下0～600 cm土壤含水量的变化与土壤干层水分恢复和消耗。结果表明:贫水年西安地区人工林地200～400 cm土壤含水量小于10%,发育了弱的土壤干层;丰水年人工林地200～400 cm土壤含水量大于20%,明显高于贫水年这一层位的含水量,指示土壤干层水分得到了恢复;平水年人工林地200～400 cm土壤含水量小于15.5%,表明恢复的水分再次被消耗。分析得出,在降水丰富的年份,发育较弱的土壤干层不仅可以得到恢复,而深层恢复在时间上具有滞后性。同时,土壤水分含量对西安城市绿化树种的选取具有指导意义。     

黄土高原坡面刺槐林土壤水分环境的研究

在测定黄土高原淳化、延安和米脂坡面刺槐林以及坡面农田不同深度土壤含水量的基础上,分析了坡面刺槐林土壤水分环境特点。结果表明:淳化、延安和米脂刺槐林地土壤水分含量较农地分别低8.5%、31.2%和34.2%;淳化土壤水分含量高于米脂坡面土壤水分含量,延安介于二者之间;坡面土壤水分含量随林分密度、林龄的增加而降低,同时阴坡土壤水分含量明显高于阳坡,在连续干旱时仅有表层0~40 cm土壤水分含量受降水影响呈现出一定的波动,而100~200 cm土壤水分呈现持续消耗,深层几乎不受季节的影响。     

锡林河流域土壤持水特性的评价

本文通过干旱区的8个典型的土壤类型研究了土壤技术水性与土壤性状的关系,对锡林河流域主要土壤类型的持水力进行了综合评价。水分循环是陆地生态系统中物质流动的重要推动力。气候条件,尤其是降水及其分配情况,基本上决定了某一区域的水文特征。而地形对水分进行了重新再分配,形成了局部范围内的差异。土壤的水分状况正是上述两个因素共同作用的产物,也是评价土壤水分时不可忽视的一个方面。由于土壤是陆地生态系统能流物流的中枢。其自身的理化性状对水分进行了调整,可以增强或减弱水分的效益,这一点也是不容忽视的。影响水分的各种土壤性状中土壤持水特性占有重要位置。土壤持水力是各种基质作用于水分的结果,在干旱半干旱地区,土壤大多为非淋溶型,或季节淋溶型。土壤水分运动主要为基质吸力所控制,因此讨论土壤持水性质尤为重要。几年来我国土壤工作者在这方面作了不少的工作。目前的研究多是测定土壤吸力与含水量的关系,制成水分特征曲线,并对曲线进行数学处理,进而揭示各种内在关系。我们选择了锡林河流域内几种土类壤型,研究结果表明:不同吸力段所释放出的水分数量,是土壤水分有效性不同的重要原因,也对了解植物生态型的形成,群落结构与分布有所补益。     

渭北旱塬不同品种紫花苜蓿土壤水分状况与产量的关系

对国内外12个紫花苜蓿品种产量及土壤水分状况变化规律的研究结果表明：紫花苜蓿产量与土壤水分状况关系密切。不同品种、不同刈次产量其土壤水分状况存在差异,不同土层深度土壤水分状况也存在差异。不同刈次土壤含水量的变化趋势呈现出高-低-高的“V”字型变化,这种规律性变化与苜蓿生长发育特点、产草量、土壤水分运动及外界降水有关。西香、阿尔冈金、WL-323、WL-323M1等引进品种能吸收深层土壤的水分,具有较强的增产潜力和抗旱能力。     

西峰黄土高原作物生长期土壤水分损耗速率分析

利用1989~2005年3~11月每月8日的0~200 cm土壤总含水量资料及降水资料,分析冬小麦生长期土壤水分年际变化特征、特殊年型各层水分分布特点、土壤水分损耗速率以及水分损耗速率的影响因子。结果表明,土壤总含水量年际变化明显,20世纪90年代中后期为相对缺水期;丰水年、缺水年和平水年相同土层土壤含水量始终遵循丰水年≥平水年>缺水年。多年作物生长期内0~200 cm土壤平均耗水速率为1.98 mm/d,最低为1.40 mm/d,最高为2.54 mm/d,最高耗水速率是最低的1.81倍;月水分损耗3~5月逐渐增大,5月为年度最大,其后开始持续减小;气候因子中年降水量对年土壤水分损耗速率的影响最为显著,通过0.001信度检验,达到极显著相关水平,冬小麦生长发育对土壤月耗水速率影响较大。     

晋西黄土区坡面林地土壤持水性能研究

测定吉县蔡家川流域不同植被类型土壤的持水性能,通过对土壤水分特征曲线的拟合,掌握不同林分土壤比水容量,并对不同林地的土壤水分进行分类,求出不同林地的有效水范围。在研究区主要造林树种中,刺槐及其混交林分的土壤水分利用范围最大,退耕地有效水分利用潜力最大。