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。     

青海贵德旱作区春秋季土壤水分变化特征

运用青海省贵德县气象局观测的2002—2014年旱地土壤水分资料,分析了该地区0~30 cm土壤水分变化特征,结果显示：2002—2014年,春季贵德旱地0~30 cm土壤含水量呈显著降低趋势,秋季土壤含水量则呈不显著增多趋势,年际变化很明显。各层土壤水分变化趋势与整体一致,秋季各层土壤含水量的变幅较春季大。0~10、10~20 cm土壤含水量一年中的最高、最低值分别出现在9月下旬和3月上旬,而20~30 cm土壤含水量的最高、最低值分别出现在10月上旬和4月中旬。自2000年以来,贵德旱作地区春季气温显著升温,但降水却无明显变化,而秋季平均气温升温趋势不明显,降水量却呈显著增多,这种气候趋势与春季土壤含水量逐年减少、秋季土壤含水量逐年增加的结论相一致。     

辽西雨养玉米农田土壤水分变化特征及其模拟

土壤含水量是作物生长发育的关键影响因子之一,确定土壤含水量变化及预测土壤含水量变化趋势,对于雨养农业更加有效地保墒、提高作物水分利用效率和增强抗旱防灾能力有着重要的现实意义。利用2008-2011年锦州玉米生长季逢三逢八土壤湿度观测数据,日气温降水数据和2008年玉米生长发育期数据资料,结合CERES-MAIZE土壤水分模块,分析了雨养玉米农田土壤水分时空变化特征和模拟了土壤水分时空变化特征。结果表明：生长季降水并不能反映土壤水分条件的好坏,生长季中雨以下的降水量和降水频次与土壤水分条件的好坏较好的一致性;土壤水分随土层深度而增加,0-40cm土壤含水量平均值和最低值分别是田间持水量的69%-82%和49%-64%;玉米根系生物量与生长时间呈二次曲线关系,所建根系生物量模型解释率达89.7%;耦合根系生物量模型和叶面积指数模型的CERES-MAIZE中的土壤水分模块能够较好的模拟雨养玉米生态系统土壤水分的时空变化特征。     

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.     

黄土高原半干旱区春小麦产量变动的影响因子分析

为揭示影响半干旱区春小麦产量波动的环境因子,依据甘肃省定西市农业气象试验站1987—2011年春小麦农业气象观测资料以及文献收集（1993—2013年）获得的春小麦耗水量与产量关系资料,分析了影响黄土高原半干旱区春小麦产量变动的环境因子。结果表明：春小麦产量与5月及主要生育期蒸发量与降水量差呈极显著的负相关关系,且负相关关系受播前土壤含水量的影响,播前土壤水分含量越大,在相同大气蒸发力条件下,春小麦产量越高,反之亦然。春小麦产量与5月份降水量以及播前土壤含水量呈正相关关系,降水量相同,播前土壤水分含量越大,产量越高,在相同土壤含水量条件下,主要生育期大气越干燥,产量越低。有效供水量可以解释60.4%的产量变率,耗水量可解释93.4%的产量变率,温度并不会对研究区春小麦产量变动造成直接影响,其通过空气饱和差影响产量形成。     

安塞黄土丘陵区人工草地生产力与土壤水分特征

摘 要 人工草地建设是半干旱黄土丘陵区生态建设与农业生产的重要组成部分,比较不同类型人工草地生产力、土壤水分差异,可为草地建设中草地类型的选择与管理提供依据。通过比较川地与山地不同类型草地生产力、土壤水分年季变化差异,表现为以下特征：川地人工草地0-100cm土壤含水量受季节降雨量影响变化较为活跃,为活跃层。100-350cm土壤含水量与根系利用有关,为次活跃层。350-500cm季节变化不大,为相对稳定层。柳枝稷与苜蓿草地350-500cm土层干燥化明显。在2004-2005年,各草地4月到9月0-200cm土壤储水量减少,9月到11月0-200cm储水量增加,200cm以下各草地间差异明显,但季节变化量接近。山坡不同类型草地0-100cm土壤含水量表现为秋末高于春季,100-500cm不同季节均未显示明显的水分亏缺现象。     

秸秆覆盖对农田土壤水分及玉米生长的影响

秸秆覆盖的土壤剖面含水量与裸地显著不同,与前者相比,裸地土壤水分无明显的层次性变化,受降水及蒸发等因子影响明显。由于覆盖状况和土壤物理性质不同,土壤水分变化幅度也有明显差异,秸秆覆盖土壤水分含量较高,玉米拔节期0~40cm土层达到18%。苗期根长小并主要分布在0~30cm土层,孕穗期和灌浆期根长大大增加,主要分布在0~60cm和0~90cm土层。秸秆覆盖可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,提高玉米单产32.1%。     

秸秆覆盖对农田土壤水分及玉米生长的影响?

秸秆覆盖的土壤剖面含水量与裸地显著不同,与前者相比,裸地土壤水分无明显的层次性变化,受降水及蒸发等因子影响明显。由于覆盖状况和土壤物理性质不同,土壤水分变化幅度也有明显差异,秸秆覆盖土壤水分含量较高,玉米拔节期0~40cm土层达到18%。苗期根长小并主要分布在0~30cm土层,孕穗期和灌浆期根长大大增加,主要分布在0~60cm和0~90cm土层。秸秆覆盖可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,提高玉米单产32.1%。     

免耕留茬对内蒙古后山地区油菜田土壤呼吸和水热变化的影响

分析了常规耕作、免耕留高茬(30cm)、留中茬(20cm)、留低茬(10cm)四种处理下土壤呼吸速率、土壤温度和土壤含水量的变化特征。结果表明,4种处理土壤呼吸速率日变化和季节变化规律明显,均呈单峰曲线变化,土壤呼吸日变化峰值出现在14∶00~17∶00,日变化趋势受温度影响较大,变化幅度受土壤水分含量影响较大;季节变化的峰值出现在8月3日,整个生长季CO2平均排放速率影响表现为传统耕作>留低茬处理>留中茬处理>留高茬处理,各处理之间差异均达到显著水平(p<0.05);免耕留茬处理有很好的保温、保水作用,且随留茬高度的增加作用效果更加明显;土壤呼吸速率与0~10cm土壤含水量和0~5cm地温的相关性较大。     

岷江上游干旱河谷区林-农-草地土壤水分特征与数值模拟

岷江上游干旱河谷土壤水分是农业生产和生态修复的关键因子。以干旱河谷典型区生态林、经果林、农地和荒草地4类土壤含水量为研究对象,通过对4类土壤含水量的变化分析和数值模拟,揭示土壤水分与土层深度的关系。结果表明:(1)土壤平均含水量依次为:农地(18.62%)生态林(17.47%)经果林(16.53%)荒草地(11.25%);(2)从干旱河谷(1500 m)到天然林下线(2500 m)的山地垂直方向上,林地土壤含水量呈浅U型分布;海拔2100~2500 m土壤含水量均值为19.77%,海拔1900~2100 m为13.72%,海拔1500~1900 m为16.00%;(3)土壤水分随土层深度的增加而减少,生态林土壤水分垂直变化最为显著,农地土壤水分垂直变化则相对稳定;(4)土壤水分多水平贝叶斯模型能够较好地说明4种土地利用类型下土壤含水量的变化和剖面分布特征;(5)林地与荒草地土壤含水量差异表明,土壤平均含水量14%是界定林-草地的分界值。研究结果可为岷江上游干旱河谷生态修复提供数据支撑。     

豫西低山丘陵区不同月份下土壤水分变化分析

为了实现低山丘陵区退化生态环境的高效修复,筛选出适合该地区推广种植的植被修复模式,采用定位监测法,对典型月份下6种植被的土壤水分时空变化规律进行了分析。结果表明,植被土壤水分在不同月份间具有较大的变化,且呈现出一定的变化规律。对所有植被而言,表层土壤的水分变化较大,深层土壤的水分变化较小,土壤水分变化随土壤深度呈先减后增再减的趋势;所有植被土壤水分在所监测的月份中均呈倒“S”形分布,且11月份水分变化幅度略大于4月份和7月份;与其他植被相比,刺槐+苜蓿和荒草地在所监测月份的土壤水分中综合表现较好;同时,每种植被的土壤水分也都呈现出自身特定的时空变化规律。     

降水与墒情关系及抗旱需水量评估技术研究

为了合理开发利用水资源,提高半干旱地区水资源利用率,为现代农业发展提供更精细化的气象服务,通过研究阜新地区土壤水分与降水量关系及特征,找出了阜新地区土壤水分变化规律,并在此基础上,建立了阜新地区农田抗旱需水量评估方法。结果表明：（1）较大降水后,浅层土壤增墒迅速,几小时内土壤重量含水率可达到最大值,并在20 cm左右土壤中形成1个高含水层;深层增墒相对缓慢,需要十几到二十几小时达到最大值;（2）较大降水发生1天后,10~50 cm层土壤重量含水率达到最大值,然后在无降水的情况下土壤重量含水率缓慢下降,基本呈直线型,直到下一次较强降水的到来,重量含水率再次上升;（3）降水增墒速度大于墒情递减速度;（4）受多种因素影响,降水后10~50 cm层各月土壤增墒率和晴好天气下各月逐日土壤墒情递减率有各自的变化规律。其中,4月、7月降水增墒率相对较小,9月最大,8月次之;4月、5月逐日土壤墒情递减率最小,6—9月相对较大,其中,7月最大。土壤墒情递减率对抗旱需水量中流失的水分计算起到重要作用;（5）实际抗旱需水量大于设定重量含水率所需的含水量,因为要考虑土壤蒸发、作物吸收、深层渗透、降水径流等流失的水分;（6）抗旱需水量评估方法对抗旱方面的政府决策气象服务起着重要作用。可用于自然降水对旱情缓解的分析、节水灌溉工程的精细化气象服务等。     

冀西北高原不同植被的土壤水分动态变化研究

冀西北高原为高寒半干旱地区,降水是此地区土壤水分的唯一给源,研究土壤水分的动态变化对高效利用降雨有至关重要的作用。研究采用定点观测的方法,对不同植被土壤含水量的动态变化进行了比较研究。结果表明,3种植被生长期内不同土层土壤水分变化存在差异。生长前期,3种植被0￣30cm土层土壤含水量,农田耕翻地最高,水分条件最好,人工草地与退耕还林地互有高低,30￣60cm土层退耕还林地最高,人工草地最少。生长前期,农田耕翻地表层土壤水分较好,能满足春季作物生长要求。生长中期,0￣30cm土层农田耕翻地最低,人工草地与退耕还林地互有高低。30￣60cm土层农田耕翻地最高,人工草地最低。生长后期,0￣60cm土层农田耕翻地土壤含水量最高;人工草地土壤含水量与退耕还林地相比较,0￣40cm土层差异不大,40￣60cm土层退耕还林地高于人工草地。     

加拿大一枝黄花不同季节营养成分分析

为适时有效地利用加拿大一枝黄花资源,对其不同季节的营养成分进行测定和分析。利用重量法测定水分含量;通过高温电炉灼烧测定了总灰分含量;采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量;用碱与样品共热,破坏其中的还原糖,然后用间二苯酚比色测定蔗糖中的果糖部分,从而得出其蔗糖含量;用硫酸、碱、乙醇、乙醚相继处理样品,测定了其粗纤维含量;以考马斯亮蓝法测蛋白质含量。结果显示：随着季节变化水分含量呈下降趋势,叶片除了早春,均高于茎与根,3—6 月茎的含水量高于根,6—10 月则根高于茎。叶片灰分含量高于茎与根,且季节变化不大,5 月以前茎的灰分含量高于根,而6 月以后茎的灰分含量明显低于根。茎可溶性总糖含量在3—4 月均较高,5—11 月根的可溶性总糖含量明显高于茎与叶片;蔗糖的季节变化与可溶性总糖变化相似,11 月根蔗糖含量显著升高;粗纤维含量随季节变化而增高,茎高于根与叶。蛋白质含量随季节变化而减低,叶片蛋白质含量高于茎与根。     

大庆不同土地利用下土壤理化性质及肥力变化

为了解大庆地区不同土地利用下土壤理化性质及肥力变化趋势,选择杨树林地、草甸地、农田地3类典型植被样地土壤进行野外采样,分析不同植被类型条件下土壤理化性质差异及肥力变化。结果表明：（1）草甸地土壤速效钾、有机质、含水率显著高于杨树林地和农田地,杨树林地土壤容重显著高于草甸地和农田地(P<0.05);（2）草甸、农田、杨树林地的土壤含水率、速效钾依次呈下降趋势,而土壤容重呈上升趋势,其中杨树林地理化性质随着龄级的增加,其变异系数呈下降趋势;（3）草甸(1.94)、农田(1.87)、杨树林(1.69)综合肥力呈中下水平,且依次呈下降趋势;建议土地管理中,多关注土壤物理结构的调整和改善。     

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。     

六道沟流域不同坡位不同土地利用方式下 的土壤持水特征研究

为了恢复黄土高原典型水蚀风蚀交错带六道沟流域的脆弱的生态环境,本文对六道沟流域不同坡位不同土地利用方式的土壤进行采样调查,利用高速离心机测定土样的水分特征曲线,评价了该流域土壤的持水特征和水分有效性。结果表明：A值、S(C(θ)=10^-2)值及A*B值适合用于评价六道沟流域内的风沙土的土壤持水性能;在坡上位,土壤持水性能及水分有效性顺序为：农地＞柠条、沙蒿地＞杨树林地;在坡中位,农地的土壤持水性能与土壤水分有效性最高,杨树林地的最差;在坡下位,柠条地的持水性能及土壤水分有效性高于荒草地、杨树地和柠条、沙蒿地。本区域应选择土壤持水性能和水分有效性高的柠条、沙蒿灌木植物进行生态恢复。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。