麦小麦田土壤水分变异规律研究

对冬小麦田土壤水分变异规律研究表明，麦田土壤水分动态属双峰双谷型，表层土壤水分变异最大，随深度的增加变异逐渐减小，施肥对土壤水分有明显影响。施肥后植物对土壤水分利用程度增加。     

晋西黄土区土壤水分空间异质性的地统计学分析

土壤水分的空间分布存在着一定的随机性和结构性特征,而对不同尺度土壤水分空间变异规律的研究是土壤水分研究中的热点问题.该文通过2004—2005年对山西吉县蔡家川小流域不同取样尺度（20 m×20 m、2 m×2 m） 391个样点土壤水分的测定（TDR土壤水分测定法）,使用地统计学方法进行土壤水分的空间异质性分析,以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,以克立格法为基本方法进行土壤水分异质性研究.结果表明:研究区土壤水分的理论变异模型为球状模型,20 m×20 m网格取样变程为494.16 m,2 m×2 m网格取样变程为27.4 m,试验区土壤水分的变异属于中等程度的变异;通过克立格插值估计,整个研究区坡面土壤水分平均值为10.94%（0～30 cm）和11.88%(30～60 cm).      

贵州山区坡地黄壤水分特征研究

通过对贵州黄壤水分动态观测数据的统计分析,探讨了不同土地利用方式下黄壤水分在时间和土壤剖面垂直空间上的变异特征.结果表明,在6.5(.)坡耕地上,不同土地利用方式下土壤水分的变异极为显著,其中,玉-麦地轮作方式与菜-菜地、裸地的土壤水分差异极显著.在剖面垂直方面上,土壤水分含量都随深度的增加而增大,变异系数则随深度的增加而减少;根据变异系数将土壤水分变异分成0～10 cm的活跃层和 10～60 cm 的次活跃层.土壤水分随时间呈现出季节性动态变化,3月份开始,土壤水分贮量逐步增多,水分分布层上移;1月份,土壤水分贮量降低,水分分布层下移.玉-麦轮作方式下土壤水分贮量的变异最大.     

退化红壤区植被恢复过程夏季土壤水分时空变异格局动态

用经典统计学和地统计学方法,对比分析江西泰和退化红壤丘陵区重建森林及自然恢复草地15 a、25 a土壤(0~20 cm和20~40 cm土层)水分空间变异格局。结果表明:在恢复初期,重建森林和自然恢复草地土壤水分较为均匀,随着恢复年限的增加,土壤水分逐渐增加,且离散程度存在不同程度的提高和中等程度变异;重建森林及自然恢复草地土壤水分分布呈正态分布,均能较好的拟合成球状模型(决定系数均0.804),数据表现出明显的空间自相关,具有一定的空间变异特征,变异来源主要以土壤母质、地形等引起的结构性变异为主。从时间序列上看,恢复25 a土壤水分块金值、基台值、块金系数均显著增大,总的变异性增加,且由随机因素造成的变异比重加大;从土层角度来看,同一恢复年限内,自然恢复草地基台值上层(0~20 cm)下层(20~40 cm),块金值、块金系数则表现为上层下层,下层土壤水分随机变异强于上层。重建森林的3个指标均表现为上层下层,且表层随机性变异更大;随恢复时间增加,森林表层土壤水分空间异质性程度加大,斑块更为破碎化,自然恢复草地0~20 cm和20~40 cm两土层变程均显著变大,土壤水分空间延续范围变大;增加取样密度和加大研究尺度更能揭示退化红壤区土壤水分空间变异特征。     

沙棘植物柔性坝沟道土壤水分空间变异研究

为了研究植物柔性坝对沟道土壤水分在立面区域分布格局的影响,在内蒙古准格尔旗典型砒砂岩地区东一支沟小流域开展沙棘植物柔性坝野外水保试验。根据2005年8月监测的土壤水分数据,运用地统计学方法分析沙棘植物柔性坝沟道不同空间立面二维区域不同方向的土壤水分空间变异特征。结果表明:在各向同性条件下,左边坡立面和右边坡立面土壤水分由空间自相关引起的变异在90%以上,沟槽立面由空间结构性引起的变异较弱;在各向异性条件下,左边坡立面土壤水分分布属几何异向性特征,沟槽和右边坡立面土壤水分分布属几何异向性和带状异向性的复合特征,3种立面在各个方向上的变异差异较大。其原因是沙棘植物柔性坝的存在改变了结构性因素与随机性因素的影响,也与土壤的空间异质性等因素有关。      

土壤水分平衡研究的回顾与展望

对国内外土壤水分的运动机理、土壤水分的空间变异研究以及影响土壤水分变化的环境因子3个方面的研究进行了综述,结合以往的科研工作,提出了今后的研究展望。     

黑土坡耕地水保措施下土壤水分时空变异分析

利用经典统计学和地统计学对黑土坡耕地水保措施下土壤水分含量的时空变异规律进行研究,结果表明,黑土坡耕地土壤水分呈现中等强度的空间异质性,水土流失对土壤含水量的影响可达2 km,采取水保措施可逐渐减弱其空间异质性,对土壤水分的影响可缩短到100 m以内。不同水保措施对减弱土壤水分空间变异程度表现不同,其中梯田和地埂植物带最为显著。合理使用人工水保措施是黑土坡耕地高效管理的重要措施。     

黄河源区土壤水分空间变异及其主控因子

【目的】以黄河源区25 km的ECV土壤水分遥感数据为基础,根据黄河源区土壤覆被类型、植被覆盖指数(NDVI)、地形和气候数据进行分析,分别得出不同季节影响该地区土壤水分分布和空间变异的主要影响因子.【方法】将不同季节的各土地覆被类型的土壤水分和空间变异性进行定量的分析;分别分析不同海拔(4 000 m以下,4 001～5 000 m和5 000 m以上)和坡度(15°以下,15°～30°和30°以上)的土壤水分与空间变异性之,并得出以上不同环境因子区间的土壤含水量和变异情况(CV),最后根据相关性分析和主成分分析得出黄河源区不同季节影响土壤水分分布和空间变异的主要环境因子.【结果】黄河源区土壤水分变异性(CV)都在较低变异的范围内,变异性由高至低依次为林地低覆盖度草地高覆盖度草地中覆盖度草地沙地、戈壁和裸地覆盖地区;暖季土壤含水量高于寒季,而寒季土壤水分空间变异性较强;低海拔地区空间变异性达到了19.6%,强于高海拔地区;坡度较缓地区土壤水分变异性较强.【结论】暖季降水、海拔和气温因子与土壤水分的相关性分别高达0.68、-0.55和0.51,并且降水和海拔因子的累计贡献率达到了68.38%,得出暖季影响土壤水分分布和空间变异的环境因子强弱表现为降水海拔气温NDVI坡度;而寒季的主要影响因子为海拔.     

不同配置滴灌棉田土壤水分变化研究

[目的]合理地布置土壤墒情监测点,获取真实的农田土壤水分信息。[方法]对2种不同配置的膜下滴灌棉田土壤水分含量进行测定,根据灌溉后不同取样时间、不同空间采样位置研究农田土壤水分变化。[结果]2种配置下滴灌带正下方土壤水分含量最大,距离滴灌带靠近膜间位置40 cm（2管4行）、60 cm（2管6行）土壤水分含量最小,各深层土壤20 cm表层土壤水分含量变异最大（CV=0.21）,60 cm土壤水分含量变异最小（CV=0.16）;2种配置在距离滴水时间120 h,土壤深层20-40、40-60 cm处土壤水分含量差异最为显著。[结论]对于土壤水分含量的测定需要综合考虑配置、测定时期和测定位置,才能够正确反映棉田土壤水分含量变化。     

土壤水分变异规律的研究——Ⅰ.土壤水分空间变异的研究

应用经典统计分析方法及地统计学方法对陇东旱塬厚覆盖黑垆土m:5×5,m:1×1网格的36个测点0～90cm(分9层)土壤水分的空间变异进行了研究.结果表明:(1)0～10,10～20及20～30cm各独立层土壤水分服从对数正态分布,其余各独立层及累积层(0～30,30～90,0～90cm)均服从于正态分布;(2)土壤水分空间变异具有结构性,可以用线性模型γ(h)=29.6762+3.6188h拟合半方差图;(3)在研究范围内取一个样点测定土壤水分含量即能达到一般精度要求;(4)点状Kringing法应用于土壤水分空间变异的研究,具有估测精度高、误差小的特点.     

荒漠绿洲过渡带土壤水分空间分布特征及对植被的影响

研究荒漠绿洲过渡带土壤水分空间特征,有利于提高干旱区水资源利用率和植被恢复。连续对黑河中游荒漠绿洲过渡带6个典型群落类型样地的地表0～120 cm深度剖面的土壤水分分布进行调查,采用烘干法分析并结合18个调查样方进行土壤含水量的空间分布特征研究,揭示荒漠植被土壤水分分布特征。结果表明,1)土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土层含水量空间变异性表现为强变异,说明土壤水分不稳定,深层土壤空间变异性变现为弱变异性,说明土壤水分较稳定。2)垂直分布上,每个样地各土层的土壤含水量均随土壤深度增加呈上升—降低—上升的总体趋势,各样地土壤含水量均是表层低,深层高。3)水平空间上,土壤含水量变化范围在0.09%～22.34%,土壤含水量的均值依次为深层(60～120 cm)>上层(0～40 cm)>中层(40～60 cm),总体来看,黑河中游荒漠绿洲过渡带各层土壤含水量均处于较低水平。4)干沙层土壤含水量最低,上覆沙土土壤含水量很少且随着深度的增加而增加,下浮沙土受地下水毛管作用和蒸腾作用影响水分含量较高且随土壤深度的增加而增加。研究结果为深入理解荒漠绿洲过渡带固沙植被的天然分布提...     

土壤水分空间变异性的研究

我国北方地区水资源紧缺,而且又是农业生产较为密集的地域,因此农业节水、农田水分转化及有效利用土壤水分成为精细农业急待解决的重要问题之一。土壤水分数据采集及空间变异性的研究对于如何充分发挥土壤水分的潜力、保护水资源、加强农田水分管理、灌溉排水设计、农田墒情预报等具有深远的理论指导意义和较强的地域性、实践性的应用价值。文章应用地理信息软件ArcGIS 9.0中的Spatial Analyst模块中反距离权重插值法、样条函数内插法和克立格插值法来绘制所测土壤水分特性的空间分布图,并为进一步研究土壤水分特性与提高作物产量间的关系提供理论基础。     

Factors leading to spatiotemporal variability of soil moisture and turfgrass quality within sand-capped golf course fairways

Precision irrigation utilizing soil moisture data and valve-in head sprinkler systems may be a viable solution for sustainable water management on complex turfgrass areas. There is currently no research investigating the factors that influence soil moisture and turfgrass quality variability within sand-capped golf course fairways to aid in precision irrigation-related management decisions. Therefore, the objective of this study was to measure several turfgrass and soil characteristics from two sand-capped fairways during dry down events from either rainfall or irrigation to determine their relationship and contribution to soil moisture and turfgrass quality variability. Considerable spatiotemporal variability was observed within the two fairways during the dry down periods. Factors that were found to have a significant influence on soil moisture and turfgrass quality were sand capping depth, elevation, and thatch depth, but these relationships were not consistent between rainfall versus irrigation events, days after dry down, or even the specific fairways. Also, the direction of many of the relationships were opposite of what was expected. These findings highlight the complexity of soil moisture and turfgrass quality variability on sand-capped golf course fairways. To incorporate soil moisture sensor technologies into large-scale precision irrigation practices, mapping soil moisture with an understanding of contributing factors is a necessary preliminary step. Although there are several current practical limitations, the information presented in this study provides a foundation for future research.

     

膜下滴灌模式下棉花不同生育阶段土壤水分的空间变异性研究

[目的]以膜下滴灌棉田为材料,研究棉花不同生育期土壤水分的空间变异规律.[方法]采用均匀网格法布点方式,测定了滴灌棉田苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的各个采样点0～20、20～40和40～60 cm三个不同深度的土壤含水率.[结果]膜下滴灌模式下的棉田土壤水分的空间变异性,相对于整个生育期,各层土壤水分的空间变异性随着棉花的生长而增大.相对于整个生育期的不同垂直深度,各层土壤水分的空间变异性是随着采样土层深度的加深而减小.[结论]由于表层土壤水分受人为等因素影响,0～20 cm层土壤水分的空间变异性比较复杂.     

延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

水分胁迫对梨幼树叶水势的影响

采用盆栽1年生苹果梨幼苗作试材,研究水分胁迫对叶水势的影响。结果表明:一天中叶水势值与土壤水分状况密切相关,叶水势与土壤含水量呈正相关,回归方程为变形双曲线;当土壤含水量在9.5％以下时,随土壤含水量的下降叶水势迅速下降;当土壤含水量在9.5％以上时,随土壤含水量的下降叶水势变化不明显。保证梨幼树正常生长的土壤含水量应保持在9,5％以上。     

MATLAB和SPSS在对坡耕地土壤水分空间变异性研究中的应用

利用强大的数据计算分析软件MATLAB和统计学软件SPSS相结合的方法对土壤水分的空间变异性进行分析,通过对样地数据插值和趋势面分析可知二次趋势面方程拟合较好,表明样地的土壤水分空间分布变异十分显著,土壤水分顺着坡度方向呈逐渐增加趋势,反映了坡地土壤水分的一般规律。计算结果对水土保持和农田灌溉有重要的指导意义。     

Integrating Remote Sensing and Proximal Sensors for the Detection of Soil Moisture and Salinity Variability in Coastal Areas

Soil moisture and salinity are two crucial coastal saline soil variables, which influence the soil quality and agricultural productivity in the reclaimed coastal region. Accurately characterizing the spatial variability of these soil parameters is critical for the rational development and utilization of tideland resources. In the present study, the spatial variability of soil moisture and salinity in the reclaimed area of Hangzhou gulf, Shangyu City, Zhejiang Province, China, was detected using the data acquired from radar image and the proximal sensor EM38. Soil moisture closely correlates radar scattering coefficient, and a simplified inversion model was built based on a backscattering coefficient extracted from multi-polarization data of ALOS/PALSAR and in situ soil moisture measured by a time domain reflectometer to detect soil moisture variations. The result indicated a higher accuracy of soil moisture inversion by the HH polarization mode than those by the HV mode. Soil salinity is reflected by soil apparent electrical conductivity (ECa). Further, ECa can be rapidly detected by EM38 equipment in situ linked with GPS for characterizing the spatial variability of soil salinity. Based on the strong spatial variability and interactions of soil moisture and salinity, a cokriging interpolation method with auxiliary variable of backscattering coefficient was adopted to map the spatial variability of ECa. When compared with a map of ECa interpolated by the ordinary kriging method, detail was revealed and the accuracy was increased by 15.3%. The results conclude that the integrating active remote sensing and proximal sensors EM38 are effective and acceptable approaches for rapidly and accurately detecting soil moisture and salinity variability in coastal areas, especially in the subtropical coastal zones of China with frequent heavy cloud cover.     

两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.