陕西咸阳苹果林地和农田土壤含水量及土壤干层研究

测量了咸阳庞西村附近苹果林地和玉米地地表以下0-6 m土层的土壤含水量。结果表明,苹果林地土壤含水量从表层向下呈现出高—低—高的变化趋势;10、15龄苹果林地和玉米地冬、春季2、4 m土层土壤含水量分别为14.9%和15.49%、9.96%和10.31%、22.47%和20.68%;15龄苹果林地发育了明显的土壤干层。     

不同景观植被类型下土壤含水量对比研究--以西安南郊为例

通过对西安南郊地区黄土层的取样分析,研究了不同植被下0~600 cm土壤含水量变化。通过称重烘干法得出,林地、麦地土壤含水量从地表向下呈现出由高到低再到高的变化规律。土层具有分层性,分为速变层、缺水层和稳定层。在不同植被影响下,植物相应缺水带分布范围不同,麦地较浅0.7~2.2 m,林地较深1.5~3.8 m,这是由于植物根系分布范围不同造成的。杨树林下2~3.8 m出现轻度土壤干层现象,但林木生长正常,在城市建设中可以考虑加强林木隔离带建设。长安区少陵塬土壤水分充足,适宜农作物种植。     

关中平原中部猕猴桃园土壤含水量研究

为查明关中平原中部地区猕猴桃园不同季节不同树龄的土壤含水量变化状况,在2010年春季和夏季对周至县仰天村的猕猴桃果园进行采样分析。结果表明,3～4龄和8～9龄果园土层含水量从表层向下呈高一低一高的变化趋势,15～16龄果园土层含水量从表层向下呈低一高一高的变化趋势。春季8～9龄猕猴桃林地10～400am土层含水量变化趋势为低一高,与夏季同等树龄土层含水量的变化趋势相反。不论在夏季还是春季不同深度土层的含水量均大于土壤干层的理论值12％,未形成土壤干层。其主要原因有降水强度差异;植物不同生长期和不同季节的需水要求差异;不同类型植物对土壤含水量的需求差异;猕猴桃园的选址等。     

黄河中段不同河流阶地枣树林土壤水分的特征

利用轻型人力钻采集土壤剖面样品,采用烘干称重法测定土壤含水量,研究了黄河中段河流不同阶地枣树林地土壤垂直剖面水分含量的变化特征。结果表明:黄河中段河流一级阶地土壤含水量最高,平均含水量为12.64%,在2.0 m以下土层中无干层发育,土壤水分有效性为中效水及易效水;一级阶地土壤水分输出量小于输入量,土壤水分处于正平衡状态,水分循环为大气—植物—地表径流—土壤—地下水的正常水气循环模式。河流二级阶地两个采样点2.0～5.0 m土层均有干层发育,其中靠近山丘的采样点(A采样点)平均含水量为11.39%,已发育轻度干层,在2.0 m以下土层土壤水分基本上为难效水,而远离山丘采样点(B采样点)平均含水量为6.66%,已发育中度及严重干层,土层土壤水分大部分已处于无效水状态;二级阶地土壤水分输出量大于输入量,处于负平衡状态,水分循环以地表水循环为主。     

黄河中段不同河流阶地枣树林土壤水分的特征

利用轻型人力钻采集土壤剖面样品,采用烘干称重法测定土壤含水量,研究了黄河中段河流不同阶地枣树林地土壤垂直剖面水分含量的变化特征。结果表明:黄河中段河流一级阶地土壤含水量最高,平均含水量为12.64%,在2.0 m以下土层中无干层发育,土壤水分有效性为中效水及易效水;一级阶地土壤水分输出量小于输入量,土壤水分处于正平衡状态,水分循环为大气—植物—地表径流—土壤—地下水的正常水气循环模式。河流二级阶地两个采样点2.0～5.0 m土层均有干层发育,其中靠近山丘的采样点(A采样点)平均含水量为11.39%,已发育轻度干层,在2.0 m以下土层土壤水分基本上为难效水,而远离山丘采样点(B采样点)平均含水量为6.66%,已发育中度及严重干层,土层土壤水分大部分已处于无效水状态;二级阶地土壤水分输出量大于输入量,处于负平衡状态,水分循环以地表水循环为主。     

西安与咸阳地区麦地土壤含水量对比研究

对西安市东郊狄寨镇、长安区郭杜镇大学城附近、咸阳市庞南村和北上召麦地土壤含水量进行了测定,研究了西安与咸阳地区不同降水条件下0～600cm麦地土壤含水量的变化。结果显示,4个采样点麦地平均含水量分别为22．0％、21．9％、16．7％、22．5％。东郊狄寨镇、长安区郭杜镇、咸阳北上召土壤含水量变化特点很相似,210～400cm土层最高,410～600cm次之,0～200cm最低。咸阳市庞南村麦地土壤含水量变化特点为210～400cm土层最高,0～200cm次之,410～600cm最低。研究表明,在正常降水量条件下,关中地区农田并无土壤干层发育,即使在冬小麦的耗水高峰期,农田土壤含水量仍然能够满足农作物生长的需求。     

黄土高原半干旱区人工林地土壤水分环境的研究

对黄土高原半干旱丘陵沟壑区主要造林树种林地水分进行了研究。结果表明,该区域不同树种林地土壤含水量很低,接近于凋萎湿度,2002年5月,6 m深土壤平均含水量为5.02%~5.12%,2003年5月为4.65%~6.35%,降水作用仅发生在地表至2 m左右土层内,在1.8~4.0 m有明显的土壤干化现象,含水量保持在凋萎湿度。土壤干层的存在是该区域林地和荒坡土壤水分分布的普遍规律,主要是由特殊的气候条件造成的土壤水分收支长期亏损的积累结果,并非林木生长的必然现象。     

陇东旱塬旱作苹果园水分生产力与土壤干燥化效应模拟

【目的】揭示苹果园地土壤干燥化发生规律及土壤干燥化对果园生产力的长远影响。【方法】在WinEPIC模型模拟精确度验证的基础上,应用该模型模拟研究了1960~1999年期间陇东旱塬旱作苹果园地水分生产力变化动态和土壤干燥化效应。【结果】(1)1960~1999年模拟研究期间,果树产量在10龄达到最高值26.83t/hm2后,呈显著波动下降趋势;23~40龄,低产果园(年产量小于18 t/hm2)占71%,且随降水量的变化呈不稳定波动趋势,平均值为16.47 t/hm2。(2)1~23龄苹果园地年耗水量均高于同期降水量,0~10 m土层土壤有效含水量呈显著降低趋势,其中,1~10龄与11~23龄0~10 m土层土壤干燥化速率分别为94.42和22.6 mm/a;24~40龄苹果园地年均耗水量与同期降水量基本相当,土壤有效含水量为70~240 mm,随生长期与降水量的变化稳定波动。(3)苹果园地0~2 m土层土壤湿度随降水量的变化波动明显;2~10 m土层土壤湿度逐年降低,干层逐年加深和加厚,12龄果园干层已达10 m,此后各树龄土壤湿度逐渐趋于凋萎湿度直到24龄达到稳定。(4)土壤干燥化强度由无干燥化(1~6龄)-轻度干燥化(7龄)-中度干燥化(8~9龄)-严重干燥化(10~11龄)-强烈干燥化(12龄以后)而逐渐加强,以至24龄以后形成稳定的强烈干燥化状态。【结论】陇东旱塬西峰地区旱作苹果园地土壤水分合理利用年限为23~24年。     

青海环湖地区草原土壤含水量及富集规律

【目的】研究青海环湖地区草原土壤水分运移与富集规律、土壤水分剖面分布模型、水分循环与水分平衡,揭示该地区土壤水库蓄水特点、土壤干层及其恢复条件,为该地区土壤水资源及草原植被保护、土壤水库建设和草原生态环境的可持续发展提供科学依据。【方法】利用轻型人力钻连续4年采取600多个土壤样品,采用烘干称重法测定土壤含水量。采用双环入渗法原位测定土壤入渗率,采用激光粒度仪分析土壤粒度,采用负压计原位测定土壤吸力。【结果】青海环湖地区的土壤剖面水分分布较为稳定,不论旱季还是雨季,约65%的水分富集在0-0.4 m土层中,0.6 m以下土层水分严重不足。该地区土壤吸力为0.17-0.42 MPa,土壤田间持水量为20%左右。0-0.4 m土层含水量一般为23%,大于田间持水量（20%）,故存在约3%的重力水;土层0.6 m以下含水量仅约为6.5%。该地区0.6 m以下土层一般发育有不同等级的土壤干层,且土层厚度越大干层发育越严重。该地区0.4 m以下土层水分含量与深度之间的关系可以用幂函数模拟描述,模拟函数的增量曲线表明,在2009-2011年降水累积增加约50 mm的条件下,土壤含水量的增加量由0.4 m深度的约5%逐渐降低到0.8 m深度的约3%,0.8 m以下土层水分增加量不足3%。该地区土壤入渗率为1.3-3.0 mm·min^-1,入渗率较高有利于降水向土壤水转化。该地区的土壤质地优良,但0.6 m以下土层含水量已接近或低于粉砂土无效水的含量（5%）。【结论】青海环湖地区气温低、土壤冻结期长,造成该地区土壤水分具有在土壤上部滞留和富集的突出特点。该地区土壤平均厚度不足1.5 m,导致该地区土壤水库的调蓄功能较弱。而土壤水分的上部滞留和富集增强了该地区土壤水库对浅根系草原植被的调蓄功能,并且具有抑制草原荒漠化发生的重要作用。青海环湖地区在2009-2011年降水量增加到400-420 mm的条件下,土壤水分表现出微弱的正平衡,薄土层中的土壤干层消失,而较厚土层中的土壤干层仍然存在。该地区土壤干层恢复速度很缓慢,恢复的水分增加量低于5%。土壤干层的发育和分布深度很小不仅指示出该地区生态系统较为脆弱,而且还指示出该地区不适于发展需水较多的乔木植被。     

山西临县不同树龄枣树坡林地土壤水分特征研究

为研究临县境内不同树龄枣树坡林地土壤水分状况,利用轻型人力钻采集坡地土壤剖面样品,采用烘干称重法测得土壤含水量,对不同树龄的枣树地土壤水分变化特征进行研究.结果表明:10a、30a、50a树龄的枣林地土壤平均含水量分别为7.54％、8.64％、7.69％,各林龄枣林地在0～5m土层深内土壤含水量随深度增加而减少;不同林...     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

地下滴灌灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长发育的影响

为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。     

地表覆盖对陇东旱地苹果园水分平衡的影响

针对甘肃陇东黄土高原旱地苹果园季节性干旱问题,以15年生长富2号为试材,测定分析覆黑地膜、覆草、覆沙对树体蒸腾、棵间蒸发和土壤水分及温度变化的影响。结果表明,3种覆盖物可以明显降低地面蒸发,并使树体维持较高的蒸腾,其中覆黑地膜的保水性最佳,相当于每年贮藏水61.52 m3/hm2,覆沙和覆草分别相当于每年贮藏水11.60 m3/hm2和38.40 m3/hm2。     

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。     

科尔沁沙地东南缘3种固沙林土壤水分时空变化的比较1）

以科尔沁沙地东南缘章古台地区的樟子松、油松、赤松等3种主要固沙林为研究对象,连续4a实测了0～300 cm土层在主要生长季的土壤含水率。结果表明：不同类型固沙林土壤含水率的空间异质性明显,30 cm以上表层土壤含水率均比较高,深层土壤含水率均明显降低;赤松林地50～200 cm土层、油松林地150～300 cm土层、樟子松林地30～150 cm土层土壤含水率在生长季下降明显,而无木本植被的沙丘（对照）在0～300 cm土层的土壤含水率基本没有变化。     

干旱区苹果园的田间耗水状况探析

1999-2000年对干旱区5-6年生苹果园生长期实际土壤蒸发量和叶片蒸腾量进行了田间测定分析，结果表明，在较干旱的气候环境条件下，5-10月间单株成龄果树的耗尜量约为8.5t，其中土壤蒸发量占99%以上，实际灌水量仅为6.3t，差额水量的补充则来自于降雨、土壤水分移动和深层根系的吸水作用，干旱区果园60cm土层温度达6.5%左右时为凋萎湿度，田间持水量控制在70%左右，不会影响树体正常生长。     

海河平原春季限水灌溉下冬小麦农田水分动态及产量形成特征

海河平原冬小麦生产与水资源匮乏的矛盾十分突出，亟需建立限水灌溉制度，实现丰产与水分高效的协调统一。于2018—2020年冬小麦生长季，选取旱地组（石麦22、衡观35和冀麦418）和水地组（石农086、冀麦585和石新828）2种类型小麦品种，设置适期播种和晚播2个播期以及春季2次灌水、不灌水和春3、4、5、6叶龄1次灌水处理。研究不同处理土壤水分动态变化及冬小麦产量形成特征。结果表明： 春季限水灌溉下，0—60 cm土层为主要供水层，其含水量（SWC60）变化显著影响小麦产量形成；春4叶龄为冬小麦春季1次灌水的最佳灌溉时期，灌水前干旱程度较轻，灌水后直至乳熟末期SWC60才低于60%，干旱胁迫也相对较轻；春季限水灌溉下，冬小麦产量显著降低，旱地组品种产量降幅低于水地组品种。不同春季叶龄1次灌水处理总体表现为春4叶龄灌水产量降幅最小，平均减产约10%。春季1次灌水晚播处理的产量水平与对应的适期播种处理无显著差异。春4叶龄灌水处理产量和水分利用效率（WUE）显著高于其他春季1次灌水处理，其单位面积穗数、穗粒数和千粒重更为均衡协调，最终在实现7 502.9~8 050.0 kg·hm^?2产量水平的同时，WUE达17.5 ~20.1 kg·hm^?2·mm^?1，较春季2次灌水节水70.1 mm。上述研究结果为构建精量高效的小麦春季限水灌溉制度提供了依据。     

拔节期和开花期不同土层深度测墒补灌对北方小麦 旗叶叶绿体超微结构和荧光特性的影响

【目的】研究拔节期和开花期土层深度测墒补灌对北方小麦旗叶叶绿体超微结构和叶绿素荧光特性的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据和技术参考。【方法】以济麦22小麦品种为试验材料,于2011-2012年和2012-2013年小麦生长季,在大田条件下设置4个测墒补灌土层深度（0-20 cm、0-40 cm、0-60 cm和0-140 cm,各处理土壤相对含水量均补灌至75%,以生育期不灌水为对照）,用透射电镜观察旗叶叶绿体超微结构、乙醇提取法测定叶绿素含量、叶绿素荧光仪测定叶绿素荧光参数,研究不同处理对小麦旗叶叶绿素含量、叶绿体超微结构、叶绿素荧光特性及籽粒产量、水分利用效率和经济效益的影响。【结果】（1）依据0-40 cm土层测墒补灌,开花后22 d旗叶叶绿体呈椭圆形,沿细胞膜紧密排列,叶绿体膜和细胞膜完整,基粒片层清晰且沿叶绿体长轴方向排列,基粒片层间由清晰的基质片层连接;依据0-20 cm土层测墒补灌和生育期不补灌的处理旗叶叶绿体超微结构均有损伤,不补灌的处理损伤最重,叶绿体变为圆形,在细胞内排列紊乱,叶绿体膜和细胞膜溶解,细胞壁断裂。依据0-60 cm土层测墒补灌与依据0-40 cm土层测墒补灌叶绿体超微结构无显著差异,测墒补灌土层加深至0-140 cm,叶绿体膜完整,细胞膜部分损伤,基粒片层间出现缝隙。（2）相关分析表明,旗叶叶肉细胞叶绿体数、叶绿体基粒数和基粒片层数均与叶绿素含量呈极显著正相关（r＝0.99**,0.99**,0.96**）。依据0-40 cm土层测墒补灌,开花后22 d旗叶叶肉细胞叶绿体数、叶绿体基粒数和基粒片层数比依据0-20 cm土层测墒补灌和生育期不补灌的处理显著增加,是其叶绿素含量较高的主要原因;测墒补灌土层加深至0-60 cm和0-140 cm,旗叶叶肉细胞叶绿体数、叶绿体基粒数和基粒片层数无显著增加,叶绿素含量亦无显著增加。（3）依据0-40 cm土层测墒补灌,灌浆中后期旗叶最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、表观光合电子传递速率（ETR）和千粒重、籽粒产量及经济效益均比依据0-20 cm土层测墒补灌和生育期不补灌的处理显著增加,水分利用效率比依据0-20 cm土层测墒补灌的处理显著增加。测墒补灌土层加深至0-60 cm或0-140 cm,Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR均无显著增加,千粒重、籽粒产量、水分利用效率和经济效益亦无显著提高。【结论】依据0-40 cm土层测墒补灌,旗叶叶绿体超微结构保持良好,叶肉细胞叶绿体数、叶绿体基粒数和基粒片层数较多,小麦灌浆中后期叶绿素含量和荧光参数较高,是其千粒重和籽粒产量较高的主要原因。综合籽粒产量、水分利用效率和经济效益,依据0-40 cm土层测墒补灌的处理为本试验条件下的最优处理。     

喷灌冬小麦耗水与棵间蒸发试验

 【目的】研究喷灌条件下冬小麦的耗水规律,指导田间灌溉实践。【方法】在北京地区2005－2008年3个冬小麦生长季节,开展不同喷灌水量条件下土壤水分分布、冬小麦耗水和棵间蒸发特性的试验研究,并分析影响棵间蒸发的主要因素。【结果】喷灌条件下,0～40 cm土层土壤的含水量受灌溉水量影响较明显,耗水量随着灌水量增加而增加。返青至收获期,冬小麦棵间蒸发为耗水量的25%左右,棵间蒸发随着灌水量的增大而增大,但棵间累积蒸发与作物耗水量之比随之而下降。【结论】适当加大灌水定额,减少灌溉次数,可在一定程度上抑制土壤的无效蒸发,提高灌溉水的利用率。