不同苜蓿品种头茬草土壤水分动态分析

通过对12个国内外紫花苜蓿品种头茬草土壤水分状况的分析研究,结果表明,不同品种之间头茬草土壤含水量与水分利用效率存在明显差异。头茬草不同土层深度土壤含水量变化呈现高一低一高的“V”字型变化,这种规律性变化与苜蓿根系发育特点、吸收特性有关。所有引进种的水分利用效率均大于地方品种会宁。抓好头茬草是获得苜蓿高产、优质、提高水分利用效率的关键。引进种能吸收深层土壤的水分,有较强的增产潜力和抗旱能力。     

不同紫花苜蓿品种营养价值分析

通过对国内外12个紫花苜蓿品种不同刈次的鲜草产量、干草产量以及营养成分的研究,结果表明：引进种与当地品种会宁的干草产量、粗蛋白质含量、粗纤维含量、粗灰分含量存在显著差异。粗蛋白质含量最高的是会宁,其次为WL-323HO、WL-323ML、阿尔冈金、金皇后、苜蓿王;干草产量最高的是西香,其次为阿尔冈金、苜蓿王、WL-323、WL-323ML;头茬、二茬的品质优于三茬。     

干旱阳坡侧柏造林成活率及幼林生长规律的研究

为促进旱区草业开发、畜牧业基地建设和生态农业发展,筛选出再生性强、产量水平高、WUE高的人工牧草品种,我们于2001-2002年研究了12个国内外紫花苜蓿品种再生草产量、再生草生长速度以及再生草水分利用效率。结果表明,所有引进种二茬草的再生速度都比当地品种会宁快,三茬草中大多数引进种再生速度比当地品种会宁快。所有引进种再生草的产量都高于当地品种会宁。阿尔冈金、苜蓿王、西香、西河、WL-323ML等品种再生草产量高,水分利用效率高,再生性强。     

松嫩平原沙丘-草甸复合生态系统土壤水分时空变化特征

为了探究松嫩平原内典型沙丘-草甸复合生态系统土壤水分的时空变化特征,采用烘干法测定了沙丘、草甸、沙丘和草甸结合部2016年5-10月0～300 cm深度土壤垂直剖面土壤含水量。结果表明:不同部位平均土壤含水量存在极显著差异,表现为草甸沙丘结合部。不同部位平均土壤含水量在0～300 cm深度土壤剖面上有明显分层现象。沙丘和结合部平均土壤含水量以100 cm深度为界划分为两个带,沙丘平均土壤含水量表现为"先增加后减少",而结合部表现为"先减少后增加"。草甸平均土壤含水量以30 cm和150 cm深度为界划分为三个带,表现为"先增加后降低再增加"的变化趋势。不同部位0～300 cm土层土壤含水量具有明显的月动态变化特征,其中沙丘50～70 cm深度和结合部0～30 cm深度在9-10月的土壤含水量明显高于5-8月。为松嫩平原内盐碱土的水盐运移规律,土壤盐碱化的防治以及盐碱土的改良利用提供理论基础。     

南疆阿拉尔垦区海岛棉耗水规律研究

通过对7个海岛棉品种土壤水分动态变化分析研究,结果表明,不同品种各生育期土壤含水量、土壤蓄水量存在极显著差异。所有品种土壤含水量在不同土层的变化趋势基本一致,呈现出“Z”字型的规律性变化。即随土层深度的增加,土壤含水量逐渐减少,80～100 cm土层土壤含水量又升高。含水量最高的土层是0～20 cm,最低的土层是60～80 cm。这种规律性变化与棉花生长特点、根系的发育特点以及吸收特点有关。534I、Z181、新海21是节水型品种,能够较充分地利用有限的灌溉水,在干旱半干旱地区具有强大的优势。     

南疆阿拉尔垦区海岛棉耗水规律研究

通过对7个海岛棉品种土壤水分动态变化分析研究,结果表明,不同品种各生育期土壤含水量、土壤蓄水量存在极显著差异.所有品种土壤含水量在不同土层的变化趋势基本一致,呈现出"Z"字型的规律性变化.即随土层深度的增加,土壤含水量逐渐减少,80-100 cm土层土壤含水量又升高.含水量最高的土层是0-20 cm,最低的土层是60-80 cm.这种规律性变化与棉花生长特点、根系的发育特点以及吸收特点有关.534、IZ181、新海21是节水型品种,能够较充分利用有限的灌溉水,在干旱半干旱地区具有强大的优势.     

黄土丘陵区不同植被土壤水分的分异性特征

为定量研究半干旱黄土丘陵区不同植被深层土壤水分的时空分异性特征,选择晋西北岢岚县为目标研究区域,对撂荒地、柠条林、小叶杨林3种林型4—7月份0—600cm深度剖面土壤水分的时空异质性特征进行了分析。研究结果表明:(1)3种植被4个月份内土壤含水量变化范围在3.34%~17.19%之间。在0—200cm深度土壤含水量变化没有明显规律,在200—600cm深度土层范围内,撂荒地、柠条林土壤含水量分别有升高和轻缓降低趋势,小叶杨林有先轻缓降低再轻缓升高趋势。(2)土壤含水量在4个月份间均存在显著性差异(p0.01),不同月份不同植被类型土壤含水量总体分布差异性也都不同。(3)土壤含水量变异系数值大多集中在0~30%之间,个别土层深度变异系数值超过50%,表明土壤水含量总体上具有结构稳定性,但存在局部较强变异特征。     

黄土丘陵沟壑区不同退耕草地土壤水分研究

为了研究黄土丘陵沟壑区不同退耕方式、不同深度土壤水分含量的变化规律。以陕西省安塞县纸坊沟流域水平阶草地和自然草地两种退耕草地为研究对象,通过野外定位连续观测资料,研究了两种草地0—500 cm土层内的土壤含水量变化。结果表明:降水对土壤水分的影响比较明显,且水平阶退耕草地土壤含水量(13.38%)自然退耕草地(13.21%);水平阶退耕草地和自然退耕草地浅层土壤含水量的年内变化趋势基本相同;200 cm深度以下水平阶退耕草地普遍高于自然退耕草地;在不同生长周期土壤水分在不同深度具有明显差异,以生长期为例,0—100 cm深度平均土壤含水量自然退耕草地(12.46%)水平阶退耕草地(11.58%),100 cm深度处自然退耕草地(14.02%)水平阶退耕草地(14.44%);次降雨对不同深度土壤含水量的影响不同,对表层土壤含水量影响最大。研究结果表明:在退耕还草基础上应该适当采取一些水土保持措施来提高退耕地植被恢复的效果。     

荒漠草原2种典型群落类型下土壤含水量与土壤粒径分布的关系

为明确荒漠草原区土壤含水量和土壤粒径分布随土层深度的变化趋势及二者之间的关系,以宁夏盐池荒漠草原蒙古冰草群落和短花针茅群落2种典型群落土壤为研究对象,通过对其浅土层(0～40 cm)、中土层(40～80 cm)、深土层(80～160 cm)土壤含水量和土壤粒径分布的动态变化分析,揭示荒漠草原区土壤结构与土壤养分的相关性。结果表明:①不同深度的土壤含水量受降雨影响不同,其中表层最大,20～60 cm土层次之;2个群落0～80 cm浅、中土层的含水量无显著差异,深土层土壤含水量具有显著差异;雨水入渗与土壤结构关系密切,蒙古冰草群落土壤结构较短花针茅群落土壤结构有利于雨水入渗,其深层土壤含水量显著高于短花针茅群落。②土壤颗粒中,黏粒和粉粒含量随土层深度增加而增加,砂粒含量随土层深度增加而减少;土壤含水量、土壤分形维数与土壤黏粒和粉粒含量呈正相关关系,与土壤砂粒含量呈负相关关系;相比而言,蒙古冰草群落深层土壤水分亏缺不严重,短花针茅群落深层土壤水分长期处于亏缺状态。③土壤分形维数受土壤颗粒大小影响较大,即土壤颗粒越小其分形维数越大;2种典型群落的土壤分形维数有差异但不显著,不同群落间的差异大于不同土层间的差异。     

沙棘对辽宁西部杨树人工林土壤水分动态变化的影响研究

通过将沙棘与小黑杨和欧美杨64号的人工林分别按株混和行混2种方式进行混交实验,研究了固氮植物沙棘对辽宁西部杨树人工林土壤水分动态变化的影响。研究结果表明:(1)在0～20 cm的表层土壤中,混交林的含水量均显著高于各自纯林的含水量(p<0.01),20～120 cm的深层土壤中,混交林的土壤含水量整体趋势表现为显著低于各自纯林中的土壤含水量,只有8月处理Ⅰ纯林和混交林的土壤含水量没有显著差别;(2)2000年6,8,9月,同一人工林两两月份间的土壤含水量均有明显差别,土壤含水量大小顺序都是8月>9月>6月,不同月份间土壤含水量的差异大小随土壤深度、杨树品种、混交方式的变化而变化;(3)杨树人工林不同土层含水量与天然降水之间有明显的相关性(r~2>0.90),天然降水是杨树与沙棘混交林及杨树纯林土壤水分的主要来源。     

石羊河尾闾(青土湖)水面形成后土壤养分的空间特征

通过测定青土湖不同土层、不同水面距离的土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和电解质,对比不同土层和水面距离的土壤养分差异,分析其空间变异性以及相关关系。结果表明：１）青土湖的土壤各养分含量均较低,水面形成的干扰改变了原状土壤的理化性质,水面的形成对土壤养分垂直分布的影响范围在0~40cm。;2）0-60cm土层深度的有机质、全氮、速效氮、全磷、全钾和土壤溶液电导率分别在距水面100-150m和300 m处达到最大值,在距水面200 m处为最小,呈波浪式变化,这种波浪式变化与其原湖泊沉积和区域气候环境相符合。;32）土壤养分含量存在显著空间变异性,各养分指标含量随土层深度变化规律明显,不同水面距离0～40cm土层土壤有机质、全氮等含量均比40~80cm高,土壤各养分含量除了土壤全钾含量在0~80cm、土壤全磷在60~80cm为弱变异外,其他均属于中等变异。;43）在0~40cm土层深度,有机质与全氮、全钾,速效氮、电导率呈正相关;电导率和速效磷、全磷呈正相关。青土湖的土壤各养分含量均较低,水面形成的干扰改变了原土壤的理化性质,水面的形成对土壤养分垂直分布的影响范围在0~40cm。     

不同施氮情况下小麦玉米间作土壤硝态氮的动态变化

本文主要研究了0、210、420和630kg/hm2（NO、N1、N2和N3）4种不同施氮量对小麦玉米间作土壤硝态氮(NO-3-N)含量动态变化的影响。结果表明,0～200cm土层硝态氮的含量整体表现为N3>N2>N1>N0。各生育时期低氮水平下0～60cm土层,中、高氮水平下的0～80cm土层土壤硝态氮含量变化显著。0～60cm土层土壤硝态氮累积量随作物生育时期的变化呈“双峰”曲线,峰值分别出现在小麦挑旗期和玉米大喇叭口期,而60～200cm土层土壤硝态氮累积量的变化呈“单峰”曲线,峰值出现在玉米大喇叭口期。N0处理硝态氮累积量各生育时期变化差异较小。小麦与玉米共生期内0～200cm土层硝态氮含量表现为玉米带>小麦带,差异最大的时期为小麦灌浆期和玉米大喇叭口期。土壤硝态氮向深层的运移量随施氮量增加而增加,与N0相比,施氮后100～200cm土层硝态氮累积量小麦带增加了1053～6253kg/hm2,玉米带增加了1791～7039kg/hm2。优化氮肥施用比例,适当降低小麦播前施氮量可减小土壤硝态氮深层淋溶的风险。     

膜下滴灌棉花土壤水分动态变化研究

通过系统观察不同土壤类型棉花土壤水分动态变化规律，研究膜下滴灌棉花土壤水分的变化，以有效地提高棉花产量和水分利用效率。结果表明：膜下滴灌棉花土壤含水量呈现规律性的变化：在黏土地上，土壤含水量的变化趋势近似于抛物线，0～20cm土壤含水量最低，随土层深度增加，土壤含水量逐渐增加，至60-80cm达最大，随后又降低。而在沙土地，土壤含水量的变化趋势与黏土地相反。这种变化与土壤的理化、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。不同土壤类型膜下滴灌棉花产量、总耗水量及水分利用效率存在明显差异。     

不同利用方式下红壤坡地土壤水分时空动态变化规律研究

利用连续3年土壤水分定位观测数据，研究了红壤坡地不同利用方式下土壤水分的时空动态变化规律。结果表明：土壤水分时空动态变化主要受降雨和植被类型的影响。土壤水分季节变化分为相对稳定期、消耗期和补给期三个时段；土壤剖面（0～90cm）水分含量从表层到深层表现为增长型，依据2003年土壤水分标准差和变异系数。将土壤剖面划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层3个层次；土壤剖面水分变异系数随降雨量和土层深度的增加而减小，随植被根系的增长而变大。平水年，深根系区与浅根系区土壤水分变化差异表现在30cm深度以下，而丰水年其差异主要表现在土壤表层（0～30cm）；无论平水年还是丰水年，深根系区土壤水分变幅均比浅根系区大。     

不同植被覆盖类型黑土水分动态变化特征

采用中子水分仪定位监测方法,研究黑土区平水年大豆地、草地和裸地3种覆盖类型土壤水分变化特征.结果表明:土壤水分空间垂直动态变化随深度增加而降低,基于变异系数(CV)将土壤水分垂直变化分为4层,即水分速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层.不同覆盖类型下,土壤水循环深度依次为大豆地>草地>裸地,土壤水循环强度依次为草地>大豆地>裸地;3种覆盖类型的土壤剖面含水量在作物生长季节内呈增长型变化特征,裸地0～20 cm土层各时段土壤含水量均高于草地和大豆地;30 cm土层以下土壤水分含量依次为草地>裸地>大豆地.该区土壤储水量主要受降雨调控,3种植被覆盖类型下,土壤水分的总蒸散量依次为草地>大豆地>裸地.     

黄土高原草地土壤有机碳分布及其影响因素

以黄土高原水平方向的4种主要草地类型为研究对象,分析了不同草地类型土壤有机碳(SOC)的分布特征及其影响因素。结果表明:土壤有机碳含量随土壤深度的增加而降低,其中0～20 cm土壤有机碳含量与20～40、40～60、60～80、80～100 cm有机碳含量差异显著。4种草地类型土壤有机碳含量分布规律:0～40 cm为高山草甸草原>典型草原>森林草原>荒漠草原,40～100 cm为高山草甸草原>森林草原>典型草原>荒漠草原;4种草地类型中各土层土壤有机碳含量最高的是高寒草甸,其空间变异最大,最小的是荒漠草原,其变异最小。黄土高原上高寒草甸草原、森林草原、典型草原土壤有机碳均集中分布在浅表层0～40 cm,分别占0～100 cm的71%、50%、46%,而荒漠草原各层分布较均匀;黄土高原土壤有机碳含量与海拔高度呈显著正相关(p<0.01);0～40 cm土壤有机碳含量与土壤含水量呈显著正相关(p<0.01);与全氮有极显著的正相关性,相关系数达0.984 3;与年均温呈极显著负相关(p<0.01),几种草地类型100 cm深土壤有机碳含量与年降水量无明显相关。     

施肥对黄土高原旱地冬小麦根系生长的影响

田间试验表明,旱地冬小麦根系集中分布在0～20cm土层中,约占0～60cm土层总根重的60.7%;根系生育规律以根重变化表示在0～20cm土层中,呈逆变态,表现为快、较慢、慢的生长过程,20～40cm土层呈突变态、较慢、快、慢的生长过程,40～60cm土层呈稳定状态,表现为慢、快、慢的生长过程。不同肥料处理对冬小麦根系的影响是:氮肥有增加表层根系的作用,平均日增加4.05g/cm²,影响深度达40cm;磷肥利于根系下扎,可达80cm土层以下;氮磷有机肥并施显着增加根重和生长量,有利于吸收深层水分和养分;旱地冬小麦根系下扎深度为220～240cm,吸收利用土壤水分能力范围在180～210cm。     

塔里木河下游土壤特性及荒漠化程度研究

通过对塔河下游土壤理化性质的分析,结果表明塔河下游土壤除全磷外,有机质等指标存在垂直分布差异,出现显著差异的土层深度为50 cm。在0~15 cm范围,距离河道不同距离处土壤含水量无显著差异,自15cm深度开始,距河道50m处土壤各土层含水量与距河道距离为300,500 m处含水量有显著差异,而距河道距离为300 m与500 m处土壤含水量之间则无显著差异。在0~50 cm土层,塔河下游土壤全氮(y)与有机质(x)之间的最佳模型为线性模型,方程为y=0.0278 0.05x(R2=0.9524),在50~170 cm土层,二者之间关系为:y=0.0659e0.3126x(R2=0.904)。依据土壤质量不同,塔河下游基本可分为上段和下段,上段土壤养分含量相对较高。塔河下游地区上层土壤(0~50 cm)50年来养分损失严重,有机质含量下降显著,土壤pH值升高,土壤荒漠化程度严重。     

不同耕作方式棉花根系发育能力的研究

研究了不同耕作方式棉花根系的发育能力。结果表明,根系生物量、根系体积、侧根数在不同耕作方式间差异明显,在土壤中表现为从表层到深层逐渐递减。免耕方式根系分布较浅,主要集中在0~10 cm土层,而翻耕方式根系主要分布在10~20 cm土层。侧根的发生部位受不同深度土壤含水量的影响,侧根发生的主要部位在0~20 cm的主根段,40 cm以下没有侧根发生。     

春玉米不同生育期土壤湿润层深度调控的稳产节水效应

局部根区水分胁迫可以调节作物的产量、品质及水分利用效率。现有研究多通过调控水平方向作物根区土壤水分分布来构建适宜局部根区水分胁迫环境,而水平方向根区土壤水分分布的调控存在局限性。该文以石羊河流域春玉米为研究对象,通过覆膜和控制不同生育期计划湿润层深度来实现根区土壤水分的垂向调控,分析了调控措施对不同深度土层水分、作物生长指标及水分利用效率的影响。结果表明:根区土壤水分垂向调控措施可以有效调控作物根系分布及根区土壤水分的时空变化;调控中选用大的计划湿润层深度可以有效增加深层土壤内的根长密度及其分布比例,减小不同深度土层水分差异;在调控中,水分胁迫多出现于下部土层(50~100 cm),且含水量随时间在胁迫阈值上下波动,存在空间上的局部水分胁迫和时间上的干湿交替,所构建的水分胁迫环境较为理想;该调控措施亦可对灌水量及作物耗水量进行调控,能够调节作物对降雨及深层土壤水的利用,在各生育期使用较大或较小计划湿润均可以增加对非灌溉水的利用,其中,大的计划湿润层深度有利于对深层土壤水的利用;根区土壤水分的垂向调控也会影响干物质在各组织器官间的分配,实现增产增收。以灌溉水利用效率及水分利用效率来评价各调控方案节水效果,最优根区土壤水分垂向调控方案为:地膜覆盖,灌水下限设为65%田间持水量,苗期计划湿润层深度为30 cm,拔节期计划湿润层深度为40 cm,抽雄期至成熟期计划湿润层深度为50 cm。