樟子松固沙林土壤水分动态对降雨入渗的响应

[目的]分析樟子松固沙林土壤水分动态对降雨入渗过程的响应,为深入研究沙地人工林土壤水分管理提供科学依据。[方法]采用Watchdog土壤水分自动监测系统测定了浑善达克沙地2个生长周期内沙地樟子松林和流动沙丘0—120cm土层水份含量的动态,并选择3种降雨事件探讨樟子松林土壤水分对降雨入渗的响应过程。[结果]在降雨量19.4mm时,樟子松林地降雨入渗到达20cm所需要时间为4h,而流动沙丘为5h;降雨量30.2mm时,樟子松林地降雨入渗到达40cm所需要时间为13h,而流动沙丘为9h;降雨量47.1mm时,樟子松林地降雨入渗到达80cm所需要时间为27h,而流动沙丘为24h。降雨19.4~47.1mm时樟子松林地降雨入渗深度可达80cm,而流动沙丘在降雨19.4mm时降雨入渗深度则超过80cm,降雨30.2mm或47.1mm时,降雨入渗深度则超过120cm。[结论]不同降雨事件对樟子松林不同土层降水入渗进程和降水入渗深度有明显影响。     

低覆盖度行带式固沙林带间土壤水分动态特征

通过对低覆盖度(15%~30%)行带式赤峰杨固沙林不同部位降雨量和土壤含水量的定位观测,探讨了行带式分布格局下固沙林不同部位的土壤水分特征和时空动态变化。结果表明,在行带式这种特殊的分布格局下,在垂直于林带的方向上,土壤水分分布总体上表现出明显的区域差别。根据土壤水分空间分布规律发现,低覆盖度行带式分布格局的固沙林林带内存在水分利用带和入渗补给带;在0-40cm深度水分利用带和入渗补给带土壤水分含量受降雨量影响上下波动剧烈,但入渗补给带和带间6m处水分利用带土壤水分含量对于降雨的响应较18m处利用带更加敏感;40-160cm深度,土壤水分含量受降雨量和林带蒸腾耗水影响,入渗补给带对水分利用带的土壤水分具有一定的补给调控作用。     

黄土高原沟壑区农田土壤水分动态变化分析

以黄土高原沟壑区径流小区为研究对象，分析了雨季，旱季缓坡农田土壤水分动态变化以及坡位对农田土壤水分动态变化的影响，结果表明：雨季，旱季农田土壤水分动态变化趋势相同，但浅层（10－30cm）土壤水分变化幅度较大，尤其是降雨产流时；土壤水分的补偿和恢复主要取决于雨强适中，历时长且雨量大的降雨过程，与土壤前期水分剖面特征，作物覆盖度以及作物耗水特性密切相关，而坡度几乎没有影响，坡位对农田土壤水分动态变化也有一定的影响，观测期末雨季，旱季土壤蓄水增量为坡上＜坡中＜坡下，坡的中下部土壤储水量也较坡上部大。     

红壤坡耕地烤烟生长季土壤水分动态变化特征

选取我国西南部抚仙湖流域典型流域尖山河小流域为试验区,以流域主要土地利用类型烤烟坡耕地的土壤为研究对象,在天然降雨条件下,原位监测了作物整个生长期坡耕地不同坡位0-2m土壤水分的动态变化规律。研究结果表明：烤烟生长季不同坡位不同层次的土壤水分含量随时间变化的趋势基本一致,均表现为随烤烟的生长进程而减少的趋势;烤烟生长季不同测定时期不同坡位土壤水分含量都呈现从表层到深层先增加后减少的趋势,随深度的增加其变异系数逐渐减小,且不同坡位同一层次土壤水分平均含量及其变异系数坡中部均小于坡下部;不同层次的土壤水分含量与降雨量的关联度较低,降雨量对不同坡位表层土壤含水量的影响大于深层。     

不同海岛棉品种土壤水分动态变化研究

通过对5个海岛棉品种土壤水分动态变化分析研究,结果表明,不同海岛棉品种各生育期土壤含水量、土壤蓄水量以及水分利用效率存在差异。含水量最高的土层是80~100 cm,最低的是0~20 cm。这种规律性变化与棉花根系的发育特点、吸收特点有关。新海21是节水型品种,能够较充分的利用有限的灌溉水,在干旱半干旱地区具有强大的优势。     

古尔班通古特沙漠南缘丘间地土壤水分特征曲线及模拟

为研究干旱荒漠地区土壤水分特征的变化规律并探讨土壤水分特征曲线拟合模型的适宜性,以古尔班通古特沙漠南缘丘间地为研究对象,应用压力膜仪测定了丘间地剖面各土层(0—150cm)的土壤水分特征曲线,结合土壤容重、颗粒分布及饱和含水率等性质,分析了丘间地不同土层水分特征和孔隙大小的分布状况,明确了Gardner模型和van Genuchten模型拟合的适用性。结果表明:(1)丘间地剖面砂质土壤释水量伴随吸力呈规律性变化,低吸力段(0~100kPa)各土层水分特征曲线走势陡直,释水性强;中高吸力段(100~1 500kPa)曲线趋于平缓,持水性强。水分曲线特征与其物理性质一致,各土层物理性质差异较小,曲线的差异也较小。(2)丘间地剖面各土层大孔隙由上到下不断增加且20—40cm土层的小孔隙最多,有助于春季积雪融化迅速入渗到土壤里贮存,对植物吸收利用水分有重大意义。(3)两模型都能很好地拟合丘间地的土壤水分特征曲线,VG模型的拟合效果优于G模型,但G模型形式简单、参数少且易于求解,更便于实际应用。     

陇中黄土高原丘陵沟壑区土壤水分动态变化分析

土壤水分是土地评价及节水农业技术研究的基础，土壤水分的动态变化已经成为前沿研究领域的热点之一。论文以陇中黄土高原丘陵沟壑区3个国家级农气站点资料为数据基础，以Sufer7．0为技术手段，分析了各站点多年平均和代表站点不同降水年型的土壤水分动态变化规律，以期为区域节水高效农业的建设提供科学依据。     

黄土丘陵区主要树种土壤水分动态变化特征及影响因子

为揭示黄土丘陵区土壤贮水状况与植被生长的关系,得到该区最优适生树种,以4类树种作为研究对象,基于ECH₂O-5TM监测系统和U30-NRC气象站2019—2020年每30 min数据,采用Excel和SPSS对土壤体积含水量、降雨、空气温度、空气相对湿度进行月、季节尺度处理,运用多重差异性比较和曲线估算阐释了该区土壤水分时间变化特征及其与影响因子的关系。结果表明:(1)刺槐(Robinia pseudoacacia)、辽东栎(Quercus wutaishanica)、侧柏(Platycladus orientalis)土壤水分分为耗损期(5—10月)、衰退期(10月—次年1月)、提升期(2—4月)及低位期(3—5月),油松(Pinus tabuliformis)和撂荒地对照(CK)在1—5月则表现为稳升期,各树种土壤水分和降雨存在约30 d的滞后时差。(2)50—80 cm土壤剖层处于水分高峰,随着深度的增加,不同树种土壤水分存在正负变化趋势; 油松土壤水分在表层(20 cm)变异程度最弱。(3)全年与非生长季时期辽东栎土壤水分状况最佳,生长季时期辽东栎、撂荒地对照和油松土壤水分显著大于其余树种,同树种不同时期土壤水分未表现出显著差异。(4)不同树种土壤水分与温度呈负相关性,与降雨和湿度表现为正相关关系,土壤水分与降雨量之间存在阈值(约70 mm)。综上,黄土丘陵区主要树种土壤水分在生长季时期变化最为显著,辽东栎和油松土壤水分在不同时间阶段均较为充沛,可作为当地贮水保水树种选择。     

山西吉县梨、李子土壤水分动态变化及其耗水研究

以山西省吉县梨、李子为研究对象,通过对两种果树0~100 cm各层水分状况进行量测,分析了土壤水分时空变化规律及降水量对土壤水分状况的影响,揭示了两种果树的耗水动态。结果表明:两种果树土壤水分在生长季内变化规律基本一致,土壤表层由于受降雨影响变率比较大。在雨季,60 cm以下土层含水量一般小于表层且受降雨影响较小;梨树土壤含水量与降雨量相关性较好,其相关系数为0.62,而李子由于本身土壤含水量较高,与降雨量相关系数为0.40,受降雨影响小于梨树;同时,梨树耗水量大于李子,梨树在4,5,6月份处于水分亏缺期,需要适时进行浇灌。     

黔中典型岩溶石漠化地区土壤水分动态变化规律研究

土壤水分动态变化研究在岩溶石漠化地区生态恢复和重建过程中具有重要意义.根据坡位和季节的不同,通过24组样品分析了土壤水分空间分布特征及变异性.结果表明:表层土壤水分沿上坡向下具有不断减小的变化趋势,坡面土壤水分呈中等变异,不同坡位间的差异不大,坡顶和坡底土壤含水量较高,与坡地相比,坡底受外界条件的干扰相对较小;与坡位相比季节对岩溶土壤水的影响相对较大,在雨季来临时土壤水分的变异系数突然变大,随着雨季的延续变异系数逐渐变小,到雨季末期达到最小,其含水量在4-8月之间达到最大,其变化幅度总体与降雨量呈正比.     

不同降雨强度下北京山区典型林地土壤水分时空变化特征

通过ECH2O土壤水分监测系统和EM50数据采集器对北京山区2种典型人工林地(栓皮栎林和油松林)土壤水分含量进行定位、长期观测、数据处理,分析不同降雨强度对不同林分类型土壤水分时空变化特征及差异性的影响。结果表明:(1)栓皮栎林地和油松林地日平均土壤储水量随降雨量显著变化,月平均土壤储水量随降雨量的增加呈上升趋势。(2)在垂直方向上,栓皮栎和油松林地0—40cm土层土壤储水量的增加率随雨强增加而降低,栓皮栎林地土壤储水量平均增加率(94.17%)大于油松(84.19%),而40—100cm土层土壤储水量的增加率随雨强增加均呈现增加趋势,且油松林地土壤储水量平均增加率(15.81%)大于栓皮栎林地(5.83%)。(3)栓皮栎与油松林地相同土层土壤储水量差异性显著(p0.05),同一林地不同土层土壤储水量也到达差异性显著(p0.05)。从栓皮栎和油松林地的土壤水分时空变化特征来看,2种林地土壤储水量分布不同。在造林树种选择时,可以考虑将油松和栓皮栎2个树种进行混交。研究结果将为北京山区植被建设和管理提供参考和理论依据。     

贵州省喀斯特峡谷花椒林地土壤水分特征研究

以贵州省花江喀斯特峡谷花椒林地土壤水分全年的动态变化特征为研究对象，分析了土壤含水量与土壤结构、植被间的关系以及不同土壤层次水分动态变化规律，划分出了土壤水分垂直变动带。研究结果表明，表土层土壤蓄水能力大于底土层，土壤实际含水量表现为林地高于休闲地，土壤深层高于表层。表层水分变化最快，影响因素为大气降水与棵间蒸发。中间层次之，主要受蒸腾作用及水分垂直运动特征影响，底层最慢，其持水量受土壤结构的影响。土壤水分垂直变动带划分结果为：0-20cm为强烈变动带，20-50cm为过渡带，50cm以下为稳定带。     

西北半干旱区林地土壤水分动态研究

研究结果表明,影响半干旱区林地土壤水分的主要因素为降水量及树种适宜性。土壤有效水日益降低,土层不断干化,其程度与林木生长发育状况呈负相关。林分对土壤水的消耗量大于自然补偿量,灌木林适应性较乔木强,生育状况较乔木好。对土壤水的消耗和干化程度亦较乔木严重。各土层含水量随降水而波动,波动幅变随深度增加而变小,林地土壤含水高峰在9～4月,低峰在7～8月。西北半干旱区造林应选择抗旱灌木,发展聚流灌溉,降低造林密度,除个别树种外,成林密度在200株(丛)/亩以下。     

不同土地利用方式下土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素

采用原状土冲刷槽法,以桉树人工林、茶园、撂荒地、枇杷园、杉木人工林土壤为研究对象.研究了土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素.结果表明:土壤初始径流含沙量均较大,但随着冲刷时间的延长径流含沙量逐渐降低,并在3～6 min后逐渐趋于稳定;土壤抗冲性能随冲刷时间的延长呈波状变化,但总体上仍符合随冲刷时间延长,抗冲性增强的规律;土壤抗冲性能随冲刷时间的变化可用幂函数方程很好的拟合,其相关指数介于0.717～0.989;土壤抗冲性主要受容重、坡度、植物根系等因素的影响.其中<1 mm须根是增强土壤抗冲性能的关键因子.<1 mm须根根长、根表面积、根体积与土壤抗冲性强化值△ANS呈显著或极显著正相关,其相关系数介于0.926～0.980.     

中子探测仪在林地土壤水分研究中的应用

<正> 目前对土壤水分的研究可以分为两大类:一类是空间变异性问题,即对同一时刻不同位置的土壤水分特征值进行估计,另一类是时间变化问题,即对同一位置不同时刻的土壤水分特征值进行研究。 自1952年Gardner和Kirkham开创性地应用中子探测仪测定土壤水分的变化之后,中子探测仪成为比较通用的野外原状土壤含水量的探测仪器。该仪器能较准确地探测出土壤水分的时间变化过程,因此使得从短期内土壤水分平衡的角度来推算蒸发散量成为可能。 对于土壤性质的空间变异性研究,从本世纪初就已开始,特别是60年代以后,这方面的研究已进一步深入化。研究者们希望了解土壤特征参数在什么条件下才     

中国北方旱农地区农田水分动态变化特征

北方旱地区域农田水分特征的主要影响因子是自然降水和农田蒸散量。在区域尺度上，农田潜在蒸散量是半干旱偏旱区＞半湿润偏旱区＞半干旱区。半干旱偏旱区农田水分平均潜在亏缺量为517 mm，最大亏缺量为968 mm，最小亏缺量为162 mm。半干旱区旱地农田水分平均潜在亏缺、最大亏缺和最小亏缺量分别为274、688和－34 mm，半湿润偏旱区上述3个参数分别为157、469和－180 mm。由于降水的时空变化，不同类型地区农田土壤水分储存量也产生了区域分异，3种不同类型地区农田土壤水分在农作物不同发育期储存量的变化是半湿润偏旱区＞半干旱区＞半干旱偏旱区。旱地作物耗水主要来源于生育期间的有效降水和播种前的土壤蓄水。     

黄土丘陵缓坡风沙区不同土地利用类型土壤水分变化特征

为研究黄土丘陵缓坡风沙区不同土地利用类型下的土壤水分变化规律,采用时域反射仪TDR在山西省五寨县分别对玉米农地、柠条林地、苜蓿草地0-100 cm土层进行连续3年的土壤水分观测,掌握不同土地利用类型土壤含水量的季节变化规律和垂直分布特征。结果表明:(1)农林草地土壤水分随时间的变化曲线基本呈M形分布,三者季节变化规律相似,但土壤含水量差异达到极显著水平(P<0.01),表现为苜蓿草地>柠条林地>玉米农地;(2)玉米农地与柠条林地土壤含水量随土层深度的增加呈S形分布,苜蓿草地的变化趋势与两者完全相反,玉米农地仅土壤表层0-20 cm含水量与降水存在显著相关性,柠条林地和苜蓿草地0-60 cm土壤含水量均与降水显著相关;(3)土壤含水量具有明显的垂直分布特征,在0-100 cm土层层中,随着土层深度的增加,玉米农地CV先逐渐降低后保持稳定,柠条林地CV始终持续降低,苜蓿草地CV先呈现波动变化后明显降低,三者整体表现为表层土壤含水量变异系数大于深层;(4)0-100 cm范围内,玉米农地的土壤层自上而下依次可划分为速变层、活跃层2个层次,柠条林地和苜蓿草地的土壤层划分为速变层、活跃层和次活跃层3个层次。本研究结果表明林地和草地在涵养土壤水分方面优于农田,林地和草地为黄土丘陵缓坡风沙区适宜的土地利用方式,为该区域土壤水分管理及水土资源的合理开发利用提供理论依据。     

大沽河下游农田土壤水分含量动态变化特征

土壤水分作为土壤的组成部分以及"四水"转化的重要环节,其储存情况严重影响土壤中其他环境因子,因此,研究含水量动态变化特征具有重要的意义。回归等值线图能够较为直接地反映出土壤水分的时空分布。通过田间采样监测,获得了大沽河下游地区6个代表性农田剖面2017年4月21日至12月2日5～150 cm深度的土壤含水量数据,并采用回归等值线法分析其动态变化特征。结果表明:除研究区中部的毛子埠监测点外,其余5个监测点所求回归方程均能较好再现实际含水量;在时间尺度上,研究区南部、中部及北部沙梁监测点的土壤含水量随时间推移先减少,而后增加,最后再减少;位于研究区最北部的南村监测点,其土壤含水量随时间呈"增加–减少"趋势;在空间尺度上,北部两个监测点存在差异,其中南村监测点随研究深度增加,土壤含水量也逐渐增加;而沙梁与南部监测点相同,土壤含水量随深度先增加后减少;中部六里监测点的土壤含水量随深度先减少后增加。另外,可根据土壤含水量的剖面分布判断零通量面位置,并据此推测水分在空间上的运动方向。土壤含水量的变化随降雨量增加表现出一定的滞后效应,研究区降雨主要集中在7、8月份,除北部的南村监测点外,各监测点各深度土层含水量一般在9月达到最大值。该研究结果可以为合理制定区域土壤水–地下水联合调控方案提供科学依据。