层状土壤中一维非饱和土壤水分运动的随机模拟

在田块尺度条件下的层状土壤中，土壤水力特性及土壤水分变量在空间上的分布可以看作是一维随机空间函数的实现。利用AR（1），MVAR（1）和NNM等3种随机生成模型分别生成饱和水力传导度、孔隙大小分布参数和容水度的随机样本，在此基础上利用随机模拟法对一维非饱和土壤水分运动进行了随机模拟。结果表明：不同的土壤参数的空间变异对非饱和土壤水分运动的影响是不同的，土壤参数的方差越大，对非饱和土壤水分运动的影响越大；土壤参数的空间变异尺度越大，对非饱和土壤水分运动的影响越大；随机模拟计算所得的水分变量的一阶矩与大尺度模型计算结果甚相一致。     

层状土壤水分对植物有效性研究

层状土壤水分运动因为土壤质地的变化而被改变,进而影响到植物根系吸水。利用室内土柱系统,研究了不同层状土壤条件下的紫花苜蓿的耗水特征及其光合作用,结果表明苜蓿在生长初期,根系主要分布在土柱上部,黄-沙-红和沙-黄-砒型层状土因毛管障碍作用强烈,下层水分向上运动受到抑制,可供苜蓿蒸腾的水分有限,苜蓿受到干旱胁迫,从而减小蒸腾作用;待根系长到下层土时,可以继续利用下层土的水分维持生存。而黄-红-沙和黄-砒-沙型层状土上的苜蓿一直维持较高的蒸腾速率,待受到干旱胁迫时,土柱已无水可用。所以黄-沙-红和-沙-黄-砒型层状土苜蓿群体光合作用速率一直大于黄-红-沙和黄-砒-沙苜蓿的群体光合作用,有更多的植物有效水。因此,黄-沙-红和沙-黄-砒型层状土因为下层粘土层的保水作用而更适宜植物生长。     

土壤水分模拟与墒情预报模型研究进展

土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类,其中确定性模型包括水量平衡模型、土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输模型、SPAC水热耦合传输模型等,随机性模型包括数理统计模型(包括回归模型、时间序列模型、人工神经网络模型等)、随机水量平衡模型与随机土壤水动力学模型等。本对各类墒情预报模型进行比较,并对其发展趋势进行了展望。     

覆膜栽培条件下土壤水分动态及运行机制分析

本文以玉米为试材。在半干旱地区设置地膜覆盖栽培试验。结果表明，采用覆膜栽培，在作物生长前期具有显著的保水效果。0～10cm、10～20cm和20～30cm土层的土壤含水量分别比裸地增加13．77％、6．67％和8％；在玉米拔节以后，覆膜土壤表现为深层含水量低于裸地，lm土层覆膜土壤储水量平均比裸地减少36．5mm，减少了水分“库存”。分析认为，覆膜栽培条件下的耕层土壤水分主要补充源是自然降水、上升毛管水和汽态水，而在地下水位较深的旱地上汽态水似更为重要，地膜的保水作用，主要在于汽态水在土壤表层凝结、集聚，而使表层含水量增加。     

祁连山寺大隆林区土壤水分动态研究

通过对祁连山寺大隆林区云杉林、圆柏林、灌丛林、放牧草地等４种主要植被类型土壤水分动态的长期定位研究,揭示出生长季节内各植被类型的土壤水分动态变化规律：土壤水分的年变幅以云杉林为最小,各类型土壤含水量随土层深度增加而递减,均分为３个作用层。土壤０ｃｍ～８０ｃｍ年平均持水量、多年平均持水量以灌丛林最高,分别为２２８ｍｍ、３９１．９２ｍｍ,云杉林、圆柏林、放牧草地依次递减。雨季土壤水分的消退以表层最快,向下呈递减趋势,而且因土壤类型不同差异较大;评价土壤水分有效性认为云杉林土壤水分供应状况最好。雨季是本区最佳的造林季节。     

作物生长条件下层状土壤水分运动数值模拟

本文根据野外实测资料，分析了作物根系的生长规律。确定了作物腾发量，并用多元回归分析方法，拟合了作物根系吸水的数学模型，通过对一维土壤水分运动方程采用数值模拟的方法，分析了作物生长条件下层状土壤水分运动过程，与实测值比较认为拟合结果较好。表明所建立的根系吸水模型是合适的。     

时序模型在四川盆地土壤水分动态预报中的应用

针对土壤水分含量的非平稳随机特性,建立了预报丘陵旱坡地土壤水分动态的季节性时序模型。用该模型对0－30cm和20－30cm土层的水分含量长期预报进行了探讨,结果表明,该方法所得的理论预报结果与实测数据吻合较好。     

玉米田土壤水分变化动态研究

对玉米田土壤水分的研究结果表明,玉米田土壤水分低于裸地土壤,在玉米生育前期二者差异小,中后期差异加大;玉米田土壤水分随降水时间和强度波动,但在时间上有一滞后期,土层自上而下可分为3个变化层;栽培密度是影响作物耗水量的最主要因素.     

玉米田土壤水分变化动态研究

对玉米田土壤水分的研究结果表明,玉米田土壤水分低于裸地土壤,在玉米生育前期二者差异小,中后期差异加大;玉米田土壤水分随降水时间和强度波动,但在时间上有一滞后期,土层自上而下可分为3个变化层;栽培密度是影响作物耗水量的最主要因素.     

保护性耕作土壤水分模型

在2年初步试验的基础上，通过对山西寿阳县年雨量、气温与蒸散量的分析，建立了保护性耕作土壤水分模型及其相关子模型。用此模型能预测特定地区作物各生长阶段的土壤含水量、任意年的降水量、任一天的平均气温和年蒸散量与径流量。试验验证结果表明，此模型能较好地反映各种耕作处理下土壤水分的变化情况。     

土壤墒情预报水文模型研究

介绍了利用水文模型预测土壤墒情的方法,并通过试验检验预报误差符合相关技术标准的要求。模型具有概念清晰,结构简单的特点,对指导农田灌溉管理具有重要的实际意义。     

土壤水分变异对火炬树光合作用日变化的影响

通过盆栽模拟对比试验,于2008年8月研究了城市居民区绿地、城区道路绿化带与郊区林地3种土壤条件下的水分变异对火炬树光合作用日变化规律的影响.结果表明:随着模拟的郊区林地(土壤含水量22.63％)-城市居民区绿地(14.21％)-城区道路绿化带(9.90％)的土壤水分含量变化,火炬树的光合速率日变化曲线逐渐从“单峰型”...     

粘质碳酸盐草甸土基础肥力及其培肥效果

通过一系列的试验研究，揭示了碳酸盐草甸土基础地力与作物产量的关系，从此以充分利用农肥资源，进行改土培肥，合理使用化肥等措施，经10年努力效果显，1．6万亩的水，旱田地力提高，粮食产量提高，经济效益好转。     

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。     

2012年南丰县桔园土壤水分变化特征分析

分析了2012年南丰县桔园土壤水分随时间和深度的变化,阐述了桔园土壤水分变化的原因和桔园土壤水分变化与气象因子的关系,分析了环境因子影响桔园土壤水分变化具有滞后性及桔园土壤水分变化对柑橘生育的影响,最后提出了柑橘生产建议。     

黄土高原南部刺槐林地的土壤水分变化规律研究

通过对泥河沟流域刺槐林地土壤水分2 a的监测资料分析发现,在干旱年份, 土壤含水量在114.3133.2 g·kg-1范围内,平均为124.6 g·kg-1,相当于田间持水量的50%以上,大大高于凋萎湿度,土壤水分条件基本可以满足林木的正常生长。因此,对于小流域的综合治理,刺槐是较为理想的树种;而且秋季土壤水分（129.0 g·kg-1）高于春季(122.8 g·kg-1),更利于造林成活率的提高。     

运用WOFOST模型模拟土壤中水分养分对小麦生物量的影响

为模拟研究小麦生长过程中生物量的影响因素,运用WOFOST作物模型,筛选模型的敏感性参数,设计15种模拟情景,利用情景分析与系统分析方法,模拟与评价了土壤中水分养分对小麦生物量的影响。结果表明:WOFOST模型中有6个参数敏感性指数均超过0.1,极为敏感,包括在20℃下的单叶有效光能利用率(EFFTB3)、生育期(DVS)指数设为0.0和0.5时的比叶面积(SLATB1和SLATB2)、从出苗到开花阶段的累积温度(TSUM1)、30℃下的最大CO2同化率(TMPF4)以及在35℃下的叶面积生长周期(SPAN)。按照养分缺乏、养分正常、养分充足3个情景下模拟小麦生物量指标叶面积指数(LAI)、地上总生物量(TAGP)与贮藏器官总干重质量(TWSO),得到土壤养分对小麦生物量的影响较小,土壤水分对小麦生物量影响较大。根据模拟结果得到每米土壤深度的有效含水量AWC的饱和值为190(kg·m~(-1)),小麦生物量随水分增加而增加,但当水分达到饱和时,增加水分对小麦生物量影响不大。本研究可为WOFOST小麦模型的参数优化和区域应用,以及定量模拟土壤水分与养分对小麦生物量的影响提供理论依据和方法。     

北京地区3种典型质地土壤水分变化规律

[目的]研究北京地区不同质地土壤水分变化规律。[方法]选取北京地区3种典型质地土壤观测站近5年的土壤水分观测资料,对土壤水分的年际变化和季节变化特征进行分析。[结果]黏土平均土壤含水率最大,壤土次之,砂壤土最小;3种质地土壤水分的季节变化均可分为4个时期,即初春短暂增墒期、春季失墒期、雨季增墒期和秋季失墒期;在雨季,砂壤土各层土壤水分随着降雨和蒸发而迅速变化,且变幅较大,黏土的变化最为平稳,但在少雨期黏土变化幅度较大。[结论]不同质地土壤水分在非冻结期内的季节变化特征总体相似,而随降水量变化的幅度有所差异。