四川盆地丘陵区土壤水分垂直变异特征研究

根据四川盆地丘陵区重庆市璧山县青杠墒情站点土壤水分每天的动态监测资料,用小波分析的谱相分析方法研究了土壤水分的垂直异质性。结果表明:土壤水分变化是个随机平稳的波动序列;就时间变异来看,其变异有一定的隐周期,大致可分为3~5月的次波动期、7~9月的剧烈波动期、10~2月的相对稳定期。就土壤的垂向变化来看,站点的0~10 cm的变异高于10~20、20~40 cm层变异;各层变异之间存在一定的因果关系,可用互谱密度系数表示,但受降水、蒸发、作物利用等多种因素的制约,并未表现出完全的同步响应关系。     

基于回归等值线法的不同下垫面红壤水分时空变化规律研究

基于回归等值线法对百喜草覆盖、百喜草敷盖和对照处理的红壤水分时空变化进行了比较分析。结果显示,从年初到年终,随时间的推移,各处理各层土壤含水量均表现出"先减小,后增大"的趋势。在测定深度内,随土层深度增加,各处理各层土壤含水量却表现出"先增大,后减小"的趋势。百喜草覆盖处理,特别是上中层土壤含水量,随时间变化较大,与气候和百喜草生长密切相关,但随深度变化,层间土壤含水量变化较慢;百喜草敷盖和对照处理,土壤含水量受土层深度因素影响更明显。对于百喜草敷盖处理,随深度变化,层间土壤含水量变化较慢,但对于对照处理,随深度变化,层间土壤含水量变化较大。     

休闲期不同耕作模式对旱地麦田土壤水分、养分及产量的影响

为探索适宜晋南旱地小麦高效生产的耕作模式,以晋麦92为试验材料,设置休闲期深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松、常规耕作(对照)4个耕作模式,研究其对土壤水分及养分、作物生长和水分利用效率的影响。结果表明,深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松模式较对照休闲末期3m内土壤蓄水量和土壤蓄水效率显著提高,土壤蓄水效率提高达52.5%~91.3%,以深松/深松模式较好;越冬-孕穗期3m内土壤蓄水量提高,且深松/深松模式与对照差异显著;各生育时期单株干物质积累量提高,且越冬-拔节期深松/深松、深松/深翻模式与对照差异显著,孕穗-成熟期各耕作模式与对照差异均显著;穗数、千粒重、产量和水分利用效率显著提高,其中穗数提高22.7%~29.9%,水分利用效率提高15.1%~21.6%,产量提高39.4%~60.3%,以深松/深松模式较好;收获后0~40cm土层土壤有机质平均含量提高2.5%~8.7%,速效磷含量提高11.1%~34.4%,碱解氮含量提高5.1%~20.2%,以深松/深松模式较好。总之,深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松模式均能提高土壤蓄水保墒能力,改善养分供应状况,有利于促进小麦干物质积累,最终提高产量和水分利用效率,以深松/深松模式最佳。     

土壤水分下限对固定道垄作小麦生长及产量的影响

为确定固定道垄作小麦生长和高产的适宜土壤水分下限,通过田间裂区试验,设置了4个土壤水分下限水平(分别为计划湿润层土壤田间持水量的40%、55%、70%和85%),研究了传统耕作和固定道垄作方式下土壤水分下限对小麦叶面积系数、干物质积累、产量和水分利用效率的影响。结果表明,固定道垄作栽培能够明显提高小麦的叶面积指数和促进干物质积累,增加产量和水分利用效率。在土壤水分下限为田间持水量的70%时,固定道垄作栽培的小麦叶面积指数和干物质积累量较大,穗数、穗粒数、千粒重和产量最大,水分利用效率也较高。综合来看,在河西绿洲灌区,固定道垄作小麦的适宜土壤水分下限为田间持水量的70%。     

春玉米叶片光合生理参数对土壤水分的阈值响应及其生产力分级

试验设正常灌水处理和干旱胁迫处理,讨论春玉米叶片的光合生理参数对土壤水分的阈值响应并进行生产力分级。结果表明:正常灌水处理的叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈单峰曲线变化,胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)对水分变化具有相反的响应变化。干旱胁迫处理下叶片的Pn、Tr在进行控水后明显下降,灌浆以前Pn下降主要是由气孔限制引起的。随着水分胁迫的加剧,光合结构受损,Pn下降,主要受非气孔因素限制。短期干旱胁迫会适当降低玉米的水分利用效率(WUE),但是下降程度不显著,WUE能达到中等水平。长期严重的水分胁迫后,WUE下降明显,与正常灌水处理相比差异极显著。以光合生理参数为指标对玉米土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定当36.8%<土壤相对湿度(RWC)<42.7%时为低产低效水;42.7%相似文献   

不同材料覆盖对土壤水热及小麦产量的影响

针对传统聚乙烯白色地膜覆盖带来的作物早衰问题,试验以小麦为研究对象,设置不覆盖、有机肥、有机肥+白色地膜、白色地膜和黑色地膜覆盖5个处理,研究不同材料覆盖对土壤水分、土壤温度及小麦产量的影响。结果表明:小麦全生育期内,白色地膜、有机肥+白色地膜和黑色地膜处理间各土层含水率差异性不显著,但0-60cm土壤含水率均显著高于不覆盖和单施有机肥处理,起到了良好的土壤保墒效果。小麦苗期,各覆盖处理显著提高了耕层土壤温度,促进了小麦的壮苗和生长。拔节期施用有机肥和黑色地膜处理显著降低了耕层土壤温度,不同程度抑制了小麦前期过旺生长。小麦扬花期后,各覆盖处理土壤温度均显著低于不覆盖处理,一定的降温效应避免小麦遭受高温的危害,但受有机肥分解加速影响,灌浆期施用有机肥处理有一定的增温效应。各覆盖处理较不覆盖处理产量显著提高,且以黑色地膜和有机肥+白色地膜处理增幅最大,平均较不覆盖处理高26. 92%和23. 14%。黑色地膜和有机肥+白色地膜覆盖措施适宜在河套灌区小麦种植过程中推广应用。     

基于BEPS模型的雨养冬小麦农田土壤水分动态模拟

北部生态系统生产力模拟(BEPS,Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型能够模拟不同生态系统碳水循环过程,并通过气孔导度将二者有机地结合,在土壤水分模拟上具有更大的优势。为了使BEPS模型适用于较小空间尺度的雨养冬小麦农田生态系统的土壤水分模拟,根据冬小麦的降水截留过程、冠层的辐射传输过程、根系分布规律和区域土壤水文参数的获取方法对BEPS模型的水平衡模块进行参数方案调整。在此基础上,基于实现BEPS模型与遥感反演的农田土壤水分数据同化的目的,利用经上述调整方案后的BEPS模型,对郑州农业气象试验站2011—2015年冬小麦生长季的农田土壤水分进行动态模拟,并用观测数据进行验证。结果表明,调整后的BEPS模型能够较好地模拟雨养冬小麦农田土壤水分及动态变化,决定系数R2可达0.70以上,平均相对误差MRE总体低于25.0%,但对底层模拟能力较差;在以旬为步长条件下,拔节前模拟效果优于拔节后;土壤水文参数是影响模型模拟土壤水分垂直交换和分布的主要因素,可通过优化进一步提高土壤水分模拟能力。     

不同水土保持模式下坡耕地的土壤水分特征

针对松嫩平原北部丘陵漫岗区坡耕地存在的干旱与水土流失并存的问题,选取了垄向区田、鼠道、鼠道+暗管、鼠道+垄向区田、鼠道+暗管+垄向区田、常规耕作等6种水土保持技术模式,研究了土壤水分变化特征。结果表明,从整体上看,不同水土保持技术模式0～100cm土层土壤储水量与时段降雨量变化趋势一致,土壤储水量大小的技术模式依次为,鼠道+暗管+垄向区田>鼠道+垄向区田>垄向区田>鼠道+暗管>鼠道>常规耕作。各水土保持技术模式的总蒸散量大小依次为:鼠道+暗管+垄向区田>鼠道+垄向区田>鼠道+暗管>鼠道>垄向区田>常规耕作。研究结果为松嫩平原北部丘陵漫岗区坡耕地水土保持技术模式的合理选择提供依据。     

垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中的适用性研究

利用一维垂直入渗试验研究垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中适用性。采用碎石粒径2~5mm和4组不同碎石含量下的土石混合介质,根据实测的土壤水分入渗特征量,推求出模型参数,再依据模型参数模拟水分入渗过程。对模拟入渗过程与实际入渗过程进行对比分析,两者之间的相对误差在6%以内,精度较高。说明垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中具有一定的适用性。     

干旱区降雨过程对土壤水分与温度变化影响研究

通过定点监测并结合统计方法分析了干湿交替时节一次降雨过程前后不同土地利用方式下土壤水分与土壤温度的动态变化特征.结果表明,降雨过程对土壤水分和土壤温度在时间动态变化和深度变化过程有着重要影响;降雨影响周期中土壤含水率在一定深度范围内有一次明显的升高过程,从降雨前到降雨后呈现低→高→低的变化趋势,其变异程度随着深度的增加...