分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一，受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始 容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响，选取3种类型土壤，分别设置5个初始容重处理，利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分特征曲线及其水分运动参数，分析初始容重对不同类型土壤水分特征曲线及相 应水分运动参数的影响。结果表明：（1）近饱和段（SS>100 kPa），黑土的水分特征曲面随 着初始容重的增加平缓上升，红壤的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3cm-3 增加到1.4 cm3cm-3 的过程中呈下降 趋势，塿土的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3cm-3 增加到1.4 cm3cm-3 时上升的更加陡直。（2）van Genuchten模 型对土壤水分特征曲线拟合效果较好（R2>0.99），适用于这3种类型土壤不同初始容重条件下的水分特征曲线的拟 合。（3）3种土壤的水分运动参数、s与初始容重均表现为显著的负相关关系（P在不 同初始容重间差异显著（Pr与初始容重表现为显著的负相关关系（Pn表现为显著的正相关关系（Pn呈负相关关系，但关系不显著（P>0.01），且3种土壤不同初始容重处理间水分运动参数n的变化幅度 较小，变化幅度维持在0.1左右。研究结果可为不同类型土壤、不同初始容重条件下土壤水分运动参数的获取及水 文过程模拟提供参考。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 叶片气体交换参数是作物产量形成的生理基础，其中光合速率和蒸腾速率决定了叶片水分利用效率，对作物抗旱节水研究具有重要意义。在定西和武威两个试验站进行春小麦盆栽水分模拟试验，设置对照（CK）、持续干旱（WS）、中旱（40%FC）和重旱（30%FC）4组处理，分析不同水分条件下春小麦叶片气体交换参数和水分利用效率（WUEinst）的变化特点及其相关特征。结果表明：（1）持续干旱胁迫下，春小麦的土壤日耗水量、光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈先快后慢的下降趋势，达到中旱和重旱水平时相比CK分别减小了71%和76%、39%和60%、57%和66%、60%和77%，受影响程度为：气孔导度＞蒸腾速率＞光合速率，胞间CO2浓度在轻旱-中旱时下降，中旱后期降幅达33%，之后呈上升趋势，WUEinst在轻旱-中旱阶段上升，中旱后期时增加41%，之后下降，相比于CK，轻-重度胁迫会提高WUEinst，极度干旱则使之降低；（2）当水分胁迫维持在中旱或重旱水平时，以上各指标均会维持在持续干旱达到相同干旱等级时对应的值附近，且中旱时值均高于重旱时的数值（P＜0.05）；（3）在持续干旱胁迫的轻旱-中旱阶段，净光合速率和蒸腾速率互为主导影响因子，而在持续干旱胁迫之后的阶段，以及胁迫维持在中旱或重旱情形下，两者的主导因子均为气孔导度，WUEinst在水分充足—持续干旱胁迫时均以蒸腾速率为主导因子，而当胁迫维持在中旱或重旱时其受叶片气体交换参数的调控作用不明显。本研究结果可为作物在不同干旱阶段和情形下采取适当措施进行抗旱节水提供参考依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤水分在地表能量交换和气候变化中有重要作用。干旱为常见的自然灾害，土壤水分是反映干旱最直观的指标，利用微波遥感监测地表土壤水分具有明显优势，微波土壤水分产品也在干旱监测中具有重要作用，但由于地表下垫面的差异和反演算法的精度，使土壤水分产品的应用受到了限制，因此，本研究对广泛使用的AMSR-E（Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System）土壤水分产品在中国范围内的精度及在干旱监测中的作用进行评价。结果表明：AMSR-E能较好的反映站点不同深度的土壤水分情况，大多数站点存在极显著相关关系，但20 cm相关性低于10 cm，且高相关系数区域明显缩小；下垫面为白地的农试站观测的土壤水分和AMSR-E土壤水分产品之间的相关性显著高于种植作物下的农田区这2种数据的相关性；对于大多数下垫面类型，站点土壤水分和AMSR-E土壤水分之间存在明显的正相关关系，且达到极显著相关，对10 cm土壤水分观测，相关性最好的是种植高梁下观测的土壤水分，相关性达到了0.579，对20 cm土壤水分观测，相关性最好的是棉花下观测的土壤水分，相关性达到0.528。春季、夏季和秋季的相关性较高，而冬季相关性略低；在种植作物的情况下，东北、华南和西北地区，站点和AMSR-E土壤水分观测相关性较好，仅考虑白地的情况下，西北、西南和华中区域，这2种数据的相关性更高些；AMSR-E较农试站土壤水分取值范围宽，但不同区域AMSR-E土壤水分取值峰值不同，华北区域2种土壤水分观测分布和波动较为一致；AMSR-E基本能反映北方干旱和南方多雨引起的土壤水分差异趋势；大多数站点和大多数作物类型下，10 cm站点土壤水分和AMSR-E土壤水分相关性较好的情况下，20 cm也会有这样的表现。其次，AMSR-E土壤水分产品提取的土壤水分距平百分率与同期的降水距平百分率之间的相关性较好，尤其在西北地区和北方大部分区域更明显，AMSR-E土壤水分产品能较好的反映降水的波动和干旱的发生状况。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用土壤深层水分渗漏仪和水分自动监测系统获取相应的监测数据，分析干旱区季节性河流（库姆塔格沙漠东南部崔木土沟）沟道内部的洪水入渗过程及不同深度土壤水分变化规律。结果表明：① 河道内以砂粒为主，土壤最大持水量在26.08%～31.75%。② 监测期内，每次洪水过程，水分均能入渗到200 cm以下的土层，但50 cm以下土层的水分入渗基本为非饱和入渗；每次入渗过程，湿润锋到达土层的深度与入渗时间具有良好的线性相关关系，但这一相关关系在春、夏季具有明显的分异，春季水分入渗更为缓慢。③ 监测期内，160 cm土层共出现4次明显的连续渗漏过程，渗漏总量为2 165.8 mm，最大渗漏强度为21.4 mm·（2h）-1，160 cm土壤水分渗漏速率随土壤水分含量增加呈指数增加趋势，但每次开始出现连续渗漏的土壤初始含水率并不一致。该研究可为进一步揭示干旱区河流廊道生态系统生存、变化提供了科学支撑。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2022-04-16 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为探究根系水分胁迫响应函数对农田水分动态及产量模拟的影响，基于Richards方程和 PS123作物生长模型分别进行了土壤水分动态和小麦产量的模拟，对比分析了VG（S型曲线）、MP （凹凸型曲线）及LS（S型曲线）3种水分胁迫响应函数。采用山西省霍泉站（3 a）及潇河站（ 2 a）的试验资料对模型中的土壤水力特征参数、水分胁迫响应函数参数进行反演，确定最优的参数值，得到了土壤含水率、蒸散量及籽粒产量的模拟结果。结果表明：（1）VG、MP及LS函数条件下的土壤水 R 分及产量模拟结果均较好，回归估计标准误差（RMSE）值在0.021~0.036之间，模拟值与实测值间的检验达到了极显著水平；对于霍泉站，VG、MP、LS函数条件下，土壤含水率模拟值与实测值的平均相对误差分别为6.37%、8.26%及7.18%，相关性系数值最小为0.7814，模拟产量的平均相对误差值分别为8.73%、8.40%及8.42%；对于潇河站，土壤含水率模拟值与实测值的平均相对误差结果普遍大于霍泉站，最大为12.47%。（2）土壤水分动态模拟，S型曲线的水分胁迫响应函数较凹凸型曲 线的水分胁迫响应函数表现出了更好的效果，其中使用VG函数模拟的平均相对误差较小，模拟的蒸散量更接近于实测值。（3）产量模拟， 3种水分胁迫响应函数差异不明显。综上，VG函数是一种精度较高的根系水分胁迫响应函数，且模型简洁、方便；改进的LS函数能够提高模拟精度，但模型的稳定性有待近一步研究。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 滴灌条件下, 于甜菜糖分积累期设置0~40 cm 土层含水量下限分别为70%、50%、30%田间持水量的3 种土壤水分处理, 从叶片光合特性、水分胁迫指数、恢复度、产量及产糖量方面分析复水前后甜菜的生理响应, 明确甜菜糖分积累期可忍受最大程度的水分亏缺下限。结果表明: 30%田间持水量处理甜菜产量及产糖量都显著高于70%田间持水量和50%田间持水量, 分别比70%田间持水量提高51.34%和51.47%, 比50%田间持水量提高36.72%和39.48%。复水前30%田间持水量处理的甜菜叶片净光合速率显著低于其他处理, 复水后处理间的叶片净光合速率的差异随时间推移减小, 胞间CO2 浓度表现出相反的趋势。当土壤水分下降到既定下限时, 叶片脯氨酸和可溶性糖含量变化最为灵敏, 且与缺水程度呈正相关; 复水后叶片的细胞膜透性、抗氧化防御体系以及渗透调节物质均产生了正补偿效应, 表现为丙二醛含量降低, 抗氧化性酶活性增强, 控制渗透调节的脯氨酸和可溶性糖含量增加。因此, 在糖分积累期, 土壤含水量下降至田间持水量的30%时进行补充灌溉, 在一定程度上补偿水分亏缺对甜菜产生的负面影响, 实现干旱区滴灌甜菜节水高产优质的目的。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为确定甘蓝型冬油菜在返青期水分胁迫条件下的适宜施氮量及其对水分胁迫的补偿效应, 本文采用桶栽试验方法, 在返青期设置每桶施纯氮0 g(N0)、0.2 g(N1)、0.4 g(N2)、0.6 g(N3)和0.8 g(N4)5 个施氮水平(折合为0 kg·hm2、30 kg·hm2、60 kg·hm2、90 kg·hm2、120 kg·hm2)及水分亏缺(D, 土壤含水率为50%~55%田间持水率)和充分供水(W, 土壤含水率为70%~80%田间持水率), 研究施氮量对返青期水分胁迫后复水冬油菜生长指标、叶绿素含量、光合速率、籽粒产量和水分利用效率的补偿效应, 并对不同处理下各指标利用主成分分析进行评价。结果表明, 在相同水分条件下, 地上部干物质量、叶绿素含量、光合速率、籽粒产量和水分利用效率均随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势, 并在N3 达到最大。返青期干旱胁迫后复水, 各施氮处理冬油菜的地上部干物质量、叶绿素含量、光合速率、产量及产量构成均表现出一定程度的补偿效应, 补偿效果随施氮量的增加先增加后降低, 在N3 施氮量下补偿效果最好。在N3 施氮水平下, D 处理冬油菜的各生长指标、叶绿素含量和籽粒产量均与W 处理无显著差异, 表现为等效补偿效果; 而D 处理冬油菜初花期的光合速率显著大于W 处理, 表现为超补偿效果。N3D 处理的产量比N3W 处理降低2.2%, 水分利用效率提高3.8%。氮偏生产力和油菜籽粒的含油率均随施氮量的增加而降低; 油菜籽粒的蛋白质含量随施氮量的增加而增加。与N0相比, 2 种水分处理下N3 的平均氮肥偏生产力降低6.2%, 籽粒含油率降低13.0%, 但产量提高87.6%, 水分利用效率提高32.9%, 籽粒的蛋白质含量提高24.6%。对各指标进行主成分分析发现, N3D 处理的主成分分析综合得分最高。由此可见, N3D 处理对促进冬油菜生长, 提高产量和水分利用效率, 保证品质的综合效果最好。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 在限制小麦灌溉面积的大背景下, 为进一步稳产促优, 本文探讨了华北地区水分亏缺对不同小麦品种矿质元素吸收、分布特性及其与植株水分利用和产量的关系。选用3 个生态类型冬小麦品种(抗旱品种‘沧麦6001’、丰水高产品种‘邯麦9’和多抗超高产品种‘济麦22’), 设置正常和水分亏缺两个水平的人工气候室箱体栽培试验, 主要调查了小麦不同器官矿质元素含量、积累量变化、分配比以及矿质元素变化对水分利用效率和产量的影响。结果表明, 矿质元素的含量和分配具有器官特异性, 其中小麦叶片Ca、籽粒Cu 和Zn、茎秆Na 的含量、分配比最高; Fe 含量、积累量及Fe 分配比因品种、器官、水分差异而不同: 正常水分下, ‘沧麦6001’以茎秆、‘邯麦9’以叶片的Fe 含量、分配比最高; ‘济麦22’以茎秆和颖壳Fe 含量较高, 以叶片和颖壳Fe 分配比较高。而水分亏缺下, ‘沧麦6001’和‘邯麦9’Fe 含量以籽粒最高, ‘济麦22’以叶片最高; 3 品种Fe 分配比均以籽粒最高。此外, 水分亏缺增加了小麦籽粒Cu、Zn 含量及分配比, 籽粒Zn、Na 和Ca 积累量, 显著增加‘沧麦6001’的水分利用效率和产量以及‘济麦22’的产量水分利用效率; 而降低了‘沧麦6001’籽粒Mn、‘邯麦9’籽粒Cu 和Mn、‘济麦22’籽粒Cu 和Fe 积累量以及‘邯麦9’水分利用效率、干物重、产量。综上, 水分亏缺下, ‘沧麦6001’更易高产高效, 籽粒Fe 含量增加, 但需补充一定的Mn 元素; ‘济麦22’的水分利用效率增加, 产量未显著下降, 需补充一定Fe 元素保证品质; ‘邯麦9’产量和水分利用效率均显著下降, 且籽粒中Cu 和Mn 积累下降明显。相关分析表明, Cu、Zn、Ca、Mn 含量与干物重变化之间存在一定的相互调节作用, 但未直接影响产量和水分利用效率, 这可能与品种间差异及品种和水分互作影响有关。但矿质元素可能通过影响干物重间接调控水分利用效率的趋势是存在的, 尚需进一步研究和验证。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 紫花苜蓿是我国重要的豆科牧草，具有较强的抗旱能力，而水分亏缺是影响其产量的主要逆境因子之一。通过大田试验对不同水分胁迫下紫花苜蓿的光合特性及产量进行研究，结果表明：① 土壤水分胁迫对紫花苜蓿光响应参数影响显著(P＜0.05)，随着水分胁迫的加剧，最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点逐渐降低，暗呼吸速率、光补偿点逐渐升高，从而直接影响紫花苜蓿光合作用对弱光的吸收和转化效率。② 随着水分胁迫的加剧紫花苜蓿叶片的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)呈显著的下降趋势，气孔导度(Gs)呈先下降后上升的趋势，表明轻度水分胁迫下气孔因素是Pn下降的主要因素，中度和重度水分胁迫下非气孔因素是Pn降低的主要因素。③ 当光合有效辐射(PAR)为1 200 μmol·m-2·s-1时，轻度水分胁迫的水分利用效率(WUE)显著大于充分灌溉的WUE (P<0.05)，表明适度水分胁迫可提高紫花苜蓿叶片的水分利用效率。④ 轻度水分胁迫与充分灌溉干草产量之间无显著差异，表明轻度水分胁迫能达到高产节水的目的。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 降雨、灌溉入渗和潜水蒸发在卫宁平原地下水循环中有重要的作用。为了准确评价卫宁平原地下水垂向入渗补给量和蒸发量，通过设立中卫、中宁两个包气带原位试验点，观测期为2013年6月~2013年11月和2014年4月~2014年10月，获取了两个试验点不同埋深处的土壤水负压、温度、岩性及水分运移参数，并采用定位通量法计算试验点的地表蒸散发、入渗量和潜水面蒸发、入渗量。结果显示：在包气带岩性相同、灌溉期相同（7~10月）、总灌溉量相近条件下，作物的灌溉模式决定了灌溉对潜水的补给强度：玉米少次大量（150 mm·次-1）灌溉对潜水的补给量为373.65 mm，远远大于茄子多次小量（50 mm·次-1）的灌溉模式下的152.3 mm；而在包气带岩性相同、种植作物相同、灌溉模式不变的前提下，同时期潜水面净补给强度相近：中宁试验点2013年7~10月份潜水面净通量为32.88 mm，2014年同期为57.42 mm。在降雨情况或灌溉量较小（50 mm）的情况下，植被的生长会阻碍水分在包气带中的下渗；在灌溉量较大（100 mm和150 mm）的情况下，植被的生长会促进包气带水分的下渗。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 水分不足是限制半干旱雨养作物生长的主要因素, 地表覆盖能够改善土壤的微环境, 从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为明确西北半干旱雨养区不同保墒措施下旱地马铃薯的土壤水分特征及其对产量的影响, 于2014—2015 年设置了玉米秸秆带状覆盖种植(T1)、半膜大垄(T2)、全膜双垄(T3)和露地平作(对照, CK)4 种栽培模式, 研究了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖种植对马铃薯产量、土壤水分变化及其利用效率的影响。结果表明: 不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0~200 cm 土层土壤水分状况, 地膜覆盖对马铃薯生育前期土壤水分保蓄效果较好, 秸秆带状覆盖对生育中后期土壤水分状况的改善效果明显。与对照(CK)相比, 3 种覆盖处理均提高了土壤含水量, 其中T1 处理效果最好, 较CK 提高2.8%~7.8%, 尤其在伏旱阶段的块茎形成期, 0~200 cm土层土壤含水量高于地膜覆盖处理。与CK 相比, T1 处理马铃薯产量提高10.5%~34.2%, 水分利用效率(WUE)提高8.9%~29.8%, 达108.9~134.0 kg·hm–2 ·mm–1, 商品薯率提高14.7%~38.8%, 达82.3%~92.2%。马铃薯产量与生育期耗水量(r=0.836**)呈显著正相关。T1 的产量和商品薯率均显著高于T2 和T3(P<0.05)。可见, 玉米秸秆带状覆盖具有显著的纳雨保墒作用, 促进马铃薯的生长发育, 增产效果显著。其推广应用可有效提高该区降水资源的利用效率, 实现马铃薯稳产高产, 可作为西北雨养农业区旱地马铃薯生产的高效栽培新模式。
分类： 地球科学 >> 地质学 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 在气候变化背景下，大气氮沉降的增加会对干旱区高寒湿地N2O排放产生影响。以天山中部的巴音布鲁 克天鹅湖高寒湿地，不同水分条件的常年淹水区、季节性淹水区和常年干燥区为研究区，设置3个氮添加量处理（ 0、 10 kg hm-2 a-1 和20 kg hm-2 a-1 ），采用静态箱-气相色谱法监测了植物生长季生态系统N2O的排放量，并探究了 N2O排放与主要环境因子之间的关系。研究结果表明：（ 1）在不同水分条件下，氮素增加显著促进了生态系统N2O 的排放（ PPF)与施氮量(N)、土壤5 cm地温(T)呈多元一次方程关系（ F=-2.763+0.209N+ 0.151T， R2 =0.483， P
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 胡杨是世界重要的林木基因资源，且具有重要的生态功能。以塔里木河下游为研究靶区， 结合实地监测资料和文献阅读，对胡杨水分获取、传导和耗散等水分传输过程方面进行了综述和 分析。成年胡杨主要利用地下水和深层土壤水，而幼苗由于类型和立地水土环境的不同，水分来 源也不同。干旱环境下，胡杨叶片水分传输效率增加，但同时也伴随着水力失调风险的增加；成年 胡杨通过下调木质部导水率减少水分蒸腾，而幼苗则通过提高导水能力以获取更多的水分。胡杨根系具有水力提升作用，提升的水量一般可为其蒸腾提供 10%~39%的水量。胡杨液流通量密度一 般在 0.005~0.040 L•cm-2•h-1 之间，且随着地下水埋深的增加而减小，胡杨林的年蒸散发量在 296.7~ 750.0 mm 之间。未来可加强胡杨根-茎-叶间水分传输互作机理的研究，进一步精确量化胡杨水分来源，将估算蒸散发的尺度扩展到胡杨林生态系统。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2020-03-24 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探索苦楝应对盐胁迫的响应机制和为苦楝在盐碱地区的推广应用提供理论参考。该研究以一年生苦楝（Melia azedarach）实生苗为材料，在盆栽条件下设置中性盐Na2SO4和碱性盐Na2CO3 3个盐浓度（200、400和600 mmol·L-1）处理40 d，研究苦楝的抗盐碱水平及在不同程度盐碱胁迫条件下的生长及光合生理变化。结果表明，随着盐浓度的提高，苦楝的苗高、地径和生物量的增长量均呈现下降趋势，且碱性盐胁迫条件下降程度更大，盐胁迫提高苦楝的根冠比。处理10 d时，苦楝幼苗的所有光合指标随中性盐和碱性盐浓度的提高呈相似的下降特征，碱性盐胁迫条件下的降低幅度显著大于中性盐胁迫，且随处理时间的增加，中性盐和碱性盐处理下苦楝幼苗的净光合速率和蒸腾速率显著降低。随着盐浓度的提高，苦楝的叶绿素含量呈现下降趋势，200 mmol·L-1盐胁迫对叶绿素含量影响较小，400和600 mmol·L-1盐碱胁迫均对叶绿素含量有显著影响。600 mmol·L-1碱性盐胁迫条件下，苦楝叶片相对电导率和饱和水分亏缺最高，显著高于其余处理。同等浓度下，碱性盐胁迫的苦楝叶片相对电导率和饱和水分亏缺显著高于中性盐胁迫处理。由此可见，苦楝具有一定的耐盐碱能力，碱性盐比中性盐对苦楝幼苗的影响更大。
分类： 地球科学 >> 大地测量学 提交时间： 2019-04-10
摘要： GNSS-R/IR是利用导航卫星反射信号对地观测的新方式，是国内外研究的热点技术。由于GNSS卫星群主要工作在穿透性比较强的L波段，因此适宜进行地表土壤水分监测。本文根据不同的遥感平台，详细叙述了地基、塔基、机载和星载GNSS-R技术土壤水分监测的发展现状，同时综述了辐射计联合GNSS-R技术进行土壤水分监测的发展状态以及GNSS-R地基和星载接收机的发展现状并探讨了GNSS-R/IR进行土壤水分反演的中的重点和难点内容。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2018-06-19 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 芦苇和虉草均具有较强的去污能力，常作为湿地植物配置于同一人工湿地进行污水处理。芦苇作为一种强化感植物对虉草具有较强的化感作用，在自然湿地和人工湿地中均会出现芦苇代替虉草的现象，且这一现象的发生与土壤含水量存在一定联系，此外，有研究表明芦苇腐解土对虉草的化感抑制效应与腐解土中总酚酸的量密切相关。因此，该文采用高效液相色谱法对不同水分环境下芦苇腐解土中酚酸类物质进行分离和鉴定，研究芦苇腐解土中主要酚酸类物质的水分响应特性，筛选出其中对水分响应较为明显的酚酸物质种类，通过湿地土壤水分调控，以达成虉草芦苇间的竞争平衡，从而维持人工湿地中两物种的长期稳定共存。结果显示:芦苇腐解土中可分离出没食子酸、香豆酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、水杨酸和苯甲酸等8 种酚酸类物质，其中，香豆酸、苯甲酸和阿魏酸等3种酚酸类物质含量较高。分离出的8种酚酸类物质的含量与腐解土的相对含水量均呈显著线性负相关关系，即随着腐解土相对含水量的上升，酚酸类物质的含量均呈现下降趋势，且各种酚酸类物质对水分的响应趋势均可用线性方程较好地拟合。其中,香豆酸、没食子酸和阿魏酸对芦苇腐解土的水分响应最为明显。因此，可将香豆酸、没食子酸和阿魏酸作为主要调控目标，通过调控湿地土壤中水分含量，削弱芦苇对虉草的化感抑制效应，从而维持虉草芦苇群落的稳定。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-05 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 水文模型参数的敏感性分析、优化和验证对提高模型率定效率和计算精度具有重要意义。为探讨Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型)各参数在垄沟集雨系统的敏感性, 同时确定参数优化和模型验证的最佳方案, 本文结合多因素敏感性分析法以及改进单纯形法(ISM)、粒子群优化算法(PSO)和混合粒子群优化算法(HPSO), 利用中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地2012－2013年垄沟集雨燕麦生长季降雨、径流和土壤水分等实测数据, 对垄沟集雨系统Laio模型的13个参数进行敏感性分析、优化和验证。结果表明, 平均降水量 和凋萎系数sw对土壤水分概率密度函数 最敏感, 且 对参数 的敏感性在低土壤含水率下更明显, 而对参数sw的敏感性在高土壤含水率下更明显; 3种算法(ISM、PSO和HPSO)的优化参数值均能对垄沟集雨系统土壤水分概率密度函数进行较好模拟, 其峰值(CPV)、峰值位置(PP)和95%置信区间(CI95%)实测值与模拟值的相对误差均小于10%, CM指数均大于0.5; 同时, HPSO算法优化参数的模拟效果和收敛速度均显著优于PSO算法和ISM算法, 且能较显著克服ISM算法和PSO算法存在的缺陷。故HPSO算法可作为垄沟集雨系统土壤水分动态随机模型参数优化的待选方案。该研究可为Laio模型的区域应用和模型调参提供科学指导依据。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2024-05-15 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 植被恢复是干热河谷生态恢复的有效途径，干热河谷生态修复的同时也引进了很多外来种。为比 较本地种和外来引进种对水分与微生物的响应差异，该文选取当地乡土种山合欢（Albizia kalkora）和外 来种银合欢（Leucaena leucocephala），采用气候箱模拟云南干热河谷地区条件，通过土壤水分控制和微 生物接种研究了水分和各自的土壤微生物对两种豆科植物生长发育的影响。结果表明：（1）相比于银合 欢，山合欢的种子发芽率、根生物量、根冠比和氮磷比较银合欢高58.82%、76.13%、90.59%和18.42% （P<0.05）；（2）干旱条件下山合欢的根生物量和氮浓度比湿润条件低33.67%和8.65%（P<0.05），银 合欢的株高、地上生物量、根生物量在干旱条件下较湿润条件低了39.32%、40.06%和39.61%（P<0.05）， 表明干旱抑制了植物生长和养分吸收；（3）山合欢在干旱条件下的根瘤数量多于湿润条件（P<0.05）， 而银合欢在湿润条件与干旱条件下的根瘤数量没有显著性差异；（4）除枯叶生物量比例，土壤微生物接 种、土壤微生物与水分的交互作用对山合欢和银合欢的生长并没有造成显著影响。以上研究表明山合欢 较银合欢可能更适宜干旱环境，为干热河谷植被恢复物种选择提供一定的理论依据，但土壤微生物对植 物生长的影响还值得进一步探索和研究。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为研究补水过程中新疆黏土的冻融特征，于室内开展单向冻融模型试验，分析非饱和黏土单向冻融过程中温度、冻胀量、融沉量的时空变化规律。结果表明：冻融量随温度的变化而变化；冻融初期，温度变化较快，冻胀/融沉量开始产生并逐渐增大；冻融后期，温度变化减慢并趋于稳定。两种条件下融化时长均短于冻结时长，初始含水率越大的土样，冻融历时、冻结/融化深度及冻胀/融沉量越大。研究结果表明：初始含水率的不同会导致水冰之间的相变差异及土体水热的变化，从而造成冻融过程中温度场和冻融量不同。此研究所得出的冻融温度场、冻结/融化锋面和冻胀/融沉量的变化规律，可为寒旱区水利工程的设计、修建及运营维护提供理论参考。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-07-15 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤水是植被生态系统存在的基础。运用统计学及相关性分析法，对黑河上游不同生态类型草地的浅层土壤水分及其影响因素进行分析，结果表明：在自然状态下黑河上游降水量决定了土壤水分含量的空间分布状况，但农业种植活动促进下渗，降低了30 cm土层土壤水分含量，使深层土壤含水量增加；对不同土层土壤水分的主要影响因子进行分析，降水对植物生长期表层0~20 cm土壤水分的波动变化产生强烈影响，而且20 cm土层由于降水被植物茎杆截留及根系密集分布，土壤含水量最大，而气温变化影响土壤温度且主要作用于非生长期和30 cm土层以下土壤水分，导致研究区植被生长期延长而冻结期缩短，改变区域水文生态环境。
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