分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 在全球气候变暖背景下,青藏高原多年冻土发生着不同程度的退化,从而对区域气候、水文和生态过程产生了显著影响。文章在青藏高原多年冻土区长期观测资料的基础上,结合再分析资料,分析了近10年来多年冻土区气温和降水的变化特征,并对活动层厚度、地温和土壤含水量的变化趋势进行了研究。结果表明,近10年来青藏高原不同站点多年冻土发生了显著的变化,活动层厚度增加,地温升高以及活动层底部土壤含水量增加。从区域尺度来看,1980—2018年多年冻土区降水和土壤含水量呈现显著增加趋势。这些变化可能是导致青藏高原多年冻土区水文过程、湖泊面积变化和地表形变等的主要原因。结果有助于进一步认识多年冻土变化对区域环境的影响,可为冻土与水循环相互作用关系的机理研究提供思路,为寒区环境保护、工程设计和施工提供参考经验。
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: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用主被动微波卫星(SMAP)土壤含水量数据,从相同空间尺度上对比了全球在运行系统中3种常见遥感干旱指数[距平植被指数(AVI)、植被健康指数(VHI)、植被供水指数(VSWI)]在哈萨克斯坦农业干旱监测上的一致性。通过皮尔森相关系数(r)和肯德尔秩相关系数(τ),分别检验干旱指数与土壤含水量及其在干旱等级判断上的相关性,以评估遥感在哈萨克斯坦作物生长季中后期干旱监测中的适用性。结果表明:不同干旱指数在该地区一致性不高。基于植被状况的遥感干旱指数与土壤含水量相关性较低,而结合植被和地表温度的综合指数具有显著正相关。不同土层比较上,VSWI指数与作物根区(0~100 cm)土壤含水具有较强相关性(r>0.6),表明其对植物生长季中后期的土壤含水状况有较好的响应能力。
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: 风蚀坑是沙质草原常见的一种风蚀地貌,是草地沙化的一种重要表现形式,其对草原植被破坏性强。本 文选择呼伦贝尔草原处于活跃发展阶段的风蚀坑为研究对象,并以周边草地为对照,对风蚀坑内外不同位置、不同 深度的土壤含水量进行研究。结果表明:( 1)风蚀坑造成草原土壤水分的破口效应,导致其周边近20 m范围草 地土壤含水量显著降低,且在沙坑边缘0~3 m范围内形成了一条干燥带,其土壤含水量比对照低45.15%;( 2)沙 坑内土壤含水量较对照降低44.44%,但沙坑下风向积沙区土壤含水量与对照无显著差异;( 3)风蚀坑的沙坑及积 沙区不同深度的土壤含水量异质性较大,变异系数CV可达到50%以上,且随着土层深度的增加,土壤含水量呈现先 增大后减小的趋势;( 4)经过雨季,风蚀坑的积沙区有一定的储水作用,而沙坑及边缘区却呈现出严重的失水 效应,土壤处于极度干燥状态,为沙坑的风蚀扩张提供了条件。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 通过对巴丹吉林沙漠周边及腹地进行野外调查采样,归纳出该区植被的生活型和群落类型,分析其植被多样性、优势度及均匀度指数,进而探讨该地区植被群落特征对土壤水分的响应。结果表明:(1)本次调查共记录到20科52属56种植物,分属于乔木、小乔木、灌木、小灌木、半灌木、草质藤本、多年生草本、一年生草本8类生活型,群落多以灌木和多年生草本植物为主,且多为沙漠旱生或超旱生多年生植物;(2)巴丹吉林沙漠群落整体生物多样性指数偏低,沙漠腹地湖泊周围物种丰富度和多样性指数相对较高,边缘地区较低,且灌木层在群落中占优势且分布均匀,草本层植被种类多样;(3)巴丹吉林沙漠土壤含水量普遍较低,超过61%的区域土壤含水量不足5%;土壤含水量与Simpson优势度指数(C)为极显著负相关,与Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)、Alatato均匀度指数(Ea)均为极显著正相关,且Simpson优势度指数(C)、Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simp⁃son多样性指数(D)对土壤水分的响应关系中均为立方函数拟合效果最好。
分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤(5 cm、10 cm)持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h-1时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30 cm土层;强度5~6 mm·h-1的独立降雨只能入渗到表层土壤中(5 cm),强度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快(0~5 cm),深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程研究和制定合理的放牧政策提供参考。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 柠条(Caragana korshinskii)是我国西北荒漠和半荒漠地区沙地草场的豆科旱生灌木,也是该区水土保持 和防风固沙实践中广泛应用的主要灌木树种之一。本文在人工气候箱控制的6个恒温(5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、 25 ℃和30 ℃)条件下,设置不同梯度的土壤含水量处理(4%、8%、12%、16%、20%和30%),研究了柠条种子萌发对 温度和土壤含水量的响应。结果表明:(1)温度和土壤含水量及二者的交互作用对柠条种子萌发率、萌发速率、萌 发指数和活力指数均具有极显著影响。在10 ℃下萌发率最高达87.5%,在15 ℃、20 ℃和25 ℃下也较高,当温度增 至30 ℃时萌发率大幅降低;萌发速率、萌发指数和活力指数均在5 ℃下最小,且均随温度升高先增大后减小,在 25 ℃或15 ℃最大。(2)随着土壤含水量增加,萌发率、萌发指数和活力指数在不同温度下均呈先升高后降低的趋 势,在5 ℃下的30%土壤含水量处理最大,其他温度下均在20%或16%时最大;萌发速率在5 ℃下随土壤含水量增加 逐渐升高,在其他温度下随土壤含水量增加先升高后降低,其中10 ℃、15 ℃和20 ℃下的20%处理最大,而25 ℃和 30 ℃下的16%处理最大。夏秋季节较高的温度和土壤含水量对柠条种子萌发的抑制可能是保证部分种子进入土 壤种子库并降低幼苗死亡风险的保护性策略,而种子在早春的较低温度和土壤含水量条件下萌发可能是对这种抑 制作用的一种补偿。
分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 荒漠植物经过与极端环境博弈,发展出了独特的叶片功能性状,是其为适应长期干旱胁迫所采取的生态 对策之一。本研究在塔里木盆地北缘不同土壤水分条件下以多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,调查其种 群特征,测定分析其叶片结构和化学性状以及主要土壤理化性质。结果表明:( 1)土壤水分对柽柳叶片全氮、全磷、 C:P、C:N、平均叶厚和平均叶面积等性状具有显著影响。( 2)随着土壤含水量增加,柽柳叶片N:P呈现下降趋势,其 生长逐渐从受磷限制转变为受氮限制。( 3)柽柳叶片全磷含量与C:P、N:P之间呈极显著负相关( P<0.01)、 C:N与平 均叶面积呈显著正相关( P<0.05)。( 4)土壤含水量是影响柽柳叶片功能性状的重要因素,柽柳通过部分叶片性状 之间的协同变化以便更好地适应干旱环境。研究结果可为干旱荒漠地区生态保护和恢复过程中植物生态适应性 评价提供科学依据。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 采用空间代替时间法,对民勤青土湖地区不同年限退耕地(退耕1 a、2 a、4 a、8 a、13 a、20 a、30 a、40 a和CK)土壤水分变化与植被演替特征进行了调查与分析。结果表明:(1)随退耕年限增加,土壤含水量整体呈先减少后增加再逐渐趋于稳定。(2)随退耕年限增加,个体数、类群数和Margalef丰富度指数呈波动式下降的趋势;Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数总体趋势先增加后减小,再逐渐趋于稳定;Simpson优势度指数整体变化幅度较小,最终呈稳定的趋势。(3)随退耕年限增加,植物群落经历了地肤盐生草狗尾草骆驼蒿小叶碱蓬黑果枸杞红砂盐爪爪的演替过程。(4)Simpson优势度指数和0~20 cm土层土壤含水量呈极显著负相关,Shannon多样性指数和0~20 cm土层土壤含水量呈极显著正相关,但与20~40 cm土层土壤含水量之间相关性不显著;类群数(S)Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和土壤含水量之间相关性不显著。可见,干旱区植被自然演替取决于0~20cm土层土壤的含水量。
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: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 干旱半干旱沙丘区降水稀少,蒸发量大,水资源状况是其生态系统运行的关键因素。沙丘区土壤含水量及地下水是其水资源状况的关键衡量指标,本研究依据植被盖度梯度,在沙丘区选取典型沙丘(流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘)为研究对象,开展了不同植被盖度下和不同沙丘坡位的土壤水分含量和地下水埋深变化特征研究。结果表明:(1)沙丘植被盖度影响沙丘土壤含水量,随着植被盖度的增高,沙丘土壤水分含量逐渐降低,表现为土壤水分含量顺序为:流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘。沙丘不同坡位土壤水分含量存在差异,表现为:迎风坡底>背风坡底>迎风坡中>丘顶>背风坡中的趋势。沙丘土壤水分的时间变化特征主要受到降雨过程的控制,呈现出与降雨发生特征的一致性。(2)沙丘区地下水位季节性变化表现出非生长季明显回升,生长季逐渐下降的趋势,年度变化范围-0.21~0.18 m之间。植被盖度影响沙丘区地下水位的变化特征,变异系数由大到小为:固定沙丘>半固定沙丘>流动沙丘;受降雨影响,当短时间内累积降雨量或者单次降雨量超过30 mm时,沙丘区地下水位表现出对应的回升,回升幅度受到沙丘表面植被盖度和坡位的影响而呈现差异。(3)地下水可能对沙丘坡底位置深层土壤水分进行补给,但对沙丘坡中及以上区域土壤水分未见明显补给作用。
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: 研究选取内蒙古苏尼特右旗,通过分析2015年5月至2016年12月日降水数据和同期不同深度土壤(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm和40~50 cm)含水量日连续观测数据,探讨降水事件对荒漠草原土壤含水量的影响。结果表明:① 降水量对表层土壤(0~10 cm,10~20 cm)含水量影响最剧烈,且2层土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系,其余3层土壤含水量对降水事件响应不显著。② 0~10 cm、10~20 cm土壤层的最小有效降水量分别为6.4 mm和8.33 mm。③ 结合最小有效降水量进一步推导0~10 cm及10~20 cm土壤层的有效降水转化率发现,0~10 cm土壤最大有效降水转化率可达到95%,但是大部分都是在70%左右;10~20 cm最大有效降水转化率可达90%,但是大部分都是在50%左右。
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: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ18O)的组成进行测定,采用IsoSource模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物均主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140~200 cm),利用比例分别为73%~87%和43%~74%,吸水层位于140~160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0~80 cm),利用比例为49%~85%,吸水层位于60~80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0~60 cm),利用比例分别为80%~91%和24%~79%,盐生假木贼吸水层位于20~40 cm,刺旋花吸水层位于40~60 cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。
分类: 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 在宁夏六盘山外围半干旱区,土壤含水量是影响林木成活与生长的关键因子,需深入理解森林坡面不同坡位的土壤含水量对降雨量的响应差异。本文在宁夏六盘山叠叠沟小流域,选择一个华北落叶松人工林典型坡面,于2021年510月利用自动气象站和土壤水分仪连续监测降雨等气象条件和坡面土壤含水量变化,分析土壤含水量的坡位差异及对降雨量级的响应。观测期间总降水量为443.7 mm,虽然接近多年平均值,但夏季干旱严重。结果表明:(1)土壤含水量存在明显的生长季内变化,整体表现为先降低后升高的趋势,8月最低(0.112 m3m-3)。(2)土壤含水量存在明显的坡位差异,整体表现为:上坡([ 0.1910.044)m3m-3]>中坡([ 0.1580.045)m3m-3]>下坡([ 0.1460.034) m3m-3],表明土壤含水量的坡位变化因处于干旱年,主要受植被蒸散耗水量大小的影响,而受坡面汇流影响不大。(3)在同一降雨量级时,因受土壤孔隙度和持水能力、林下草本截持、优先流等的影响差异,中坡的土壤含水量对降雨量增加的响应最敏感,其次是上坡,下坡最不敏感。(4)在本研究区,降雨以
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-08 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 评估不同深度土壤的CO2通量是研究土壤碳动态的重要手段。目前有关皆伐火烧对森林土壤碳排放的影响研究仅局限于表层土壤,而对不同深度土壤碳排放影响鲜见报道。以米槠(Castanopsis carlesii)次生林(对照)及其皆伐火烧后林地为研究对象,利用非红外散射CO2探头测定土壤CO2浓度,并结合Fick第一扩散法则估算不同深度(0-80 cm)土壤CO2通量。结果表明:(1)皆伐火烧改变土壤向大气排放的表观CO2通量,在皆伐火烧后的2个月内土壤表观CO2通量显著高于对照68%;2个月后,土壤表观CO2通量低于对照37%。(2)皆伐火烧后,除10-20 cm的CO2通量提高外,其余各深度(0-10、20-40、40-60 cm和60-80 cm)的CO2通量均降低。同时,皆伐火烧改变不同土层对土壤呼吸的贡献率,降低0-10 cm土层的贡献率,提高10-20 cm土层的贡献率。(3)对照样地仅0-10 cm土壤CO2通量与温度呈显著指数相关,10-40 cm深度CO2通量则与土壤含水率呈显著线性相关。皆伐火烧后0-10 cm和10-20 cm处土壤的CO2通量均与温度呈指数相关。说明皆伐火烧改变了不同深度土壤CO2通量对于环境因子的响应。因此为准确评估和预测皆伐火烧对土壤与大气间碳交换的影响,应考虑皆伐火烧后不同时期土壤CO2通量的变化,以及不同深度土壤CO2通量对皆伐火烧的响应。
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: 2020-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 以库布齐沙漠东缘人工固沙区不同植被演替阶段(演替初期、中期、后期、成熟期)的沙地为研究对象,对2017、2018年生长季沙地迎风坡顶部、中部和底部0~180 cm土壤分层测定体积含水量,阐明荒漠土壤水分时空分异特征及其对环境因子的响应。结果表明:因降水量的差异导致研究区土壤含水量存在年际变化,2018年(8.8%)>2017年(4.8%);受降水事件和植物生长的影响,4种样地土壤含水量均具有生长季初期缓慢下降、生长旺盛期降水补给后快速增大、生长季末期稳定积累的阶段特征;不同植被演替阶段土壤含水量整体表现为演替初期(7.3%)>成熟期(7.2%)>后期(6.7%)>中期(5.9%);4种样地均为迎风坡中部土壤含水量最低,坡顶和坡底含水量在不同演替阶段各有高低;4种样地土壤含水量均呈现随土层加深含水量先降低后增大的动态趋势,表层0~20 cm土层含水量显著高于其他各层,深层土壤存在水分变化拐点,是含水量最低的干沙层,在不同演替阶段或降水量下干沙层出现的深度会发生变化。在生长季末期,通过一季的消耗与补给,研究区内土壤水分储量呈正向平衡,可以满足人工固沙植被正常生长和演替所需水量。
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: 2020-11-20 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 为确定古尔班通古特沙漠南缘地下水深埋区毛管上升水的最大上升高度,对划分固沙植物水分来源提供理论依据,于2016年3月~2018年11月,采用中子仪法对试验地0~10 m土层土壤含水量进行观测,分析沙丘不同坡位土壤含水量的季节变化情况,并利用最大分子持水量与土壤含水量曲线交会法确定试验地毛管水的最大上升高度。结果表明:沙丘不同坡位0~130 cm土层的土壤含水量受外界气象因素影响较大,随季节变化规律明显;130 cm土层以下至570~760 cm土层为土壤含水量较为稳定的干沙层;而570~760 cm以下土层的土壤含水量主要受地下水水位波动和毛管上升水的影响,其含水量变化上界可看作是毛管水的最大上升高度。试验地的最大分子持水量为0.026 1 cm3·cm-3,且沙丘不同坡位毛管水的最大上升高度分布在250~290 cm之间。
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: 土壤含水量是影响水文和气候变化的基本参数, 研究土壤含水量分布, 对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。本文以2015 年6 月21 日的Sentinel-1A(哨兵1 号)双极化合成孔径雷达影像为基础, 结合同时段辅助光学影像Landsat 8, 对北安—黑河高速沿线地区不同植被覆盖程度下复杂地表土壤含水量进行反演研究, 探讨不同极化组合方式在不同土地利用方式下的土壤水分含量反演结果。结果表明: VH 极化及VH 与辅助变量NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)组合反演精度分别为52.1%和53.6%, 整体效果并不理想。VV 极化(VV Polarization)图像和双极化VV/VH(VH Polarization)组合在裸露和低植被地区反演更具有优势, 其精度分别为75.4%和59.5%, 而在高植被覆盖度地区并不适用。VH 极化反演结果中耕地土壤含水量比实际值低9.37%, VV 极化在低植被区域土壤含水量比实际值低10.45%, 在灌木及耕地地区VV/VH 反演结果精度比单极化及其组合反演结果低, 最高精度模型的反演是VV 结合NDVI。VV 与辅助变量NDVI 结合能综合反映复杂地表环境下土壤含水量, 其精度达84%, 标准误差RMSE 为2.07,比VV 极化反演精度提高8.8%, RMSE 比VV 极化降低2.704。VV 与辅助变量NDVI 组合方式在中等植被覆盖地区土壤含水量反演更具有优势, 并能够更好地发挥哨兵1 号C 波段合成孔径雷达在土壤水分研究中的潜力与有效性。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 以科尔沁沙丘⁃草甸相间地区为研究区,运用 LI⁃ 6400 土壤呼吸配套系统对沙丘⁃草甸过渡带人工杨树林和固定沙丘小叶 锦鸡儿群落土壤呼吸及其相关因子进行观测,结果表明,(1)生长期和生长末期人工杨树林保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的日 变化表现为“多峰型”。 (2)人工杨树林和小叶锦鸡儿群落保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的季变化峰值均出现在 8 月份,人工 杨树林的土壤呼吸明显大于小叶锦鸡儿群落的土壤呼吸。 (3)人工杨树林土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤温度相关显著 (P<0.01),保留枯枝落叶土壤呼吸小于去除枯枝落叶。 (4)小叶锦鸡儿群落土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤含水量相关显 著(P<0.01),与人工杨树林不同,保留枯枝落叶土壤呼吸大于去除枯枝落叶。 (5)人工杨树林土壤呼吸与土壤温度显著呈指数 关系,小叶锦鸡儿群落土壤呼吸与土壤含水量显著呈幂函数关系,并运用归一化法,通过建立土壤呼吸 LnRs 与土壤温度 T、土壤 含水量 Lnθ 的双因子回归模型,得出土壤温度和土壤含水量分别对保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的贡献率。
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: 土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农 业高效用水, 近年来, 利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗, 已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例, 通过在土壤表面布置电极, 利用高密度电阻率成像法(ERT)对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量, 实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测, 解释不同条件下土壤含水量变化的原因, 建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明: 降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势, 反演得到的电阻率图像局部电阻值“高低高”的变化过程, 与一次降水过程前后“干湿干”的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系(R2=0.651 8, n=96)。在0~2.0 m深度范围内, 总体估计偏差较小, 为0.74%; 土壤含水率的估计精度较高, 为2.64%。0~0.5 m 土层(H1)含水量监测探头分布密集, 数据采集较为准确, 故H1 层估计精度略高于0.5~2.0 m 层(H2)。相比之前利用实测工具进行野外测量, ERT 测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像,同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-08 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 在河北省沧州市海兴县选取耕层土壤初始含水量有较大差异的两个地块, 于春季利用当地高矿化度咸水(10~15 g∙L1)进行灌溉和地膜覆盖, 以探究地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响。设不灌咸水不覆膜(对照, CK)、不灌咸水覆膜(PM)及3月29日和4月13日灌咸水不覆膜(SE、SL)、灌咸水后覆膜(SE+PM、SL+PM)6个处理探讨不同咸水灌溉和覆膜对土壤水盐动态的影响; 另在耕层土壤含水量≥20%(海兴县小山乡)和<20%(海兴县农场)两个地点分别设灌咸水后覆膜(SE+PM)和不灌咸水不覆膜(CK)处理, 探讨初始土壤含水量对咸水灌溉下土壤水盐动态的影响。灌水量均为180 mm, 灌溉咸水来自排水渠, 矿化度分别为12.12 g∙L1和11.53 g∙L1, 咸水入渗后, 播种油葵。结果表明: 春季咸水灌溉后覆膜能有效降低耕层土壤盐分, 并且该项措施实施的时间越早越好, 脱盐深度和脱盐率均较深和较高, 本研究中, 脱盐效果最优的为SE+PM处理, 该处理在油葵收获后0~5 cm脱盐率为58.93%, 土壤含盐量由1.15%降至0.51%。此外, 脱盐效果也受到土壤初始含水量的影响, 耕层土壤含水量<20%时, 春季咸水灌溉覆膜处理对土壤盐分的淋洗效果较好, 平均脱盐深度大于40 cm, 保证了油葵正常生长, 油葵出苗率和产量分别为73.9%和920 kg∙hm2, 至油葵收获时, 0~20 cm土层土壤含盐量由灌溉前的1.93%降低至0.32%, 脱盐率达84.07%; 而当耕层土壤含水量≥20%时, 脱盐速度慢、深度浅, 至油葵播种时, 土壤盐分依然较高, 导致油葵出苗率低, 最终绝收。本研究通过利用春季高矿化度咸水灌溉和地膜覆盖措施, 在春季干旱和土壤严重积盐条件下有效降低了耕层土壤盐分, 为作物播种出苗提供适宜的土壤水分条件和低盐环境。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》
摘要: 为确定田块尺度下探地雷达对不同深度及相邻反射层间土壤含水量的反演精度、有效反演深度、 最佳反演深度及最优反演模型,本研究采用1000 MHz中心频率探地雷达设备,分别在无降雨偏干旱土壤和 降雨后湿润土壤两种条件下,在选定农田区域基于共中心点法采集雷达波数据,提取有效地表波与反射波 数据,通过双曲线拟合法分别获取不同深度反射层雷达波的传播速度,计算得出土壤的相对介电常数,最 后根据土壤体积含水量和介电常数之间的经验模型计算获得不同深度的土壤体积含水量。通过Topp、Roth、 Herkelrath和Ferre四种经验模型分别进行土壤体积含水量反演测定,同时以利用烘干法获取的代表性测定 土壤含水量实测值为指标进行精度验证。田间试验结果表明,1000 MHz探地雷达的有效反演深度范围为 0~50 cm; 土壤偏干旱和偏湿润条件的最佳反演深度分别为50 cm和40 cm; Roth模型相关性最好,决定系 数R2最高为0.750,且Roth模型反演土壤含水量值最稳定,在土壤偏干旱和偏湿润条件下均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE) 平均值分别为0.0401 m3/m3和0.0335 m3/m3; 相对误差(Relative Error,RE) 最低 为3.0%。探地雷达具备对定量深度田间土壤含水量快速、精准监测的能力,但其反演模型需根据不同土壤 类型等条件进行相应参数校正。