根障对农田林网内土壤水分和小麦产量的影响

在农田林网内四侧林带附近分别采用不同类型的根障,阻断树木根系侵入农田,减少树木与作物间的水肥竞争。在林带与小麦竞争激烈的小麦灌浆期测定灌溉后10 d、15 d和20 d的农田表层20 cm的土壤体积含水量,并结合小麦的产量得到根障对农田防护林系统的影响。结果表明,根障对四侧林带附近土壤含水量的影响不同。灌溉后20 d内林网土壤体积含水量整体分布:林网南侧>林网东侧>林网西侧>林网北侧,根障区>无根障区。根障能够提高林带附近1.0 H内土壤体积含水量0.78%～2.33%,增加小麦产量1.05%～12.06%,使减产区由1.0 H减少到0.5 H范围内。根障仅能减小胁地影响,但不能完全消除竞争。结合土壤水分和小麦产量得出根障离林带越近效果越好。     

干旱区绿洲农田防护林增产效益研究——以民勤绿洲为例

通过对民勤绿洲巴丹吉林沙漠边缘25条农田防护林带的详细调查,研究农田防护林对林带生态环境要素影响和林下作物的生长状况。结果表明：1）农田防护林对林下作物叶面积有显著影响（P〈0.05）,主要集中在林下1倍树高范围内;2）农田防护林土壤含水量和土壤温度均有显著影响,随着与林带距离的增加,不同深度土壤含水量呈增加趋势（F=...     

黑河流域中游农田防护林小气候效应

为进一步揭示农田防护林对小气候的影响,将设置于黑河流域中游农田防护林网内、外两个地面气象站8年的同步观测数据进行了定量比较分析,结果表明:夏季林网内日均、日最高、日最低气温比林网外低,而冬季林网内日均、日最高气温比林网外高,林网内昼夜温差比林网外大,林网内蒸发量仅为林网外的77.3%,林网内年均相对湿度大于林网外8%,林网形成的独特小气候,对水资源短缺的黑河流域地区具有重要的生理、生态及水文学意义;同时发现,林网内冬季、早春的昼夜温差、日最低、极端最低气温低于林网外,此刻的低温对越冬植物在休眠期、早春可能易受低温冻害。     

黑河中游绿洲边缘三种景观类型土壤水分动态特征及影响因素

土壤水分对干旱区旱生植物的生长发育必不可少,决定了旱生植物群落的演替动态和方向。探究黑河中游绿洲边缘不同景观类型的土壤水分动态特征,制定切实有效、科学合理的防风固沙措施,对于阻止荒漠化进程显得尤为重要。本文以黑河中游绿洲边缘的防护林、荒漠-绿洲过渡带和荒漠三种景观类型为研究对象,采用HYDRUS-2D模型模拟、LSD分析法、Pearson相关性分析等方法,研究三种不同景观类型土壤水分动态特征及影响因素。结果表明：(1)土壤体积含水量的RMSE为0.002～0.006 cm³·cm^-3,MRE为4.22%～5.20%,R²为0.725～0.967,模拟结果与实测数据具有较高的吻合度,HYDRUS-2D模型可用于本研究区土壤水分动态的模拟研究。(2)防护林和荒漠-绿洲过渡带景观的土壤体积含水量随土层深度增加呈现出先增大后减小的变化趋势,荒漠景观则呈现出先减小后增大的变化趋势。(3)有效降水对土壤体积含水量动态变化起决定性作用,9.5 mm以上的降水量可以在短期内显著提高土壤水分含量和入渗深度,荒漠景观降水后的各时段土壤水分入...     

两种防护林蒸发效能和土壤蒸发的对比研究

本文采用小型蒸发皿对小美旱杨防护林和新疆杨防护林的蒸发效能进行了平行观测 ,并采用热平衡法对两种林网内的土壤蒸发进行平行研究 ,主要结论为 :小美旱杨防护林和新疆杨防护林均能有效地减少林网内土壤蒸发 ,但小美旱杨防护林的蒸腾耗水量高于新疆杨 ,使得小美旱杨林带对林网内的增湿降温作用较大 ,小美旱杨林带的蒸发效能高于同龄新疆杨。     

新疆精河县不同人工植被对小气候的影响

精河县是新疆准噶尔盆地生态环境变化的重点区域之一.文中选择当地的4种典型人工植被为研究对象,包括杨树林、杨树+沙枣林、葡萄田和棉花田.通过监测4种人工植被内的风速、气温、相对湿度以及土壤温度和体积含水量,评价它们对小气候的影响.结果表明:与荒漠相比,4种人工植被都能够有效降低风速,同时在一定程度上调节气温,增加相对湿度,降低土壤温度.葡萄田和棉花田改善了土壤水分条件,但是杨树林和杨树+沙枣林的土壤水分条件较差.建议当地今后加强对防护林的水分管理.     

河北省土壤水分分布及变化特征

利用河北省26个农业气象观测站1996~2007年土壤水分逐旬观测资料,分析了河北省土壤水分物理常数分布特征,土壤相对湿度的时空分布特征及其受降水量、蒸发量的影响。结果表明:土壤凋萎系数、田间持水量由西北高原地区向东南平原增加,土壤容重自西北高原地区向东南平原地区减小,随深度略有增大;土壤相对湿度由西北高原地区向东南平原地区增大,随土壤深度增加而增大;土壤相对湿度春末夏初最小,秋冬季最大;降水量多,蒸发量小的年份土壤相对湿度较大,降水量小,蒸发量大的年份土壤相对湿度较小。     

新疆和田吉亚乡新开垦地防护林小气候空间差异北大核心CSCD

2011年6月13日至8月3日通过对吉亚乡新开垦地防护林内外4种立地类型下的风速、温度、大气相对湿度（RH）、太阳辐射能和光合有效辐射（PAR）的日变化差异分析,比较了晴天和扬沙天气对4个下垫面不同气象要素的影响差异,运用野外观测、相关统计等方法,对其小气候要素空间差异进行了对比分析。结果表明：与流沙地相比,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内1 m高处的日平均风速减小了76.43%、95.85%和78.74%;在0.5 m高处,分别下降了78.07%、97.80%和93.82%。新疆杨、沙拐枣和柽柳防护林植被覆盖度分别为12%、80%和40%,说明植被的覆盖率越高,防风阻沙效益越好,越接近地表,风速越小。与流沙地相比较,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内的气温分别下降了0.93℃、1.31℃和0.82℃,RH分别增加了18.96%、23.34%和14.78%,说明夏季植被具有降温增湿作用。太阳辐射能和光合有效辐射的变化趋势大致相同,日平均太阳辐射能在流沙地表现为最大,日平均PAR值在沙拐枣林内表现为最大,在杨树林中的值都表现为最小。晴天和扬沙天气下的气温趋势大致相同。晴天上午大气相对湿度变化大,扬沙天气下从日出开始,大气相对湿度逐渐减小。在夏季,对防护林的树种、高度、植物的盖度、疏透度和防护林前后观测距离不同,均会引起新开垦地防护林小气候的空间差异。     

新疆和田吉亚乡新开垦地防护林小气候空间差异

2011年6月13日至8月3日通过对吉亚乡新开垦地防护林内外4种立地类型下的风速、温度、大气相对湿度(RH)、太阳辐射能和光合有效辐射(PAR)的日变化差异分析,比较了晴天和扬沙天气对4个下垫面不同气象要素的影响差异,运用野外观测、相关统计等方法,对其小气候要素空间差异进行了对比分析。结果表明:与流沙地相比,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内1 m高处的日平均风速减小了76.43%、95.85%和78.74%;在0.5 m高处,分别下降了78.07%、97.80%和93.82%。新疆杨、沙拐枣和柽柳防护林植被覆盖度分别为12%、80%和40%,说明植被的覆盖率越高,防风阻沙效益越好,越接近地表,风速越小。与流沙地相比较,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内的气温分别下降了0.93℃、1.31℃和0.82℃,RH分别增加了18.96%、23.34%和14.78%,说明夏季植被具有降温增湿作用。太阳辐射能和光合有效辐射的变化趋势大致相同,日平均太阳辐射能在流沙地表现为最大,日平均PAR值在沙拐枣林内表现为最大,在杨树林中的值都表现为最小。晴天和扬沙天气下的气温趋势大致相同。晴天上午大气相对湿度变化大,扬沙天气下从日出开始,大气相对湿度逐渐减小。在夏季,对防护林的树种、高度、植物的盖度、疏透度和防护林前后观测距离不同,均会引起新开垦地防护林小气候的空间差异。     

河套灌区不同配置农田防护林对田间土壤水分和养分储量的影响

农田防护林作为提高生态环境效益的有效农业管理方式，对改善土壤理化性质、改善生态环境，提高作物产量具有重要意义。在河套灌区选择三种典型农田防护林(4行林带、5行林带和8行林带)测量了2019—2021年生长季农田内距防护林0.3 H、0.7 H、1 H、2 H、3 H和4 H处0～100 cm的土壤性质和防护林与农田的植被属性，测算了土壤水分储量(SMS)和土壤养分储量[碳储量(SCS)、氮储量(SNS)和磷储量(SPS)]。结果表明：(1)不同防护林系统水平方向上的土壤容重和土壤黏粒含量差异显著，在垂直方向上土壤属性均有显著差异。(2)防护林具有较好的保水性和养分供应功能，其中4行林带的土壤水分储量和养分储量高于其他林带，分别为SMS 237.44 mm、SCS 544.93 g·m^-2、SNS 953.72 g·m^-2和SPS 859.04 g·m^-2。(3)4行林带的整体长势比较好，其平均树高为30.06 m，胸径为0.41 m，且4行防护林的作物产量最高，为15.75 t·hm^-2。(4)冗余...     

GSPAC water movement in extremely dry area

Under an extremely arid condition,a PVC greenhouse was built on the top of Mogao Grottoes in gobi area.The results of 235-day constant extraction of condensed water on the greenhouse film and soil water content showed that 2.1 g/(m2·d) groundwater moved up and exported into the soil,and a phreatic water evaporation existed in the extreme dry area where the groundwater is buried deeper than 200 m.After a prolonged export,the soil water content in the greenhouse was not lower but obviously higher than the original control ones.According to the monitored parameters including relative humidity and absolute humidity of soil,and temperature outside and inside the greenhouse,it was found that there is the available condition and mechanism for the upward movement of groundwater,and also it can be sure that the exported water was not from the soil and atmosphere outside the greenhouse.Phreatic water,an important source for soil water,interacts with atmosphere moisture via soil respiration.Soil salinity also has important effects on soil water movement and spatial-temporal heterogeneity.The extremely dry climate,terrestrial heat and change of upper soil temperature are the fundamental driving forces of water transportation and phreatic water evaporation in the Groundwater-Soil-Plant-Atmosphere Continuum(GSPAC) system.     

秸秆覆盖对盐渍化土壤水盐动态的影响

研究了不同秸秆覆盖量下盐渍化土壤蒸发量、不同生育期各土层的含水率及含盐量的动态变化规律.结果表明:秸秆覆盖后,盐渍化土壤蒸发量比对照低,随着秸秆覆盖量的增加,蒸发量逐渐减少,当秸秆覆盖量为0.75 kg/m2(C2)时,日蒸发量减少幅度平缓,趋于稳定.与对照相比,秸秆覆盖量为1.05 kg/m2(C1),0.75 kg...     

不同残膜量对土壤水分运移的影响及模拟

为解决绿洲区残膜污染,结合已有研究,根据农田残膜量与覆膜年限的关系,设计了9种残膜量处理(0、50、80、132、160、264、396、792、1 320 kg·hm~(-2)),利用室内土柱模拟试验,对不同处理的土壤水分湿润锋运移距离、运移速率、累积蒸发量、蒸发速率、土壤含水率进行监测分析并进行模型模拟,探究残膜量对土壤入渗和蒸发的影响以及模型模拟精度。结果表明:随着残膜量增加,湿润峰运移距离呈减小趋势,较CK减少2.76%～8.66%(P0.05),0～5 h内的平均运移速率较CK减少0.4%～19.5%(P0.05),总体呈幂函数降低趋势;随残膜量增加,累积蒸发量逐渐减小,较CK减少5.04%～38.92%(P0.05),蒸发速率呈降低趋势,而随着蒸发时间增长,蒸发速率也呈幂函数降低趋势;各残膜处理0～10 cm土层土壤平均含水率比10～20 cm土层降低1.51%～3.08%(P0.05),残膜破坏了土壤水分分布的均衡性。通过评价模型的结果显示,各处理拟合结果的决定系数R~2均大于0.988。随着残膜量的增加,RRMSE值出现差异,CRM值趋近0,CE值出现波动变化,模型拟合的结果呈现先变好后变差。     

干旱区土壤蒸发及水热耦合运移模式研究

干旱地区土壤蒸发模拟及水热耦合运移研究,对干旱地区水资源利用、陆面过程及气候模式研究具有重要意义.通过对土壤蒸发与内部水分传输机理的深入了解,推导出土壤水热传输与土壤蒸发模式.为了比较模式模拟结果,利用本模式对CoLM陆面过程模式进行改进,并采用黑河沙漠站观测资料,对模式改进前后土壤蒸发与土壤温度和湿度模拟结果进行了对比.结果表明:改进后模式能够更好地模拟土壤温度与土壤蒸发,干旱条件下应考虑水汽对土壤水分与温度传输的影响.     

季节性冻土区土体冻融过程及其对水热因子的响应

利用内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家野外观测研究站试验地的森林小气候观测塔,根据2015—2016年冻融期野外观测的气温、降水量、土壤温度和水分数据,对该区季节性冻土的冻融过程和特点进行分析,研究土壤冻结和解冻过程中各土壤层的垂直温度和水分的变化,以及对气温和降水量的响应。结果表明:①季节性冻土的土壤温度随着土层深度增加,土壤冻结和融化滞后天数也会增加,同时与气温的相关性也逐渐减小;②季节性冻土解冻的速度要快于冻结的速度;③在进入解冻期前,3月中旬到5月中旬,各层土壤温度始终保持在-1～1℃之间,不随气温波动;④降水量并不大的解冻期,土壤未冻水含量会迅速增加,说明冻融过程确实能够保存土壤水分,这将有利于植被应对春季干旱。     

覆膜开孔条件下盐渍土壤的潜水蒸发及水盐运移特性

为研究地下水浅埋区不同覆膜开孔率盐碱土的潜水蒸发和水盐运动情况,在室内进行了土柱蒸发模拟试验(地下水埋深50 cm)。结果表明,与不覆膜相比,覆膜可显著降低潜水蒸发强度、减少潜水累积蒸发量,同时也有效减少了盐分在土表的积累量。蒸发结束时,开孔率分别为3.24%、9.97%和20.27%的潜水累积蒸发量与裸土相比分别减少了79.87%、74.19%和77.93%,土层深度5 cm范围内土壤电导率分别降低了36.93%、34.41%和35.16%,即覆膜开孔率 的差异对盐分累积的影响小于对潜水蒸发的影响。三种处理中,9.97%开孔率的土表积盐量和潜水蒸发量均相对较大。随着蒸发历时的增加,不同处理土壤含水量剖面的变化相对较小,但潜水蒸发强度却有所降低,这与蒸发过程中盐壳形成后反过来又抑制了潜水蒸发有关。其次,覆膜阻滞不同盐离子表聚的效果不同,其中Cl^-表聚作用受开孔率影响较大,而Na⁺和SO₄^2-表聚作用受开孔率影响不大。     

金沙江干热河谷银合欢人工林对土壤养分的影响

通过干热河谷银合欢人工林对土壤改良效应5年的研究,结果表明:银合欢林具有很好的土壤改良效应,土壤有机质明显高于CK,在0～20 cm,20～40cm和40～60cm的土层中,比CK分别高52.61%,51.09%和43.52%,土壤有机质随着土壤深度的增加而减少.pH在0～20cm,20～40cm和40～60cm的土层...     

垄沟覆膜集雨系统膜垄保墒增温对马铃薯产量的影响

大田试验,观测半干旱黄土高原地区垄沟覆膜集雨系统中覆膜垄的增温保墒作用对马铃薯产量的影响.试验设4个处理,P30:30 cm宽垄覆膜,60 cm宽沟;P45:45 cm宽垄覆膜,60 cm宽沟;P60:60 cm宽垄覆膜,60cm宽沟;P0:裸地平作.结果表明,覆于垄上的地膜有提高垄下土壤温度和保持垄下土壤湿度的作用,集于沟中的部分降雨会渗透到垄下,形成降雨在沟中和垄下的分布.由于部分根系在膜垄下生长,从而使马铃薯受到地膜覆盖的增温保墒作用,生长迅速.P20、P45、P60的产量、水分利用效率显著高于裸地平作,而耗水量显著低于裸地平作.     

秸秆覆盖条件下滨海盐渍土蒸发对近地层微气候变化影响的模拟研究

为明确秸秆覆盖后微气候对盐渍土水盐运动的调控机理,通过室内土柱试验,模拟研究了盐渍土蒸发过程(0～17 717 min)中不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9 kg·m~(-2)和1.2 kg·m~(-2),分别以CK、A、B、C和D表示)对近地层微气象因素(地表土壤温度、空气温度、相对湿度)、湍流热通量、蒸发强度及水盐运动的影响。结果表明,秸秆覆盖可有效提高近地层土壤温度和近地层空气温度,A、B、C和D处理的地表土壤温度比CK分别增加了21.9%、27.4%、27.2%和33.5%,地表上方15 cm处空气温度比CK分别增加了1.02%、0.59%、0.95%和1.54%;无外热源补给条件下,A、B、C和D处理的湍流交换系数比CK分别低了73.3%、62.8%、29.9%和51.7%,湍流热通量分别增加了80.2%、70.6%、52.8%和69.6%,潜热通量分别低了84.9%、79.4%、57.6%和69.8%,差异显著;秸秆覆盖对土壤蒸发强度的抑制作用主要在蒸发前期(0～10 000 min),且A、B、C和D处理的蒸发强度比CK处理分别降低了12.4%、52.5%、26.7%和60.3%(p0.05),随着秸秆覆盖量的增加表层0～1 cm土层土壤电导率呈降低趋势,表明秸秆覆盖在一定程度上可以抑制土壤盐分向地表积聚。