冬小麦土壤深松保墒增产效应试验研究

采用土壤深松 45cm、30 cm处理打破犁底层 ,1 996～ 1 998年连续进行 2个年度的冬小麦保墒、增产效应田间试验 .试验结果表明 :土壤深松处理后可减少冬小麦全生育期 0～ 1 0 0 cm的作物耗水量 ,促进根系对 1 0 0～ 2 0 0 cm土层土壤水分的利用 ,提高冬小麦的产量耗水比 .土壤深松处理能明显增加 0～ 30 cm土层的土壤湿度和含水量 ,降低 0～ 50 cm土层的土壤容重 .有利于冬小麦根系、茎、叶的生长发育和总生物量的累积 .土壤深松 45cm处理 2年平均冬小麦增产 7.0 % ,土壤深松 30 cm处理第一年增产 7.7% .冬小麦土壤深松保墒增产效应的适宜深松深度为 30 cm.     

阴山丘陵区土壤深松增墒水分动态研究

根据 1 997～ 1 998年观测资料 ,从热量平衡角度出发 ,论述了土壤深松保墒增墒的物理基础 ,初步探讨了深松条件下田间土壤有效水动态变化规律和保墒作用 .深松改变了近地层水热状况 ,导致土壤水分蒸发减少、土壤孔隙度增大 ,可接纳的天然降水增加 ,30～ 50 cm土层含水量比对照提高 2 0 %以上 ,产量平均提高 2 0 %～ 30 % .     

2006-2008年贵南县春、秋季土壤水分变化分析

利用贵南县2006-2008年生态监测土壤水分资料,分析了该地区春、秋0-30cm土壤重量含水率的变化特征。结果显示:土壤水分年际变化明显,春季过马营、森多乡、塔秀乡三地土壤水分含量最高年份出现在2008年,最低年份过马营、森多乡出现在2007年,而塔秀乡则出现在2008年,最高年较最低年土壤含水量多分别为39.5%、48.1%、56.3%。秋季过马营、森多乡、塔秀乡三地最高年份较最低年份土壤含水量分别偏多21.2%、34.4%、37.3%。春季贵南过马营、森多乡、塔秀乡0-30cm各层土壤含水量以塔秀最大,森多乡次之,过马营最小,土层由浅至深土壤含水量逐渐增大,最深处为含水量最大值;而秋季土壤含水量则呈现出两头低,中间高的变化特点。贵南县春、秋0-30cm土壤含水量呈现为自西向东下降趋势。各地春、秋季0-30cm土壤重量含水率大小顺序依次是:塔秀-森多-过马营。     

土壤有效水分与气象条件的关系

在自然条件下,土壤水分主要受环境条件制约。为探索作物耕作层(0—30cm土层)内土壤有效水分含量的变化与气象条件的关系,对土壤有效含水量与气温、降水量、日照以及空气湿度等的关系进行初步分析。 1.土壤有效含水量与气温及降水的关系 自然条件下降水是土壤水分的最主要的来源,     

DZN3型土壤水分自动站测墒质量分析

对2011年3-7月28次DZN3型土壤水分自动站与人工土壤相对湿度观测资料进行质量对比分析,结果显示:自动站观测数据与人工观测数据相比普遍偏小,30 cm土层数据偏差最小,20、40、50 cm土层次之,10、60、80、100 cm土层偏差较大;10、20、80、100 cm 4个土层自动站相对湿度演变趋势与人工测值较为接近,相关性较好;自动站土壤水分传感器对土壤水分变化敏感程度较低,其相同土层土壤相对湿度波动振幅小.分析结果可为评估DZN3型土壤水分自动站的监测能力及监测数据订正与应用服务提供客观依据.     

乌审旗半荒漠区土壤水分变化对牧草生长发育的影响——以赖草为例

基于乌审召牧业气象试验站29a(1981—2009年)连续观测资料,分析了该地区土壤水分、主要牧草的发育期、产量的变化趋势,同时对土壤水分变化与牧草生长发育的影响进行相关分析。结果表明,对于10~50cm土层而言,其年平均土壤重量含水率均呈下降趋势,而且随着土层深度的增加下降趋势越来越明显(P0.05);赖草的返青期、黄枯期均呈推后趋势,开花期为提前趋势,生育期呈明显的延长趋势(P0.01)。赖草干鲜重均呈明显的下降趋势(P0.01)。土壤含水量与半荒漠牧草生育期、干鲜重的相关性不是很明显。     

基于Radarsat-2 SAR数据反演定西裸露地表土壤水分

利用Radarsat-2 SAR数据和定西地区野外土钻法及WET仪器观测的土壤水分数据,分析了同极化后向散射系数与不同土层深度土壤水分之间的关系,采用交叉极化(VV/VH)组合模型反演土壤水分并进行对比验证。结果表明:水平、垂直同极化后向散射系数均与10~20 cm土壤含水量相关性最好,相关系数R均为0.74;受地表粗糙度和土壤质地等影响,同极化后向散射系数与0~10 cm土壤水分相关性均较低。交叉极化组合模型的反演值与10~20 cm实测土壤水分相关性较高,R值达0.75,而与0~10 cm和20~30 cm实测值的相关性较低(R值分别为0.47和0.52),但均通过α=0.05的显著性检验;WET仪器实测0~6 cm土壤水分经校正后与反演值的相关系数为0.46(通过α=0.01的显著性检验),校正后的结果有效提高了WET仪器测量精度。交叉极化组合模型可用于裸露地表土壤水分的反演,更适用于提取10~20 cm土壤含水量信息。     

自动土壤水分观测数据异常值阈值研究

根据从国家气象信息中心实时资料数据库读取的自动土壤水分监测资料,计算出各个测站相应的土壤容重、田间持水量、凋萎湿度数据。在具体的业务实践中,参照土壤最大吸湿量数值,将6%作为土壤相对湿度的低值异常阈值;参照土壤饱和含水量数值,将190%作为土壤相对湿度的高值异常阈值;参照土壤水分日变化特点,初步将24 h变化幅度0.1%作为10和20 cm土层土壤相对湿度监测异常的变化阈值。具体分析代表站实测土壤相对湿度随时间的变化幅度,认为在土壤水分上升过程中的小时之间变化幅度应小于土壤饱和含水量（%）与前一监测数据的差值;土壤相对湿度>100%时的下降幅度应小于土壤饱和含水量（%）减去95%;土壤相对湿度≤100%时的下降幅度应小于5%。     

高寒草原不同量级降水对干旱解除的影响

基于2017年3月1日至10月31日逐日每10 min降水量和土壤体积含水率试验数据,分析不同降水量级不同处理对土壤体积含水率的影响,结果表明:(1)小雨仅能提高0～10 cm土壤墒情,且在遮挡率超过30%时,效果明显减弱,同时地表植被覆盖能在一定程度上提高降水利用率。(2)在土壤底墒较差条件下,中雨能改善对照区、遮挡率20%和30%处理下0～10 cm土壤体积含水率;在土壤底墒较好条件下,中雨能有效补充对照区、遮挡率20%、30%和40%处理下0～30 cm土壤水分。(3)大雨条件下,在对照区、遮挡率20%、30%、40%和60%处理下,0～20 cm土壤体积含水率均有明显增加,在20～30 cm土壤层对照区、遮挡率20%、30%、40%处理下增加亦比较明显,大雨能完全解除0～30 cm土壤干旱。(4)短时强降水对土壤水分的补偿十分有限。暴雨对提高0～20 cm土壤体积含水率非常明显,但对提高20～30 cm土壤水分含量不及大雨效果明显。(5)在对照区,0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层有效降水量阈值分别为2. 5、7. 0和10. 0 mm。(6)特旱、重旱、中旱和轻旱条件下,0～10 cm土层干旱解除所需的最小降水量分别为21. 5、11. 7、5. 0、1. 4 mm,10～20 cm土层所需的最小降水量分别为32. 9、18. 6、8. 6、2. 7 mm。     

不同海拔麦田土壤水分变化特征 及其对水分利用效率的影响

2017—2018年在晋南4个不同海拔高度的麦田,开展了土壤水分变化特征及对水分利用效率的研究。结果表明:不同海拔麦田不同土层的成熟期土壤贮水量均低于播种期土壤贮水量,在0～100、100～200、0～200 cm土层深度不同海拔麦田成熟期土壤贮水量占播种期土壤贮水量的比例分别为47. 28%～45. 46%、42. 49%～77. 50%、45. 06%～60. 96%,其中0～200、100～200 cm深度所占比例均随海拔高度的上升而上升;播种期至成熟期0～100、100～200 cm土壤耗水量占该阶段0～200 cm土壤耗水量的比例分别为51. 53%～72. 12%、27. 88%～48. 47%,其中0～100 cm深度所占比例随海拔高度上升而上升,而100～200 cm则表现为随海拔高度上升而下降;播种期至成熟期0～100、100～200、0～200 cm土层耗水量占播种期同一土层贮水量的比例分别为52. 72%～54. 54%、22. 50%～57. 51%、39. 04%～54. 94%,其中100～200、0～200 cm随海拔高度的上升而下降,最高海拔(1008 m)麦田0～100、100～200 cm土层及其他3个海拔麦田不同土层深度在不同生育阶段土壤耗水量与其初始土壤贮水量均呈正相关;不同海拔麦田的全生育期平均气温与其全生育期不同土层的土壤耗水量均呈现正相关;水分利用效率基本随海拔高度的升高在提高。     

人工与自动土壤水分平行观测资料对比分析

采用对比差值、差值概率和相关分析等方法对南城2005年9月8日至2007年1月28日期间HYA-SF型土壤水分自动监测站与人工平行对比观测的土壤湿度资料进行统计和一致性分析。结果表明,人工与自动观测资料的一致性在40 cm、50 cm土层表现最好,在5 cm、10 cm土层表现相对最差;总体上自动观测值高于人工观测值,二者数据差异在少雨或干旱季节常小于多雨季节;对比观测时段内人工与自动观测数据序列的相关性在各层均表现为显著,多项式回归趋势基本能反应土壤含水量的变化趋势。分析结果可为评估HYA-SF型土壤水分自动站的监测能力提供客观依据。     

云南土壤水分自动站观测值的业务化检验及其标准

按照土壤水分自动站业务化检验标准对云南2010年建立的20个土壤水分自动站观测值进行了业务化检验,其中17个站点通过业务化检验。为评估业务检验合格站点的数据质量,对检验时段人工对比观测数据进行分析,由于检验时段多分布在雨季,大部分土壤层观测数据的样本标准差较小,导致检验后干季时的土壤自动站与人工观测结果误差较大。将各站点的土壤体积含水量绝对误差转换成土壤相对湿度误差后,土壤相对湿度误差值大于等于10%的土层占有效检验总数的24.4%;误差值小于6%的只占总数的41.2%。分析认为当前土壤水分自动站业务化检验的评判标准值得商榷和论证。     

江西省土壤体积含水量对降水的响应特征

利用2017—2020年江西省36站壤土质地土壤水分观测站土壤体积含水量资料和降水资料,研究了江西省土壤体积含水量对降水过程的响应特征.结果表明:1)土壤体积含水量对不同类型降水过程的响应差异大,对于小于10 mm的降水过程几乎无响应,对10—25 mm的降水过程响应深度为0—10 cm,对25—50 mm的降水过程响应深度为0—20 cm,对大于50 mm的降水过程响应深度为0—60 cm.2)土壤体积含水量对降水的响应分为快速增长和平稳减弱两个阶段,在快速增长阶段土壤体积含水量先快速增长到最大值,然后缓慢下降,且增长阶段的持续时间小于减弱阶段的持续时间,增长过程和减弱过程不对称.3)响应过程的持续时间主要集中在1—9 h,其中3—6 h占比高达49％.     

陕北丘陵区陡坡柠条林地与荒坡的土壤水分变化研究

通过定点土壤水分测定与对比分析,研究陕北丘陵区陡坡柠条林地与荒坡土壤水分亏缺状况、年际内动态变化规律、干燥化特征及其自然降水的补偿能力。结果表明：柠条林地0～10m土层贮水量仅相当于田间持水量的26．2％～41．2％。荒坡地0～10m土层贮水量相当于田间持水量的39．8％～41．2％。土壤贮水量的分布是阳坡〈半阳坡〈阴坡,上坡位〈下坡位。年际间土壤水分的变异程度随土壤深度的增加而减弱,土壤贮水量的变化主要发生在2m以上土层内。土壤贮水量具有明显的季节变化特征,但滞后于降雨量变化。生长季内,柠条地与荒坡土壤平均贮水量差异显著（P〈0．05）,土壤越深,其含水量变化越小。两种利用方式的土壤剖面都产生不同程度的干化层。柠条林地深层土壤干燥化强度明显大于荒坡地。丰水年柠条林雨水补偿的深度仅为1．0m,荒坡也仅为1．2m。柠条林丰水年的雨水补偿的深度比干旱年可增加60cm以上,5m土层贮水增量增加3倍以上。     

陕西省2016年自动土壤水分数据质量分析

采用数据缺测检查、范围(极值)检查、数据时变检查、物理常数检查和僵尸数据检查等方法,对陕西2016年53套固定地段土壤水分观测10～30 cm土层的体积含水量数据进行质量控制和原因分析。结果表明:各站缺测率均小于0.5%,最大为0.33%,最小为0.03%;1 h缺测时长最多,占比为64.4%;通信问题是短时缺测主要原因。范围检查检出数据为0的异常记录131 h,主要由该层传感器故障或因连接线松动、脱落造成,没有检出小于0或大于55%的记录。时变检查10、20、30 cm土层分别检出异常记录41、22、26 h,其中,10 cm土层检出率最高;突变主要是由于传感器防护管周围土壤发生龟裂或下陷。物理常数检查有17站发生一层或多层数据异常,其中, 53735等站三个土层全部出现异常,而且异常记录较多,异常站点随土层加深而减少。僵尸检查没有发现异常。物理常数检查异常表明这些地方的土壤结构和生态功能可能正在发生变化,需要进一步加强监测。     

甘肃河东雨养农业区土壤水分变化规律的研究

利用甘肃雨养农业区11个站点的土壤湿度资料及其相关的气象资料分析了该区域土壤水分时空变化规律、降雨量的补给和作物土壤水分状况.该区域土壤含水量自东南向西北减小, 变异系数增大.土壤水分不足区水分变化主要集中在90 cm以上, 而土壤水分严重不足区、作物生育关键期土壤水分不足区和土壤水分充足区水分变化深度可达180 cm左右.雨季降雨量对土壤水分补给率的地域变化范围为15.3%~41.7%; 补给率除受降雨量的影响外, 土壤类型也是一个重要的制约因子.除成县、临夏和西峰外, 其余各站在小麦生育期水分亏缺量均超过100 mm, 占需水量的30%~50%.     

欧空局主被动微波土壤水分融合产品 在甘肃省干旱监测中的应用

选取甘肃省为研究区域,利用自动土壤水分观测站(ASMS) 0～10 cm土壤体积含水量数据对ESA CCI_SM(European Space Agency climate change initiative soil moisture)产品进行质量评估,并基于此产品分析长时间序列土壤体积含水量的时空变化特征,在此基础上,进一步构建土壤水分状态指数(soil moisture condition index,SMCI)应用于干旱监测。结果表明:(1) ESA CCI_SM在陇东地区与自动站土壤水分观测值的相关性最好(R=0. 71),其次是陇中、陇南和甘岷地区,共有92%的站点的R通过0. 01显著性检验。(2) ESA CCI_SM产品较好地呈现了西北部土壤湿度较干燥、东南部较湿润的空间分布特征。土壤体积含水量具有明显季节变化,秋季较高,其次是夏季,冬春季较低。(3)基于ESA CCI_SM产品构建的SMCI较好地监测出2002年7—10月伏秋连旱和2009年4—6月春夏连旱的发生发展过程,该数据产品在陇东和陇中雨养农业区的干旱监测应用较好。     

淮河流域南部丘陵森林地区土壤-植被-大气相互作用:长期野外试验观测的初步分析（英文）

本文简要介绍了包括三部分观测的安徽淮南长期野外试验观测站,特别是土壤-植被-大气的集中观测,对小塔运行前三个月(2018年6月至8月)的数据,并结合同一时段大塔获得的数据,进行了初步分析.结果表明这些资料有合理的变化特征,日变化和夏季值特征显著,各月份间气象变化有明显差异.土壤水分和温度受降雨影响,在不同的下垫面条件下表现出不同的变化.土壤CO_2日平均浓度在2 cm和10 cm处分别为1726和4481 ppm.2018年夏季土壤CO_2浓度随土壤体积含水量的变化而变化,但与土壤温度呈弱相关.     

基于MODIS数据的一种土壤水分遥感监测方法研究

根据MODIS数据特点及水的光谱吸收特性,研究了MODIS第6、7、31波段数据与表层土壤水分含量之间的关系,并基于分析结果,选择6波段反射率和31波段亮温,建立了吉林省中西部10cm土壤含水量的双变量反演模型。经检验,模型可以应用于大范围的表层土壤水分监测,使用条件为裸土或植被覆盖较低土地。所建模型仅需一次白天过境的MODIS卫星晴空资料,即可完成对土壤表层水分含量的监测,弥补了土壤热惯量方法对遥感资料要求相对苛刻的缺陷。     

周陵塬区土壤水分动态变化研究

一、试验区资料我们在咸阳塬区周陵进行了为期三年土壤水分定时定点观测,其测量深度为1米。试验区为大陆性季风气候,属暖温带半湿润气候带,自然降水年际变化大,年降水量平均为519.2 mm,最高年份达762.9 mm,最低年份仅有255.8 mm,季节分配不均,降水多集中在8、9、10三个月,占年降水量的60％。冬春干旱,相对湿度低,土壤水分易于蒸发损失。年蒸发量平均1524.3mm。土壤为黄(土娄)土,土层较为疏松多孔,1米深土层凋萎湿度平均为9.3％,田间持水量在19.5％-24.5％之间,容重1.27-1.58g/Cm～3,平均为1.45g/Cm～3。1米深土层无效储水量为135 mm,最大有效储水量为175mm,最大储水量310 mm。