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。     

烘干法和中子仪测定土壤贮水量的对比分析

通过互助1997～2002年中子仪和烘干法测定的土壤0～50cm贮水量变化规律的对比分析得出：在同一气候背景下地形地势相同的不同地段或同一地段的不同田间工作地段测定的土壤贮水量变化特征是一致的；两种方法测定的0～50cm贮水量经过相关性检测，建立回归关系式后可相互代替应用；0～50cm土壤贮水量变化特征，中子仪测定的为上年11月～下年2月（一般为土壤封冻期）贮水量保持在25～27mm间，变化较平稳．6～7月处于谷值阶段，为24mm。3～4月初和9月处于的峰值，为28mm；烘干法测定的土壤封冻期未测定，3～4月初处于最大峰值阶段．为33mm，7月处于谷值阶段，为21mm，9月达次峰值阶段，为25mm。     

兴海县天然草地土壤水分动态变化规律分析

利用兴海1999--2006年4—10月的土壤水分资料,分析0～50cm土壤贮水是的年、月和旬际变化规律及垂直分布特征。结果表明：兴海县天然草地土壤贮水量年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关关系显著;一年中逐月土壤水分变化曲线基本呈“M”型分布,可分为春季缓慢增墒期、春夏快速增墒期、盛夏快速失墒期、秋季快速增墒期和秋末快速失墒期;土壤贮水量在20～30cm层最大,就其垂直变化而言,0—20cm为多变层,20-50cm为缓变层;土壤水分垂直剖面的季节变化按变异系数大小可分为3个阶段,土壤贮水量变异系数雨季（6—9月）大于干季。     

春小麦地和大气观测场土壤贮水量对比分析

通过青海省互助县1997~2002年大气观测场和春小麦地测定的0~50 cm土壤贮水量变化规律的对比分析得出:同一气候背景下,地形地势相同的不同场地不同植被0~50 cm土壤贮水量变化特征基本一致。大气观测场11月至次年2月(一般为土壤封冻期)土壤贮水量保持在25~27 mm间,变化较平稳,6~7月处于谷值阶段,为24 mm,3月至4月初和9月处于峰值阶段,为28 mm,年变化似呈"M"形。春小麦地在土壤封冻期未测定,3月至4月初处于最大峰值阶段,为33 mm,7月处于谷值阶段,为21 mm,9月达次峰值阶段,为25 mm,年变化似呈"M"形。在同一气候背景下,大气观测场中子仪测定和春小麦地烘干法测定的0~50 cm贮水量经过相关性检验,建立回归关系式后可相互代替应用。     

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.     

陇东黄土高原土壤贮水量对小麦产量影响的研究

陇东黄土高原旱作区冬、春小麦生长期间土壤贮水量与产量之间存在着显著的相关性。其中拔节至孕穗期是需水关键期，每增加１０ｍｍ贮水量可使产量平均每亩增产１１～１２ｋｇ。土壤贮水量对小麦产量的影响随土层的加深而逐渐减弱，但随生育期后延，尤其在生殖生长阶段，深层土壤贮水量发挥了积极的“补偿作用”     

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。     

土壤水分条件对冬小麦生长发育及产量构成影响研究

通过2011-2013年中国气象局固城生态环境与农业气象试验站冬小麦种植试验,利用冬小麦不同生育期土壤湿度、根长密度、株高、绿叶面积和产量等资料,研究不同土壤水分条件对河北固城冬小麦生长发育和产量构成的影响。结果表明：2011-2012年固城站冬小麦0-50 cm土壤相对湿度>50%为冬小麦适宜土壤湿度。2012-2013年固城站冬小麦各生育期0-80 cm土壤相对湿度<55%时,尽管80-120 cm土壤相对湿度为55%-80%,但冬小麦根系和产量构成要素均较小。冬小麦各生育期0-80 cm土壤相对湿度为55%-70%时,冬小麦根系总量最多,则冬小麦生长发育最好,产量构成要素均较好,总产量最高。冬小麦各生育期0-120 cm土壤相对湿度<55%时,冬小麦根系总量最小,且根系集中分布的深度也较浅,总产量最小。冬小麦各生育期0-120 cm土壤相对湿度>80%时,冬小麦根系总量较多,但总体产量比0-80 cm土壤相对湿度为55%-70%时低。     

多时间尺度气象干旱指数在内蒙古典型草原的适应性研究

利用1981—2015年内蒙古典型草原牧草观测站土壤水分和气象观测资料,对比分析不同时间尺度气象干旱指数与各季节0～20、0～50、0～100 cm深度土壤相对湿度的相关性,探究多时间尺度气象干旱指数在典型草原干旱监测中的适用性,并基于多元回归分析构建各站点不同季节土壤相对湿度的预测模型。结果表明:春、夏、秋三季,内蒙古典型草原0～20 cm土壤相对湿度均主要受前2个月水分盈亏的影响,而0～50 cm和0～100 cm的土壤相对湿度不同季节受影响的时间尺度不同。其中,春季0～50 cm和0～100 cm的土壤墒情受年尺度降水影响最显著;夏季,0～50 cm土壤墒情与前2个月内大气水分平衡状况相关性最高,而0～100 cm土壤干旱则主要受前2～6个月尺度降水亏缺影响最明显;秋季,0～50 cm土壤相对湿度受前3～6个月尺度降水异常影响最显著,而0～100 cm土壤相对湿度则与前3个月尺度的降水和蒸散间的平衡状况关系最密切,且前6个月以上尺度的气象干旱也存在明显影响。CI、MCI和PDSI因考虑大气水分长期亏缺和近期亏缺的综合效应,与各季节不同深度土壤相对湿度的相关性总体高于其他气象干旱指数。基于前期气象干旱指数构建的土壤相对湿度预报模型能够较好地拟合典型草原土壤水分的变化,为当地牧草干旱监测和预警提供一定参考。     

农业气象自动站与人工站观测值对比分析

对莒县气象局2005年9月21日至2006年12月18日期间非灌溉自然状态下农业气象自动站与同地段人工平行对比观测的土壤相对湿度资料,采用对比差值、差值概率和二者相关系数等方法进行统计和分析.结果显示:0～5 cm和0～10 cm的自动站采集的数值不理想;10～20 cm、40～50 cm效果较好.结论认为:0～10 cm传感器参数需作调整;需更换传感器,其设计须考虑冻土的影响;90～100 cm深度的数据变化平稳,可以考虑不安装90～100、170～180 cm层次的传感器.     

气候变化对小油菜生长发育及产量的影响

以青海省门源县为例,分析小油菜生育期气候变化规律.观测资料表明,小油菜生育期气温升高,气候变暖,4～8月降水量以每10年1.64～20.70 mm的幅度下降,9月降水以每lO年20.16 mm的幅度增加;气候变暖使小油菜播种期提前,成熟期推迟,生育期延长,为提高气候资源利用率和单位面积产量提供了保证;增温对各发育阶段的影响差异明显,除出苗至现蕾间发育进程加快外,其余各发育期生长发育出现迟缓变化;气候产量主要受4、6月和年平均气温及6月降水的影响.     

增温对半干旱区春小麦田间水分特征的影响

采用红外线辐射器增温法,通过增温模拟试验研究了增温对半干旱区春小麦田间水分特征的影响。结果表明,随着温度增加,叶片水势不断降低,增温1.0℃和2.0℃的春小麦叶片水势比没有增温的春小麦叶片水势日平均分别降低了2.61%和4.45%。土壤水势随着土层深度的加深呈缓慢增加趋势。温度增加,不同土层深度的土壤水势均呈不断降低的趋势,温度增加越多,降幅越大;增温与土壤含水量之间存在着显著的负相关关系。增温能够明显降低春小麦田间土壤贮水量,增加农田总蒸散量。在高温情况下,湿润处理增加了土壤总贮水量,尤其是在拔节期以后。春小麦0~160 cm土壤贮水消耗量在100 cm以上随温度的增加呈逐渐增加的趋势,而在100 cm以下深层变化趋势不明显。增温2℃,湿润处理0~160 cm土壤贮水消耗量要高于正常供水和干旱处理。     

大兴安岭东部土壤水分对大豆产量的影响

应用积分回归原理，对大兴安岭东部地区大豆产量与该地区大豆生长期内的土壌相对湿度之间的关系逐旬进行定量分析，结果表明：大豆全生育期0?50cm 土层中以20?40cm土层的土壤相对湿庋与大豆气象产量的多元回归方程的回归效果较显著，且不同时段土壤相对湿度对产量的影响效应是不同的，5月上句至5月下旬、9月上旬至9月下旬土壤相对湿度对产量的影响均为正效应，相对湿度每增加1%,产量分别增加2.69～19.74kg?hm^－2和1.01?12.26kg?hm^－2,6月上旬?8月下旬土壤相对湿度对产量的影响为负效应，相对湿度每增加1%，产量减少0.57?8.08kg ? hm^－2.     

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 % .     

江西大岗山杉木人工林生态系统土壤呼吸研究

以江西大岗山杉木人工林为研究对象,采用LI-6400便携式光合测定系统及土壤呼吸叶室6400-09,在2005年4—10月和2006年4—10月,连续测定了2个生长季的土壤CO2释放速率,并对土壤呼吸规律进行了分析研究。结果表明,土壤呼吸的日动态和季节动态都呈单峰型;土壤呼吸速率与地表空气温度和0～10 cm土壤温度的指数回归关系良好,但单独用土壤含水率的变化解释土壤呼吸速率变异是不合适的。选择0～10 cm土壤温度和0～10 cm土壤含水率解释土壤呼吸速率的变异,双因子模型比单因子模型好。根据土壤呼吸速率与0～10 cm土壤温度的指数模型,结合试验地2006年1—12月的气象资料,计算出大岗山杉木人工林土壤呼吸年释放碳量为9.80 t.hm-2。     

黑土区土壤水分含量对大豆产量构成因素的影响

本研究旨在分析黑土区（黑龙江）土壤有效水分贮存量对大豆产量构成因素的影响,以期为大豆生产防灾减灾提供科学依据。利用1994—2017年黑龙江省大豆主产区的发育期、土壤水分、产量结构资料分析了大豆不同发育阶段土壤有效水分贮存量的时空分布规律、基于土壤相对湿度指数（R_sm）的干旱等级划分规律及有效水分贮存量对大豆不同发育阶段产量结构各因素的影响。结果表明：1994—2017年研究区各发育阶段平均有效水分贮存量在14—18 mm之间变化,共发生干旱82站次,其中轻旱77站次,中旱5站次,没有发生重旱和特旱,其中开花—结荚期、结荚—鼓粒期发生干旱频次较高,且1994—2017年研究区域发生干旱的频次是逐年降低的。大豆的气象产量、株结实粒数、株籽粒重与不同发育期的各层次的土壤有效水分贮存量相关性不大;百粒重与三叶至开花期的20—50 cm土层、结荚—鼓粒期的0—20 cm土壤有效水分贮存量相关性较大;茎秆重与播种至出苗期的30—50 cm土壤有效水分贮存量呈显著正相关;播种至开花期土壤中的有效水分贮存量尤其是深层土壤在一定范围内越多,株荚数越多;空秕荚率与播种至出苗期的0—20 cm和30—40 cm、出苗至三叶期的30—40 cm土壤有效水分贮存量相关性较大。     

2008年的湛江土壤湿度特征

对湛江地面气象观测站2008年0～50 cm土壤湿度、降水及蒸发皿蒸发资料进行了分析。结果表明,湛江土壤湿度的垂直分布形态为垂直均匀型;按土壤湿度随时间的变化规律,可将其划分为春季相对稳定期、夏季增墒期和秋季迅速下降期3个时段。对0～10 cm、10～30 cm与30～50 cm土层土壤湿度进行回归分析,表明土壤湿度与降水量、蒸发皿蒸发量存在线性关系,除春季30～50 cm土壤湿度的预报值明显偏低外,其余回归方程的预报结果均较好。同一土壤类型、不同时段,或同一时段、不同的土壤层次,拟合的方程不同,反映出土壤湿度时间和空间分布的复杂性。     

黄土高原土壤贮水量对小麦产量构成要素的影响

在黄土高原旱作区,小麦拔节至抽穗期土壤贮水量与穗粒数,灌浆至乳熟期土壤贮水量与穗粒重的关系最为密切。这两个时期受外界环境因素的影响最为敏感。播种前底墒对小麦产量的影响极为重要。     

江西省2001年1～3月天气气候影响评述

2001年1～3月天气气候条件利多弊少。1～2月上旬，全省以阴雨相间天气为主，气温较常年同期明显偏高，积温大部偏多，未出现明显的低温冻害天气；温度条件对油菜、冬小麦、绿肥等越冬作物及柑桔、李子等果树的越冬和蔬菜的生长有利；但降水偏多，光照明显不足，雨日长达18～23 d；田间10、20、50 cm土层土壤相对湿度基本处于饱和状态，对越冬作物的根系生长及形成壮苗不利，也不利于农田水利设施的修复。2月中旬全省气温偏高，光照充足，对油菜的开花授粉及冬小麦的拔节有利，至月末≥0 ℃的生育期积温达945～1 755 ℃，大部较常年偏多38～4…     

土壤水分对烤烟农艺性状、产量和叶绿素的影响

在烤烟的不同生育期分别进行灌水处理,并在灌水前后分别进行叶绿素和农艺性状的测定。结果表明,团棵期土壤含水量65%～75%,旺长期、现蕾期、成熟期55%～65%,最有利于烟叶生长;土壤含水量越高,越有利于株高的增长,但对根的生长不利;水分过多、过少都不利于产量的形成;团棵期土壤含水量65%～75%,旺长和现蕾期75%～85%,成熟期35%～45%时,最有利叶绿素含量的增加,可使烟叶叶绿素含量达到最高。研究还认为,5、6月正值江西汛期,降水量远远超过烤烟生产需要,对产量和品质的形成十分不利,其间要特别注意田间水分管理,及时排水排渍。