腾格里沙漠西南缘固定沙丘水分动态与水分势能变化特征研究

１９９３～１９９４年在腾格里沙漠西南缘邓马营湖北部一固定沙丘上设置观测点，采用中子仪、负压计逐日定时分层测定沙丘０～１７５ｃｍ深度含水量和水分势能．对实测资料加以分析表明：（１）沙丘水分深度分布剖面可划分为４层；表面干沙层、水分强烈变化层、低含水量缓变层、高含水量变化层；（２）依据水分势能变化特征，势能剖面可分为变化活跃区、频变区、突变区和缓变区．同时，结合沙丘水分时间变化特征，得出结论：水分势能与水分动态存在较好的对应性．从而表明由势能观点研究沙丘水分动态的可行性和正确性，为沙丘水分运移机理及运移方程的研究提供了一定的科学依据．     

人工沙兵水分运移机理的研究

采用中子仪，负压计和测量器同步监测沙丘水分、势能和温度场的变化。利用“零通量面”方法首次研究沙丘水分运移特征，并同时引用温度场的热渗透传导、热扩散的不可逆耗散理论解释沙丘水分运移机理。对利用沙丘水分、改造沙膜、治理灾害环境具有实际意义。     

巴丹吉林沙漠高大沙山短穗柽柳分布区水分特征及其水文指示意义

巴丹吉林沙漠湖泊群及其补给来源是热点研究问题。沙山是联系大气降水和湖泊水的纽带，研究其水文特征可加深认识区域湖泊水循环，而植物分布对沙山水文特征具有重要的指示意义。本文以短穗柽柳（Tamarix laxa）所在的高大沙山背风坡土壤为研究对象，采用烘干法测定了短穗柽柳分布区土壤含水量，分析了其时空变化特征，探讨其对高大沙山水文特征的指示意义。结果显示：短穗柽柳分布区土壤剖面按其水分特征可划分为水分速变层（0～60 cm）、水分活跃层（60～120 cm）及水分相对稳定层（120～200 cm），含水量随深度增加呈减小趋势，速变层平均含水量为1.69%，显著高于其他2层；95.83%短穗柽柳分布区含水量处于0.50%～3.00%，且观测最大值为4.88%，均小于沙山田间持水量（5.00%），说明短穗柽柳分布区难以存在重力水，指示高大沙山背风坡降水难以形成重力水快速下渗补给湖泊水；短穗柽柳的“乔木化”生长特征及其特殊的分布位置，不仅有利于其根叶繁殖，还有利于对水分的储存和保持，维持着短穗柽柳的生存和发展。     

人工沙丘水分运移机理的研究

采用中子仪、负压计和测温器同步监测沙丘水分、势能和温度场的变化．利用“零通量面”方法（ＺＦＰ）首次研究沙丘水分运移特征，并同时引用温度场的热渗透传导、热扩散的不可逆耗散理论解释沙丘水分运移机理．对利用沙丘水分、改造沙漠、治理灾害环境具有实际意义     

半干旱区小城镇周边沙丘水分的时空变化——以乌审旗达布察克镇为例

水分是影响干旱区沙丘植被分布、生长和生存的关键因素.以内蒙古自治区乌审旗达布察克镇周边8km范围为研究区域,对不同类型沙丘的土壤水分进行连续观测,研究城镇周边沙丘土壤水分时空动态变化规律.结果表明:研究区沙丘土壤含水量时间变化分为春季积累期、水分消耗期、秋季积累期、稳定期4个阶段.在空间分布上,不同沙丘土壤含水量大小表现为:流动沙丘半固定沙丘固定沙丘(纯蒿)固定沙丘(柳蒿混生);沙丘土壤水分垂直变化可分为土壤水分速变层、土壤水分活跃层和土壤水分相对稳定层3个层次;从沙丘地形部位看,丘间低地地下水位高,而背风坡土壤含水量接近植物凋萎系数.     

黄土高原半干旱区春小麦冠层光谱对不同程度水分胁迫的响应

于2011年在定西地区开展了观测试验,主要测定了不同水分控制条件下春小麦冠层高光谱反射特征,同步测定了各项生理参数响应.在分析不同水分胁迫下春小麦冠层光谱特征基础上,研究了该地区春小麦冠层光谱对不同水分胁迫的响应特征.结果表明:在水分胁迫下春小麦冠层光谱在可见光区(VIS)和近红外区(NIR)均呈现明显的趋势性变化,随水分减少,VIS光区与短波红外光区(SWIR)反射率都呈增加趋势,而NIR光区反射率呈下降趋势;小麦水分指标冠层等效水厚度(EWTcanopy)比叶片相对含水量(F MC)能够更敏感地体现水分胁迫变化;光谱指数对不同水分胁迫的响应分析表明,WI指数的监测效果较差;反演半干旱区冠层尺度作物水分,红边植被指数与EWTcanopy相关性最高,PRI指数可反映作物水分胁迫后的光合效率变化,间接反映水分状况,但不适合监测重旱;OSAV I对土壤调节系数的修订比SAVI提高了相关性;短波红外波段对水分胁迫的变化响应比较稳定,进一步结合红边波段构建新的水分指数有望提高研究区冠层水分的监测精度.     

冻结过程路基土体水分迁移特征分析

以沈哈高速铁路沿线的粘质黄土为研究对象,进行了冻结过程中封闭系统下土体水分迁移试验,试验结果表明:试样中温度的变化是先快后慢,最终试样内部温度随深度的变化呈现出一个稳定的温度梯度分布;温度势对水分迁移的影响甚微,温度梯度是导致含水量梯度产生的一个重要诱导因素,当温度的变化致使土体发生冻结时,冻结区的液态水含量急剧减小,从而引起其基质势能的急剧降低,促使土中未冻水沿着温度降低的方向迁移.基于上述试验,通过建立二维温度场与水分场耦合效应模型,应用有限元数值方法对室内封闭系统下模型试件的温度场、水分场进行了数值模拟,计算值与实测值基本吻合,验证了水热耦合数值计算模型的正确性.该模型可用于模拟季节性冰冻地区路基土体中水分迁移的变化规律,为冻胀防治提供依据.     

水分胁迫对B优827生理特性和产量性状的影响

对籼型杂交水稻B优827和中度抗旱品种冈优725（对照）分蘖期进行了正常水分条件（相对含水量100％,V/V）、轻度水分胁迫（相对含水量70％,V／V）、重度水分胁迫（相对含水量50％,V／V）的水分胁迫处理9d,研究了光合速率、超氧离子（O2-）、抗氧化酶（SOD、CAT）活性等生理特性和产量性状的变化。B优827在分蘖期轻度水分胁迫、重度水分胁迫下都表现为抗干旱能力比冈优725强;轻度胁迫和重度水分胁迫下,随着胁迫时间的增加,光合速率都会下降、活性氧物质含量上升、抗氧化酶含量也相应上升。而且重度水分胁迫下,光合速率下降迅速,活性氧及其抗氧化酶含量比轻度胁迫下耍高．但胁迫第9d酶活性出现下降．说明机体詈到了严莺的榀伤．     

辽西半干旱区水肥耦合作用对土壤水分动态变化的影响

采用D-312最优饱和设计和旱棚微区试验方法研究表明，在辽西半干旱区，春小麦在3月份播种时，土壤剖面40～60cm处有一水分含量较高的土层，且水分含量随土层深度的增加而增加，在土壤水分垂直分布方面，0～50cm为土壤水分变化频繁活动层，50～100cm为水分潜在供应层，100cm以下为水分相对稳定层，在春小麦生育前期，施用N肥能明显减少土壤表面水分的无效蒸发量，提高土壤含水量，N和P肥配合施用可促进春小麦对深层土壤水分的利用。     

甘薯水分关系的主分量分析

运用多元统计数学中主分量分析的方法计算和比较了甘薯离体叶片的水势、相对含水量、束缚水、水分饱和亏缺、质膜透性、丙二醛和游离脯氨酸含量等植物水分生理指标的变化。结果指出：水势、相对含水量和丙二醛等对水分胁迫作出反应的敏感程度较高。表明主分量分析方法是综合评价甘薯抗旱生理指标的一种好的研究方法。     

水分胁迫对蚕豆（Vicia faba L.）叶片水分状况的影响

两个蚕豆品种经水分胁迫,蚕豆叶片的含水量,叶片相对含水量（RWC）降低,水分饱和亏缺（WDS）明显增大,主要是自由水含量减少而致,香珠豆的气孔调节能力强,RWC,自由水下降幅度小,保水能力强,抗旱性强,经离体叶片失水速率实验也证明了这一点。     

粮食水分在线检测传感器

研究出一种新型的可与粮食干燥机类大型烘干设备配套使用的谷物类粮食水分在线检测的传感器，该传感器采用圆柱形结构，置于干燥设备的出口、入口处，不同含水量的粮食流过传感器时，传感器产生不同的电容变化量，经过精密的信号采集、转换与处理，完成粮食水分的在线实时检测。     

铜、水分胁迫下金属型植物海洲香薷水分代谢的变化

金属型植物生长土壤重金属含量高,同时保水性和持水能力差,易造成重金属和干旱双重胁迫。据此,本项目选用铜污染区(CS)和非污染区海洲香薷(NCS)为试材,以水培方法构成Cu、水分胁迫,研究金属型植物蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)以及叶片相对含水量(RWC)等的变化。结果表明,与对照相比,Cu、水分胁迫以及Cu+水分胁迫下,NCS的Tr明显下降,WUE明显提高,RWC和根自然含水量(NWC)下降或明显下降。不同的是,对CS而言,其Tr在Cu胁迫下明显上升,在其它处理下明显下降;其WUE在水分胁迫下明显增加,在其它处理下无明显变化;RWC和NWC下降或明显下降;尽管胁迫下CS和NCS的Tr和RWC均下降,但是下降的幅度有较大差别。总之,在铜和干旱胁迫下,不同来源金属型植物水分代谢存在明显差异,其结果可为尾矿库复垦以及矿山生态恢复提供科学依据。     

水分对变压器油纸绝缘状态影响的区分研究

水分会给油纸的绝缘能力和电气特性带来严重破坏,研究其对油纸系统绝缘状况影响有很大价值。通过在实验室制备不同含水量的油样品和纸样品,开展频域测试;提出不同特征频率点处的ε值作为特征参量,对油样品和纸样品中的含水量进行区分;结果表明:纸中含水量和油中含水量对ε的影响分别集中在频率对数-3~1和-3~-1范围内,且在该范围内影响较稳定;取频率对数为-3、-2和-1、0、1时的ε值作为区分油中水分和纸中水分影响的特征参量,对曲线进行拟合,得出函数关系;对进一步研究油纸绝缘含水量提供新方法。     

重塑土冻融过程中水分迁移试验研究

为了定量研究重塑土中水分在冻融过程中的迁移,借助XT5405B型高低温冻融循环试验箱、DT615数字采集系统和T型热电偶等试验仪器,组成一套室内水分迁移试验装置.试验在几何尺寸、实验环境等相同的条件下,改变初始含水量或温度模式,研究单个因素对水分迁移的影响.通过试验观察裂缝现象、水分积聚现象、冻结后含冰不均匀现象等结果,对冻融过程中进行温度场以及冻融前后含水量的变化进行分析.研究结果表明:土样冻结后在试样中间会出现含水量明显增大的土层,出现的位置受初始含水量的影响不明显,受控温模式影响较明显;土中水的冻结温度与含水量有关;继续融化到设定位置后,在融冻界面处会出现水分积聚的土层,初始含水量越大,水分积聚现象越明显等.     

闽南近海条纹斑竹鲨肌肉中水分、灰分及热值的分析

测定了条纹斑竹鲨（Chilocs yllium nplagiosum）肌肉中的水分、灰分及能值,水分含量：78．86％;灰分含量：4．12％,能值：21．01kJ.g^-1,水分、灰分及能值虽然与体长、体重无明显关系,但随季节变化而变化,这与鱼体自身的生物学特性有关,也受到环境因子（温度等）变化的影响,此外,条纹斑竹鲨肌肉的水分、灰分与能值之间存在明显的相关关系,随着水升高,灰分略有下降,而热值显著下降。     

土壤水分空间分布研究——以斜峪河流域为例

利用经典统计学指标对斜峪河小流域土壤水分的整体特征进行分析,小流域土壤水分含量总体变化为7.81%~38.44%;从剖面分布看,上中下游0~80 cm各层平均土壤水分变化为13.91%~22.29%,上游土壤水分含量均大于中下游.利用半方差函数分析方法,研究了小流域土壤剖面水分空间分布特征,结果显示,上中下游0~80 cm土层平均土壤水分半变异函数最优模型分别为高斯模型、高斯模型、指数模型,各区段土壤剖面水分均表现为强烈空间自相关.     

水分胁迫对生态恢复重要树种木荷与白楸幼苗的影响

采用盆栽控水试验，研究了水分胁迫下我国亚热带地区森林演替过程中的重要树种木荷（Schima superba）和白楸（Mallotus paniculatus）的幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素、SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量的变化．结果表明：在干旱胁迫下，白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量在22％土壤相对含水量下均出现剧增，而Chla、Chlb和Car含量在22％的土壤相对含水量下则均出现降低；在同样的干旱胁迫下，木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在19％的土壤相对含水量下才出现增加，而Chla、Chlb和Car含量则变化不大．在轻度淹水胁迫下，白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量基本呈增加趋势，而Chla、Chlb和Car含量星降低趋势；木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在同期规律不明显．相关分析表明，白楸叶片SOD活性同脯氨酸含量变化呈显著正相关（r=0．815，P〈0．05）和MDA含量的变化呈极显著正相关（r=0．932，P〈0．01）．由此说明，水分胁迫下，白楸比木荷敏感，木荷的耐受力强于白楸．     

福建漳浦六鳌半岛海岸沙丘记录的风沙气候变化

对福建漳浦六鳌半岛海岸沙丘剖面(CDS)进行了粒度特征和成因判别分析,并以海岸线演变历史地图和CDS剖面在采样海岸沙丘上部位置为依据,初步建立了剖面的时间标尺,以代表海岸带风力作用的敏感粒度组分为主要指标,结合研究区其他记录的综合对比分析,讨论了福建东南沿海大约500a以来的气候环境演变.结果表明：(1)CDS剖面是以风力作用为主兼有生物成壤作用、波浪作用的多重影响形成的海岸沙丘沉积;(2)剖面中的多个黑色植物碳屑和根系层,可能反映了海岸带风力作用间歇性减弱、海岸沙丘固定的成壤期;(3)海岸沙丘沉积中指代风力作用的敏感粒度组分变化,可能记录了小冰期中福建东南沿海的3个冷期.     

基于δ13C值的北京山区典型树种水分利用效率研究

北京山区长年干旱缺水,研究北京山区典型树种长期水分利用效率的特征对于筛选抗旱造林树种具有重要意义.为了探讨北京山区典型树种(侧柏、油松、刺槐、栓皮栎)长期水分利用效率特征,本文基于稳定碳同位素技术测算出4个树种的水分利用效率,并对结果进行了分析与研究.结果表明,叶片δ13C值和水分利用效率同向变化,4个树种的水分利用效率从大到小排列顺序为栓皮栎>侧柏>刺槐>油松,说明4个树种中栓皮栎的抗旱性最强而油松最弱;阳生叶的水分利用效率高于阴生叶;植物叶片日内水分利用效率上午略大于下午,但区别不明显;另外,侧柏冠层不同高度叶片水分利用效率表现为上层>中层>下层.