孟津县旱作玉米水分条件分析

本文在探讨孟津县农田分特征量求算方法的基础上，研究分析了孟津县旱作玉米的水分条件。     

地下排水和渗灌条件下麦田土壤水分变化模拟

用Ｆｅｄｄｅｓ模型模拟了地下排水和渗灌条件下麦田表层土壤的水分动态变化过程。表明：该模型能敏感地预测渗灌和排降后农田表层土壤的水分动态,求得根系密集土壤含水量。     

用Priestley-Taylor公式估算作物农田蒸散量的研究

利用田间试验资料，综合考虑了影响农田蒸散的气象、作物和土壤因素，并以Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ公式为基础，建立了不同作物（棉花、玉米和冬小麦）的农田蒸散估算模型。该模型仅需常规气象和农业气象资料，计算简便，具有一定的实用价值     

黄土长武塬区农田生态系统水量平衡研究

以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区,选取玉米农田生态系统为研究对象,通过测定冠层截留量、土壤含水量和估算蒸散量等水量平衡的各个组分,分析土壤水分、蒸散与降水量的关系,评估玉米农田的水量平衡状况,正确认识和评价黄土塬区农地系统的生态水文效应。结果表明:2012—2014年研究区降雨量均低于多年降雨平均值,降水距平均百分率为—17.7%、—10%和—5%,属于正常年,雨季降雨量所占比例均高于多年平均雨季降雨量所占比例;作物生长期农田生态系统平衡项均较大,说明研究样地水分收支闭合程度较低,尽管雨季降雨能够使土壤水分得到暂时的补充,但水量平衡状况较差,原因可能在于研究时间尺度的局限性、大暴雨的出现以及测量误差的产生。     

基于人工神经网络的不同植被类型蒸散量时空尺度扩展

基于通量网中23个站点下草地、农田、郁闭灌丛、落叶阔叶林、常绿针叶林、开阔灌丛、湿地7种植被类型2001-2007年气象和潜热数据,运用人工神经网络方法进行潜热通量/蒸散量的不同时空尺度的模拟,以期探究模型输入因子重要性及对人工神经网络法在蒸散发估算中时空尺度外推能力进行验证.结果表明:以温度、相对湿度、太阳辐射、土壤含水量、归一化植被指数、风速、土壤热通量为主的输入因子对不同植被类型蒸散量的影响程度不同:太阳辐射对各植被类型影响都相对较大,风速的影响与植被类型有关,归一化植被指数对植被生长期影响有差异;蒸散量模拟效果具有较大的时空异质性,时间尺度上的模拟效果比空间尺度上的好.其中,草地与农田的模拟效果最好.模拟结果中纳什系数多为0~1,个别小于0,模拟结果与观测值的相关系数均在0.6以上.基于人工神经网络法的潜在蒸散估计可以进行一定的区域外推,模拟效果的好坏受控于局地的气候状况.     

不同灌水处理对高羊茅草坪蒸散量和光合特性的影响

通过对不同灌水处理条件下高羊茅的蒸散量、光合蒸腾日变化的测定,研究植物生理日变化与土壤水分之间的关系.试验结果表明:充分灌水条件下高羊茅的蒸散量明显高于限制灌水;不同水分梯度下,高羊茅的蒸散量随土壤含水量的降低而减少;不同灌水条件下,蒸散量日变化呈双峰变化,一天内主要集中在11:00到15:00之间;高羊茅净光合、蒸腾速率日变化曲线均为单峰型,且充分灌水条件下的净光合、蒸腾速率高于限制灌水.     

农田蒸散和干旱的计算及其分析

农田蒸散是形成土壤干旱的主要因素。本文采用陶祖文的彭曼修正公式对冀东地区的唐山、秦皇岛、乐亭、遵化等地3～11月的可能蒸散与可能实际蒸散进行了计算,并与本省南部的曲周做了可能蒸散量的对比分析。在统计分析的基础上,按《干旱分析方法的探讨》一文给出的华北地区干旱指标,用唐山农业气象站1980～1989年观测旱作地段的土壤湿度资料,对当地干旱的发生与干旱的指标进行了分析和验证。     

基于多重分形理论的农田土壤特性空间变异性分析

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土壤颗粒含量、土壤容重、饱和含水量、孔隙度等土壤特性的空间变异性.结果表明:土壤容重、孔隙度的分形维数D较大,其空间分布具有较大的随机性,即空间分布的均匀性较好;土壤特性的空间分布具备多重分形特征,多重分形谱的谱宽Δα可以定量表征土壤属性空间分布的不规则特征,饱和含水量的多重分形谱谱宽Δα最大,其空间分布的不规则形最大;大值数据对于砂粒、容重和饱和含水量空间变异性的贡献率较大.因此,多重分形参数可以作为定量反映土壤特性空间变异性的潜在指标.     

农田环境数据远程采集系统设计

农田环境数据(包括空气温湿度、光照度、风速、土壤含水量等)和农作物生长发育过程中的形态及生理特征数据的远程采集,是实现精准农业、农田现代化管理不可缺少的组成部分。     

松嫩平原西部气候和土地利用变化对蒸散的影响

基于遥感数据,利用陆面能量平衡模型(SEBAL模型)反演了松嫩平原西部2001-2012年生长季16d日序数平均蒸散,分析了不同时期降雨和温度对蒸散的影响以及土地利用相互转化下蒸散的变化规律。结果表明:(1)2001-2012年间,松嫩平原西部生长季温度和降雨呈明显上升趋势,蒸散呈下降趋势;蒸散在日序数尺度上与温度和降雨显著正相关,在年尺度上与降雨显著负相关;非生长季11月至次年3月之间的降水和4月温度的升高有利于增加生长季初期(5月)蒸散量,而春末4月和5月的降水增加会降低生长季盛期(7-8月)的蒸散量。(2)松嫩平原西部不同土地类型多年生长季日均蒸散从高到低依次为:裸地、农田和草地;裸地、农田与草地相互转化主要发生在草地向农田、裸地向草地的转移;草地被人为开垦成农田初期蒸散较低,后期升高接近原生纯农田蒸散;而退耕还草后初期蒸散较高,后期降低且低于原生纯草地蒸散;草地退化为裸地后初期蒸散较低,后期升高接近纯裸地蒸散;而裸地恢复为草地后初期蒸散接近原生纯草地蒸散,后期降低并低于纯草地平均0.2mm/d。(3)气候变化和土地利用变化共同影响蒸散的趋势变化,其中草地受气候和土地利用变化同样程度的影响,而农田和裸地受土地利用变化的影响比气候变化大。     

内蒙古大青山华北落叶松人工林蒸散特征及其影响因子

【目的】水分是半干旱区森林植被持续稳定的主要限制因子，通过对内蒙古大青山北侧华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林分蒸散及其组分的研究，分析山地人工林的蒸散耗水规律，为基于林水关系的森林植被精细化经营管理提供基础。【方法】利用热扩散探针等常规森林水文监测方法，同步监测树干液流、林冠截留、林地蒸散及气象因子和土壤体积含水量(土壤水分),分析林分蒸散及其组分的变化规律及与环境因子的关系。【结果】在季节尺度上，2016年、2017年华北落叶松林分蒸散量分别为522.57和583.67 mm,占同期降水量的120.13%、167.34%,年际差异主要受温度、土壤水分的影响；林冠蒸腾占林分总蒸散的比例平均为45.44%、林地蒸散占40.28%、林冠截留占14.28%。在月尺度上，林冠蒸腾占林分总蒸散的37.30%～52.43%,林冠截留占8.61%～21.81%,林地蒸散占31.52%～48.15%;林分蒸散和林冠蒸腾主要受温度、风速和水分条件的影响，林冠截留主要受降水和大气湿度的影响，而太阳辐射、饱和气压差和土壤水分是影响林地蒸散主要因素；2016年7月的林分蒸...     

耕作方式影响旱作农田土壤呼吸的整合研究

目的 研究农田生态系统中耕作管理措施实施后，中国旱作农田土壤呼吸的变化特征及其影响因素。方法 利用国内外已发表的55篇研究论文，通过Meta分析技术进行分析。结果 与传统耕作相比较而言，免耕、深耕、少耕和浅耕措施对土壤呼吸、温度、水分、有机碳、碳氮比、容重、微生物数量和农作物产量影响显著。免耕和深耕条件下土壤呼吸分别减少了8.22%(P<0.05)和2.25%(P>0.05),少耕和浅耕条件下土壤呼吸分别增加了7.86%和4.67%,但没有达到统计水平(P>0.05)。农业耕作管理措施实施后，土壤呼吸的改变量与土壤温度、水分、碳氮比、容重、有机碳、微生物数量和农作物产量的改变量密切相关，且对农田土壤呼吸的贡献呈现出土壤理化性质(47%～96%)>土壤微环境因素(4%～19%)>生物因素(4%～13%)的趋势。结论 在中国旱作农田生态系统中，耕作管理措施实施后，农田土壤呼吸主要受土壤理化性质(土壤有机碳、土壤碳氮比和土壤容重)的驱动，从固碳减排的角度而言，应该在中国旱作农田大力推广免耕措施。     

中国西北干旱区过度灌溉绿洲的水分收支特征研究

基于水分收支平衡原理, 观测2012年生长季张掖绿洲的水分收支分量动态特征, 探究灌溉对绿洲水分收支的影响。结果表明: 1) 无降水及灌溉时, 绿洲内40~100 cm深度的土壤含水量高 0~20 cm的土壤, 强降水事件对0~20 cm的土壤含水量影响较大, 而灌溉事件对 0~100 cm的土壤含水量有明显影响; 2) 无降水及灌溉时, 绿洲的日均蒸散发(ET)为2.83 mm/d, 降水事件后3日蒸散发量为降水之前的 1.16倍, 灌溉事件之后2日蒸散速率为灌溉之前的1.88倍, 说明灌溉对绿洲的蒸散发影响更为显著; 3) 绿洲生长季水分收支收入项(降水和灌溉, P+I)中, 灌溉占89.7%, 水分支出项主要为深层渗漏(DP), DP/(P+I)为81%; 4) 2012年生长季绿洲灌溉需水量为213 mm, 实际灌溉量比灌溉需水量多出474 mm, 远远超出所需, 水资源浪费严重。     

土壤初始含水量对黄土坡地水分运动与转化特征的影响

通过室内模拟降雨试验,研究了水蚀条件下初始含水量分别为1.3%、5.7%、9.7%、14.2%和18.9%时黄土坡地水分的迁移特征。结果表明随着土壤初始含水量的增加,坡面产流开始时间提前,坡地平均径流系数和径流量呈线性增加趋势;坡面径流含沙量与土壤初始含水量呈抛物线关系,在9.7%含水量左右存在最小值;土壤初始含水量越高,坡地累计入渗量越小,雨水转化为土壤水分的比率越小。在土壤初始含水量较高的雨季,建议采取保护性耕作措施,增加雨水入渗率,减少水土流失量。     

温度及土壤含水量对氧化亚氮释放的影响

系统研究东北农田黑土中氧化亚氮释放量与土壤环境因子的关系,从而采取有效手段增加氮肥利用效率同时减少温室气体向大气中排放。本文采用恒温箱密闭培养和调控土壤含水量两种方法,通过控制土壤含水量和模拟田间温度对土壤氧化亚氮释放量进行基础研究。通过模拟田间施氮量,观察N2O释放规律:(1)低温时N2O的释放水平偏低,但达到25℃时N2O释放量达到最大值,为19.94μg.kg-1土,随后随温度的升高而逐渐下降(2)恒温控制培养(25℃),淹水环境中土壤中N2O的释放量比缺水环境中要高。     

黄土高原地区水量平衡研究

水分是黄土高原植物生长的主要限制因子,植被的生长和分布与水量平衡密切相关。利用MODIS数据,结合回归分析和t检验等方法,对比了黄土高原地区多雨、少雨、高温和低温等四种气候条件下的林地、草地、农田等三种主要植被类型的蒸散,并研究了各种生态系统的水量平衡。结果表明:(1)2000~2014年(15a)蒸散波动明显,上升不显著(p0.05),主要受降雨的影响,其次是温度;其中多雨区蒸散明显大于少雨区,高温区明显大于低温区;水量平衡随着降水的趋势变化而变化,水量平衡的高值和低值区域都在逐步缩小,中值区域逐步扩大。(2)三种植被类型的蒸散量的大小依次为林地农田草地。农田和草地相较于林地生态系统更容易受单一气候因子影响,也更加脆弱。(3)水量平衡并不是降雨与蒸散的绝对平衡,而是一个相对的平衡。各个生态系统中蒸散随着降雨的增加而增加;当降水达到一定的阈值后,蒸散受降雨的影响减小。     

农田土壤N2O排放的主要影响因素及减排措施研究进展

对农田土壤N2O排放的主要影响因素(包括土壤含水量、土壤pH值、土壤温度、土壤质地和肥料施用等)、已有农田土壤N2O排放减排措施及估算模型的研究进展进行了总结分析,并指出了今后研究的重点和方向:(a)探究农田土壤N2O排放的内在机制;(b)提高预测模型的精度;(c)提出科学合理的减排措施.     

长白山地森林不同干扰程度土壤动物的群落特征

以长白山地不同干扰程度下的次生针阔混交林、次生阔叶林以及农田为研究对象,探讨了长白山地不同干扰程度下森林土壤动物的群落特征.结果表明:长白山地森林土壤动物的分布因干扰程度的不同而存在差异,随干扰程度的增强,土壤动物群落的个体密度、类群数及多样性均呈现减少的趋势.冗余分析表明土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、土壤温度和土壤含水量对土壤动物群落有重要的影响,多数土壤动物群落与土壤有机质、全氮、速效氮和土壤含水量呈正相关关系,而与全钾、速效磷、锰和土壤温度呈负相关关系.     

土壤含水量对土壤入渗能力的影响

基于大田多种不同土壤含水量条件下的土壤水分入渗试验，分析讨论了土壤含水量对大田土壤水分入渗能力、入渗率和Kostiakov(两参数)模型(h=Kt^α)的两个入渗参数的影响。试验结果表明：土壤含水量对大田土壤入渗能力的影响十分明显；土壤累积入渗量随土壤含水量的增加而减小；两个入渗参数随土壤含水量变化趋势明显，较好符合对数关系。研究结果对于大田灌溉、地面灌溉合理灌水技术参数的确定及水资源合理利用具有重要价值。     

雅鲁藏布江流域实际蒸散量时空分布分析

本文以雅鲁藏布江流域为研究对象,探讨气候变化背景下实际蒸散量的时空变化特征,为水资源的合理开发利用提供科学依据.利用雅鲁藏布江流域1981~2013年的逐日气象资料,应用平流-干旱(AA)模型,在VB平台中[1],计算逐日实际蒸散量,并针对月、季、年不同尺度分析了实际蒸散量-时间变化规律以及不同季节和年实际蒸散量的空间分布.结果表明:雅鲁藏布江流域实际蒸散量年内变化呈单峰型,1~7月逐月增加,于7月份达到最大值,而后逐月减少,至12月达到最低值.流域多年平均蒸散量在713~923mm之间,中游地区蒸散量最大,下游地区蒸散量最小.流域实际蒸散量总体呈现增大趋势,变化率为8.97/(10a).