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Relations among Sap Flow, Soil Moisture, Weather, and Soybean Plant Parameters in High Water Demand and Final Growth Stages 预览
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作者 Mukhammadzakhrab Ismanov Paul Francis +1 位作者 Christopher Henry Leonel Espinoza 《农业科学(英文)》 2019年第3期371-385,共15页
The dynamics of sap flow in relation to plant morphology and weather conditions during reproductive growth of soybean (Glycine max. L. Merr.) influence decisions pertaining to efficient irrigation management and other... The dynamics of sap flow in relation to plant morphology and weather conditions during reproductive growth of soybean (Glycine max. L. Merr.) influence decisions pertaining to efficient irrigation management and other inputs for high yields. Field studies began in 2017 at Marianna, Arkansas to measure moisture dynamics of soybeans during seed fill (R5 to R7) using heat balance stem flow gauges. Sap flow was highly correlated to solar radiation with maximum rates observed during beginning seed fill (R5). A solar radiation efficiency (SRE) value, calculated as hourly sap flow rate per Watt-hour of solar radiation (g/Wh2), is proposed. The SRE relates to crop water demand and hydraulic resistance of the soil-root-stem-leaf-pod-seed pathway. SRE values ranged from 0 - 1.2 g/Wh2. Soil moisture, growth stage, time of day, and weather conditions influenced the SRE, with higher values observed in the morning, late afternoon, and during R5 growth. Peak sap flows of 39 g/h at R5, 25 g/h at R6, and 3 g/h at R7 occurred. The ratio of measured sap flow to estimated crop evapotranspiration was 0.9 to 1.3 during R5 to R6.9 (maximum dry matter), but dropped to 0.2 at R7. Further research is needed to better understand late season reproductive moisture dynamics in soybeans. 展开更多
关键词 Sap Flow Growth Stage EVAPOTRANSPIRATION SOIL Moisture Solar Radiation SOIL WATER WATER Resistance PLANT WATER Use
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秸秆还田配施氮肥对土壤性状与水分利用效率的影响 预览
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作者 李荣 侯贤清 +2 位作者 吴鹏年 李培富 王西娜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期289-298,共10页
为揭示宁夏扬黄灌区秸秆还田配施氮肥对土壤性状与玉米水分利用效率的影响,在秸秆全量还田(9 000 kg/hm^2)条件下,设置4种不同纯氮施用水平:SR+N0(0 kg/hm^2)、SR+N1(150 kg/hm^2)、SR+N2(300 kg/hm^2)和SR+N3(450 kg/hm^2),以秸秆不还... 为揭示宁夏扬黄灌区秸秆还田配施氮肥对土壤性状与玉米水分利用效率的影响,在秸秆全量还田(9 000 kg/hm^2)条件下,设置4种不同纯氮施用水平:SR+N0(0 kg/hm^2)、SR+N1(150 kg/hm^2)、SR+N2(300 kg/hm^2)和SR+N3(450 kg/hm^2),以秸秆不还田施氮量333 kg/hm 2为对照(CK),研究秸秆还田配施氮肥对土壤容重、含水率、养分含量、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥可改善耕层(0~40 cm)土壤容重和孔隙状况,以SR+N2和SR+N3处理效果最优,耕层平均土壤容重分别较CK降低8.0%和8.8%,土壤总孔隙度分别较CK提高11.4%和12.5%。秸秆还田配施氮肥有利于提高耕层土壤有机碳和全氮含量,随施氮量的增加土壤碳氮比降低,其中以SR+N2和SR+N3处理效果最优。SR+N2处理改善土壤肥力效果最优,其土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较CK提高33.6%、47.0%、30.8%。SR+N2处理在玉米生育中后期具有较好的蓄水保墒效应,玉米增产和改善水分利用效率效果最优,两年平均玉米籽粒产量和水分利用效率分别较CK提高33.9%、26.2%。通过两年研究发现,在宁夏扬黄灌区,秸秆还田配施氮肥可有效改善土壤物理性质、增加土壤养分含量、调节土壤碳氮比、增强土壤的蓄水保墒能力,从而显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm^2效果最优。 展开更多
关键词 秸秆还田 氮肥 土壤容重 土壤水分 土壤养分 玉米水分利用效率
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旱地全膜覆土穴播荞麦田土壤水热及产量效应研究 预览
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作者 方彦杰 张绪成 +3 位作者 于显枫 侯慧芝 王红丽 马一凡 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1070-1079,共10页
2015 2017 年在西北黄土高原半干旱区设全膜覆土穴播(FMS)和露地穴播(CK) 2 种种植方式,研究西北黄土高原全膜覆土穴播对旱地荞麦农田土壤水分和温度、产量及水分利用效率的影响,为寻求半干旱区荞麦高产高效的技术途径提供理论依据。结... 2015 2017 年在西北黄土高原半干旱区设全膜覆土穴播(FMS)和露地穴播(CK) 2 种种植方式,研究西北黄土高原全膜覆土穴播对旱地荞麦农田土壤水分和温度、产量及水分利用效率的影响,为寻求半干旱区荞麦高产高效的技术途径提供理论依据。结果表明, FMS 较 CK 使荞麦苗期提前 2.0~2.7 d,分枝期提前 2~3 d,现蕾期提前 0~1.7 d,而灌浆期延长 4.7~7.0 d。全膜覆土穴播(FMS)提高平水年(2015)和欠水年(2016)荞麦农田的土壤贮水量,较 CK 增加 16.9mm 和 25.59 mm,提高 2.91%和 5.79%,差异显著(P<0.05),但丰水年(2017)处理间差异不显著。在平水年和丰水年,0~25 cm 土壤平均温度 FMS 较 CK 分别增加 2.27℃和 2.20℃,但是在高温干旱年, FMS 分枝期至灌浆期明显低于 CK,全生育期内 0~25 cm 土壤平均温度 FMS 较 CK 降低。成熟期 FMS 干物质量较 CK 增加 13.46%~137.87%,叶面积指数增加 16.22%~52.55%,株高增加 12.78%~48.91%,单株粒重增加 33.39%~60.90%,籽粒饱满率提高 8.48%~9.14%。3 年全膜覆土穴播荞麦生育期 0~300 cm 土壤耗水量增加 3.89%,但差异不显著,产量增加 7.26%~95.25%,水分利用效率提高 7.59%~87.08%,差异显著(P<0.05),而且越干旱年份增产增效愈加明显。全膜覆土穴播能够提高荞麦播前土壤贮水量,降低高温时段的土壤温度,延长灌浆期,显著提高叶面积指数和生物量,促进荞麦植株发育,使得产量和水分利用效率明显升高。 展开更多
关键词 半干旱区 荞麦 全膜覆土穴播 土壤水分 土壤温度 水分利用效率
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γ-聚谷氨酸对土壤水分入渗和水盐运移的影响 预览
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作者 文利军 史文娟 庞琳娜 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期76-80,87共6页
γ-聚谷氨酸(Poly-γ-glutamicacid,γ-PGA)是一种优良的新型环保高分子材料,具有良好的吸水性、超强的吸附性和生物可降解性,节水潜力较大。通过室内土柱模拟试验,研究了不同γ-PGA施量(0,1%,3%,5%)对土壤水分入渗和水盐运移的影响。... γ-聚谷氨酸(Poly-γ-glutamicacid,γ-PGA)是一种优良的新型环保高分子材料,具有良好的吸水性、超强的吸附性和生物可降解性,节水潜力较大。通过室内土柱模拟试验,研究了不同γ-PGA施量(0,1%,3%,5%)对土壤水分入渗和水盐运移的影响。结果表明:随着γ-PGA施量的增加,土壤的入渗能力与湿润锋运移速度均减弱,稳定入渗率显著减小,与对照相比,添加1%,3%,5%γ-PGA的累积入渗量分别减小16.22%,40.34%,54.72%,湿润锋峰值分别减小了17.74%,52.32%,61.61%;随着γ-PGA施量的增加,Philip公式中的吸渗率(S)从1.669减小到0.854;Kostiakov公式中的经验系数(K)从0.855减小到0.792,经验指数(β)从0.356增加到0.480,且γ-PGA施量与S和K之间呈线性负相关,其斜率分别为-16.583,-1.195;添加γ-PGA可改变土壤水盐的分布特征;随着γ-PGA施量的增加,表层土壤(0-10 cm土层)的含水率呈增加趋势,10 cm以下土壤的含水率呈减小趋势,但含盐量的土壤剖面变化趋势则与含水量呈相反的趋势,表明γ-PGA可减少土壤水分的下渗,显著增加土壤的滞水能力,然而聚谷氨酸对土壤盐分运移没有显著影响。该研究为γ-PGA作为节水控盐的土壤改良剂提供了理论依据。 展开更多
关键词 Γ-聚谷氨酸 土壤水分 入渗 水盐运移
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沟垄二元覆盖对旱作马铃薯耗水特征、产量及水分利用效率的影响 预览
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作者 李芬 侯贤清 李荣 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2472-2481,共10页
为探讨旱作区沟垄二元覆盖模式下土壤水分、阶段耗水特性及对马铃薯产量和水分利用效率的影响效果,于2016年在宁夏南部山区通过设置垄覆地膜,沟内分别覆盖普通地膜(DD)、秸秆(DJ)、生物降解膜(DS)、液态地膜(DY)、麻纤维地膜(DM)和沟不... 为探讨旱作区沟垄二元覆盖模式下土壤水分、阶段耗水特性及对马铃薯产量和水分利用效率的影响效果,于2016年在宁夏南部山区通过设置垄覆地膜,沟内分别覆盖普通地膜(DD)、秸秆(DJ)、生物降解膜(DS)、液态地膜(DY)、麻纤维地膜(DM)和沟不覆盖(DB)等6种沟垄二元覆盖模式,以传统平作为对照(CK)。结果表明,DJ处理的马铃薯整个生育期土壤蓄水量最高,明显改善了马铃薯生育期土壤水分状况。在马铃薯整个生育期0~200 cm土层土壤含水量以DJ处理最高,尤其耕层(0~40 cm)土壤含水量最为显著。各处理阶段耗水量、耗水强度、耗水模系数在马铃薯各生育阶段表现不同,总体呈生育前期较低、中期增加、后期降低的趋势。在播种-苗期阶段、块茎形成-块茎膨大期阶段以DS处理的马铃薯耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理最低;苗期-现蕾期阶段以DD处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,其次为DM处理,DS处理最小;现蕾期-块茎形成期阶段以DY处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理次之,DM处理最小。沟垄二元覆盖模式能够提高马铃薯产量和水分利用效率,以DJ和DD处理的增产效果最显著,分别较CK增产47.77%、44.84%;DJ处理的水分利用效率最高(68.2 kg·hm-2·mm-1),较CK显著提高58.97%。综上可知,垄覆地膜沟覆秸秆种植模式可显著改善马铃薯中后期0~200 cm土层土壤水分状况,使前期耗水少,中后期耗水增多,且能显著提高产量和水分利用效率。本研究结果为宁南旱作马铃薯覆盖种植高产技术提供了科学依据。 展开更多
关键词 沟垄二元覆盖 土壤水分 耗水特征 马铃薯产量 水分利用效率
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长江下游小流域不同降雨类型水文要素同位素特征分析
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作者 谢永玉 瞿思敏 +4 位作者 王轶凡 勾建峰 陈学秋 单帅 李大辰 《水电能源科学》 北大核心 2019年第1期45-48,共4页
为分析长江下游小流域不同降雨类型水文要素的同位素特征,结合氢氧同位素资料,分析了长江流域下游和睦桥小流域两场降雨事件(台风雨和梅雨)中各水文要素。结果表明,各水文要素同位素的时程效应较为显著。台风雨事件中降雨同位素愈来愈贫... 为分析长江下游小流域不同降雨类型水文要素的同位素特征,结合氢氧同位素资料,分析了长江流域下游和睦桥小流域两场降雨事件(台风雨和梅雨)中各水文要素。结果表明,各水文要素同位素的时程效应较为显著。台风雨事件中降雨同位素愈来愈贫化,而梅雨事件中的降雨同位素具有显著富集趋势。各水体同位素值围绕大气水线分布,表明均由降雨产生。河水同位素变化不明显且分布最为集中,体现了降雨同位素特征的消减性。土壤水同位素由于在土壤水入渗过程中发生了混合作用,造成δ2H-δ18O相关点位于大气水线的右下方且集中分布。研究成果可为长江下游流域的径流成分划分与水循环机理研究提供参考。 展开更多
关键词 长江下游 氢氧同位素 台风雨和梅雨 降雨 地表水 土壤水 河水 时程效应
黄土高原不同树龄苹果园土壤水分及硝态氮剖面特征 预览
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作者 马鹏毅 赵家锐 +2 位作者 何威明 翟丙年 刘占军 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期192-198,214共8页
为揭示黄土高原农田转变为苹果园后土壤水分及硝态氮剖面变化特征,以洛川县为研究区,采集农田(对照)和8,17,25年苹果园共40个0-600 cm剖面土样,分析土壤水分、NO3--N浓度及其储量。结果表明:与农田相比,8年苹果园0-600 cm土壤水分含量... 为揭示黄土高原农田转变为苹果园后土壤水分及硝态氮剖面变化特征,以洛川县为研究区,采集农田(对照)和8,17,25年苹果园共40个0-600 cm剖面土样,分析土壤水分、NO3--N浓度及其储量。结果表明:与农田相比,8年苹果园0-600 cm土壤水分含量及贮水量偏高(旧县镇)或相当(槐柏镇),而NO3--N浓度及其累积量则没有显著差异;17,25年苹果园0-600 cm土层贮水量则显著降低(P<0.05),分别下降150,230 mm,且该差异主要与300 cm以下土层水分变化有关;0-500 cm土层NO3--N浓度随苹果种植年限显著增加,17,25年苹果园0-600 cm土层NO3--N累积量分别为6 830,8 370 kg/hm2,二者显著高于农田(695 kg/hm2)和8年果园(440 kg/hm2)。综合可知,农田转变为苹果园这一土地利用方式变化可导致深层土壤水分亏缺(>300 cm)和硝态氮累积,黄土高原大力发展苹果种植过程中应重视蓄水保墒及氮肥减施等措施。 展开更多
关键词 黄土高原 土地利用方式 苹果园 土壤水分 硝态氮
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黄土高原植被建设与土壤干燥化:问题与展望 预览
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作者 杨磊 张子豪 李宗善 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第20期7382-7388,共7页
黄土高原大规模植被建设有效减少了水土流失、改善了区域生态环境,大规模人工植被种植也造成了土壤水分的过度消耗,导致了土壤干燥化,成为当前黄土高原生态恢复的重要制约因素,威胁区域生态系统健康与稳定。系统综述了黄土高原地区人工... 黄土高原大规模植被建设有效减少了水土流失、改善了区域生态环境,大规模人工植被种植也造成了土壤水分的过度消耗,导致了土壤干燥化,成为当前黄土高原生态恢复的重要制约因素,威胁区域生态系统健康与稳定。系统综述了黄土高原地区人工植被恢复对土壤干燥化的作用机制,植被群落特征与土壤干燥化的耦合关系,多尺度土壤干燥化时空分异规律及其影响因素,明确了当前大规模人工植被恢复过程中土壤水分持续利用面临的问题与挑战。建议今后加强植被动态对水文过程影响的研究,明确多尺度植被格局与土壤干燥化时空分异的耦合关系,系统开展变化环境下不同尺度植被与土壤水分相互作用的模拟研究,探讨基于植被格局优化的土壤水分调控机制,维护黄土高原地区土壤安全,提升区域生态系统服务功能。 展开更多
关键词 土壤水分 植被恢复 植被动态 格局优化 土壤安全
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黄淮海北片麦田微喷灌水量对土壤贮水耗水及水分利用效率的影响 预览
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作者 亢秀丽 靖华 +2 位作者 马爱平 王裕智 崔欢虎 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期221-226,共6页
为有效应对灌溉水资源短缺,明确麦田微喷灌水量的土壤贮水耗水特征,在山西临汾盆地采用大区对比方法,开展了微喷灌水量对土壤贮水耗水及水分利用效率影响的研究。结果表明:返青期、拔节期、灌浆期及成熟期0-100,0-200,100-200cm土层土... 为有效应对灌溉水资源短缺,明确麦田微喷灌水量的土壤贮水耗水特征,在山西临汾盆地采用大区对比方法,开展了微喷灌水量对土壤贮水耗水及水分利用效率影响的研究。结果表明:返青期、拔节期、灌浆期及成熟期0-100,0-200,100-200cm土层土壤贮水量基本呈现随微喷灌水量的增加而提高,微喷灌水量150mm与75mm、150mm与0mm、75mm与0mm处理间返青期至成熟期0-200cm土层贮水量均存在显著性差异;播前至成熟期阶段0-100,0-200,100-200cm土层的土壤耗水量呈现随灌水量的增加而减小,其中浅层(0-100cm)耗水量所占0-200cm耗水量比例各处理均大于深层(100-200cm)耗水量所占0-200cm耗水量比例,随灌水量的增加浅层(0-100cm)耗水所占比例提高,而深层(100-200cm)耗水所占比例则降低,不同微喷灌水量0-100,100-200cm土层在不同生育阶段的耗水量与该阶段的初始贮水量均分别呈正相关和负相关;在微喷灌水量0~150mm范围内,水分利用效率和产量均随微喷灌水量的增加而提高,当灌水量达525mm时,产量虽有增加但水分利用效率下降,而灌溉水利用效率则表现为随灌水量的上升而下降。研究结果可为水资源短缺对小麦生产系统的影响提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 微喷灌 小麦 土壤水分 水分利用效率
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民勤绿洲边缘不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态
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作者 赵鹏 徐先英 +3 位作者 纪永福 李亚 安富博 张慧文 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第9期168-175,共8页
白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。... 白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。通过测定白刺灌丛不同季节降水、土壤水、地下水、植物木质部水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了不同演替阶段白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:不同演替阶段白刺灌丛土壤水分0-200cm垂直分布的季节变化差异明显,土壤水分排序表现为衰退阶段>发育阶段>稳定阶段。5月-9月民勤绿洲大气降水线性方程LMWL为δD=6.59δ18O-4.38,R2=0.90,n=114。土壤水、地下水、植物水、降水δ18O随季节和演替阶段的变化规律各异。白刺灌丛发育阶段,春季主要利用中层土壤水,夏季和秋季利用地下水。稳定阶段,春季主要利用浅层土壤水分,夏季主要利用降水,秋季主要利用地下水。衰退阶段,春季主要利用深层土壤水,夏季和秋季主要利用地下水。地下水埋深、结皮覆盖度、灌丛与农田之间距离等环境因子以及植株枯枝程度共同影响着不同演替阶段白刺灌丛的水分利用策略。 展开更多
关键词 白刺灌丛 土壤水 大气降水 地下水 水分来源 稳定氢氧同位素
紫花苜蓿的水分响应及灌溉效应 预览 被引量:1
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作者 刘敏国 许瑞 杨惠敏 《西南民族大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期16-22,共7页
水资源短缺是制约我国西北地区农牧业发展的主要因素之一.紫花苜蓿(Medicago sativa)是一种广泛种植的高产优质饲草作物,其水分谱较宽,但耗水较多,易受水分供应的影响.从生理生化特性、形态特征、需水耗水规律、饲草产量和品质等方面,... 水资源短缺是制约我国西北地区农牧业发展的主要因素之一.紫花苜蓿(Medicago sativa)是一种广泛种植的高产优质饲草作物,其水分谱较宽,但耗水较多,易受水分供应的影响.从生理生化特性、形态特征、需水耗水规律、饲草产量和品质等方面,探讨了紫花苜蓿生长和生产对土壤水分的响应以及灌溉效应.紫花苜蓿产量受土壤水分的显著影响,合理的灌水量和灌溉方式及灌溉时期都能显著改善饲草产量和品质;水分处理能够显著影响紫花苜蓿的株高和根、茎、叶生长,从而影响产量和品质;适当水分亏缺条件下,紫花苜蓿水分利用效率较高,而各个生长周期的耗水量则一定程度地降低.因此,在西北地区,实施灌溉对干旱地区紫花苜蓿饲草产量提高和品质改善有重要的调控作用,但需加强灌溉管理(如灌溉方式、灌水量、灌水时间/频次等). 展开更多
关键词 紫花苜蓿 土壤水分 形态特征 牧草产量和品质 耗水规律
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祁连山古浪河流域径流组分特征
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作者 桂娟 李宗省 +3 位作者 冯起 张德栋 吕越敏 袁瑞丰| 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2019年第4期918-925,共8页
为了探究气候变暖、冰冻圈急剧萎缩背景下祁连山内陆河的水文状况,依据古浪河流域所采集的各类水体样品和相关观测数据,分析了各水体稳定同位素特征及其所指示的环境意义,并进行了径流分割。结果表明:(1)与降水相比,河水稳定同位素年际... 为了探究气候变暖、冰冻圈急剧萎缩背景下祁连山内陆河的水文状况,依据古浪河流域所采集的各类水体样品和相关观测数据,分析了各水体稳定同位素特征及其所指示的环境意义,并进行了径流分割。结果表明:(1)与降水相比,河水稳定同位素年际变化较小,从季节变化角度来看,河水δ18O值夏季>秋季>春季>冬季,反映了不同季节蒸发强度的差异。(2)泉水稳定同位素特征与河水相似,年际变化较为稳定,表明山区河水与泉水之间可能存在转换过程。(3)由于土壤水分交换、地表土壤蒸发、植被蒸腾以及土壤水和地下水之间的同位素差异,引起土壤水同位素组成的梯度差异比较明显,土壤水δ18O由地表向下经历了富集―贫化―富集的过程,d-excess变化则与之相反。(4)径流分割结果显示大气降水对古浪河流域出山径流的补给率高达76%±2.4%,冻土层上水补给为24%±2.4%。 展开更多
关键词 稳定同位素 径流分割 水文过程 冻土层上水 土壤水
断陷盆地高原面典型岩溶洼地旱季土壤水氢氧同位素时空差异特征 预览
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作者 霍伟杰 蒲俊兵 +2 位作者 李建鸿 张陶 王赛男 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期307-317,共11页
以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山... 以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山区土壤水分运移机制和当地农业合理利用和管理水资源提供科学依据。结果表明:(1)土壤水δD、δ18O同位素值的变化范围分别为-128.3‰~-27.6‰和-17.5‰~2.5‰,平均值分别为-96.1‰±20.7‰和-12.3‰±3.7‰,降雨转化为土壤水和水分在土壤中重新分布时发生一定程度的氢氧同位素分馏。(2)旱季两个月份土壤水氢氧同位素组成发生变化,4月份土壤水δD、δ18O同位素平均值分别为-86.3‰±23.83‰和-10.6‰±4.3‰,显著高于2月份(δD:-106.1‰±9.5‰;δ18O:-14.1‰±1.6‰)(p<0.05),主要和4月份土壤水的蒸发作用强烈有关。(3)在空间上,坡地与洼地之间土壤水氢氧同位素组成存在差异,2月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异显著(p<0.05),洼地土壤水δD、δ18O比坡地偏轻;4月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异不显著(p>0.05)。(4)土壤垂直剖面方向上土壤水δD、δ18O值随着土壤深度的增加而减小,浅层土壤水δ18O和深层土壤水δ18O存在显著差异,2月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正2.8‰,4月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正10.5‰。 展开更多
关键词 断陷盆地 土壤水 氢氧同位素 时空差异 大气降雨 蒸发
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湖南省衡山不同海拔高度土壤的入渗特征 预览
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作者 刘瑞 夏卫生 +2 位作者 梁羽石 童星星 黄道友 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第4期82-88,共7页
[目的]探究衡山不同海拔高度土壤入渗性能的差异及其影响因素,为山体大尺度土壤入渗性能研究提供思路和方法。[方法]在衡山不同海拔高度区域选取9个试验点进行野外点源入渗试验。[结果]①从各试验点入渗率角度分析,稳定入渗率随海拔上... [目的]探究衡山不同海拔高度土壤入渗性能的差异及其影响因素,为山体大尺度土壤入渗性能研究提供思路和方法。[方法]在衡山不同海拔高度区域选取9个试验点进行野外点源入渗试验。[结果]①从各试验点入渗率角度分析,稳定入渗率随海拔上升逐渐增大(山顶>山腰>山麓)且入渗率变化显著。从入渗开始到稳定入渗减小了50%~86%,且入渗过程呈现出一定规律性,即初始入渗率很大,随着入渗过程的推进,前10 min入渗率迅速减小,10~30 min缓慢减小,最终在30 min后趋于稳定。②影响土壤入渗性能的因素较多,在衡山试验中稳定入渗率与>0.25 mm水稳性团聚体含量和海拔高度分别呈极显著正相关和显著正相关关系,而与有机质、土壤容重和质地相关性较低。③Kostiakov模型,Philip模型、Horton模型在各试验点的决定系数R 2均大于0.95,都能较好地对衡山各试验点入渗速率进行拟合,而Philip模型的参数中表征稳定入渗率的参数A均为负数,使其物理意义不明确。[结论]Horton模型能反映不同海拔区域稳定入渗率的特征(山顶>山腰>山麓),Kostiakov模型能较好地反映入渗速率的变化特征(山麓>山顶>山腰),也说明点源入渗法测量山地入渗是可行的。 展开更多
关键词 土壤水分 入渗性能 入渗模型 点源入渗法
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土壤团聚体和水分动态在3种植被覆盖下的关系 预览
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作者 徐程 谷峰 +2 位作者 王瑶 何阳波 陈家宙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期68-74,共7页
为了探究不同植被覆盖下的土壤水分动态变化和团聚体稳定性的关系,选取桂花地、油菜地、杉树地3种植被下的土壤为研究对象,就团聚体和土壤水分之间的年变化关系、短期变化关系(在短期降雨前后)进行了研究。结果表明:在1年时间内、3种植... 为了探究不同植被覆盖下的土壤水分动态变化和团聚体稳定性的关系,选取桂花地、油菜地、杉树地3种植被下的土壤为研究对象,就团聚体和土壤水分之间的年变化关系、短期变化关系(在短期降雨前后)进行了研究。结果表明:在1年时间内、3种植被下的土壤中,杉树地土壤团聚体稳定性显著高于桂花地和油菜地,并以0.25~2mm的水稳团聚体为主。土壤团聚体稳定性的年变化趋势和土壤水分呈显著负相关关系,在土壤水分含量降低的时候团聚体稳定性升高。在桂花地、油菜地中,土壤水分和<0.25mm粒级团聚体呈显著正相关关系,和>0.25mm粒级团聚体呈负相关趋势,表明水分会促进大团聚体破碎分解成微团聚体,从而改变团聚体稳定性。同时,在短期时间内,土壤团聚体平均重量直径(MWD)随着降雨的开始呈现下降趋势,随着降雨的停止,团聚体MWD会逐渐回升。这种变化与降雨以及降雨引起的土壤水分的迅速变化有关。综合长期和短期时间变化,种植杉树林可以有效调控土壤水分变化幅度,提高团聚体稳定性,对预防水土流失具有重要作用。 展开更多
关键词 团聚体稳定性 土壤水分 降雨 植被
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高寒沙区典型人工林土壤水分空间分布特征研究
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作者 杨凯悦 贾志清 +4 位作者 张立恒 李清雪 何凌仙子 戴捷 陈娟 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期88-94,共7页
揭示生长阶段以及土壤深度对于中间锦鸡儿(Caragana intermedia)人工林土壤水分分布的影响,对于解决植被的经营与巩固、重建与恢复等方面都具有重要意义。利用ECH2O土壤含水量监测系统对不同深度(10cm、20cm、30cm、40cm、60cm、90cm、1... 揭示生长阶段以及土壤深度对于中间锦鸡儿(Caragana intermedia)人工林土壤水分分布的影响,对于解决植被的经营与巩固、重建与恢复等方面都具有重要意义。利用ECH2O土壤含水量监测系统对不同深度(10cm、20cm、30cm、40cm、60cm、90cm、120cm、150cm)不同生长阶段(3a、5a、16a、30a)中间锦鸡儿人工林土壤水分进行连续监测,检验土壤层次之间的差异显著性和相关性并进行空间插值,分析不同深度的土壤水分的分布状况。测定期间,3a、5a、16a、30a不同深度的VWC均值分别在15. 50-38. 25%、16. 00-42. 38%、15. 15-38. 09%、18. 28-42. 05%之间。四个不同生长阶段的人工林中,10cm和20cm表现为中等变异性,60cm以下深层土壤的VWC表现为弱变异性。不同深度的土壤水分都具有显著差异性和相关性。垂直分布上,土壤水分表现为增大-减小-再增大的总体趋势,各层深度都具有显著的差异性和相关性,且相关性随着距离的增大而减小。土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土壤一般表现为中等变异,深层土壤一般表现为弱变异性。3a的土壤水分在垂直方向上波动性最大,30a最小。水平空间上,土壤表层水分随着林龄的增加而增加,而土壤深层深度随着深度的增加而减小。 展开更多
关键词 高寒沙区 中间锦鸡儿 土壤水分 空间分布
基于MODIS与GLDAS数据的湟水河流域土壤水反演 预览
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作者 孙茂军 李霞 +1 位作者 李小刚 谢小伟 《世界地质》 CAS 2019年第1期286-292,共7页
表观热惯量土壤水反演适用于植被覆盖度较低的区域。利用MODIS数据反演的表观热惯量,联合GLDAS数据反演了湟水河流域2014—2016年土壤水的时空变化,对比分析了土壤水和降水量的关系。结果表明,湟水河流域表层土壤水基本上在17~19 mm范... 表观热惯量土壤水反演适用于植被覆盖度较低的区域。利用MODIS数据反演的表观热惯量,联合GLDAS数据反演了湟水河流域2014—2016年土壤水的时空变化,对比分析了土壤水和降水量的关系。结果表明,湟水河流域表层土壤水基本上在17~19 mm范围内波动,其整体变化表现为上升的趋势。流域的东南部表层土壤水含量相对较高,西北部的表层土壤水含量相对较低,降水是引起表层土壤水含量周期性变化的主要原因。 展开更多
关键词 MODIS GLDAS 表观热惯量 土壤水 反演 湟水河
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灌溉施肥水平对盐渍化农田水盐分布及玉米产量的影响
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作者 蒋静 翟登攀 张超波 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1207-1217,共11页
水资源缺乏和过量施肥影响着干旱半干旱盐渍化地区农业的发展.研究不同灌溉和施肥量对土壤水盐分布和青贮玉米产量的影响,可为该区确定适宜的灌溉和施肥量提供依据.试验于2015和2016年在大同盆地的盐渍化农田进行,设3种灌溉水平:土壤水... 水资源缺乏和过量施肥影响着干旱半干旱盐渍化地区农业的发展.研究不同灌溉和施肥量对土壤水盐分布和青贮玉米产量的影响,可为该区确定适宜的灌溉和施肥量提供依据.试验于2015和2016年在大同盆地的盐渍化农田进行,设3种灌溉水平:土壤水分上限分别为田间持水率(θf)的100%(W1)、90%(W2)和80%(W3),根据各处理灌溉前的土壤平均实际含水率计算灌水量;2015年设4种施肥水平:900(F1)、750(F2)、600(F3)和450 kg·hm-2(F4),2016年设F1、F2和F3共3种.试验用化肥为缓释复合肥,总养分含量48%,其中N∶P2O5∶K2O的比例为30∶12∶6.结果表明:土壤表层电导率随施肥量的增加而增大,施肥水平对平均电导率(EC)和含水率的影响在0~10 cm土层显著,与F1相比,F2的0~10 cm土层平均EC在2015年和2016年分别降低25.6%~42.7%和6.4%~7.7%.20~80 cm土层的水分含量随施肥量的增加而降低,与F1相比,2015年F2、F3和F4处理20~80 cm土层平均土壤含水率分别增加5.9%、16.7%和16.7%,2016年F2和F3分别增加13.3%和16.7%.产量在两年中均表现为F1和F2高于F3和F4,W3低于W1和W2;F1和F2的产量差异不明显;与W1相比,W2的产量减少低于15%.因此,施复合肥600~750 kg·hm-2(氮肥含量180~270 kg·hm-2),且灌溉水平为W1和W2时,可以保证该地区盐渍化土壤种植玉米获得较高的产量,并且不会造成根系层的盐分积累. 展开更多
关键词 灌溉 施肥量 土壤水分 电导率 产量
大沽河流域土壤水-地下水流耦合模拟及补给量估算 预览
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作者 张旭洋 林青 +1 位作者 黄修东 徐绍辉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期101-113,共13页
青岛大沽河流域的含水层主要分布在大沽河中下游沿线的狭长地带内,构成了地下水库,是青岛市主要的水源地之一。由于大沽河流域地下水超采严重,为加强该地区地下水资源的综合管理,亟需准确计算地下水补给量。土壤水和地下水耦合模拟研究... 青岛大沽河流域的含水层主要分布在大沽河中下游沿线的狭长地带内,构成了地下水库,是青岛市主要的水源地之一。由于大沽河流域地下水超采严重,为加强该地区地下水资源的综合管理,亟需准确计算地下水补给量。土壤水和地下水耦合模拟研究是准确计算地下水补给量的重要保障。本文以HYDRUS package for MODFLOW软件的原理为基础,结合GIS技术,建立了流域尺度(4 781 km~2)土壤水-地下水流耦合模型;在综合考虑研究区大气降水、蒸发、植物吸水、土壤质地、含水层分布、土壤水和地下水相关参数、地下水开采量、土壤水分含量及地下水埋深等资料情况下,利用本模型对大沽河流域土壤水和地下水流的运动过程进行模拟。经过模型校正和实例验证表明:耦合模拟所得的土壤剖面含水量和地下水位与实测数据的拟合结果较好,土壤水-地下水流耦合模型能够较好地模拟大沽河流域土壤水和地下水的时空变化;通过模拟计算,2013年夏玉米生长期内大沽河流域地下水补给量为3.15×10~9 m~3,2012年6月16日至2013年6月16日期间内地下水的补给量为4.77×10~9 m~3,计算所得的地下水的垂向入渗补给量具有较高的可信度和准确度,可以为制定合理的流域水资源优化配置方案提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤水 地下水 耦合模型 大沽河流域 地下水补给量
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灌溉方法与施氮对土壤水分、硝态氮和小麦生长发育的调控效应
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作者 党建友 裴雪霞 +3 位作者 张定一 张晶 王姣爱 程麦凤 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1161-1169,共9页
为探明玉米秸秆还田下小麦的合理灌溉与施肥方法,于田间研究了漫灌(FI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)和灌水施氮模式(N1,基施纯N 157.5 kg·hm-2+拔节期施纯N 67.5 kg·hm-2;N2,基施纯N 157.5 kg·hm-2+拔节期施纯N 45.0 kg·... 为探明玉米秸秆还田下小麦的合理灌溉与施肥方法,于田间研究了漫灌(FI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)和灌水施氮模式(N1,基施纯N 157.5 kg·hm-2+拔节期施纯N 67.5 kg·hm-2;N2,基施纯N 157.5 kg·hm-2+拔节期施纯N 45.0 kg·hm-2+灌浆期施N 22.5 kg·hm-2)对土壤水分、硝态氮(NO3--N)含量和小麦生长发育的影响.结果表明:灌溉方法和灌水施氮模式共同影响土壤含水量和贮水量的变化.其中,灌溉方法对越冬期和返青期0~60 cm、孕穗期和灌浆期0~160 cm、成熟期100~160 cm土层含水量影响相对较小,对越冬期和返青期80~160 cm、成熟期0~80 cm土层含水量影响大;FI对含水量和贮水量影响最大,DI次之,SI最小;SI和DI的灌水施氮模式中灌水量多,则土层含水量高、贮水量多,变化大.NO3--N含量受灌溉方法和施氮的影响,施氮对0~20 cm土层影响大,SI生育期NO3--N含量变化大,DI越冬期至孕穗期NO3--N含量变化小,此后变化大,FI与DI相反;生育前中期灌水量对NO3--N含量影响大,后期施氮对NO3--N含量影响大;SI和DI的2种灌水施氮模式中冬前灌水量多的NO3--N含量变化大.灌溉方法中SI越冬期总茎数和单株分蘖高,成穗率高,成穗数多,产量、水分利用效率(WUE)和氮素利用效率最高,滴灌次之,漫灌最低;SI和DI中N1生育期总茎数、成穗数多,但穗粒数和千粒重低,产量、WUE和氮素利用效率低于N2.因此,玉米秸秆还田后播种小麦,微喷灌代替漫灌生育期灌4水,施足基肥,拔节期和灌浆期分次追氮,是山西南部小麦-玉米一年两熟区小麦节水高产高效栽培模式. 展开更多
关键词 灌溉方法 灌水施氮 土壤水 硝态氮 冬小麦 生长发育
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