简介：华北平原作为我国的粮食主产区,土壤水分是制约作物生长的主要限制因子。本文首次运用土壤水分指数数据,对华北平原土壤水分以及灌溉特征进行空间分析,旨在为区域尺度农田旱情以及农作物产量的实时监测与预报提供相关参考。研究基于1993—2002年华北平原逐旬降雨数据和主动微波遥感反演的土壤水分指数数据,应用地统计分析方法,分析典型干旱年（1999年）该区表层土壤水分时空变异特征,并提取和分析小麦生长期内的灌溉信息;通过对逐旬的降水和土壤水分数据的空间叠置分析,提取区域内的灌溉信息。结果表明：1999年降水量比多年（1993—2002年）平均量少约140mm;1999年土壤水分变化与降水变化整体保持一致,低于多年平均水平,春季和夏季,土壤水分减少尤为明显,土壤干旱非常普遍;小麦生长期内,大部分地区均存在不同程度的灌溉,其中中部地区灌溉次数最少,占研究区面积的65%左右的南部和北部地区灌溉次数多为2~3旬次。采用降水量和遥感水分监测数据,可以分析土壤水分变化的原因,提取灌溉的范围和时间特征,并可为旱情遥感监测提供科学参考。

简介：为探明水分条件对保水剂作用效果的影响,采用盆栽实验,测定冬小麦生长结束后不同水分条件下保水剂不同用量（T1：0、T2：27mg/kg、T3：54mg/kg、T4：81mg/kg）处理的土壤持水、供水及导水性能等。结果表明：保水剂的施用均提高了土壤持水、供水、导水能力及土壤有效水含量。轻度胁迫条件下,以T3处理的持水能力、有效水含量及导水能力最强,而供水能力以T4处理为佳;充分供水条件下,随保水剂用量的增加,土壤持水能力、供水能力、有效水含量及导水能力均提高,但T3和T4处理间差异不显著。与轻度胁迫相比,充分供水条件下各处理的持水能力、供水能力及导水能力均较高,而有效水含量以轻度胁迫条件下的T3处理较高,较对照增加18.6%。从经济的角度考虑,2水分条件下以T3处理（54mg/kg）效果为佳。

简介：果农间作是晋西黄土区农林复合的主要模式之一.采用定位监测方法,以4、6和8年生苹果与大豆间作系统为研究对象,分析其土壤水分空间分布及其对大豆生长的影响.结果表明：1）不同树龄苹果＋大豆间作系统在垂直方向上土壤含水量随着土层深度增加而增高,在水平方向上土壤含水量随着距离果树距离的增大而增高;2）土壤含水量总体表现为8年生间作系统＞4年生间作系统＞6年生间作系统,8年生间作系统比4年生间作系统高3.13％,比6年生间作系统高10.38％;3）随着树龄的增长,间作大豆平均株高、生物量和产量均逐渐减小,其中8年生间作系统中,大豆生长受影响最严重.随着果树树龄的增长,建议增加果农界面的距离或适时停止复合经营.

简介：为探讨刺槐生长对当地地带性植被生长的影响，2006年8—9月对位于黄土高原森林草原区安塞县纸坊沟流域不同林龄的刺槐林下植被进行群落调查，分析林下植被的物种组成、水分生态型和生活型谱特征。刺槐林下植被的演替具有与撂荒地自然演替类似的进程，与撂荒演替不同的是，阳生性的白羊草在刺槐林下始终未形成优势种群。尽管刺槐生长过度消耗土壤水分，土壤旱化趋势明显，植被却由旱生型向中生型转变，从物种组成的角度看并没有明显的旱生倾向。随着刺槐林龄的增加，林下植被逐渐形成2个明显的层片，即以多年生半灌木蒿类为主的地上芽植物层片和以多年生丛生性禾草为主的地面芽植物层片。结果表明，刺槐的生长并没有从根本上改变林下植被的自然演替进程，选择刺槐作为本区域植被恢复的先锋树种是可行的。

简介：表层土壤水分含量和饱和导水率对深层土壤水分的动态的变化具有重要的决定作用。在黄土高原坡地（50m×360m）范围内进行网格（10m×10m）取样,用地统计学方法研究表层（0～30cm）土壤饱和导水率和水分含量的空间变异特征。结果表明：1）坡地表层土壤密度变化规律为坡下位大于坡上位,土壤饱和导水率变异系数为0.37,属于中等变异强度;2）饱和导水率和自然对数化的饱和导水率在360m尺度内均不具备空间结构特征,是纯随机变量,线性有基台模型适用于描述表层土壤水分的分布特征,水分分布存在明显的块金效应,并且随滞后距离的增加半方差变大;3）饱和导水率和水分含量从坡上位到坡下位均呈现波浪式变化,饱和导水率大的采样点土壤水分含量低,反之则高。

简介：土壤水分入渗特性与不同层次土壤水分密切相关,影响农田弃耕后的植被演替过程。为深入理解鄂尔多斯高原弃耕农田土壤水分入渗随植被演替的变化规律,以鄂尔多斯高原软梁、硬梁不同年限的弃耕农田为对象,采用双环入渗仪测定土壤水分入渗参数,利用Kostiakov-Lewis模型模拟软梁和硬梁弃耕农田（共计12个弃耕类别）的水分入渗过程,分析它们的水分入渗规律。结果表明：1）软梁土壤初渗速率随弃耕年限增加呈不显著的降低趋势;稳渗速率和累积入渗高度随弃耕年限增加呈现先降低后增加的趋势,且在弃耕10年时显著降低;2）硬梁土壤初渗速率、稳渗速率和累积入渗高度随弃耕年限增加均呈先增加后降低的趋势,且在弃耕10～15年之间明显升高。随弃耕年限增加,软梁土壤水分入渗浅层化,硬梁土壤水分入渗能力有所提高。研究结果可为鄂尔多斯高原弃耕农田植被恢复提供科学依据。

简介：采用光合作用光响应直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对栾树在不同土壤水分条件下的光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对栾树的适用性及栾树光合特性对土壤水分和光照强度的响应规律。结果表明：1）3个模型都能较好地拟合栾树的光合光响应过程,其中直角双曲线修正模型能拟合在光抑制条件下的光响应过程,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型要优于直角双曲线模型;2）栾树对土壤水分和光照强度的适宜范围较广,土壤相对含水量在41.5%～93.3%范围内,净光合速率、表观量子效率均相对较高,光合有效辐射强度在600～2000μmol/（m2.s）范围内,净光合速率和水分利用效率均能获得较高水平。

简介：为了研究土壤水分与植物生长间的关系,以侧柏为材料进行盆栽试验,人工控制土壤水分,设置4个水分梯度（正常供水、轻度水分胁迫、中度水分胁迫、重度水分胁迫）,测定其叶温和叶绿素荧光参数.结果表明：随着干旱胁迫的加剧,叶温和非光化学淬灭升高;初始荧光F0总体上表现为逐渐上升的趋势;而最大荧光Fm、可变荧光Fv、PSⅡ最大原初光化学量子效率Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性Fv/F0、PSⅡ实际光化学量子效率和表观光合电子传递速率均表现为下降.参数的日变化呈现单峰型曲线：PSⅡ实际光化学量子效率和非光化学淬灭的日变化曲线为凹形,而表观光合电子传递速率日变化曲线为凸形.可知干旱胁迫导致PSⅡ的电子传递效率降低,降低了光能利用率,影响其光合作用.

简介：选取晋西黄土区具有典型代表性的幼龄苹果（Maluspumila）＋花生（Arachishypogaea）间作地作为研究对象,在花生生长季的不同时间对苹果＋花生间作地和对照花生单作地的土壤水分进行定位监测,研究苹果＋花生间作系统间作界面上土壤水分的时空分布特征和水分效应,及其对花生生长状况和产量的影响。结果表明：1）间作地土壤平均水分含量生长季逐月变化显著,水分耗用最大的时间为7月;2）在垂直方向上,土壤含水量随着土壤深度的增加而增加,在水平方向上,土壤含水量最低值出现在距离果树行最近的区域,并随着与树行距离的增加而增加;3）间作地种间土壤水分耗用量最大的区域为靠近苹果树的表层土壤;4）在当前树龄下,苹果＋花生间作系统相对于花生单作土壤水分在整体上表现为负效应,对花生的产量产生了不利的影响,并限制了果农间作系统生态效益和经济效益的进一步提高。建议采取适当的调控和管理措施缓解种间水分竞争并提高花生的产量。

简介：为探索沂蒙山林区不同植被对土壤分形结构及入渗性能的改良作用与机制,运用土壤分形学和水文学原理与方法,研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成和入渗过程。结果表明：1）植物群落具有显著改善土壤颗粒结构和入渗性能的作用,其改善程度为针阔叶（赤松＋麻栎）混交林依次高于阔叶林（刺槐纯林、麻栎纯林）和针叶林（赤松纯林）;2）研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,其分形维数与土壤入渗速率呈明显的正相关关系;3）植物群落改良土壤分形结构和入渗性能的分形学机制,是通过增加土壤粉粒与黏粒等细粒物质含量而提高土壤分形维数,进而改善土壤团粒结构和孔隙结构,提高土壤质地均匀程度和入渗能力的。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。

简介：采用Li-6400便携式光合系统,观测福建东山岛海岸基干林带木麻黄的蒸腾作用和水分利用效率在不同时间尺度上的动态变化。结果表明：1）基干林带木麻黄的蒸腾速率日动态为单峰曲线,湿季峰值出现在12：00,干季峰值出现在14：00,日均值湿季（1.33mmol/（m2·s））〉干季（1.022mmol/（m2·s））,湿季蒸腾速率的日变化与气温和光合有效辐射呈显著正相关,干季与气温和气孔导度呈显著正相关;2）蒸腾速率的季节动态为单峰曲线,6月最高,1月最低,不同季节蒸腾速率的平均值为夏季（1.74mmol/（m2·s））〉春季（1.28mmol/（m2·s））〉秋季（1.24mmol/（m2·s））〉冬季（1.06mmol/（m2·s））,蒸腾速率的季节变化与气温、光合有效辐射和叶面水气压亏缺呈显著正相关;3）水分利用效率日动态为单峰曲线,湿季日变化较小,干季日变化较大,干季上午的水分利用效率高于湿季,水分利用效率的季节变化为双峰曲线,峰值分别为9月和1月。可见,在水分条件较好时,木麻黄具有较高的蒸腾作用和水分利用效率,在水分条件较差时,木麻黄可通过降低蒸腾作用,提高水分利用效率来维持生长,对水分变化具有较强的适应性。

简介：土壤水分的垂直变化与空间变异特征对坡面降雨入渗和产流过程有重要影响。为了研究黄丘区降雨-土壤水分响应关系,在天水罗玉沟流域建立野外坡面小区,利用野外水分动态观测和人工模拟降雨试验,研究天然状态和90mm/h降雨强度下的土壤水分变化规律。结果表明：天然状态下,土壤剖面土壤水分的垂直变化可以划分为速变层（0-20cm）、活跃层（20-30cm）、次活跃层（30-40cm）和相对稳定层（40-100cm）,土壤水分的垂向分布存在分层现象,坡向分布存在显著的坡位差异（P〈0.05）。降雨过程中,降雨能明显增强土壤水分的活跃性,主要表现在0-30cm土层范围内,随土层深度的增加,降雨对土壤水分活跃程度的影响逐渐减弱。0-30cm土层土壤水分随降雨时间变化表现为3段式,即快速上升期、稳定期、略微下降期,深层次土壤水分在垂向的变化中表现为不均匀性,存在梯度性差异;除0-30cm土层外,降雨仅增加各土层中的土壤水分,对各层间土壤水分在整体土层范围中土壤水分的占比影响较小,雨中坡位间土壤水分的分布差异更为显著（P〈0.01）。随着0-30cm土层的土壤水分含水率的增加,产流速率呈增加并趋于稳定的趋势,产沙速率的变化趋势为产沙量达到高峰后逐渐减小并趋于稳定。

简介：为明确造林对盐碱地土壤水分特性的影响,采用室内测试与离心机法,对黄河三角洲盐碱地造林后的土壤水分特征曲线、土壤物理性质及其相关性进行分析.结果表明：1）造林改善了土壤结构,降低了盐分含量,不同造林地土壤密度、非毛管孔隙度、凋萎含水量、含盐量均低于对照荒地,而总孔隙度、毛管孔隙度均高于荒地,造林地土壤水分特征曲线除受土壤质地、土壤密度、土壤孔隙度影响外,还受到土壤含盐量的影响;2）土壤含水量与土壤吸力之间存在显著相关关系,经验方程θ=AS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,参数A随着造林地的不同而呈现规律性的变化,土壤持水力表现为杨树林＞白蜡林＞冬枣林＞荒地,且各地块不同层次间随土层深度自上而下呈递减趋势;3）土壤密度与总孔隙度、非毛管孔隙度呈极显著负相关,毛管孔隙度与凋萎含水量呈极显著负相关,30与300kPa水吸力下的含水量呈极显著正相关,二者均与凋萎含水量呈极显著负相关.研究结果可为滨海盐碱地造林和林地的经营管理提供参考.

简介：为阐明黄土丘陵区不同草本群落生物量与土壤水分的相关特征,通过野外调查与定点观测,对延河流域内不同演替阶段的5种草本植被（长芒草、铁杆蒿、茭蒿、白羊草、大针茅）群落地上生物量、土壤水分特征及其相关关系进行研究与分析.结果表明：在0～500cm土层内,各演替阶段草本群落土壤含水量的垂直分布规律明显,均表现为浅层（0～50cm）减少、中层（50～200cm）增加、深层（200～500cm）基本稳定的趋势;植物群落地上生物量均随着演替年限呈先增加后减小趋势,在白羊草群落阶段（退耕演替25a左右）达到最大值;草本群落地上生物量与土壤含水量整体呈正相关关系,相关程度以0～200cm土层较高;植被群落利用土壤水分土层深度随群落演替阶段逐渐加深,表现出对环境更强的适应性.

简介：为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制，对鲁中山区选择典型小流域，运用土壤分形和水文学原理与方法，通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能，探讨土壤人渗速率与土壤颗粒分维及孔隙分维的定量关系。结果表明：1）不同土地利用类型土壤稳渗速率表现为坡耕地〉弃耕地〉生态林地〉经济林地，土壤颗粒分维数与孔隙分维数表现为生态林地〉经济林地〉弃耕地〉坡耕地；2）研究区土壤颗粒分维与孔隙分维数之间显著正相关，二者与土壤黏粒及粉粒体积分数显著正相关、与土壤入渗速率显著负相关；3）霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合研究区土壤入渗过程与入渗速率，而菲利浦模型的适用性较差。因此，研究区土壤具有粗骨性砂土的物理特性，坡耕地耕作会加剧土壤中粉粒和黏粒等细粒物质流失，降低土壤颗粒分布与孔隙分布的均匀性及其分维数，导致土壤入渗性能增强但水肥保蓄性能降低。

简介：作为陆地生态系统碳通量的重要组成部分,土壤呼吸在维持全球碳循环及碳平衡中具有重要作用。以黄土丘陵区油松、沙棘人工林为研究对象,于2015年6月至2016年5月,采用LI-8100土壤碳通量测量系统,分别观测二者的土壤呼吸（Rs）、5cm土壤温度（T）和水分（W）,分析2种人工林Rs的动态特征及其对T和W的响应。结果表明：1）季节尺度油松、沙棘人工林Rs夏季（6—8月）最高（2.31和2.89μmolCO2/m2·s）,冬季（12—2月）最低（0.60和0.65μmolCO2/m2·s）,年均值分别为1.51和1.92μmolCO2/m2·s,年呼吸总量分别为18.90和22.81tCO2/hm2·a,冬季呼吸量占年呼吸总量比例分别为14.67%和12.65%;日尺度最高值出现在10：00—16：00,最低值均出现在6：00。2）季节尺度2种林分Rs与T均呈显著指数关系（P〈0.01）,与W则呈显著线性负相关（P〈0.01）,且沙棘林全年尺度土壤呼吸Q10值（1.40）显著高于油松林（1.34,P〈0.01）。3）日尺度上,油松、沙棘人工林W分别大于13%和12%时,T对Rs的解释量（R2）均有所提高。因此,在充分考虑温度和水分对土壤呼吸影响的同时,加强冬季土壤呼吸的观测,对未来气候变化条件下,区域碳循环估算模型的完善具有重要意义。