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1. chinaXiv:202011.00081 [pdf]

古尔班通古特沙漠南缘风沙土土壤水分特征与毛管水最大上升高度

郑博文; 胡顺军; 周智彬; 王泽锋; 李传金
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为确定古尔班通古特沙漠南缘地下水深埋区毛管上升水的最大上升高度,对划分固沙植物水分来源提供理论依据,于2016年3月~2018年11月,采用中子仪法对试验地0~10 m土层土壤含水量进行观测,分析沙丘不同坡位土壤含水量的季节变化情况,并利用最大分子持水量与土壤含水量曲线交会法确定试验地毛管水的最大上升高度。结果表明:沙丘不同坡位0~130 cm土层的土壤含水量受外界气象因素影响较大,随季节变化规律明显;130 cm土层以下至570~760 cm土层为土壤含水量较为稳定的干沙层;而570~760 cm以下土层的土壤含水量主要受地下水水位波动和毛管上升水的影响,其含水量变化上界可看作是毛管水的最大上升高度。试验地的最大分子持水量为0.026 1 cm3·cm-3,且沙丘不同坡位毛管水的最大上升高度分布在250~290 cm之间。

submitted time 2020-11-20 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits427Downloads242 Comment 0

2. chinaXiv:202007.00025 [pdf]

人工固沙区植被演替过程中土壤水分时空分异特征

王 博; 段玉玺; 王伟峰; 李晓晶; 刘 源; 刘宗奇
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以库布齐沙漠东缘人工固沙区不同植被演替阶段(演替初期、中期、后期、成熟期)的沙地为研究对象,对2017、2018年生长季沙地迎风坡顶部、中部和底部0~180 cm土壤分层测定体积含水量,阐明荒漠土壤水分时空分异特征及其对环境因子的响应。结果表明:因降水量的差异导致研究区土壤含水量存在年际变化,2018年(8.8%)>2017年(4.8%);受降水事件和植物生长的影响,4种样地土壤含水量均具有生长季初期缓慢下降、生长旺盛期降水补给后快速增大、生长季末期稳定积累的阶段特征;不同植被演替阶段土壤含水量整体表现为演替初期(7.3%)>成熟期(7.2%)>后期(6.7%)>中期(5.9%);4种样地均为迎风坡中部土壤含水量最低,坡顶和坡底含水量在不同演替阶段各有高低;4种样地土壤含水量均呈现随土层加深含水量先降低后增大的动态趋势,表层0~20 cm土层含水量显著高于其他各层,深层土壤存在水分变化拐点,是含水量最低的干沙层,在不同演替阶段或降水量下干沙层出现的深度会发生变化。在生长季末期,通过一季的消耗与补给,研究区内土壤水分储量呈正向平衡,可以满足人工固沙植被正常生长和演替所需水量。

submitted time 2020-07-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits860Downloads439 Comment 0

3. chinaXiv:202006.00194 [pdf]

常见遥感干旱监测指标在哈萨克斯坦的一致性分析

孙博; 钱静; 陈曦; 邢秀为; 周启鸣
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

利用主被动微波卫星(SMAP)土壤含水量数据,从相同空间尺度上对比了全球在运行系统中3种常见遥感干旱指数[距平植被指数(AVI)、植被健康指数(VHI)、植被供水指数(VSWI)]在哈萨克斯坦农业干旱监测上的一致性。通过皮尔森相关系数(r)和肯德尔秩相关系数(τ),分别检验干旱指数与土壤含水量及其在干旱等级判断上的相关性,以评估遥感在哈萨克斯坦作物生长季中后期干旱监测中的适用性。结果表明:不同干旱指数在该地区一致性不高。基于植被状况的遥感干旱指数与土壤含水量相关性较低,而结合植被和地表温度的综合指数具有显著正相关。不同土层比较上,VSWI指数与作物根区(0~100 cm)土壤含水具有较强相关性(r>0.6),表明其对植物生长季中后期的土壤含水状况有较好的响应能力。

submitted time 2020-06-21 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits516Downloads312 Comment 0

4. chinaXiv:201911.00064 [pdf]

典型草原禁牧条件下土壤水分对降雨模式的响应

徐冉
Subjects: Geosciences >> Geochemistry

通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤(5 cm、10 cm)持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h-1时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30 cm土层;强度5~6 mm·h-1的独立降雨只能入渗到表层土壤中(5 cm),强度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快(0~5 cm),深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程研究和制定合理的放牧政策提供参考。

submitted time 2019-11-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1858Downloads829 Comment 0

5. chinaXiv:201909.00082 [pdf]

内蒙古荒漠草原降水有效性分析——基于苏尼特右旗过程降水量的监测

方婷婷; 闫勇智; 刘庆福; 朱羚; 韩芳; 张庆
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

研究选取内蒙古苏尼特右旗,通过分析2015年5月至2016年12月日降水数据和同期不同深度土壤(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm和40~50 cm)含水量日连续观测数据,探讨降水事件对荒漠草原土壤含水量的影响。结果表明:① 降水量对表层土壤(0~10 cm,10~20 cm)含水量影响最剧烈,且2层土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系,其余3层土壤含水量对降水事件响应不显著。② 0~10 cm、10~20 cm土壤层的最小有效降水量分别为6.4 mm和8.33 mm。③ 结合最小有效降水量进一步推导0~10 cm及10~20 cm土壤层的有效降水转化率发现,0~10 cm土壤最大有效降水转化率可达到95%,但是大部分都是在70%左右;10~20 cm最大有效降水转化率可达90%,但是大部分都是在50%左右。

submitted time 2019-09-10 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits921Downloads562 Comment 0

6. chinaXiv:201809.00020 [pdf]

新疆准东荒漠区5种典型植物水分来源

彭丽萍; 戴岳; 师庆东
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ18O)的组成进行测定,采用IsoSource模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物均主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140~200 cm),利用比例分别为73%~87%和43%~74%,吸水层位于140~160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0~80 cm),利用比例为49%~85%,吸水层位于60~80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0~60 cm),利用比例分别为80%~91%和24%~79%,盐生假木贼吸水层位于20~40 cm,刺旋花吸水层位于40~60 cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。

submitted time 2018-09-03 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits669Downloads382 Comment 0

7. chinaXiv:201711.02078 [pdf]

地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响

刘海曼; 郭 凯; 李晓光; 刘小京
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

在河北省沧州市海兴县选取耕层土壤初始含水量有较大差异的两个地块, 于春季利用当地高矿化度咸水(10~15 g?L?1)进行灌溉和地膜覆盖, 以探究地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响。设不灌咸水不覆膜(对照, CK)、不灌咸水覆膜(PM)及3月29日和4月13日灌咸水不覆膜(SE、SL)、灌咸水后覆膜(SE+PM、SL+PM)6个处理探讨不同咸水灌溉和覆膜对土壤水盐动态的影响; 另在耕层土壤含水量≥20%(海兴县小山乡)和<20%(海兴县农场)两个地点分别设灌咸水后覆膜(SE+PM)和不灌咸水不覆膜(CK)处理, 探讨初始土壤含水量对咸水灌溉下土壤水盐动态的影响。灌水量均为180 mm, 灌溉咸水来自排水渠, 矿化度分别为12.12 g?L?1和11.53 g?L?1, 咸水入渗后, 播种油葵。结果表明: 春季咸水灌溉后覆膜能有效降低耕层土壤盐分, 并且该项措施实施的时间越早越好, 脱盐深度和脱盐率均较深和较高, 本研究中, 脱盐效果最优的为SE+PM处理, 该处理在油葵收获后0~5 cm脱盐率为58.93%, 土壤含盐量由1.15%降至0.51%。此外, 脱盐效果也受到土壤初始含水量的影响, 耕层土壤含水量<20%时, 春季咸水灌溉覆膜处理对土壤盐分的淋洗效果较好, 平均脱盐深度大于40 cm, 保证了油葵正常生长, 油葵出苗率和产量分别为73.9%和920 kg?hm?2, 至油葵收获时, 0~20 cm土层土壤含盐量由灌溉前的1.93%降低至0.32%, 脱盐率达84.07%; 而当耕层土壤含水量≥20%时, 脱盐速度慢、深度浅, 至油葵播种时, 土壤盐分依然较高, 导致油葵出苗率低, 最终绝收。本研究通过利用春季高矿化度咸水灌溉和地膜覆盖措施, 在春季干旱和土壤严重积盐条件下有效降低了耕层土壤盐分, 为作物播种出苗提供适宜的土壤水分条件和低盐环境。

submitted time 2017-11-08 From cooperative journals:《中国生态农业学报》 Hits1073Downloads654 Comment 0

8. chinaXiv:201711.01843 [pdf]

基于Sentinel-1A 与Landsat 8 数据的北黑高速沿线地表土壤水分遥感反演方法研究

曾旭婧; 邢艳秋; 单 炜; 张 毅; 王长青
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

土壤含水量是影响水文和气候变化的基本参数, 研究土壤含水量分布, 对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。本文以2015 年6 月21 日的Sentinel-1A(哨兵1 号)双极化合成孔径雷达影像为基础, 结合同时段辅助光学影像Landsat 8, 对北安—黑河高速沿线地区不同植被覆盖程度下复杂地表土壤含水量进行反演研究, 探讨不同极化组合方式在不同土地利用方式下的土壤水分含量反演结果。结果表明: VH 极化及VH 与辅助变量NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)组合反演精度分别为52.1%和53.6%, 整体效果并不理想。VV 极化(VV Polarization)图像和双极化VV/VH(VH Polarization)组合在裸露和低植被地区反演更具有优势, 其精度分别为75.4%和59.5%, 而在高植被覆盖度地区并不适用。VH 极化反演结果中耕地土壤含水量比实际值低9.37%, VV 极化在低植被区域土壤含水量比实际值低10.45%, 在灌木及耕地地区VV/VH 反演结果精度比单极化及其组合反演结果低, 最高精度模型的反演是VV 结合NDVI。VV 与辅助变量NDVI 结合能综合反映复杂地表环境下土壤含水量, 其精度达84%, 标准误差RMSE 为2.07,比VV 极化反演精度提高8.8%, RMSE 比VV 极化降低2.704。VV 与辅助变量NDVI 组合方式在中等植被覆盖地区土壤含水量反演更具有优势, 并能够更好地发挥哨兵1 号C 波段合成孔径雷达在土壤水分研究中的潜力与有效性。

submitted time 2017-11-07 From cooperative journals:《中国生态农业学报》 Hits1116Downloads825 Comment 0

9. chinaXiv:201711.01713 [pdf]

基于高密度电阻率成像法的陇中半干旱区土壤含水量监测研究

岳 宁; 董 军; 李 玲; 阚 飞; 王 刚; 黄少文; 魏国孝
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农 业高效用水, 近年来, 利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗, 已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例, 通过在土壤表面布置电极, 利用高密度电阻率成像法(ERT)对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量, 实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测, 解释不同条件下土壤含水量变化的原因, 建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明: 降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势, 反演得到的电阻率图像局部电阻值“高?低?高”的变化过程, 与一次降水过程前后“干?湿?干”的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系(R2=0.651 8, n=96)。在0~2.0 m深度范围内, 总体估计偏差较小, 为0.74%; 土壤含水率的估计精度较高, 为2.64%。0~0.5 m 土层(H1)含水量监测探头分布密集, 数据采集较为准确, 故H1 层估计精度略高于0.5~2.0 m 层(H2)。相比之前利用实测工具进行野外测量, ERT 测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像,同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。

submitted time 2017-11-07 From cooperative journals:《中国生态农业学报》 Hits1102Downloads644 Comment 0

10. chinaXiv:201704.00157 [pdf]

科尔沁沙地两种植被类型土壤呼吸动态变化及其影响因子

韩春雪,刘廷玺,段利民,吕扬,闫雪,李凯旋
Subjects: Biology >> Ecology

以科尔沁沙丘?草甸相间地区为研究区,运用 LI? 6400 土壤呼吸配套系统对沙丘?草甸过渡带人工杨树林和固定沙丘小叶 锦鸡儿群落土壤呼吸及其相关因子进行观测,结果表明,(1)生长期和生长末期人工杨树林保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的日 变化表现为“多峰型”。 (2)人工杨树林和小叶锦鸡儿群落保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的季变化峰值均出现在 8 月份,人工 杨树林的土壤呼吸明显大于小叶锦鸡儿群落的土壤呼吸。 (3)人工杨树林土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤温度相关显著 (P<0.01),保留枯枝落叶土壤呼吸小于去除枯枝落叶。 (4)小叶锦鸡儿群落土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤含水量相关显 著(P<0.01),与人工杨树林不同,保留枯枝落叶土壤呼吸大于去除枯枝落叶。 (5)人工杨树林土壤呼吸与土壤温度显著呈指数 关系,小叶锦鸡儿群落土壤呼吸与土壤含水量显著呈幂函数关系,并运用归一化法,通过建立土壤呼吸 LnRs 与土壤温度 T、土壤 含水量 Lnθ 的双因子回归模型,得出土壤温度和土壤含水量分别对保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的贡献率。

submitted time 2017-04-11 From cooperative journals:《生态学报》 Hits870Downloads493 Comment 0

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