【目的】土壤水是连接大气降水、地表水、地下水的关键因子，在地表径流、降雨入渗和植被蒸腾等生态水文过程中发挥重要作用。分析坝上高原地区不同雨量降雨事件中各植被类型覆盖下土壤水分含量动态响应过程及差异，将有助于深入探讨该区土壤水分含量的补给效应特性，对优化区域植被结构具有十分重要的理论及现实的意义。【方法】选取河北省张北县草地、柠条灌木林、杨树乔木林为研究对象，通过监测2019年4-10月连续土壤水分含量和降雨数据，分析不同植被类型覆盖下土壤水分含量对大小降雨事件的动态响应过程及差异。【结果】（1）研究区主要降雨事件由小雨和中雨构成，但主要降雨量由大雨提供。小雨和中雨发生次数占比为81.58%，其贡献的降雨量仅占年总降雨量42.66%；大雨发生次数占比仅为18.42%，却提供了年总降雨量的57.34%。（2）4-10月杨树乔木林土壤水分含量均值显著高于草地（P 柠条灌木林（12.63±0.93）%>草地（10.67±2.77）%，土壤水分含量变异系数均值呈柠条灌木林（26.22%）>杨树乔木林（20.51%）>草地（13.89%），均为中等强度变异。（3）草地20～40 cm土层的土壤水分含量显著高于0～20 cm及40～100 cm的4个土层（P

在我国半干旱地区水土流失严重的黄土高原,开展土壤水分的时空变异研究有着极其重要的生态意义,是土地可持续利用的基础。该文利用时间序列分析方法,研究了黄土高原丘壑区降雨、植被对土壤水分特征变化的影响。结果表明,红豆草和豌豆的表层土壤含水量对降雨响应速度快于油松土壤含水量;水分入渗增湿与同期降雨量密切相关;土壤含水量对降雨的响应时间随土层深度的增加而变长。

为了解黄土丘陵沟壑区极端强降雨条件下土壤水分与植被之间的关系,对2013年7月极端强降雨条件下黄土丘陵沟壑区5种主要植物群落,即刺槐(Robinia psendoacacia)、柠条(Caragana intermedia)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、长芒草(Stipa bungeana)、白羊草(Bothriochloa ischaemun)群落的土壤水分进行了调查与分析,结果表明:1极端强降雨下,植被是影响土壤含水量的主要因素;2草本群落的土壤水分明显好于人工林,其中长芒草群落的土壤含水量、土壤贮水量和土壤有效贮水量均最高,分别为17.8%、961.2 mm和691....

[目的]探究云南石漠化脆弱区光伏场区不同植被恢复类型下,土壤微生物量碳(MBC)、可浸提有机碳(EOC)及总碳(TC)含量对光伏组件遮阴的响应特征,以期为石漠化脆弱区光伏电站退化土地生态恢复中的植被选型优化提供科学依据。[方法] 2021年10月,在云南省昆明市东川光伏电站内,选取黄金菊(Euryops pectinatu)和红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)2种人工建植植被样地,分别在每个样地的光伏板间(IP)、前檐(FP)、后檐(RP)、板下(UP)设置4个平行采样带,并以未受电站建设干扰的场外草地(以黄茅(Heteropogon contortus)为优势物种群落)样地作为对照(CK),测定2种植被恢复类型下光伏场区不同位置的光照强度以及表层(0～20 cm)的土壤温度、土壤碳(TC、MBC、EOC)含量以及土壤理化性质(pH、电导率、含水量),并分析光照强度、土壤温度、土壤碳含量以及土壤理化性质间的相关性。[结果]光伏场区不同位置的光照强度在07:00-19:00差异明显,且光照强度由大到小表现为对照>板间>前檐>后檐>板下,其中对照、后檐及板下位置的光照强度日变化均呈单峰变化,而板间和前檐位置的日变化均呈双峰变化趋势。场外的土壤温度明显高于光伏场区内,光伏场区不同位置的土壤温度差异较小。植被类型和光伏场区不同位置的光照异质性对土壤碳含量均有显著影响。在黄金菊样地,场区不同位置的土壤微生物量碳含量均较对照显著升高,其中前檐位置的土壤微生物量碳含量最高;在红花檵木样地,除了板间位置的土壤微生物量碳含量较对照显著降低外,其他位置均显著升高。2种植被恢复类型下不同位置土壤pH与对照无显著差异,土壤含水量和电导率均显著高于对照。相关性分析结果表明,光照强度与土壤微生物量碳含量和土壤含水量呈显著负相关,与可浸提有机碳含量、电导率、土壤温度呈显著正相关;土壤含水量与土壤可浸提有机碳和总碳含量均呈显著负相关(P<0.05)。[结论]在石漠化脆弱区的光伏场区,光伏组件遮阴与植被恢复均有利于提高土壤微生物量碳含量,但对可浸提有机碳和总碳含量的影响有一定差异,其中黄金菊样地的土壤可浸提有机碳和总碳含量明显高于对照。若短期内想达到较好的恢复效果,应优先选用黄金菊进行植被恢复。

研究落羽杉与池杉幼苗对常规水分处理(C)、轻度干旱(MD)、土壤潮湿(WS)以及水淹(FL)等不同水分处理的生理响应特性。与对照组相比,2树种幼苗在轻度干旱与水淹处理条件下叶片自由水含量显著提高,而束缚水含量则显著降低。2树种幼苗在潮湿处理组的叶片自由水与束缚水含量均未出现低于对照组的现象。轻度干旱、土壤潮湿与水淹处理均未导致2树种叶片电导率与丙二醛含量的显著变化(池杉水淹条件下叶片的丙二醛含量变化例外)。水淹处理能显著增加2树种幼苗叶片的可溶性糖含量,同时降低其脯氨酸含量。轻度干旱与潮湿处理能显著增加落羽杉而降低池杉幼苗叶片的脯氨酸含量。尽管同属的2树种幼苗表现出较多相似的响应特征,二者对不...

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1)坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2)垂直方向上,0～20cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层(10～20cm土层)土壤含水率的上升有先后之分,与表层(0～10cm土层)相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层(20～150cm土层)土壤含水率对降雨几乎无...

【目的】探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下冬小麦田的蓄水保墒效果和增产增收效应。【方法】采用普通地膜、液体地膜和秸秆设置不同沟垄覆盖栽培模式,连续3年对冬小麦土壤水分、产量、水分利用效率和经济效益进行分析研究。【结果】在冬小麦全生育期,垄覆地膜沟覆秸秆的蓄水保墒作用最为明显,能有效改善土壤的水分利用状况。垄覆地膜沟覆秸秆和垄覆液膜沟覆秸秆的产量最高,3年平均产量分别较平作不覆(CK1)提高39.3%(P<0.05)和29.4%(P<0.05),较垄不覆沟不覆(CK2)提高35.6%(P<0.05)和25.9%(P<0.05),WUE平均分别较CK1提高39.6%(P<0.05)和30.3%(P<0...

【目的】明确旱地麦田休闲期深松蓄水和覆盖保水的技术效果,有利于探索旱地小麦增产提质的最佳耕作及覆盖播种技术新途径。【方法】于2012—2014年度在山西农业大学闻喜小麦试验基地开展大田试验,以休闲期深松和当地传统耕作为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播为副区,研究深松和覆盖播种对3 m内土壤水分、小麦籽粒蛋白质含量及其产量的影响。【结果】旱地麦田休闲期深松处理播种至开花期0—300 cm土层蓄水量较免耕处理显著提高,产量提高12%—30%,且籽粒谷蛋白含量、蛋白质产量显著提高。两覆盖播种较常规条播,土壤蓄水量越冬至开花期均显著提高,产量提高6%—24%,籽粒醇溶蛋白、总蛋白含量及蛋白质产量显著提高,清蛋白提高。深松条件下,膜际条播较全膜覆土穴播开花期土壤水分显著降低;免耕条件下,两覆盖处理间各生育时期土壤水分差异不显著。膜际条播较全膜覆土穴播产量提高,在2012—2013深松条件和2013—2014免耕条件下差异显著。深松条件下,膜际条播较全膜覆土穴播籽粒蛋白质组分含量,总蛋白质含量及其产量显著提高。此外,相关性分析表明,开花期0—100、100—200、200—300 cm土层土壤蓄水量通过直接与间接作用对籽粒蛋白质积累的总影响均表现为正向作用,且2012—2013年100—200 cm土层土壤水分对籽粒蛋白质含量的提高贡献最大,2013—2014年200—300 cm土层土壤水分对籽粒蛋白质含量的提高贡献最大。从籽粒蛋白质产量形成的贡献来看,休闲期深松主要通过影响开花期土壤水分影响籽粒蛋白质产量,且深松条件下覆盖播种主要是通过影响孕穗期土壤水分而影响籽粒蛋白质产量,且膜际条播对蛋白质产量的贡献显著大于全膜覆土穴播。【结论】休闲期深松有利于蓄积休闲期降雨,覆盖播种有利于保蓄土壤水分,其效果延续至开花期,而生育中期土壤水分与籽粒蛋白质积累密切相关,休闲期深松配套膜际条播覆盖播种有利于旱地小麦产量和品质协同提高。

［目的］本文旨在研究秸秆和土壤颗粒从固态到流态转变的非线性运动过程。［方法］推导建立土壤固态－流态转变非线性动态过程本构方程，基于离散单元法（ＤＥＭ），模拟研究推土板在草颗粒影响下的阻力变化；搭建含秸秆耕作试验平台，建立７、１３和１９ ＭＭ ３种尺寸的秸秆离散元模型。［结果］由于耕作过程改变了其原有土壤的表面形态，耕作后的土壤孔隙比增加，犁后出现明显的浅沟；随着耕作的不断推进，部分颗粒会受到二次切割分离；牵引速度越大，圆盘犁面前缘隆起土颗粒越多，犁面前缘所受土壤的阻力越大，所需牵引力越大；７和１９ ＭＭ秸秆向两侧位移明显，而１３ ＭＭ秸秆沿犁面前缘位移明显，该尺寸秸秆与犁面发生二次接触，导致速．．．

为了研究覆盖措施在干旱陡坡造林中对土壤水分蒸发量、土壤含水量及当年造林成活率的影响，并筛选出效果最佳的覆盖措施，在山西吉县蔡家川流域布设试验，分析了地表覆膜、地表覆草、土中覆草３种覆盖措施对土壤蒸发量、含水量、密度和孔隙度及当年造林成活率的影响。结果表明：造林初期连续蒸发２０ ｄ后，地表覆膜、地表覆草、土中覆草处理的栽植穴土壤累积水分蒸发量分别比对照减少１１．５０、５．６４、２０．９６ ｍｍ。不同覆盖处理的栽植穴土壤含水量，４—６月减少量：对照＞地表覆草＞地表覆膜＞土中覆草；６—８月增加量：土中覆草＞地表覆草＞地表覆膜＞对照；８—１０月减少量：对照＞地表覆草＞地表覆膜＞土中覆草。生长季结束后，．．．

采用环刀法测定了杠寨小流域5种植被类型下土壤的水分物理特性。结果表明:(1)随着土层的增加,土壤密度增加,渗透系数减小,火棘灌丛土壤密度(1.24 g/cm3)最大,华山松马尾松混交林土壤密度(1.04 g/cm3)最小;华山松林渗透系数最大,为7.17 m/d,麻栎林渗透系数最小(2.2 m/d)。(2)杠寨小流域土壤的总孔隙度在50%左右,麻栎林及火棘灌丛毛管孔隙度所占比例最小,仅占总孔隙度的1/10,针叶林的非毛管孔隙度相对较大,占总孔隙度的1/5以上。(3)不同植被类型下土壤的现有含水量、最大持水量、毛管持水量及田间持水量表现出相同的规律,即华山松林>马尾松林>火棘灌丛>华山松马尾松混...

　通过室内模拟试验,建立了不同秸秆覆盖量下的土壤水分蒸发动力学模型,并对不同水分条件下秸秆覆盖量与土壤水分蒸发的关系进行了研究。结果表明,土壤水分累计蒸发量W与时间t的关系为W=a·tb,当初始含水量较高时,秸秆覆盖的保水效果十分明显,而且秸秆覆盖量越多,保水效果越好;当初始含水量较低时,秸秆覆盖的保水效果更加显著,但其保水效果与秸秆覆盖量的多少关系不大。

水分分布与运移对沙漠-绿洲区的荒漠化防治具有重要意义.该文对内蒙古自治区境内位于库布齐沙漠和黄河之间沙漠-绿洲系统中的降雨、土壤水分和地下水位在生长季进行观测.分析结果表明,在沙漠边缘三者之间的关系明显不同于过渡带和绿洲:沙漠边缘具有土壤含水量相对较低且土层间变异较大、地下水位较深但稳定、土壤水分与地下水关系不明晰、降雨在土壤中运移快、耗散明显等特征;绿洲区三者的特征与沙漠边缘正好相反;过渡带介于二者之间,但和沙漠边缘的特征更为接近.在沙漠边缘进行植被建设防风固沙时,应充分考虑这些因素,以保证植被的成活率,并使生态系统得以健康发育.

以武陵山区小流域马尾松林、枫樟混交林、杜仲林和坡耕地为研究对象,对其7.5、12.0、20.0 cm土层深度在典型降雨前后水分动态变化进行观测与分析,研究了林地土壤水分的日变化规律,从而为林水综合管理、流域科学治理以及森林多功能高效经营等提供科技支持。结果表明:1)所有观测时间内,在7.5和12.0 cm土层深度处,4种植被类型土壤含水量最大的均是杜仲林,其次是枫樟混交林,最低的是坡耕地,土壤水分随深度增加而降低;在20.0 cm土层深度处,杜仲林和枫樟混交林差异不显著,马尾松林与坡耕地差异显著;3个土层深度下,4种植被类型土壤含水量均为杜仲林>枫樟混交林>马尾松林>坡耕地。2)降雨前, 4种植被类型的土壤含水量均比较稳定,只在7.5和12.0 cm处缓慢减少;降水后,4种植被类型的土壤含水量明显增加,增加幅度最大的是7.5 cm的马尾松林,其次是12.0 cm的坡耕地。3)降水前后,4种植被类型的土壤含水量与风速和大气温度均呈负相关关系,土壤的含水量与湿度呈正相关关系。4)综合分析表明杜仲林的土壤含水量最大,其作为生态经济型树种,具有较好的水源涵养能力,可大面积示范推广有利于提高研究区的生态效益。

棕壤长期定位实验结果表明,长期地膜覆盖对土壤剖面内0~60 cm的土壤水分动态变化有较大影响。从播种前期(4月20日)至大喇叭口期(6月30日)以及长粒期(8月15日)至作物收获后的结冰期(11月10日),在0~20 cm和20~40 cm这两个层次覆膜处理的土壤含水量基本上均高于裸地,而在40~60 cm这个层次整个生长季覆膜处理的土壤含水量基本上均接近甚至低于裸地,同时长期的地膜覆盖保护了60~100 cm的土壤水分。从整个生长季来看,0~40 cm和40~100 cm这两个层次土壤水储量均是覆膜高于裸地。因此地膜覆盖是干旱地区一种重要的保水措施。