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干旱地区水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响研究 被引量：1
1
作者 何进宇 刘飞杨 +1 位作者 杨佳鹤 崔烜玮 《节水灌溉》 北大核心 2024年第1期33-43,共11页
针对宁夏引黄灌区传统稻田蒸发量大,盐渍化耕地占地面积广、改良问题难,土地生产力下降等问题。采用水稻滴灌旱作方式,以富源4号(96D10)作为研究对象,通过设置不同土壤水分水平(W1:高100%、W2:中80%及W3:低60%田间持水率)及盐分水平(S1:... 针对宁夏引黄灌区传统稻田蒸发量大,盐渍化耕地占地面积广、改良问题难,土地生产力下降等问题。采用水稻滴灌旱作方式,以富源4号(96D10)作为研究对象,通过设置不同土壤水分水平(W1:高100%、W2:中80%及W3:低60%田间持水率)及盐分水平(S1:轻1.2 g/kg、S2:中3.1 g/kg及S3:重5.3 g/kg),探究不同水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响规律。结果表明,水盐胁迫对水稻产量及品质具有较为显著的影响,其中产量构成因素中,千粒重W3S3较W1S1下降15.89%(2021年)和15.58%(2022年),饱籽率W3S3较W1S1显著下降3.45%(2021年)和4.05%(2022年),单位产量W3S3较W1S1显著下降56.48%(2021年)和63.09%(2022年);品质方面整精米率W3S3较W1S1显著下降12.65%(2021)和13.56%(2022),垩白米率W3S3较W1S1显著上升164.71%(2021)和122.73%(2022),直链淀粉含量W3S3较W1S1显著下降5.97%(2021)和8.99%(2022),蛋白质含量W3S3较W1S1显著上升53.51%(2021)和61.82%(2022)。综合考虑,在节水目标下,采用滴灌旱作方式种植水稻,保持80%田间持水率加轻、中度盐碱化(≤4.0 g/kg)的土壤环境,可以保持较为接近充分灌溉条件下的产量构成水平和较好的稻谷品质水平。该结论可为宁夏引黄灌区盐碱地可持续利用及水稻的节水灌溉适应性研究提供理论依据。 展开更多
关键词 水盐胁迫 水稻 滴灌旱作 产量构成 稻谷品质
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稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体特征及有机碳分布的影响
2
作者 佀国涵 朱秀秀 +6 位作者 彭成林 袁家富 赵书军 徐大兵 谢媛圆 周剑雄 杨小红 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期590-596,共7页
为研究长期稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体数量、稳定性以及土壤团聚体有机碳含量、分布的影响,本研究依托始于2014年的长期定位试验,设置冬泡无秸秆还田(W)、冬泡+秸秆还田(WS)和冬泡+秸秆还田+养虾(WSC)3个处理,采集各处理... 为研究长期稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体数量、稳定性以及土壤团聚体有机碳含量、分布的影响,本研究依托始于2014年的长期定位试验,设置冬泡无秸秆还田(W)、冬泡+秸秆还田(WS)和冬泡+秸秆还田+养虾(WSC)3个处理,采集各处理表层土壤样品,分析土壤团聚体及有机碳分布特征。结果表明:土壤水稳性团聚体以>1~2 mm粒级为主,在冬泡条件下秸秆还田处理显著提高了土壤中>2 mm团聚体比例、有机碳含量和有机碳贡献率,且增加了土壤团聚体平均质量直径;相对于冬泡+秸秆还田处理,冬泡+秸秆还田+养虾处理土壤>2 mm和>1~2 mm团聚体比例显著提高了19.8%和6.5%,而0.053~0.25 mm团聚体比例则显著下降了9.2%,且>0.25 mm的团聚体数量、平均质量直径和几何平均直径分别提高了7.8%、20.6%和37.5%。冬泡+秸秆还田+养虾处理的土壤总有机碳、微生物量碳和颗粒有机碳含量较冬泡+秸秆还田处理分别显著提高了6.2%、34.0%和23.1%,且显著提高了<0.25 mm团聚体中有机碳的含量。研究表明,稻虾共作模式下克氏原螯虾养殖促进了土壤大团聚体的形成,增强了团聚体稳定性,增加了土壤有机碳及活性组分含量,尤其提高了微团聚体中有机碳含量,提升了土壤固碳能力。 展开更多
关键词 稻虾共作模式 克氏原螯虾 水稳性团聚体 有机碳分布
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地膜覆盖对胶园间种珠芽黄魔芋光合生理特性及产量的影响
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作者 原慧芳 岩香甩 +1 位作者 李金威 田耀华 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期134-143,共10页
为了解不同地膜覆盖对胶园间种的珠芽黄魔芋(Amorphophallus muelleri)叶片光合生理特性、土壤物理性状及产量的影响,本研究设置银色地膜、黑色地膜、白色地膜、防草席、加厚黑色地膜、微孔黑色地膜和无覆盖(CK)共7个处理,测定分析魔芋... 为了解不同地膜覆盖对胶园间种的珠芽黄魔芋(Amorphophallus muelleri)叶片光合生理特性、土壤物理性状及产量的影响,本研究设置银色地膜、黑色地膜、白色地膜、防草席、加厚黑色地膜、微孔黑色地膜和无覆盖(CK)共7个处理,测定分析魔芋换头期、膨大期和成熟期3个时期叶片的光合特性参数:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(Ci)、电子传递速率(ETR),生理特性参数:可溶性蛋白(SP)含量、可溶性糖(SS)含量、叶绿素(Chl)含量、叶绿素a/b(Chl a/b),土壤原位物理性状参数:土壤含水量(SMC)、土壤电导率(SC)、土壤温度(ST),并测定魔芋地下球茎产量的变化。结果表明:同一时期不同地膜覆盖处理均提高了魔芋叶片的光合参数(P_(n)、G_(s)、T_(r)和ETR),换头期和膨大期防草席处理的P_(n)、Gs和T_(r)均显著高于其他处理(P<0.05),而其他处理间不规律上下变幅,其间有显著差异;除了成熟期,同一时期不同地膜覆盖处理魔芋叶片的SP和Chl均显著高于对照,各处理间无显著差异;同一时期不同处理魔芋叶片的SS和Chl a/b变化趋势稍有不同,成熟期各处理的SS均显著高于对照,3个时期对照的SS均最低,而成熟期地膜处理的Chl a/b较对照均无显著差异;同一时期不同地膜覆盖的SMC和SC均高于对照,加厚黑色地膜处理保水效果最好,膨大期微孔黑色地膜处理和成熟期防草席处理的SC均显著最高,其他处理间的SMC和SC无显著差异。同一地膜覆盖处理不同时期的P_(n)、G_(s)、T_(r)、ETR、SP、和Chl均表现为换头期>膨大期>成熟期,而各处理的SS和Chl a/b表现为成熟期>膨大期>换头期。经所有指标和产量相关性分析的结果来看,除了ST与产量呈负相关外,其他指标与产量均呈正相关。不同地膜覆盖较对照均提高了珠芽黄魔芋产量,银色地膜、黑色地膜、防草席和加厚黑色地膜处理增产效果明显,而白色地膜和微孔黑色地膜处理增产不明显。因此,在实际生产中,采用银色地膜、黑色地膜、防草席和加厚黑色地膜都是魔芋增产增效的可行选择。 展开更多
关键词 地膜覆盖 珠芽黄魔芋 胶园 光合生理特性 产量
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椰糠型生态保育基质的水力-入渗特性及配比寻优
4
作者 王之君 陈蒋 +1 位作者 王志伟 赵晨希 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期387-395,共9页
[目的]荒漠戈壁因降水量少、蒸发量大等环境因素胁迫,植被稀疏,水土流失严重。探索适宜的土壤改良方法,以提升其保水性、持水性,对于荒漠化防治及戈壁生态农业发展十分重要。[方法]以无椰糠基质组别T0(风沙土∶有机肥∶人造泥炭=7∶3∶1... [目的]荒漠戈壁因降水量少、蒸发量大等环境因素胁迫,植被稀疏,水土流失严重。探索适宜的土壤改良方法,以提升其保水性、持水性,对于荒漠化防治及戈壁生态农业发展十分重要。[方法]以无椰糠基质组别T0(风沙土∶有机肥∶人造泥炭=7∶3∶1)为对照,对理化性质较好的3组配比椰糠型生态保育基质(风沙土∶椰糠∶有机肥∶人造泥炭=3.5∶3.5∶3∶1或3∶4∶3∶1或2∶5∶3∶1,依次为T1、T2、T3)进行水力-入渗特性试验;利用离心机法测定基质水分与吸力的关系,探究该基质的水力特性;再通过室内定水头土柱入渗试验分析基质的入渗特征;并以测定的各项指标为基础,结合坐标综合评定法进行配比寻优。[结果]T1、T2、T3组别较之T0组别,田间持水量分别增加10.22%,12.13%,14.99%,全有效水含量分别增加8.10%,8.81%,12.83%;在吸力水头的对数值P f=1.8~3.8阶段(基质吸力对数值),各组别比水容量均值大小为T3>T2>T1>T0;根据灰色关联分析,入渗能力大小为T3>T2>T0>T1。[结论]适宜比例椰糠混掺改变基质的有效水含量和孔隙分布比,显著提升基质的保水持水能力。从理化性质、水力及入渗特性角度综合来看,T3配比最优。 展开更多
关键词 椰糠型生态保育基质 水力特性 坐标综合评定法 灰色关联分析 配比寻优 土壤改良
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不同耕作方式对砂姜黑土孔隙结构特征的影响 被引量：1
5
作者 钱泳其 熊鹏 +4 位作者 王玥凯 张中彬 郭自春 邵芳荣 彭新华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期52-63,共12页
砂姜黑土黏闭僵硬问题突出,耕作是改良其结构的重要措施之一。基于安徽龙亢农场砂姜黑土耕作试验基地,采集免耕(No-tillage,NT)、旋耕(Rotarytillage,RT)和深翻(Deepploughing,DP)处理的原状土柱(高20cm,直径10cm),利用X射线CT扫描技术... 砂姜黑土黏闭僵硬问题突出,耕作是改良其结构的重要措施之一。基于安徽龙亢农场砂姜黑土耕作试验基地,采集免耕(No-tillage,NT)、旋耕(Rotarytillage,RT)和深翻(Deepploughing,DP)处理的原状土柱(高20cm,直径10cm),利用X射线CT扫描技术和ImageJ软件等对土壤孔隙结构进行三维重建和可视化处理,定量分析不同耕作方式对土壤孔隙度、孔径大小分布、孔隙形态特征、网络特征以及土壤饱和导水率的影响。结果表明:(1)与免耕相比,旋耕和深翻下土壤的大孔隙度分别增加了192.7%和261.1%(P<0.05);与旋耕相比,深翻下土壤大孔隙度增加了23.4%;(2)相较于免耕,旋耕和深翻显著增加了土壤孔隙的水力半径、紧密度、分形维数和全局连通性(P<0.05),显著降低了各向异性程度和欧拉数(P<0.05),土壤饱和导水率得到显著提升,且深翻的改良效果总体优于旋耕;(3)相关分析表明土壤饱和导水率与除水力半径外的孔隙结构特征参数均存在显著相关(P<0.05),其中与连通性最大孔隙度的相关性最高(r=0.833**,P<0.01)。综上所述,深翻扩大了土壤孔隙的水力半径,改善了连通性,提升了复杂程度,从而构建了相对良好的土壤孔隙形态和网络结构,提高了导水能力,消减砂姜黑土结构性障碍效果显著。 展开更多
关键词 砂姜黑土 深翻 CT扫描技术 孔隙结构 饱和导水率
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黄河水源涵养区土地利用变化的区域分异特征及未来格局
6
作者 梁康 公丽 +2 位作者 宋小青 张永勇 刘昌明 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期325-337,共13页
解析黄河水源涵养区历史和未来的土地利用/覆盖变化(LUCC)对于保护黄河流域水土资源和维系生态系统服务功能等具有重要意义。在研究区及其三大子区(Ⅰ黄河上游水源区、Ⅱ渭河南山区、Ⅲ伊洛河区),基于1990—2020年的土地覆盖产品数据,... 解析黄河水源涵养区历史和未来的土地利用/覆盖变化(LUCC)对于保护黄河流域水土资源和维系生态系统服务功能等具有重要意义。在研究区及其三大子区(Ⅰ黄河上游水源区、Ⅱ渭河南山区、Ⅲ伊洛河区),基于1990—2020年的土地覆盖产品数据,采用转移矩阵、地理探测器、CA-Markov模型等方法,分析LUCC特征、探测驱动因素和预测未来期(2025年)空间格局。结果表明:自2000s以来,研究区及分区地类呈现退耕还林还草和建设用地快速增长的2条主线变化趋势,其中,全区LUCC主要受到粮食产量、高程和人口密度驱动,Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区LUCC的主导驱动因素分别是高程、人口密度和粮食产量。未来生态保护情景相对于自然发展情景,耕地和建设用地扩张将受到约束,能更好地保障生态用地面积以支撑水源涵养等生态服务功能。 展开更多
关键词 水源涵养 土地利用/覆盖变化 地理探测器 CA-Markov模型 黄河流域
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黄土塬区果园-农田交界带土壤水分分布及农田对果园的供水特征
7
作者 韩晓阳 王亚萍 +1 位作者 朱元骏 刘文兆 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期197-204,215,共9页
[目的]为探明黄土高原南部塬区果园-农田镶嵌格局下土壤水分空间分布与协同利用特征。[方法]选取长武塬区10龄、21龄和25龄苹果园(AO10、AO21和AO25)及其邻近农田,通过测定2021年雨季后果园-农田交界带有关位点的土壤含水量,定量计算农... [目的]为探明黄土高原南部塬区果园-农田镶嵌格局下土壤水分空间分布与协同利用特征。[方法]选取长武塬区10龄、21龄和25龄苹果园(AO10、AO21和AO25)及其邻近农田,通过测定2021年雨季后果园-农田交界带有关位点的土壤含水量,定量计算农田土壤储水对果园耗水的贡献。[结果]2021年降水量756 mm,为典型的丰水年份,农田和AO21、AO25果园降雨入渗深度在11月底分别达8.4,7.0,5.0 m。AO10果园-农田交界带以4 m深度为界,其下部土壤含水量较上部大,4-10 m土层平均含水量为25.5%;AO21果园0-7 m土层平均含水量为22.1%,7-10 m为15.0%;AO25果园0-5 m土层平均含水量为20.9%,5-10 m土层平均含水量为13.6%,AO21和AO25果园分别在7.0,5.0 m以下仍存在土壤干层。水平方向上,AO21、AO25果园利用邻近农田土壤水分的距离分别达到5,8 m,农果交界面上农田向果园的供水量,当以干层上界划分土壤剖面,其上为表观供水量,2个果园分别为0.08,0.25 m^(3)/m^(2);其下为实际供水量,分别为0.45,0.81 m^(3)/m^(2)。[结论]黄土塬区果园和农田镶嵌布局是一种较为合理的利用结构,在其规划管理中应考虑果树年限及其相邻农田宽度等因素,研究结果有助于推进区域土壤水资源的可持续利用及其空间优化。 展开更多
关键词 土壤含水量 果园-农田交界带 植被格局 土壤干层 黄土高原
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TVDI与土壤湿度关系的多时间尺度分析与旱情监测
8
作者 梁守真 王猛 +3 位作者 韩冬锐 王菲 王国良 隋学艳 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期149-157,共9页
[目的]揭示不同时间尺度的TVDI与土壤湿度的关联关系,确定反映土壤湿度的最佳时间尺度,以更为准确地获取土壤湿度信息,精准监测旱情。[方法]以3种不同时间尺度(8 d,16 d和月)的遥感地表温度、反射率数据以及山东省31个地面观测站土壤湿... [目的]揭示不同时间尺度的TVDI与土壤湿度的关联关系,确定反映土壤湿度的最佳时间尺度,以更为准确地获取土壤湿度信息,精准监测旱情。[方法]以3种不同时间尺度(8 d,16 d和月)的遥感地表温度、反射率数据以及山东省31个地面观测站土壤湿度数据为基础,分析不同时间尺度下植被指数-温度空间特征,建立不同时段不同时间尺度温度植被干旱指数(TVDI)的热边和冷边函数,研究TVDI与土壤湿度之间的关联性随时间尺度的变化规律,确定了区域土壤墒情监测的时间尺度,反演了区域土壤湿度,监测旱情。[结果]植被指数-温度二维空间形状呈三角形,但随时间发生改变;二维空间中植被指数与最大、最小温度之间有明显的线性关系,湿边并非理想的与坐标轴平行的直线;TVDI与土壤湿度线性相关,但两者之间的紧密程度随时间尺度而变,8 d尺度的TVDI与土壤湿度有更高的相关系数;山东省冬小麦旱情与降水高度一致。[结论]短时间尺度的TVDI更适于区域的旱情监测,尽管人工灌溉有效降低了对降水的需求,但降水的多寡仍是影响区域小麦旱情的主要因素。 展开更多
关键词 植被指数 地表温度 干旱 时间尺度
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毛乌素沙地包气带气态水同位素特征及其运移规律
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作者 刘秀花 田书林 +3 位作者 马延东 贺屹 石长春 郑策 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期112-120,共9页
为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响... 为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响,降水δD_(L)和δ^(18)OL值均表现出春夏富集、秋冬贫化。各深度土壤气态水δ^(18)O_(a)与液态水δ^(18)OL值呈显著正相关(P<0.01),但在季节上,春夏季为极显著线性正相关(P<0.01),而秋冬季则无显著相关性(P=0.12)。表层水汽通量的增大伴随δ^(18)O_(a)富集,而水汽密度夏季的增大和冬季的减小均表现出表层δ^(18)O_(a)富集,夏季蒸发比冬季冻结更能引起表层土壤δ^(18)O_(a)富集。受包气带温度梯度驱动影响,夏季土壤深部气态水接受浅层水汽补给,冬季浅层接受中深层水汽的补给,而春、秋季剖面分别存在温度聚合和发散零通量面,使得补给关系复杂。该研究明确了土壤δ^(18)O_(a)的变化受水汽迁移模式、大气蒸发能力和土壤冻融的共同控制,表层δ^(18)O_(a)的富集在冬季受蒸发与向上的水汽传输共同影响,而夏季主要受土壤水的昼夜蒸发与凝结循环作用所致,该结果为厘清土壤水汽迁移机制以及进一步阐明包气带水循环过程提供科学依据。 展开更多
关键词 气态水 同位素 水汽迁移 包气带 毛乌素沙地
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利于苏北沿海滩涂土壤有机碳固定的绿肥粉垄耦合种植模式研究
10
作者 刘冲 洪立洲 +5 位作者 郁凯 董静 陈环宇 彭昊 卢明海 邢锦城 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第5期216-221,共6页
为探索利于苏北沿海滩涂土壤有机碳固定的绿肥粉垄耦合种植模式,在苏北沿海滩涂设置:裸地+常规深耕(15 cm)(对照)、裸地+粉垄(20 cm)、裸地+粉垄(30 cm)、裸地+粉垄(40 cm)、种植苕子+常规深耕翻压(15 cm)、种植苕子+粉垄翻压(20 cm)、... 为探索利于苏北沿海滩涂土壤有机碳固定的绿肥粉垄耦合种植模式,在苏北沿海滩涂设置:裸地+常规深耕(15 cm)(对照)、裸地+粉垄(20 cm)、裸地+粉垄(30 cm)、裸地+粉垄(40 cm)、种植苕子+常规深耕翻压(15 cm)、种植苕子+粉垄翻压(20 cm)、种植苕子+粉垄翻压(30 cm)、种植苕子+粉垄翻压(40 cm) 8种种植模式试验,研究对比8种模式土壤有机碳固定表现以及下季玉米产量。结果表明:粉垄耕作降低了沿海滩涂土壤容重,提高了土壤>2.00 mm、>0.25~2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数,降低了0.05~0.25 mm、<0.05 mm粒级团聚体质量百分数。粉垄耕作可使沿海滩涂土壤物理结构,尤其是大团聚体结构得以有效改善。绿肥粉垄耦合模式下,土壤养分及可溶性有机碳、活性有机碳含量显著提高,土壤碳库指数、碳库活度指数和碳库管理指数显著上升,土壤>2.00 mm、>0.25~2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数提高,0.05~0.25 mm、<0.05 mm粒级团聚体质量百分数降低,且各粒级团聚体中有机碳含量、>2.00 mm、>0.25~2.00 mm团聚体中有机碳贡献率显著提高,玉米产量显著增加,其中,种植苕子+粉垄翻压(30 cm)模式可较大程度地结合绿肥提供有机碳,粉垄耕作改善土壤物理结构的优势,最有利于滩涂土壤有机碳的积累、固定以及玉米产量的增加,从而达到改善沿海滩涂土壤碳封存、提高滩涂土壤耕地质量、实现沿海滩涂地区增产增收的目的。该模式操作简单、见效快,可在苏北沿海滩涂区域推广使用。 展开更多
关键词 沿海滩涂 绿肥 粉垄 有机碳固定
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不同机械压实条件下黑土性质及入渗特征变化研究
11
作者 马仁明 付娟 +7 位作者 贾燕锋 范昊明 张博翔 李爽 张茜 于茗耀 杨明春 李梦缘 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-65,共12页
为探究不同机械压实条件对黑土土壤性质入渗特征的影响,以克山县典型黑土为研究对象,设置3种不同型号机械(华夏HX2104-C:154 kW、约翰迪尔554:40 kW、中国海山:19 kW)和不同压实次数(0,1,3,5,7,9次)对秋收后大豆耕地垄沟开展模拟压实,... 为探究不同机械压实条件对黑土土壤性质入渗特征的影响,以克山县典型黑土为研究对象,设置3种不同型号机械(华夏HX2104-C:154 kW、约翰迪尔554:40 kW、中国海山:19 kW)和不同压实次数(0,1,3,5,7,9次)对秋收后大豆耕地垄沟开展模拟压实,通过测定土壤容重、含水率、孔隙及土壤入渗特征,分析不同机械压实条件对土壤物理性质及土壤入渗特征的影响。结果表明:在0~10 cm土层,大型、中型、小型机械压实后土壤容重分别增加54.17%、56.25%、46.88%;总孔隙度分别减小31.58%、28.07%、29.82%;含水率分别下降19.35%、16.13%、9.68%。首次压实对土壤性质的影响最显著,容重均增加32.29%以上,土壤总孔隙度均减小15.8%以上,只有大型机械使土壤含水率显著减小9.6%。随压实次数增加,各机械压实后10~20 cm土层土壤容重从1.25 g·cm^(-3)增加至1.58 g·cm^(-3),总孔隙度从52.16%减小至38.22%,土壤含水率从27.33%下降至20.67%,其中,大型机械在首次压实使容重及孔隙特征产生显著影响,而中型及小型机械对土壤物理性质的影响主要依靠压实次数的增加对土壤起到压实的累积作用。首次压实,中型及小型机械使2 h累计入渗量分别减少87.16%、50.81%,初渗速率分别减少87.59%、70.93%,中型机械使稳渗速率显著减少92.90%;3次压实,大型机械使2 h累计入渗量、初渗速率分别显著减小73.29%、75.67%,大型及小型机械使稳渗速率分别显著减少74.07%、66.97%;至5次压实后土壤各入渗特征无显著差异。0~20 cm土层土壤容重及土壤孔隙特征均影响机械压实土壤入渗特征,其中,0~10 cm土层土壤容重是影响综合土壤入渗特征的主导因素。 展开更多
关键词 农业机械 压实作用 土壤性质 水分入渗
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近江平原区土壤水力参数及相关理化性质空间分布与影响因素
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作者 石常卿 张海林 +7 位作者 韩雨蓉 陈羽 魏雅清 王平 谢璇 刘济 刘目兴 易军 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期182-192,共11页
为研究土壤水力参数的空间分布特征,并揭示相关影响因素,以江汉平原典型近江农业区为研究单元,采集不同类型农用地的浅层(0~40 cm)原状和扰动土样,测定其水力参数和相关理化性质,揭示各水力参数及相关理化性质的空间分布特征,比较不同... 为研究土壤水力参数的空间分布特征,并揭示相关影响因素,以江汉平原典型近江农业区为研究单元,采集不同类型农用地的浅层(0~40 cm)原状和扰动土样,测定其水力参数和相关理化性质,揭示各水力参数及相关理化性质的空间分布特征,比较不同样地各参数和性质的差异,并分析相关影响因素。结果表明:研究区土壤各基本理化性质(土壤机械组成、有机质含量、容重、直径>0.1 mm和>0.3 mm大孔隙含量)和水力参数(饱和含水量(θ_(s))、残余含水量(θ_(r))、水分特征曲线拟合参数α和n、田间持水量(θ_(f))、凋萎系数(θ_(w))和最大有效水含量(θ_(AW)))均具有明显的空间异质性;近江区土壤机械组成、有机质含量、容重等部分理化性质与距江远近具有较强的空间相关性;直径>0.1 mm和>0.3 mm大孔隙含量,θs和θr,以及θf和θ_(AW)的空间分布特征相似。不同样地的有机质含量、容重和直径>0.3 mm大孔隙含量具有显著差异。土壤理化性质的差异显著影响了Ks和水分特征曲线参数(特别是θs和n)。不同农用地土壤的水力性质也存在差异,稻田和旱地的入渗性能较好,表现为最高的中位Ks(18.7 cm/h),其他样地的Ks差异较小(9.2~10.5 cm/h)。菜地的持水能力最强,表现为较高的θf(0.46 cm^(3)/cm^(3))、θw(0.07 cm^(3)/cm^(3))和θAW(0.39 cm^(3)/cm^(3)),其他样地的土壤水力参数差异较小。河流冲积物的分布显著影响了研究区农用地的土壤机械组成,对容重和有机质含量分布也有一些影响;而人类耕作活动可以显著改变土壤的有机质含量、大孔隙含量和容重,但对机械组成影响较小;自然要素和人为活动的共同作用影响了各水力参数的分布特征。在近江农业区开展土壤调查和农业生产规划时,需要考虑河流冲积物的分布特征。 展开更多
关键词 土壤理化性质 饱和导水率 水分特征曲线 水分常数 空间异质性 农用地
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富钼专用保水剂对东北典型土壤保墒性能及大豆幼苗生长的影响
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作者 张玉斌 景泉 +3 位作者 崔金虎 陈贵娟 赵雪来 侯利园 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期63-69,共7页
在东北集约化种植体系中,苗期水肥供应强度直接影响作物生长状况,并最终导致产量变异。富钼大豆专用保水剂是基于高分子材料合成与钼肥技术的耦合。针对东北2种典型土壤类型开展温室盆栽试验,通过二因子五水平的试验设计,研究土壤类型... 在东北集约化种植体系中,苗期水肥供应强度直接影响作物生长状况,并最终导致产量变异。富钼大豆专用保水剂是基于高分子材料合成与钼肥技术的耦合。针对东北2种典型土壤类型开展温室盆栽试验,通过二因子五水平的试验设计,研究土壤类型、保水剂类型及施用量对大豆苗期土壤水分利用效率及幼苗生长的影响。结果表明:1)施用不同剂量普通保水剂(H 2020)和富钼专用保水剂(GH 2021)均可在不同程度上提高土壤保水性能,并促进苗期大豆生长及地上部植株干质量;2)土壤含水率和大豆幼苗株高均随用量的增大而增加,且用量为0.5%的GH 2021显著促进大豆幼苗的生长,在黑土和风沙土条件下增幅分别可达68.0%和44.9%;3)0.5%剂量的GH 2021使风沙土土壤含水率提高343.1%,相较于施用H 2020保水性能提升33.6%;4)与H 2020相比,施用量为0.5%的GH 2021使风沙土条件下苗期大豆株高和地上部干质量分别提高16.3%和34.0%。综上,富钼专用保水剂在东北大豆种植区最佳应用范围为:2种土壤条件下,保水剂理论田间推荐用量为0.5%,其对风沙土的保墒性能优于黑土。该保水剂可用于提升干旱区土壤保水性能,改善苗期大豆生长环境和营养状况,最大限度激发东北大豆的增产潜力。 展开更多
关键词 富钼专用保水剂 黑土 风沙土 大豆 土壤含水率 苗期大豆生长
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九寨沟黏性土含量对改良碎石土水分特性的影响
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作者 朱锦宇 裴向军 +3 位作者 肖维阳 张晓超 张文翔 王益 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期40-49,85,共11页
[目的]分析九寨沟2017年“8·8”地震后崩坡积碎石土和当地沉积黏性土不同比例混合体的土壤水分特性,选出适宜研究区植物生长的最佳改良碎石土,为九寨沟地区灾后生态环境修复提供科学依据。[方法]将九寨沟当地黏性土与九寨沟地区碎... [目的]分析九寨沟2017年“8·8”地震后崩坡积碎石土和当地沉积黏性土不同比例混合体的土壤水分特性,选出适宜研究区植物生长的最佳改良碎石土,为九寨沟地区灾后生态环境修复提供科学依据。[方法]将九寨沟当地黏性土与九寨沟地区碎石土以不同体积比进行混合,通过土水特征曲线试验、水分常数试验、土柱试验来探究不同比例下土壤水分特性,挑选适宜于植物生长的混合土比例。[结果]①van Genuchten模型能够很好地拟合改良碎石土的土水特征曲线,土壤进气值随着黏性土比例的增加而增加,参数α在一定程度上能够表征进气值的状态。②改良后的碎石土使吸湿系数、凋萎系数、田间持水量、饱和含水量等都随着黏性土比例的增加而增加。相较于碎石土,添加黏性土的改良碎石土可用水量增大22.26%~50.00%,最大有效水量增大70.96%~131.46%,更加有利于植物生长。③3种模型对比下,Philip模型对土壤水分入渗模拟效果最好,吸渗率S大小能够在一定程度上代表初始入渗速率的变化趋势。[结论]综合对比不同比例改良碎石土水分特性可见,当下覆土层为储水层,可选择碎石土与黏性土比例为7∶3作为改良碎石土最佳配比;当下覆土层为非储水层,无法储存水分时,可选择碎石土与黏性土比例为3∶7作为改良碎石土最佳配比。 展开更多
关键词 改良碎石土 水分特性 黏性土含量 九寨沟
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不同筛分方式对土壤团聚体及土壤微生物群落的影响
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作者 崔炎田 王呈玉 +4 位作者 姚俊红 王东 李明怡 高云航 刘淑霞 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期37-42,共6页
探究土壤团聚体组成、稳定性、有机碳含量及微生物数量在不同土壤筛分方式下的变化,对团聚体筛分方式进行优化。以黑土为研究对象,设置不同筛分方式处理,比较干土干筛、干土湿筛、润土干筛、润土湿筛4种筛分方式的优缺点。结果表明,润... 探究土壤团聚体组成、稳定性、有机碳含量及微生物数量在不同土壤筛分方式下的变化,对团聚体筛分方式进行优化。以黑土为研究对象,设置不同筛分方式处理,比较干土干筛、干土湿筛、润土干筛、润土湿筛4种筛分方式的优缺点。结果表明,润土干筛比干土湿筛处理≥2 mm粒径的土壤团聚体高出约85.97%,而在2~0.25、≤0.25 mm粒级中团聚体所占比例最高的干土湿筛比最低的润土干筛分别高出约80.90%、91.82%。>0.25 mm水稳性团聚体含量(R0.25)在润土干筛下达到最高,为99.35%,该指标与土壤团聚体稳定性成正相关,其值越高则表示土壤抗蚀能力越强。干土湿筛处理下各粒级团聚体土壤有机碳分布平均。干土湿筛处理下,土壤细菌和放线菌的数量最高。而润土干筛处理下土壤真菌数量较高,与润土湿筛、干土干筛、干土湿筛3个处理方式相比有显著性差异。综上发现,干土湿筛处理下土壤团聚体稳定性更好,土壤微生物数量较高,在一定程度上对土壤结构、土壤质量起到优化的作用。 展开更多
关键词 土壤团聚体 土壤微生物数量 黑土 筛分方式
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全球气候变化下土壤呼吸对温度和水分变化的响应特征综述
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作者 冉漫雪 丁军军 +1 位作者 孙东宝 顾峰雪 《中国农业气象》 CSCD 2024年第1期1-11,共11页
气候变暖、降水格局变化等是气候变化的主要表现形式,也是影响土壤呼吸主要的非生物因素,探明气象条件(温度、水分)对土壤呼吸影响及作用机制是理解陆地生态系统碳循环的重要内容之一。本文对近年来国内外学者关于温度和水分对土壤呼吸... 气候变暖、降水格局变化等是气候变化的主要表现形式,也是影响土壤呼吸主要的非生物因素,探明气象条件(温度、水分)对土壤呼吸影响及作用机制是理解陆地生态系统碳循环的重要内容之一。本文对近年来国内外学者关于温度和水分对土壤呼吸的影响及机制的研究进展进行综述。结果表明,(1)气候变暖与土壤呼吸存在正反馈调节,但温度适应性削弱了二者的反馈关系。增温时长和土壤碳储量不同导致温度对土壤呼吸的影响具有时空差异。土壤呼吸对温度适应性机制主要包括土壤微生物适应性、底物消耗和土壤矿物质活化等。(2)降水对土壤呼吸的作用取决于土壤初始水分含量。当土壤含水量低于萎蔫系数时,降水不仅增加土壤含水量还可促进土壤呼吸,在土壤含水量接近田间持水量时土壤呼吸达到最大值,当土壤含水量达到饱和值时土壤呼吸又会受到抑制。水分对土壤呼吸影响机制主要为替代效应与阻滞效应、底物供给、微生物胁迫以及根系响应等。(3)土壤呼吸与土壤温度、水分的耦合关系取决于土壤水热因子配比,当土壤温度成为胁迫因子时,降水引发的土壤水分含量升高对土壤呼吸的激发效应被低温的负面影响所抑制;当土壤水分成为胁迫因子时,气候变暖引发的土壤温度升高对土壤呼吸的促进作用被干旱的负面影响所抵消,进行土壤呼吸研究时需充分考虑土壤温度和水分的交互作用。为更全面深入地明晰陆地生态系统土壤碳排放扰动因素,未来气候变化下土壤呼吸与环境关系等相关领域研究应为重点方向,一是加强多因素交互作用对土壤呼吸影响的研究,并定量化研究土壤呼吸组分;二是持续关注土壤呼吸对土壤初始温度和温度波动的响应特征,探索生物多样性或群落结构组成对土壤呼吸的影响。 展开更多
关键词 土壤呼吸 温度 降水 响应特征
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基于Morris和Sobol法的茶园地上部生物量与氮磷流失模拟敏感性分析
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作者 叶志成 张莉莉 +3 位作者 廖凯华 朱青 赖晓明 郭长强 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期43-51,59,共10页
[目的]揭示土壤、地形和作物参数对DNDC模型模拟的茶园地上部生物量与氮磷流失量的影响程度,识别各模型输出的最敏感参数,为模型的率定提供指导方案。[方法]基于天目湖流域茶园径流小区数据和DNDC模型,应用定性的Morris法和定量的Sobol... [目的]揭示土壤、地形和作物参数对DNDC模型模拟的茶园地上部生物量与氮磷流失量的影响程度,识别各模型输出的最敏感参数,为模型的率定提供指导方案。[方法]基于天目湖流域茶园径流小区数据和DNDC模型,应用定性的Morris法和定量的Sobol法对模拟的茶园地上部生物量、氮磷流失量(包括氮磷淋失量和含氮气体排放量)和水分渗漏量进行敏感性分析,评估了各个模型输出结果的敏感参数,并借助蒙特卡洛方法量化模型输出的不确定性。[结果]对地上部生物量产生最主要影响的参数为成熟作物中籽粒占总生物量之比;对氮淋失量产生最主要影响的参数为土壤黏粒含量;对磷淋失量产生最主要影响的参数为土壤容重;对水分渗漏量产生最主要影响的参数为坡度;对N_(2)O排放量产生最主要影响的参数为初始土壤有机碳含量;对NO排放量和对NH3排放量产生最主要影响的参数为土壤pH。各输出结果中,磷淋失量的不确定性最大,变异系数为43.84%;水分渗漏量的不确定性最小,变异系数为2.36%。Morris法和Sobol法相比,Morris法优在方便省时,Sobol法优在准确全面,两种方法得到的参数敏感度排序总相关性为0.86,具有一定可替代性。[结论]在率定模型之前,先应用Morris法确定敏感参数的范围,再应用Sobol法精确量化,从而快速准确地筛选出模型敏感参数。在此基础上,固定非敏感参数,先重点校正敏感作物参数,再校正敏感土壤参数。本研究可为DNDC模型参数的本地化提供科学支撑,提高该模型对天目湖流域茶园生态系统的模拟精度和效率。 展开更多
关键词 敏感性分析 DNDC模型 天目湖流域
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农田土壤压实过程及模型研究进展
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作者 高晨 李晓鹏 +3 位作者 刘毅仁 贾仁浩 张红霞 刘建立 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
农田土壤受到农业机械田间作业的影响发生压实板结,造成土壤孔隙率降低,容重和紧实度增大,限制水分入渗和根系生长,影响作物产量。随着我国农业机械化水平不断提高,土壤压实对农业可持续发展的影响引起了广泛的关注。本文通过文献调研,... 农田土壤受到农业机械田间作业的影响发生压实板结,造成土壤孔隙率降低,容重和紧实度增大,限制水分入渗和根系生长,影响作物产量。随着我国农业机械化水平不断提高,土壤压实对农业可持续发展的影响引起了广泛的关注。本文通过文献调研,总结了土壤压实过程的国内外研究进展,对土壤压缩行为、压缩曲线与预固结压力的计算方法进行了梳理,综述了土壤压实机理和压实模型的发展历程和未来动向,可为推进农田土壤压实研究提供参考。 展开更多
关键词 土壤压实 压缩曲线 预固结压力 模型
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探地雷达技术在土壤性质探测应用中的研究进展
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作者 富美玲 朱向明 段文标 《农学学报》 2024年第4期93-100,共8页
探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为一种快速、无损的中小尺度近地传感技术,因其具有信息量大、分辨率高、空间连续性好等优点在土壤性质探测中得到广泛应用。在系统介绍探地雷达在探测土壤性质原理的基础上,概述了正演模拟方... 探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为一种快速、无损的中小尺度近地传感技术,因其具有信息量大、分辨率高、空间连续性好等优点在土壤性质探测中得到广泛应用。在系统介绍探地雷达在探测土壤性质原理的基础上,概述了正演模拟方法与目前应用广泛的土壤介电模型,归纳了探地雷达技术在土壤性质(土壤含水量、土壤质地、土壤层次、土壤压实、土壤盐分)探测中的应用研究现状。并讨论了该技术在实地应用中存在的问题与局限性:实地探测影响因子复杂,难以分离,数据解译复杂且具有主观性,大部分研究仅停留在定性或半定量阶段等。最后针对探地雷达在土壤学领域的应用情况,提出了其不足与展望:随着信号处理技术的不断发展与理论研究的日益成熟,探地雷达在土壤特性探测中仍然是一个有潜力的工具。旨在为探地雷达在土壤性质探测应用中的研究提供参考。 展开更多
关键词 探地雷达 土壤性质 正演模拟 土壤介电模型
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露天煤矿区不同生态措施对紫穗槐水分利用特征的影响
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作者 毕银丽 柯增鸣 高学江 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期190-196,共7页
[目的]为探究排土场不同生态措施下典型植物的水分利用特征,提高植物水分利用效率,加速矿区生态恢复进程。[方法]以黑岱沟煤矿排土场6种生态措施(对照、接菌、绿肥、接菌+绿肥、绿肥+风化煤、接菌+绿肥+风化煤)下紫穗槐为对象,结合水的... [目的]为探究排土场不同生态措施下典型植物的水分利用特征,提高植物水分利用效率,加速矿区生态恢复进程。[方法]以黑岱沟煤矿排土场6种生态措施(对照、接菌、绿肥、接菌+绿肥、绿肥+风化煤、接菌+绿肥+风化煤)下紫穗槐为对象,结合水的氢氧稳定同位素等方法分析。[结果](1)排土场土壤含水率为3%~9%,在0-30,70-100 cm土层较低,在30-70 cm土层较高。(2)紫穗槐的水分供给来源于降水和土壤水,土壤水分在0-30 cm土层发生显著的分馏现象,且在不同生态措施表现出显著差异,绿肥处理最大,接菌+绿肥处理最小。(3)不同生态措施下紫穗槐的水分利用特征存在显著差异,接菌处理对50-100 cm土层的水分利用比例较高,为53.4%;绿肥处理紫穗槐主要利用表层(0-20 cm土层)土壤水分,为42.6%;接菌+绿肥处理紫穗槐对各层土壤水分利用比例较为均匀。[结论]接菌+绿肥处理优化了紫穗槐水分利用特征,增加对表层和深层水分的利用比例,可作为排土场的生态复垦措施,促进西部干旱矿区生态恢复速率和效应。 展开更多
关键词 排土场 生态措施 水分来源 水分利用特征
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