落叶松人工林土壤水分平衡的研究

采用定位研究的方法,对25年生落叶松人工林的林冠截留、林木蒸腾、林地蒸发及土壤径流等项目进行了研究和测定。结果表明在生长季内,落叶松人工林对大气降雨的截留损失总量为229.5mm,占同期降雨量的1/3;林木蒸腾是土壤水分输出的主要形式,土壤径流以壤中流和地下径流为主,地表径流很少发生;林地土壤水分的变化量不足5%,土壤水分的输入与输出基本处于平衡状态。

基于土壤水分平衡模型的广东干旱时空分布特征

根据广东省86个气象站1962-2006年逐日气象资料,基于土壤水分平衡模型,计算逐日土壤有效含水量,模拟土壤水分平衡状况,构建逐日干旱动态指数DI,根据DI分析广东近45a不同等级干旱的时空分布及变化规律。结果表明:(1)广东省全年干旱日数占28.7%,轻、中、重、极旱发生频率依次减少;(2)近45a平均干旱过程强度指数(DCI)的季节变化特征明显,汛期较低,汛期结束后DCI值迅速上升;(3)1962-2006年,年干旱日数和DCI值均显著上升,说明广东省干旱的发生频率和严重程度逐年上升;(4)DCI和全年干旱日数在全省范围内基本呈纬向分布,北低南高。粤北的连山附近是全省DCI值和干旱日数最低的区域,雷州半岛及东南沿海地区DCI值和干旱日数较高;(5)春季与秋季的DCI空间纬向分布基本相反,表现为春季南部较旱、秋季北部较旱;(6)秋季月平均DCI值高于春季,说明广东省秋旱情况重于春旱。研究结果对应对气候变化、开发利用气候资源、调整种植区划和农业生产布局具有重要参考价值。

旱地保护性耕作地表径流和土壤水分平衡模型

在田间试验和对现有径流模型及土壤水分平衡模型改进的基础上,建立了适用于保护性耕作的地表径流和土壤水分平衡模型。该模型以日为步长,根据气象数据、土壤水分状况、作物生长发育及耕作管理措施,模拟不同耕作管理体系下地表径流和田间水分平衡的变化。针对保护性耕作的特点,主要对径流曲线数字(USDA-CurveNumber)法进行了改进,在PERFECT模型的基础上增加了坡度和降雨强度两因素的影响,从而使模型较全面地考虑了残茬覆盖、耕作、坡度及降雨强度等多种因素对径流的影响;采用简单实用的Priestley-Taylor公式计算潜在蒸散量,并考虑作物覆盖与残茬覆盖对土壤蒸发与作物蒸腾的影响。通过田间径流试验和根层有效贮水量测定数据的验证,证明了地表径流和土壤水分的模拟值与实测值比较接近。

基于土壤水分平衡的沙地草地最优植被覆盖率的研究

本文从土壤水分平衡出发，用动态仿真模型方法研究我国北方干旱半干旱沙地草地土壤水分平衡与立地条件，如坡度、坡向、土壤物理性状及植被覆盖率之间的关系。有如下初步结论和论点产生：（１）地表因植被的存在而形成的结皮对降水入渗到土壤中的阻滞作用几乎可以忽略。只有在坡度很大，瞬间降水强度很大时，结皮表面才可形成较大的迳流；（２）土壤水分的平衡随植被的覆盖率变化的情况（上升或下降）取决于立地条件的差异，笼统地讲“植被覆盖率越高越好”、或“植被覆盖率一概不宜太高”未免失之偏颇。

解集GCM输出模拟黄土塬区土壤水分平衡的潜在变化

土壤水分平衡对气候变化存在着响应,在全球变化的大背景下,研究土壤水分的可能变化是气候变化影响评估中非常重要的一项内容。目标是利用经验统计方法解集GCM网格逐月的降水和温度数据,并使用建立的气候变化情景作为WEPP的输入文件评估黄土高原王东沟流域2010～2039年土壤水分平衡(土壤水分、蒸发、渗漏和蒸腾)的可能变化。结果表明,3种情景预测2010～2039年王东沟流域年均降水可能增长1.8%～17.5%,年最高温度和最低温度分别可能增长0.5～0.9℃和2.0～2.3℃。作物蒸腾变化主要在4～6月份,土壤蒸发变化主要发生在7～9月份;作物蒸腾年均变化-5%～19%,土壤水分年均变化-4%～4%,土壤蒸发年均变化-7%～7%,均为A2a减少,B2a和GGal增大;A2a的土壤水分渗漏增长最大,GGal次之,B2a基本不变。这些结果表明气候变化及其导致的作物生长变化对土壤水分平衡存在重要的影响。

黄土丘陵区基于土壤水分平衡的草地建设策略

通过对黄土丘陵区草地的生态功能与经济功能的分析,认为草地建设是黄土丘陵区生态与经济建设的切入点,而水分是黄土丘陵区生态及经济建设的限制因子,维持黄土丘陵区水分平衡不仅是生态建设及经济发展的关键环节,而且是退耕还林(草)后的农业生产所必需的。并提出黄土丘陵区基于水分平衡的草地建设策略。

土壤水分平衡与作物生长模拟模型的开发与验证

基于模块化和面向对象化程序设计思想，根据土壤水分平衡过程和作物生长发育的特点，采用VisualBasic程序设计语言，实现了界面友好的土壤水分平衡与作物生长模拟模型。在土壤、作物和气象参数数据文件的支持下，对红壤性水稻土上的作物生长过程进行了模拟和验证，田间验证结果表明，冬小麦田间0～5，5～15，30～35cm三个土壤深度土壤含水量模拟值与实测值相对误差分别为7．0％、8．1％、4．5％。小麦、早稻、晚稻、玉米产量模拟值与实测值之间的相对误差分别为6．7％、2．4％、5．3％、1．9％。

基于Penman模型的蔬菜大棚土壤水分平衡研究

为达到土壤水分平衡状态,获得蔬菜大棚中作物生长的最佳土壤墒情,则需要建立起有效的模型.本研究以Penman模型为基础,对参数进行简化,提出了改进的温室大棚土壤水分平衡模型,降低了计算复杂度,提高了模型的计算效率.通过采集温室蔬菜大棚的实时气象数据,包括土壤温湿度、大气温湿度、通风风速、土壤热通量,使得数据更加准确,提高了计算的精度.实验采集蔬菜大棚作物处于发育期内的数据进行验证,模型计算获得的数据与实测值相比误差非常小.结果表明,该模型完全可以作为蔬菜大棚滴灌控制的一种可靠依据,具有较高的实际应用价值.

封丘地区土壤水分平衡研究 Ⅳ.雨养条件下三个不同湿度麦季的小麦耗水量与水分利用率

根据水量平衡方程式计算,雨养麦田三个试验麦季的耗水量分别为435.5、326和293.8mm,它们可代表该区过湿、一般和干旱年分的小麦耗水量。小麦地上部分生物量(茎杆+籽实)与其耗水量成正比,以第一麦季为100,第二、第三麦季分别为85和70;但籽实产量的反应与地上部生物量的反应并不一致,它们分别为100、102、70,以第二麦季最高。由于该麦季的耗水量相对较少,故有很高的水分利用率(1.73×10^(-3)kg/1)为华北地区所罕见。在耗水量中,土嚷储水的贡献约占50%。在降雨少而土壤储水丰足的年份,其贡献高达60%,是小麦水分的重要来源。在充分施肥条件下,小麦的水分利用率≥1.26×10^(-3)kg/1,它是建立预测小麦产量的经验模型的重要参数。

VSMB多层次土壤水分平衡动态模型及其初步应用

简要介绍了ＶＳＭＢ（ｔｈｅＶｅｒｓａｔｉｌｅＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＢｕｄｇｅｔＭｏｄｅｌ）多层次土壤水分平衡模型的物理原理和程序结构，并列举了模型在我国初步应用的结果。

CERES 小麦模式中土壤水分平衡的计算方法

CERES 系列模式,包括玉米、小麦、水稻、花生等十余种作物,是目前世界上比较完善的作物生长模拟模式,在产量预测、风险分析和研究气候变化对农业生产的影响等方面,已得到广泛应用。我国许多单位也陆续引入了此模式,并开展了一些分析、验证和应用。整个模式主要包括三部分:土壤水分平衡、养分(氮)平衡和作物生长发育过程。作者在查阅有关资料和剖析原始计算程序的基础上,得到了 CERES 小麦模式中土壤水分平衡计算的基本过程,并将其独立化进行了运行和验证。

干旱区土壤水分平衡对地下水埋深变化的响应

本研究依托于新疆干旱区和民勤盆地红崖山灌区水资源和沙区植被调查分析,展开对地下水位回升及地表用水的节水模式科学调控,对土壤水分平衡影响进行探讨,并评价植被特征与植被恢复能力。通过重点规划治理和红崖山灌区水资源科学配置与节水调控模式,运用Origen数据软件线性拟合与Excel数据统计分析地下水开采量与地表水高效利用模式.结果表明:对土壤水分平衡研究,发现降水条件下布设麦草沙障的人工梭梭林比白刺包蒸散量小,其土壤有效储水效果更好,两者降水截留效果基本一致;对植被恢复能力试验得出,在灌区水生态治理时地下水恢复与地表水优化配置两种模式相结合,稳定实现可持续化恢复。

土壤水分平衡

土壤水分在特定的土地条件下对植被有一定的承载能力,因此只有通过将地下部分供水状况和植物需水特征结合起来,才能提出合理的植被建设容量和有效的水分管理措施。土壤是植物生长的基质,它形成了现在供应全世界60×10~8人口的陆地食物链基础。

旱地农田土壤水分动态平衡的模拟

从农田土壤水分平衡方程出发，综合考虑了农田水分的主要收支项，特别是对水分渗漏量估算进行了必要的改进，建立了旱地农田土壤水分的动态模型。运用地处半干旱气候区的甘肃天水和陕西经阳气象站气象资料和非灌溉作物地土壤水分观测资料模拟了农田土壤水分的逐旬变化，其结果比较理想地描述了实际农田土壤水分变化规律。

渭北旱塬春玉米农田土壤水分状况及水分平衡试验

根据１９９２至１９９４连续三年的春玉米农田土壤水分动态、水分平衡试验，研究了陕西省合阳县旱地春玉米田水分动态规律、春玉米需水规律、耗水规律及水分盈亏状况。结果表明，春玉米需水量为４４１．４ｍｍ，实际耗水量为３０５．１ｍｍ。三年平均水分满足率６９．１％。

半干旱黄土区成熟柠条林地土壤水分利用及平衡特征

选择半干旱黄土区流域尺度不同地形条件下成熟柠条林作为研究对象,并以荒坡草地作为对照,在2009—2011年生长季节对0—210cm土壤含水量进行连续观测,开展了剖面土壤水分变异、动态平衡及影响因素研究。结果显示:土壤水分平均值:30—130cm对照>北坡>东坡>南坡,150—210cm南坡(上、中坡位)>对照>北坡>东坡,南坡和北坡样地上坡位>中坡位>下坡位。土壤水分的季节变化表现为9月﹥8月﹥7月,5、6、10月份最低;不同地形条件下,柠条林地土壤水分极差值和变异系数并没呈现出规律性变化,在垂直尺度上,柠条林地土壤水分极差值和变异系数曲线在0—50cm表现比较活跃,70—210cm则相对稳定;在连续干旱年份土壤储水量并没有连续的降低和亏缺,在第1个欠水年亏缺比较严重,第2个欠水年盈亏量基本平衡,而第3个欠水年则略有盈余。研究认为:小流域尺度下的地形条件差异造成了土壤水分规律性变化,但在特定植被生长发育状态和剖面尺度下,植被因子将会成为土壤水分动态变化的主控因子。柠条林发育至成熟阶段,土壤水分补偿与消减将会保持平衡状态。土壤水分与植被生长的相互关系一方面表现出一定的时间差,另一方面植被对土壤水分也具有一定的适应性。这是因为土壤含水率高促进植物生长,植物生长势增强会进一步加大对土壤水分的消耗,土壤水分含量不足则会抑制植物生长,植物生长势减弱会进一步降低对土壤水分的消耗。

农田土壤水分动态估算模式的研究

利用气温、降水等常规气象资料 ,建立了以旬为时间单位的农田土壤水分动态估算模式。并通过对昌图、庄河及朝阳三地作物生长季农田土壤水分估算的实例分析 ,验证了该模型的准确性。该模型的建立对干旱发生的预测、预警和合理安排农事活动具有实际意义。

冬小麦夏玉米土壤水分预报及优化灌溉模型

利用土壤水分平衡方程 ,结合河南省冬小麦和夏玉米的生长规律和 1994～ 2 0 0 0年冬小麦、夏玉米田实测土壤湿度资料 ,建立了河南省冬小麦、夏玉米土壤水分预报及优化灌溉的计算机模型。用 1998～ 1999年郑州市麦田实测土壤湿度资料验证该模型模拟结果 ,未来 10、2 0、30天土壤湿度相对误差分别为 - 7. 3%～ 7 .7%、- 8. 3%～6 . 8%、- 7. 6 %～ 7. 7% ,表明利用该模型 ,可以较为准确地预报未来 1个月的土壤水分变化 ,并可根据小麦、玉米不同发育期特点 ,给出以最高产量和最佳经济效益为目标的灌溉建议。

苏打盐渍土土壤水分动态及其与浅层地下水的交换关系

以松嫩平原西部典型苏打盐渍土区为研究对象,以野外定位试验和室内模拟分析相结合,借助于分层土壤水分平衡模型,探讨苏打盐渍土壤水分运移的基本特征和规律,并分析其与浅层地下水之间的交换关系。研究结果表明,研究区内蒸降比较大,一般达到2∶1以上,剖面土壤水分随蒸发、入渗过程呈现相应的转化;强烈地表蒸发作用下,地下水对上层土壤水分具有明显调控作用,土壤水分在50 cm以下相对稳定,50 cm以上受地表过程的影响变化较为显著。