滴灌土壤水分空间分布对N_2O排放的影响规律研究

N_2O排放具有明显的水分效应,开展滴灌土壤水分空间分布对N_2O排放的影响规律研究,探索通过灌溉调控或调节土壤水分分布特征来减少温室气体排放具有十分重要的意义。通过土箱模拟点源入渗,采用静态暗箱-气相色谱法对不同水分分布条件下的土壤N_2O排放进行了取样测定和分析。结果表明,当土壤含水率低于田间持水率(壤土)的80%,土壤N_2O排放通量与土壤含水率成正相关关系;相同的土壤含水率条件下,垂向非均匀分布土壤N_2O排放通量高于垂向均匀分布,越接近田间持水率的80%差异越明显;土壤N_2O排放通量是随着土壤水分的再分布过程而动态变化的。通过调节土壤水分分布特征是可以达到降低土壤N_2O排放量的目的。

科尔沁沙地沙丘-丘间低地降雨前后土壤水分分布特征

以科尔沁沙地固定沙丘-丘间低地景观单元为研究对象,在植被生长旺盛期且长时间干旱条件下,对中等降雨(22.6 mm)前后不同微地形土壤水分分布特征和降雨补给情况进行分析。结果表明:水平方向上,降雨前后不同部位0~90 cm深度平均土壤水分有显著差异,雨前其大小顺序为丘间低地(10.30%)>沙丘下部(1.18%)>沙丘顶部>(0.98%)>沙丘上部(0.75%);雨后沙丘顶部、上部、下部和丘间低地土壤水分分别增加了2.33、3.50、1.77和0.34个百分点;垂直方向上,降雨前后土壤水分的深度分布与水平位置有关;雨前表层土壤水分均很小,沙丘顶部、上部分别在40~100、20~50和120~200 cm深度有较弱的高值区,沙丘下部和丘间低地土壤水分随深度增大,直至饱和含水量;雨后沙丘顶部、上部、下部、丘间低地土壤储水量增加的深度范围分别是0~110、0~110、0~50和0~90 cm,其储水量增量分别占降雨的12.4%、13.3%、9.7%和14.6%,其中丘间低地0~10 cm土层储水量增量显著高于沙丘顶部和上部,其他深度不同部位储水量增量差异不显著(P<0.05);在长时间无降雨条件下,沙丘顶部和上部土壤水分状况趋于恶化,有必要采取一定间伐措施,使土壤水分维持动态平衡,才有利于植被恢复和沙漠化逆转。

基于DEM的地形湿度指数及其应用研究进展

地形湿度指数以数字高程模型(DEM)为基础,综合考虑了地形和土壤特性对土壤水分分布的影响,在流域土壤水分空间分布的研究中具有重要的理论与应用价值。根据对汇流面积时空变化的分析,地形湿度指数可分为静态、半动态和动态地形湿度指数等类型。在利用该指数评价土壤水分空间分布状况时,需要考虑计算方法与DEM网格单元大小的影响及其普遍适应性等问题。同时,针对黄土高原干旱半于旱区实际的水分循环过程和产流机制与现有地形湿度指数假设条件的差异,提出了地形湿度指数在黄土高原地区的研究设想与应用途径,以期为该区的水土保持和植被恢复研究提供理论和实践支持。