持续干旱作用下东辽河流域土壤容重及水分空间变异特征分析

针对2009年发生的特大干旱,研究了持续干旱作用下东辽河流域的土壤湿容重和重量含水量的空间变异特征,以期为持续干旱作用下改善土壤质量,进而提高东辽河流域的粮食产量提供理论依据。对比分析2008年9月和2009年9月的野外采样数据可知,东辽河流域土壤湿容重变异不大,为弱变异性;土壤水分变异较大,为中等变异。由于受人类耕作的影响,10 cm深的土壤湿容重和重量含水量空间变异性明显高于30 cm深。从整体上看,2009年9月10 cm深和30 cm深的土壤重量含水量的变异系数均高于2008年9月。持续干旱作用下,10 cm深的土壤湿容重及其变异系数均减小,10 cm深和30 cm深的土壤重量含水量及其变异系数也减小。丘陵旱田土壤重量含水量最小值10 cm深为5.490%,30 cm深为4.575%;丘陵水田土壤重量含水量最小值10 cm深为11.619%,30 cm深为8.425%,明显小于农作物适墒重量含水量,已严重威胁到作物的正常生长,若干旱持续下去将影响东辽河流域的粮食产量。

土壤水分观测历史数据集奇异值分析与校正

针对中国247个农业气象土壤水分观测站点1981 2010年逐旬土壤重量含水量、逐年田间持水量、凋萎湿度和土壤容重,考虑地区气候特点和土壤质地,依据土壤水分极值和水文常数关系理论,制定了土壤水分观测历史数据集质量控制方法,对土壤水分数据奇异值进行分析与校正。结果表明:土壤水分观测历史资料中,奇异值问题可以归结为人工录入误差、多地段水文常数混用误差和年际变化异常;土壤重量含水量数据异常问题归结为小于风干土含水量和大于理论饱和含水量的极端情况。通过对历史数据集质量控制后,可以对土壤水分观测数据进行有效推广应用,为针对土壤水分的研究提供重要科学基础。

陇东黄土高原中沟小流域土壤水分实测数据集(2018)

作者在陇东黄土高原中沟小流域内选取70年代中后期大面积种植的人工刺槐林与退耕后自然恢复的草坡植被,综合考虑不同坡度坡向刺槐林地及不同林龄与不同种植密度的刺槐林等因素,按照植被类型、林龄、立地特征等变化,设立了十个林地样地和三个草地样地,采用烘干法与时域反射仪法(TDR)对所有样地的土壤水分进行了测定。土壤水分测定管的最大埋深可达3m,土钻的最大测定深度达2m。2018年实现了对所有样地的完整观测,获取了生长季内土壤重量含水量和体积含水量的实测数据。该数据集包括:(1)样地基本信息表,包括观测样地的地理位置、地形、林龄、密度、胸径等主要林分结构数据;(2)2018年4–10月用土钻测得的13个样地0–120 cm土壤重量含水量数据;(3)2018年4–10月TDR测量的13个样地0–300 cm土壤体积含水量数据。数据集存储为.xlsx、.shp和.kmz格式,由9个数据文件组成,数据量为252 KB(压缩为2个文件,238 KB)。该数据集的部分分析研究成果已发表在《干旱区研究》2019年第36卷第5期。