松针覆盖层厚度和风速对水分蒸发量的影响机制

松针覆盖处理是中药材种植中常用的土壤保墒方式。为了模拟饱和土壤含水率条件下覆盖层厚度和风速对下垫面水分蒸发的影响,设计了一套风管模拟试验装置。试验设置3个松针覆盖层厚度水平(M0:0mm;M1:10mm;M2:20mm)和5个风速水平(W1:1m/s;W2:2m/s;W3:3m/s;W4:4m/s;W5:5m/s)。结果表明:(1)与未覆盖相比,松针覆盖的时段蒸发量显著减小,10mm厚度的松针覆盖层能够将时段蒸发量降低44.44%~51.00%,但当厚度增大至20mm时,对水分蒸发的抑制作用并未显著增加;(2)增加风速对下垫面的水分蒸发有一定的促进作用。无覆盖处理下,风速变化量达1m/s时会显著影响下垫面时段蒸发量,在覆盖处理下,风速变化量达到3m/s时才会显著影响下垫面的时段蒸发量。因此,松针覆盖处理减小了风速对水分蒸发量的影响。

松针覆盖土壤的水分动态及其HYDRUS模拟

为准确还原松针覆盖条件下的土壤水分动态变化规律,设置0.29、0.58、0.87g/cm^(2)共3个不同的松针覆盖水平(分别记为F_(1)、F_(2)、F_(3))和不覆盖松针处理(F_(0))进行一维土柱垂直入渗试验,以van Genuchten模型为基础,针对松针覆盖层的特性设置相应的水力特征参数,并使用HYDRUS-1D对土柱入渗和蒸发过程进行模拟。结果表明:与F_(0)相比,松针覆盖处理F_(1)、F_(2)、F_(3)的土壤蒸发量随松针覆盖层厚度增加而逐渐减少,松针覆盖处理能明显降低土壤蒸发量;松针覆盖土壤会优先蒸发松针覆盖层内部的水分,F_(3)在0~300 min时段内始终保持着3种覆盖处理中最高的时段蒸发量和累计蒸发量,且时段蒸发量呈现出随时间逐渐减小的趋势;4种处理的土壤含水量空间分布主要在5 cm以上的浅层土壤中表现出较大的区别,试验截止时,F_(1)、F_(2)、F_(3)在该深度下的地表土壤含水量较F_(0)提升比例分别为67.3%、94.9%、110.2%;7.5~17.5 cm深度下,F_(1)、F_(2)、F_(3)的土壤含水量相比F_(0)的均有提升,但相互之间差距不明显;4种处理在20cm以下的深层土壤含水量虽然较为接近,但湿润锋深度随覆盖量增长呈现逐渐增加的趋势;HYDRUS-1D模型的模拟值同实测值间的均方根误差低于0.025,相关系数高于0.6,拟合程度较好。

松针覆盖育苗技术的探讨

简要介绍了松针覆盖育苗技术的措施、方法及优点,旨在为林区科学培育优质苗木提供借鉴。

溧水区长期松针覆盖蓝莓园土壤质量调查

文章对江苏省南京市溧水区白马镇石头寨村持续松针覆盖(>10年)的蓝莓果园进行土壤质量调查研究,确认了长期松针覆盖对蓝莓果园根区土壤的质量改良的显著作用。为进一步发挥果园覆盖技术的增产增效作用,为蓝莓园松针覆盖技术推广提供科学依据。

不同覆盖物对桃园土壤化学性质和土壤酶类活性的影响

试验比较了垄上覆盖松针、地布和垄上清耕3种不同方式对桃园土壤化学性质与土壤酶类活性的影响。结果表明松针覆盖可显著降低桃园土壤pH值并提高土壤有机质含量和土壤蔗糖酶活性,有利于改善土壤微环境从而促进果树根系对矿物质养分的吸收。而长期地布覆盖会导致土壤pH偏高、土壤有机质和土壤酸性磷酸酶活性降低。

喀斯特森林近地表层覆盖对碳酸盐岩红土蒸发过程的影响

蒸发是西南喀斯特地区薄层土壤水分损失的主要途径,浅层土壤水分的存蓄对喀斯特地区农业生产和生态恢复至关重要。以西南喀斯特森林碳酸盐岩红土为研究对象,基于室内蒸渗试验设置4个苔藓生物量(0,0.32,0.64,0.95 kg/m^2)和3个松针生物量(0,0.32,0.64 kg/m^2)共12种处理,分析森林近地表层覆盖对碳酸盐岩红土蒸发过程及表层温度时空分布的影响规律,并对比3种蒸发模型(Black、Rose、空气动力学蒸发模型)在喀斯特森林碳酸盐岩红土的适用性。结果表明:苔藓和松针覆盖显著降低累积蒸发量和蒸发速率(P<0.05),接种苔藓0.95 kg/m^2和覆盖松针0.64 kg/m^2处理比裸土累积蒸发量小36.9%;苔藓和松针导致土壤含水量显著增加(P<0.05);苔藓和松针增加了表层土壤的平均温度,松针对土壤温度的提升作用强于苔藓;Black、Rose和空气动力学模型均能较好地模拟碳酸盐岩红土蒸发过程,Black蒸发模型的拟合精度高于Rose和空气动力学蒸发模型。研究结果能为西南喀斯特地区的水量平衡分析提供理论支撑并加强对喀斯特森林地表水文过程的认知。