生物质炭对长柄扁桃幼苗生长及蒸散耗水的影响

生物质炭在改善土壤环境、促进土壤肥力提升、植物生长及保水抑蒸等方面发挥了重要作用。为探明生物质炭对长柄扁桃幼苗生长发育及蒸散耗水规律的影响。通过盆栽试验,研究2%(B2)、4%(B4)和6%(B6)3种玉米秸秆生物质炭添加量对长柄扁桃生长及蒸散耗水的影响,以不添加生物质炭作为对照(CK)。结果表明:生物质炭对长柄扁桃幼苗生长、土壤水分及蒸散耗水具有明显影响。与对照相比,2%添加量下更有利于长柄扁桃株高、基径及叶面积的生长,分别比对照增加9.90%、9.22%和6.97%;4%和6%两种添加量均不同程度的抑制了长柄扁桃的生长,4%抑制效果最明显。土壤含水量随生物质炭添加量的增加而增加,增幅为2.89%~59.98%。生物质炭施用在显著提升土壤保水能力的同时也显著增加了长柄扁桃的蒸散耗水量,4%添加量下显著增加11.40%。适量的生物质炭添加在提升土壤保水能力的同时可有效促进长柄扁桃幼苗生长,在较高肥力土壤中引种栽植长柄扁桃建议添加2%以下的低量生物质炭。

流域蒸散耗水率对气候和下垫面变异响应关系的稳定性研究

气候条件的变异和流域下垫面特征的改变是影响流域蒸散耗水的重要因素。本文聚焦于19002008年间全球83个典型流域数据,基于Budyko水热耦合平衡方程,探究100多年间不同条件下流域蒸散耗水率(AET/P)对气候和下垫面特征变异响应关系的稳定性。结果表明:①从长时间尺度看,大部分流域蒸散耗水率与气候干燥指数(PET/P)和流域特征参数(n值)变异的响应关系呈现较强的时间稳定性。从短时间尺度而言,半湿润流域内蒸散耗水率对干燥指数的响应系数∂(AET/P)/∂(PET/P)在20世纪内持续降低。不同气候条件下蒸散耗水率对流域特征参数的响应系数∂(AET/P)/∂(n)的变化差异显著。分不同下垫面特征来看,低n值(n<2)流域内AET/P对n值的变化更为敏感;②气候条件(PET/P)是大多数湿润区内蒸散耗水率的主导因素,在干旱与半干旱流域内,下垫面特征参数(n值)对AET/P贡献最大。在湿润区内,PET/P对AET/P的贡献程度随时间小幅提升;半湿润区内PET/P对AET/P的贡献度呈下降趋势。在低n值(n<2;流域持水能力较弱)流域内,n值对AET/P的贡献更多。在高n值(n>2;流域持水能力较强)流域内,PET/P是蒸散耗水主导因素,且时间演变趋势较为稳定。基于2个变量对蒸散耗水率的相对贡献率,将83个典型流域划分为下垫面主导区、气候-下垫面共同作用区、气候主导区;③蒸散敏感性及其相关变量在19101920、19201930、19301940、20002008年等时间节点出现较明显的变异。

毛乌素沙地杨树防护林内紫花苜蓿蒸散耗水规律的研究

本文利用验证后的Penm an-M on te ith模型,计算了内蒙古毛乌素沙地新疆杨防护林内紫花苜蓿的蒸散耗水,结果表明:(1)通过Penm an-M on te ith模型计算得到的蒸散量与涡度相关法实测值平均相对误差为14.73%(R2=0.84),说明利用Penm an-M on te ith模型计算林草复合模式内牧草蒸散量是可行的;(2)不同生育期内紫花苜蓿蒸散量差别较大,具体表现为:返青-分枝阶段、现蕾-开花阶段蒸散量较小,分别为5.03 mm和44.95 mm;分枝-现蕾、开花-结荚阶段蒸散量较大,分别为71.10 mm和101.74 mm;其中耗水最大的生育期为开花-结荚阶段,占整个生育期总耗水量的45.66%。在空间上表现为:随着距主防护林带距离增加,紫花苜蓿蒸散量逐渐增大,最大蒸散量出现在距离林带约115 m处(约7倍树高),为234.41 mm,之后,受另一侧防护林的影响,蒸散量逐渐减少。整个生育期防护林内紫花苜蓿总蒸散量为222.83 mm,对照地紫花苜蓿蒸散量为269.02 mm,与对照相比,防护林内紫花苜蓿比林外蒸散量降低了17.2%。防护林内和对照紫花苜蓿生物量干重分别为3287.28 kg/hm2和2959.93 kg/hm2,林内比对照增产11.1%。

扎龙湿地芦苇沼泽蒸散耗水预测

使用扎龙湿地周边5个气象站1961～2000年最高气温、最低气温、降雨、风速的逐月数据,采用建立的经验模型计算了扎龙湿地区域1961～2000年芦苇沼泽蒸散耗水量,在IPCC数据发布中心4个GCMs模型（HadCM3、CCSRNIES、CSIRO-Mk2、CGCM1）未来60a气候情景下,预测了2001～2060年湿地芦苇沼泽的蒸散耗水量,分析了气候变化对湿地区域芦苇沼泽蒸散耗水量变化的影响.结果表明,基于GCMs模型发布数据的计算结果在未来的3个时段内（2001～2020年、2021～2040年、2041～2060年）的平均值均大于前40a平均值,最高气温、最低气温的上升是芦苇沼泽蒸散耗水变化的决定因素,二者升温速度的差异决定蒸散耗水的变化趋势,根据GCMs预测的未来气候情景,在研究区域最高气温上升1.1～3.5℃、最低气温上升1.2～3.9℃的情况下,芦苇沼泽蒸散耗水量将增加15%～22%,湿地区域的生态用水需求将进一步增加.

灌溉对三种冷季型草坪草蒸散耗水的影响

对多年生黑麦草、草地早熟禾和高羊茅3种冷地型草坪草在生长季内不同水分处理下的蒸散量(ET)进行了田间测定,并对蒸散量与各种环境因子做了相关分析和逐步回归分析。结果表明,3种冷地型草坪草的蒸散量生长季内的变化趋势基本一致,但不同水分处理和不同草种的蒸散量不同;相关分析结果表明,土壤水分梯度为70%～90%田间持水量(FC)时,蒸散量主要由环境因子调节,而土壤水分为30%～50%FC时,蒸散作用受控于土壤水分。

半干旱黄土丘陵区果园水分蒸散特征研究

近年来果树在黄土丘陵区迅速发展 ,已成为该区区域治理开发、群众脱贫致富的主导产业之一 ,干旱缺水是该区果树发展的主要限制因素。通过田间测定研究 ,分析了黄土丘陵区典型地段果树主要生长期 (4～ 10月 )内的蒸散耗水规律 ,结果表明 :该区果树蒸散耗水在 4～ 10月间的变化呈双峰型 ,第 1次高峰在 6～ 7月间 ,属于果树生理最大需水期 ,第 2次在 8～9月间 ,属于果实成熟后的枝条旺盛生长期。根据果树耗水规律 ,并结合其生长过程观测 ,指出该区果树需水敏感期。

民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发与应用

基于民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发过程,对民勤不同监测时段的非称量蒸渗仪结构设置、试验监测及其监测结果应用情况进行对比分析。结果表明:民勤非称量蒸渗仪试验研究起步较早,先后经历了5代非称量蒸渗仪试验系统的研发改造过程。第1、2、3代非称量蒸渗仪试验系统的建立,使民勤荒漠植物蒸渗试验得到逐步发展与完善;第4代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统增设了渗漏监测,模拟了荒漠植物真实的补水状态,设计出不同地下水恒位补偿式蒸渗仪和渗漏型蒸渗仪,实现了地下补水与地面灌水试验的同步监测;第5代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统通过扩容改造,实现了荒漠植物林木与林分尺度蒸渗试验的同步监测,并基于电子传感技术实现蒸渗监测自动化管理,为尺度水平荒漠植物蒸散耗水研究及其监测数据的网络资源共享提供保障。

黄土高原雨水资源化潜力及其对生态恢复的支撑作用

利用可变下渗容量(VIC)模型对黄土高原雨水资源化潜力进行定量分析,并采用两种数据集的归一化植被指数和遥感蒸散发产品,研究黄土高原植被覆盖时空演变趋势及蒸散耗水量变化。结果表明:近40 a来黄土高原年均气温上升趋势显著。退耕还林(草)工程实施以来,黄土高原植被覆盖状况明显好转,但蒸散耗水量急剧增加,2000—2014年间增加了134亿m^3,年均增加9亿m^3,水资源供需矛盾进一步加剧。大规模植被建设开始后,黄土高原年均蒸散耗水总量为2282亿m^3,而年均雨水资源化潜力为1807亿m^3,约为蒸散量的80%。通过适当调整植被类型、优化种植结构、抑蒸保墒、径流调控和增加土壤入渗等措施,降低植被奢侈性耗水,雨水资源可基本满足植被恢复耗水需求,有效支撑区域生态建设的可持续发展。

1992-2015年中亚五国土地覆盖与蒸散发变化

1991年苏联解体,中亚五国独立使得土地覆盖与蒸散发格局发生深刻变化。以中亚五国为研究区,采用欧空局气候变化项目(CCI)土地覆盖和全球陆地数据同化系统(GLDAS)蒸散发数据,分析1992-2015年土地覆盖与蒸散发时空变化特征,进一步研究耕地蒸散耗水特征。结果表明:①中亚五国土地覆盖变化具有阶段性特征,耕地扩张引起土地覆盖格局变化。1992-2003年耕地快速增加(1.1万km^2/a),林地和草地大幅减少。2003-2015年耕地增速趋缓(0.3万km^2/a),林地和草地有一定恢复,裸地和水体持续减少,城镇用地持续增长。耕地共增加12.3万km^2,林地和草地分别减少4.0万km^2和2.3万km^2,且集中于哈萨克斯坦中北部。裸地减少3.5万km^2,集中于哈萨克斯坦西南部,水体减少3.1万km^2,集中在咸海湖泊。乌兹别克斯坦耕地减少、裸地增加,吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦土地覆盖变化幅度较小;②中亚五国蒸散发变化与土地覆盖格局基本一致。蒸散发总体呈增加态势(6mm/a),1992-2003年快速增加(11.3mm/a),2003-2015年缓慢上升(2.4mm/a)。中亚五国年蒸散发达到276.8mm,东南部的吉尔吉斯斯坦(347.3mm)和塔吉克斯坦(302.9mm)最高,中北部的哈萨克斯坦(297.9mm)次之,西南部的乌兹别克斯坦(211.0mm)和土库曼斯坦(150.0mm)最低;③中亚五国蒸散耗水结构受耕地面积大小的影响。中亚五国耕地蒸散耗水的贡献由24.7%增至27.9%,土库曼斯坦耕地蒸散耗水仅占本国的11%,其他国家均超过25%。草地、林地和裸地的蒸散耗水贡献降低,但哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦仍以草地和林地蒸散耗水为主(≥50%),土库曼斯坦(61.3%)和乌兹别克斯坦(46.4%)的裸地蒸散耗水占绝对优势。本文明确了中亚五国土地覆盖连续动态变化过程,细化各国土地覆盖与蒸散发特征及差异,增强对土地覆盖与蒸散发现状的认识,可为水土资源管理和生态环境保护提供数据参考。