基于探地雷达的土壤水分测定方法研究进展

农田和小流域尺度土壤水分空间和时间分布信息的快速、准确、无损获取是土壤学、农学以及生态环境学等相关科学研究的重要需求。探地雷达作为一种新型地球物理技术,近年来在多个领域有了应用和推广。本文针对探地雷达技术在土壤水分监测方面应用的科学问题,在总结国内外相关研究的基础上,重点阐述了探地雷达技术测定土壤含水量的基本原理、土壤含水量和土壤介电常数的常用关系式、探地雷达技术测定土壤含水量的研究方法及其在国内外的研究进展,评价了各方法的优势和不足及其在农田土壤中的适用性,并提出存在的问题和研究展望,以期为相关科学研究以及探地雷达在我国农田土壤上应用开创新的领域提供参考。

基于TDLAS-bLS方法的夏玉米农田氨挥发研究

采用开放光程可调谐二极管激光吸收光谱技术和反向拉格朗日随机扩散模型,通过田间试验,开展基于高时间分辨率数据的农田氨挥发研究,旨在为揭示农田氨挥发的动态变化规律提供新技术新方法。结果表明,TDLAS-bLS法能有效监测农田氨挥发动态,尤其是日内变化规律。豫北平原潮土农田夏玉米追肥后日内氨挥发有两个挥发峰值,分别在9:00和14:00左右,第一个高峰是由于夜晚溶解在露水中的氨气随露水蒸发而再次挥发,第二个高峰受地温和光照影响所致。追肥后氨挥发速率迅速升高,但挥发高峰期持续时间较短,集中于前四天,整个监测期内氨挥发损失约25.3%。TDLAS-bLS法与通气法相比,测定结果有一定差异。

黄淮海平原保护性耕作下土壤动物短期动态研究

试验设置不同耕作方式和秸秆还田处理,在2008年10月小麦播种后,分别在0天、1天、4天、8天、15天、30天和45天的7个取样时间调查了试验小区土壤动物群落。结果表明:(1)土壤动物在0～8天处于耕作干扰阶段,其丰富度呈下降趋势。8天后土壤动物表现为恢复增长阶段,丰富度得到了显著的增加。(2)在耕作干扰阶段,大型土壤动物中鞘翅目和双翅目受耕作活动干扰较小,而膜翅目和大蚓类表现敏感。小型土壤动物中,双尾目和小蚓类对耕作活动干扰较小,而弹尾目和蜱螨目较为敏感。(3)通过多元典范冗余分析(RDA)建立基本响应曲线(PRC)得到,在恢复增长阶段,翻耕处理比免耕处理下有更高的土壤动物丰富度,而秸秆还田量越大,土壤动物丰富度越高。

保护性耕作对潮土团聚体组成及其有机碳含量的影响

利用保护性耕作长期定位试验平台，研究了小麦一玉米轮作条件下连续5年实施免耕与秸秆还田对农田潮土团聚体组成、团聚体中有机碳含量的影响。结果表明：相比于常规翻耕，常规翻耕＋秸秆还田、免耕、免耕＋秸秆还田处理下〉5mm粒级机械稳定性团聚体含量显著提升，增加比例分别为16．62％、16．05％、44．23％；而免耕、免耕＋秸秆还田能显著提升5～2mm粒级水稳性团聚体含量，提升比例分别为29．81％和64．28％，同时团聚体稳定率也有一定的提高；实施免耕能显著提高5～2、2～1mm粒级水稳性团聚体中有机碳含量；除常规翻耕＋秸秆还田处理下2～1mm粒级外，秸秆还田对各粒级团聚体中有机碳含量均有不同程度的提升作用。