黃土旱塬區(qū)冬小麥土壤水庫動(dòng)態(tài)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 06:39
土壤水庫是旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ).本文結(jié)合長(zhǎng)期田間定位試驗(yàn),通過對(duì)黃土高原南部長(zhǎng)武旱塬2012—2015年冬小麥土壤水分變化的研究,分析了土壤水庫的年際與年內(nèi)變化特征和動(dòng)態(tài)規(guī)律.結(jié)果表明:研究區(qū)冬小麥田間平均土壤含水量垂直分布曲線均呈"雙峰雙谷"形,第1處峰點(diǎn)在1020 cm土層,第1處谷點(diǎn)在50 cm左右,第2處峰點(diǎn)在100 cm左右,第2處谷點(diǎn)在280 cm左右.無論何種降水年型下,土壤水庫對(duì)降水的響應(yīng)滯后且滯后的程度一致.降水年型對(duì)土壤水庫的年際與年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化影響較大.與豐水年相比,枯水年、平水年土壤水庫對(duì)大氣干旱的調(diào)節(jié)能力降低,表現(xiàn)為主要供水層上移;枯水年、平水年降水量雖少,但對(duì)土壤水分的補(bǔ)充作用較豐水年明顯;豐水年土壤水庫有較大盈余(84.2 mm),水分平衡出現(xiàn)正補(bǔ)償,枯水年土壤水庫稍有虧缺(1.5 mm),水分平衡出現(xiàn)負(fù)補(bǔ)償,平水年土壤水庫稍有盈余(9.5 mm),水分平衡出現(xiàn)正補(bǔ)償.長(zhǎng)武旱塬冬小麥田間土壤水分動(dòng)態(tài)可分為4個(gè)時(shí)期:苗期耗水期、緩慢消耗期、大量消耗期、收獲期,整體蒸散耗水大小順序?yàn)?大量消耗期>苗期耗水期>收獲...
【文章來源】:應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017,28(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
不同生長(zhǎng)季月降水量分布
圖2不同降水年型下冬小麥田間土壤剖面水分動(dòng)態(tài)Fig.2Dynamicsofsoilmoisturefordifferentsoillayersinwinterwheatfieldunderdifferentyearlyprecipitationpatterns.Ⅰ:枯水年Droughtyear;Ⅱ:豐水年Rainyyear;Ⅲ:平水年Normalyear.下同Thesamebelow.點(diǎn)的土壤水分剖面分布.土壤容重對(duì)土壤水分的保持和運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,試驗(yàn)樣地200cm土層平均容重為1.34g·cm-3,總孔隙度為49.5%(表1),疏松的黃土層為水分下滲和根系生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好條件,因而形成了很深的植物供水層.不同降水年型下,土壤水分循環(huán)狀況不同,使供水層深度(包括了耗水量的90%以上)處于動(dòng)態(tài)變化[32].由圖2可以看出,在冬小麥整個(gè)生長(zhǎng)期,200~600cm土層土壤含水量基本不變;0~200cm土層土壤含水量呈明顯下降趨勢(shì),是冬小麥生長(zhǎng)的主要供水層,也是根系密集分布層.研究區(qū)枯水年、豐水年和平水年冬小麥生長(zhǎng)期0~300cm土壤儲(chǔ)水量分別凈減150.9、100.7、190.8mm,0~600cm土壤儲(chǔ)水量分別凈減151.9、106.8、206.6mm,前者占后者的比例分別為99.3%、94.3%、92.4%,說明冬小麥供水層約為300cm,根系可深達(dá)約300cm土層.枯水年冬小麥生長(zhǎng)期主要供水層為0~120cm;豐水年為0~220cm;平水年為0~180cm.說明主要供水層深度也處于動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)土壤水分狀況較差時(shí),土壤水庫對(duì)大氣干旱的調(diào)節(jié)能力降低[12],表現(xiàn)為主要供水層上移.不同的降水年型,0~300cm土層土壤含水量變化較大且差異明顯,300~600cm土層土壤含水量隨土層加深而增大,且小麥生長(zhǎng)期內(nèi)該層土壤含水量基本不變,說明0~300cm受降水入滲和根系吸水影響較大,300~600cm基本不受冬小麥根系吸水影響,該層土壤水因存在水勢(shì)梯度向根分布層上移而被利用,與王艷萍等[30]研究結(jié)
?為主要供水層上移.不同的降水年型,0~300cm土層土壤含水量變化較大且差異明顯,300~600cm土層土壤含水量隨土層加深而增大,且小麥生長(zhǎng)期內(nèi)該層土壤含水量基本不變,說明0~300cm受降水入滲和根系吸水影響較大,300~600cm基本不受冬小麥根系吸水影響,該層土壤水因存在水勢(shì)梯度向根分布層上移而被利用,與王艷萍等[30]研究結(jié)果基本吻合.另外,200~300cm受主要供水層影響,充當(dāng)著調(diào)節(jié)、過渡的作用,緩慢有效地向上層土壤補(bǔ)水,共同維持著土壤水庫效應(yīng)的持續(xù)發(fā)揮[15].2.2.2土壤剖面水分變異特征由圖3可以看出,旱作麥田土壤水分垂直分布的層次差異明顯,0~200cm土層水分變化劇烈,絕大多數(shù)樣點(diǎn)變異系數(shù)大于10.0%,屬于中等變異;200~600cm土層水分變化整體不顯著,研究樣點(diǎn)變異系數(shù)均小于10.0%,圖3冬小麥田間土壤剖面水分變異特征Fig.3Changesofsoilwatercontentinthe0-600cmsoilpro-filesofwinterwheatfield.11期李鵬展等:黃土旱塬區(qū)冬小麥土壤水庫動(dòng)態(tài)3657
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土塬區(qū)農(nóng)田蒸散的變化特征及主控因素[J]. 張靜,王力,韓雪,張林森. 土壤學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]長(zhǎng)武黃土塬區(qū)土地利用變化對(duì)潛水補(bǔ)給的影響[J]. 程立平,劉文兆,李志,韓曉陽. 水科學(xué)進(jìn)展. 2016(05)
[3]黃土旱塬主要農(nóng)林用地土壤水文特征對(duì)比[J]. 王石言,王力,張靜,張林森. 中國(guó)水土保持科學(xué). 2016(03)
[4]黃土塬區(qū)盛果期蘋果園的蒸散特征[J]. 王石言,王力,韓雪,張林森. 林業(yè)科學(xué). 2016(01)
[5]黃土高原土壤干層研究進(jìn)展與展望[J]. 邵明安,賈小旭,王云強(qiáng),朱元駿. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[6]渭北旱塬麥田保護(hù)性輪耕方式的產(chǎn)量和土壤水分效應(yīng)長(zhǎng)周期模擬研究[J]. 張玉嬌,李軍,郭正,岳志芳. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(14)
[7]黃土塬區(qū)不同土地利用方式土壤水分消耗與補(bǔ)給變化特征[J]. 王艷萍,王力,韓雪,楊文強(qiáng). 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(22)
[8]自然降雨條件下夏玉米冠層截留特征及影響因素[J]. 韓雪,王力,王艷萍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(08)
[9]1951-2010年洮河流域水文氣象要素變化的時(shí)空特征[J]. 李常斌,王帥兵,楊林山,楊文瑾,李文艷. 冰川凍土. 2013(05)
[10]氣候變化對(duì)干旱缺水區(qū)中尺度流域水文過程的影響[J]. 張淑蘭,于澎濤,張海軍,高娃,王彥輝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2013(10)
本文編號(hào):3277550
【文章來源】:應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017,28(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
不同生長(zhǎng)季月降水量分布
圖2不同降水年型下冬小麥田間土壤剖面水分動(dòng)態(tài)Fig.2Dynamicsofsoilmoisturefordifferentsoillayersinwinterwheatfieldunderdifferentyearlyprecipitationpatterns.Ⅰ:枯水年Droughtyear;Ⅱ:豐水年Rainyyear;Ⅲ:平水年Normalyear.下同Thesamebelow.點(diǎn)的土壤水分剖面分布.土壤容重對(duì)土壤水分的保持和運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,試驗(yàn)樣地200cm土層平均容重為1.34g·cm-3,總孔隙度為49.5%(表1),疏松的黃土層為水分下滲和根系生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好條件,因而形成了很深的植物供水層.不同降水年型下,土壤水分循環(huán)狀況不同,使供水層深度(包括了耗水量的90%以上)處于動(dòng)態(tài)變化[32].由圖2可以看出,在冬小麥整個(gè)生長(zhǎng)期,200~600cm土層土壤含水量基本不變;0~200cm土層土壤含水量呈明顯下降趨勢(shì),是冬小麥生長(zhǎng)的主要供水層,也是根系密集分布層.研究區(qū)枯水年、豐水年和平水年冬小麥生長(zhǎng)期0~300cm土壤儲(chǔ)水量分別凈減150.9、100.7、190.8mm,0~600cm土壤儲(chǔ)水量分別凈減151.9、106.8、206.6mm,前者占后者的比例分別為99.3%、94.3%、92.4%,說明冬小麥供水層約為300cm,根系可深達(dá)約300cm土層.枯水年冬小麥生長(zhǎng)期主要供水層為0~120cm;豐水年為0~220cm;平水年為0~180cm.說明主要供水層深度也處于動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)土壤水分狀況較差時(shí),土壤水庫對(duì)大氣干旱的調(diào)節(jié)能力降低[12],表現(xiàn)為主要供水層上移.不同的降水年型,0~300cm土層土壤含水量變化較大且差異明顯,300~600cm土層土壤含水量隨土層加深而增大,且小麥生長(zhǎng)期內(nèi)該層土壤含水量基本不變,說明0~300cm受降水入滲和根系吸水影響較大,300~600cm基本不受冬小麥根系吸水影響,該層土壤水因存在水勢(shì)梯度向根分布層上移而被利用,與王艷萍等[30]研究結(jié)
?為主要供水層上移.不同的降水年型,0~300cm土層土壤含水量變化較大且差異明顯,300~600cm土層土壤含水量隨土層加深而增大,且小麥生長(zhǎng)期內(nèi)該層土壤含水量基本不變,說明0~300cm受降水入滲和根系吸水影響較大,300~600cm基本不受冬小麥根系吸水影響,該層土壤水因存在水勢(shì)梯度向根分布層上移而被利用,與王艷萍等[30]研究結(jié)果基本吻合.另外,200~300cm受主要供水層影響,充當(dāng)著調(diào)節(jié)、過渡的作用,緩慢有效地向上層土壤補(bǔ)水,共同維持著土壤水庫效應(yīng)的持續(xù)發(fā)揮[15].2.2.2土壤剖面水分變異特征由圖3可以看出,旱作麥田土壤水分垂直分布的層次差異明顯,0~200cm土層水分變化劇烈,絕大多數(shù)樣點(diǎn)變異系數(shù)大于10.0%,屬于中等變異;200~600cm土層水分變化整體不顯著,研究樣點(diǎn)變異系數(shù)均小于10.0%,圖3冬小麥田間土壤剖面水分變異特征Fig.3Changesofsoilwatercontentinthe0-600cmsoilpro-filesofwinterwheatfield.11期李鵬展等:黃土旱塬區(qū)冬小麥土壤水庫動(dòng)態(tài)3657
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土塬區(qū)農(nóng)田蒸散的變化特征及主控因素[J]. 張靜,王力,韓雪,張林森. 土壤學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]長(zhǎng)武黃土塬區(qū)土地利用變化對(duì)潛水補(bǔ)給的影響[J]. 程立平,劉文兆,李志,韓曉陽. 水科學(xué)進(jìn)展. 2016(05)
[3]黃土旱塬主要農(nóng)林用地土壤水文特征對(duì)比[J]. 王石言,王力,張靜,張林森. 中國(guó)水土保持科學(xué). 2016(03)
[4]黃土塬區(qū)盛果期蘋果園的蒸散特征[J]. 王石言,王力,韓雪,張林森. 林業(yè)科學(xué). 2016(01)
[5]黃土高原土壤干層研究進(jìn)展與展望[J]. 邵明安,賈小旭,王云強(qiáng),朱元駿. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[6]渭北旱塬麥田保護(hù)性輪耕方式的產(chǎn)量和土壤水分效應(yīng)長(zhǎng)周期模擬研究[J]. 張玉嬌,李軍,郭正,岳志芳. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(14)
[7]黃土塬區(qū)不同土地利用方式土壤水分消耗與補(bǔ)給變化特征[J]. 王艷萍,王力,韓雪,楊文強(qiáng). 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(22)
[8]自然降雨條件下夏玉米冠層截留特征及影響因素[J]. 韓雪,王力,王艷萍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(08)
[9]1951-2010年洮河流域水文氣象要素變化的時(shí)空特征[J]. 李常斌,王帥兵,楊林山,楊文瑾,李文艷. 冰川凍土. 2013(05)
[10]氣候變化對(duì)干旱缺水區(qū)中尺度流域水文過程的影響[J]. 張淑蘭,于澎濤,張海軍,高娃,王彥輝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2013(10)
本文編號(hào):3277550
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