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再生水灌溉对红壤水力特性的影响 预览
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作者 王辉 黄正忠 +2 位作者 谭帅 胡传旺 武芸 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期120-127,共8页
再生水长时间灌溉是诱发土壤水力特性演变的关键因素之一。该文采用再生水原液(reclaimedwater,RW)以及再生水原液稀释2倍(RW-2)、4倍(RW-4)、6倍(RW-6)等4种不同浓度再生水水源,设置再生水连续灌溉与再生水-蒸馏水交替灌溉(ARW、ARW-2... 再生水长时间灌溉是诱发土壤水力特性演变的关键因素之一。该文采用再生水原液(reclaimedwater,RW)以及再生水原液稀释2倍(RW-2)、4倍(RW-4)、6倍(RW-6)等4种不同浓度再生水水源,设置再生水连续灌溉与再生水-蒸馏水交替灌溉(ARW、ARW-2、ARW-4、ARW-6)2种灌溉模式,以蒸馏水连续灌溉(CK)为对照,持续对第四纪红壤进行干湿循环模拟灌溉,直到土壤入渗趋于稳定为止。采用压力膜仪法测定各灌溉处理后的土壤水分特征曲线,选择van Genuchten(VG)模型对其参数提取,分析了红壤水力特性的演变特征及其参数影响。结果表明:再生水灌溉显著影响了红壤的持水特性,促使红壤孔隙大小、数量及其分布发生演变,该变化规律与再生水水质浓度、灌溉模式关系密切。与CK相比,再生水连续灌溉模式RW、RW-2、RW-4、RW-6处理下,红壤有效水分别提高了5.4%、3.6%、14.6%、-8.1%;再生水-蒸馏水交替灌溉模式ARW、ARW-2、ARW-4、ARW-6处理下,红壤有效水分别降低了9.9%、23.3%、26.5%、16.9%。与CK相比,连续灌溉对红壤水力传导性无显著影响;而交替灌溉则影响显著,其土壤非饱和导水率、水分扩散度大体表现为CK>ARW-6■ARW-4>ARW>ARW-2。再生水灌溉对VG模型参数θs’、θr’、α、n均有显著影响;再生水的pH值、电导率及钠吸附比均与红壤有效水存在显著的相关性。该研究结果对红壤地区再生水长期灌溉利用风险评估提供了一定理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 灌溉 土壤水分 水分特征曲线 再生水 导水率 VG模型
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基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析 预览
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作者 魏玲娜 陈喜 +3 位作者 董建志 韩靖博 田欣 曾春芬 《水利水电技术》 北大核心 2019年第5期104-114,共11页
针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流... 针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流域293个采样网格上、中、下三层土壤含水量数据。结果显示:垂向方向上,黄泥庄流域土壤水分时间稳定性随深度递减;流域上层和中层具备时间稳定性特征的代表性点具有较高的一致性,易发生于流域主要土壤和植被类型覆盖区域,在此区域布设测点观测土壤水,可以更准确快速地捕获代表黄泥庄流域上层和中层平均土壤水分特征;采样点7、17和215可作为上、中层土壤的流域平均土壤水代表性点,利用它们预测流域土壤水平均值,可降低观测成本。研究成果可为流域土壤水监测方案设计提供参考。 展开更多
关键词 土壤水 时间稳定性 流域 分布式水文土壤植被模型 大气-陆面交互作用 土壤水时空变异性 卫星遥感大尺度土壤水产品验证
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安徽省土壤湿度时空变化规律分析及遥感反演 预览
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作者 王青青 张珂 +1 位作者 叶金印 李致家 《河海大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期114-118,共5页
为获取安徽省的土壤湿度时空信息,采用克里金法将站网实测多层土壤湿度数据插值为网格数据,分析其时空变化特征;进而建立遗传算法优化的BP(back propagation)神经网络模型进行土壤湿度反演。该模型以风云3B卫星的亮温数据为主要输入,训... 为获取安徽省的土壤湿度时空信息,采用克里金法将站网实测多层土壤湿度数据插值为网格数据,分析其时空变化特征;进而建立遗传算法优化的BP(back propagation)神经网络模型进行土壤湿度反演。该模型以风云3B卫星的亮温数据为主要输入,训练后对该模型验证并进行预测。结果表明:安徽省土壤湿度月均值波动较频繁,淮北平原和大别山区较其他区域干燥;随着深度的增加,土壤湿度增大且季节和空间差异变小;所有分区平均模拟值与实测值的日序列相关性达到0. 605,均方根误差为0. 056 m~3/m~3,说明该模型能够较好地反演安徽省土壤湿度。 展开更多
关键词 安徽省 土壤湿度 时空变化 人工神经网络 微波遥感 土壤湿度卫星反演
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淮北平原基于水文气象多因子的土壤水分动态预测 预览
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作者 路璐 王振龙 +2 位作者 杜富慧 胡永胜 张晓萌 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第4期237-243,共7页
为研究土壤水分动态变化,利用五道沟水文实验站1989-2015年水文气象和大田土壤水实测资料,采用灰色关联度和线性回归分析,建立了冬小麦各生长阶段不同土层土壤水分预测模型。结果表明:不同土层土壤水分与气象因子的关联度一致;不同生长... 为研究土壤水分动态变化,利用五道沟水文实验站1989-2015年水文气象和大田土壤水实测资料,采用灰色关联度和线性回归分析,建立了冬小麦各生长阶段不同土层土壤水分预测模型。结果表明:不同土层土壤水分与气象因子的关联度一致;不同生长阶段土壤水分与气温和地下水埋深关联度最强,分别达0.92和0.95;分蘖-越冬期,土壤水分与地下水埋深和日照时数关联度最强,其他生长阶段,土壤水分与气温和地下水埋深关联度最强。通过水文气象因子模拟土壤水分拟合度较高,R^2达0.94。不同生长阶段不同土层,土壤水分计算模型均具有良好的预测能力,R^2达0.80。成果为实施作物不同生长阶段的灌溉计划提供科学依据。 展开更多
关键词 冬小麦 土壤水分 水文气象因子 灰色关联度 多元线性回归 土壤水分动态
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多种土壤湿度资料在中国地区的对比分析 预览 被引量:2
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作者 刘丽伟 魏栋 +1 位作者 王小巍 程善俊 《干旱气象》 2019年第1期40-47,共8页
利用1992-2012年中国区域土壤湿度观测资料对目前使用较为广泛的5套土壤湿度资料(ERA-Interim、NCEP再分析资料、GLDAS同化资料、CPC模式资料和AMSR-E卫星反演资料)的适用性进行检验,分析5套资料对中国区域土壤湿度的时空分布特征和变... 利用1992-2012年中国区域土壤湿度观测资料对目前使用较为广泛的5套土壤湿度资料(ERA-Interim、NCEP再分析资料、GLDAS同化资料、CPC模式资料和AMSR-E卫星反演资料)的适用性进行检验,分析5套资料对中国区域土壤湿度的时空分布特征和变化趋势的描述能力。结果表明:5套资料都能大体反映暖季中国区域土壤湿度东南湿、西北干,自东南向西北递减的分布格局以及西北干旱区和半干旱区变湿、长江流域部分地方变干的变化趋势,其中CPC资料最接近观测事实,并能较好地表现局地特征;在描述土壤湿度的季节变化和年际变化方面,GLDAS和NCEP资料与观测数据的相关性较好,能较好反映土壤湿度的时间演变特征。进一步利用检验效果较好的GLDAS、NCEP和CPC资料分别对中国区域土壤湿度时间和空间的长期变化趋势分析发现:中国区域标准化年平均土壤湿度在1948-1996年处在相对湿润期,而1996-2012年处在相对干旱期;中国区域年平均土壤湿度的空间变化特征是东部变干、西部变湿,自东北、华北至西南呈现一个干旱化带。 展开更多
关键词 土壤湿度 资料对比 时空分布 变化趋势
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覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯产量及土壤水分的影响 预览
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作者 马建涛 程宏波 +4 位作者 柴守玺 王仕娥 高甜甜 常磊 丁伟 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期55-64,共10页
【目的】了解西北半干旱雨养条件下不同覆盖种植方式对马铃薯产量和水分的影响.【方法】以‘LK99’(早熟)、‘克新1号’(中熟)和‘青薯9号’(晚熟)为材料,设置秸秆带状覆盖(T1)、地膜覆盖(T2)和露地平作(CK)3种不同栽培方式,系统研究不... 【目的】了解西北半干旱雨养条件下不同覆盖种植方式对马铃薯产量和水分的影响.【方法】以‘LK99’(早熟)、‘克新1号’(中熟)和‘青薯9号’(晚熟)为材料,设置秸秆带状覆盖(T1)、地膜覆盖(T2)和露地平作(CK)3种不同栽培方式,系统研究不同处理的土壤水分、产量和水分利用效率.【结果】与CK相比,T1鲜薯产量增加13.7%~23.9%,干薯产量水分利用效率(WUED)提高34.3%~73.8%;T2鲜薯产量增加24.7%~44.5%,WUED提高42.5%~63.8%.不同品种间鲜薯产量和WUED的最大增幅T1处理均为早熟,T2处理依次为早熟和中熟.覆盖显著提高单薯质量是增产的主要原因,早、中、晚熟马铃薯平均单薯质量比CK依次增加10.6、19.9和26.4g.鲜薯产量与耗水量呈显著负相关(r=-0.671*),与WUED呈极显著正相关(r=0.959**).覆盖对各品种的不同时期和土层均具有增墒或降墒的双重效应,增墒作用更为显著,覆盖材料间增墒效果相似,但品种间差异较大,以晚熟品种覆盖土壤含水量较CK提高最显著(1.5%).【结论】秸秆带状覆盖和地膜覆盖均是半干旱雨养农区提高马铃薯产量和高效用水的技术,而秸秆带状覆盖栽培技术可减少污染,提高秸秆资源利用效率. 展开更多
关键词 地膜覆盖 秸秆带状覆盖 马铃薯 产量 土壤水分
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玉米作物系数无人机遥感协同地面水分监测估算方法研究 预览
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作者 张瑜 张立元 +3 位作者 Zhang Huihui 宋朝阳 蔺广花 韩文霆 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-89,共7页
该文研究不同水分胁迫条件下无人机遥感与地面传感器协同估算玉米作物系数的可行性。利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取内蒙古达拉特旗昭君镇试验站不同水分胁迫下大田玉米冠层光谱影像,计算植被指数,采用经气象... 该文研究不同水分胁迫条件下无人机遥感与地面传感器协同估算玉米作物系数的可行性。利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取内蒙古达拉特旗昭君镇试验站不同水分胁迫下大田玉米冠层光谱影像,计算植被指数,采用经气象因子和作物覆盖度校正后的FAO-56双作物系数法计算玉米的作物系数,研究作物系数与简单比值植被指数(simple ratio index,SR)、叶面积指数(leaf area index,LAI)和表层土壤含水率(surface soil moisture,SM)的相关关系,结果表明,作物系数与SR、LAI和SM的相关程度与水分胁迫程度有关,但均呈现出显著或极显著的线性关系,说明了基于这些指标建立作物系数估算模型的可能性。利用逐步回归分析方法建立了作物系数的估算模型,其估算模型,修正的决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.63、0.21、25.16%。经验证,模型决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.60、0.21、23.35%。研究结果可为利用无人机多光谱遥感平台进行作物系数估算提供技术参考。 展开更多
关键词 土壤水分 胁迫 无人机 作物系数 比值植被指数 叶面积指数
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灌溉频次对燕麦和箭筈豌豆混播产量及水分利用效率的影响 预览
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作者 马利利 李正鹏 +3 位作者 汪文成 韩梅 严清彪 蒋福祯 《青海大学学报:自然科学版》 2019年第4期7-13,共7页
为明确高寒荒漠区饲草混播的适宜灌溉次数,提高该地区饲草混播的产量和水分利用效率,以燕麦和箭筈豌豆为试验材料,在微喷带灌溉模式下,设置全生育期不灌水、拔节灌一水、拔节+开花灌两水3个水分处理,采用刈割方法测定饲草产量、土壤墒... 为明确高寒荒漠区饲草混播的适宜灌溉次数,提高该地区饲草混播的产量和水分利用效率,以燕麦和箭筈豌豆为试验材料,在微喷带灌溉模式下,设置全生育期不灌水、拔节灌一水、拔节+开花灌两水3个水分处理,采用刈割方法测定饲草产量、土壤墒情仪测定土壤水分,研究了定量灌溉频次对燕麦和箭筈豌豆混播产量、水分利用效率和土壤水分的影响。结果表明:(1)燕麦和箭筈豌豆混播产量随着灌溉频次的增加而增加,灌两水处理饲草产量最高为21909.38kg/hm^2;(2)耗水量和水分利用效率随着灌溉频次的增加而增加,灌两水处理水分利用效率最高为4.58kg/m^3;(3)不同灌溉频次之间土壤水分变化趋势一致,变化幅度却有所不同。0~20cm和20-40cm土壤含水量受降水和灌溉的影响变化幅度较大,40-60cm土壤含水量变化幅度较小。因此,在自然降雨偏多的年份,燕麦和箭筈豌豆混播在拔节期和开花期灌水可以获得较高的产量和水分利用效率。 展开更多
关键词 燕麦 箭筈豌豆 混播 定量灌溉频次 饲草产量 水分利用效率 土壤水分
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不同种植方式对旱地马铃薯水分利用及产量的影响
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作者 任永峰 路战远 +3 位作者 赵沛义 高宇 刘广华 栗艳芳 《作物杂志》 CAS 北大核心 2019年第5期120-124,共5页
针对内蒙古阴山北麓农牧交错区年降雨较少、蒸发量大、传统种植模式下马铃薯水分利用效率低等问题,在垄作全覆膜(T1)、垄作半覆膜(T2)和垄作不覆膜(对照)种植方式下对土壤水分动态变化、植株生长、水分利用效率和产量等指标进行比较分析... 针对内蒙古阴山北麓农牧交错区年降雨较少、蒸发量大、传统种植模式下马铃薯水分利用效率低等问题,在垄作全覆膜(T1)、垄作半覆膜(T2)和垄作不覆膜(对照)种植方式下对土壤水分动态变化、植株生长、水分利用效率和产量等指标进行比较分析,探讨适宜马铃薯的抗旱保墒种植技术。结果表明,苗期至成熟期,T1单株干物质积累量较对照提高了25.7%~120.0%,叶面积指数增加了42.2%~178.6%,且明显提高了0~30cm土层土壤含水量,其产量和水分利用效率分别较对照提高了133.5%和115.8%,T1减少了土壤水分蒸发,但显著增加了作物对土壤水分的消耗。因此,T1能够有效保持土壤水分,提高作物水分利用效率和产量,是适宜内蒙古阴山北麓农牧交错区马铃薯种植的抗旱保墒技术措施。 展开更多
关键词 马铃薯 土壤水分 单株干物质积累量 叶面积指数 水分利用效率 产量
深畦栽培对干旱胁迫下葡萄叶幕微气候和光合作用的影响 预览
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作者 郭金丽 张芳 +3 位作者 李志伟 李小燕 王金印 李连国 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期840-847,共8页
试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示... 试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示:(1)在干旱逆境下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能通过影响水分条件来影响葡萄的光合作用;土壤湿度阀值是葡萄进行光合作用时水分利用最有效的土壤湿度点值,土壤湿度阀值存在“阀值漂移”现象,与叶幕空气湿度呈明显负相关关系,维持较高的叶幕空气湿度有利于实现在较低的土壤湿度下达到更高的光合效率。(2)在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植在改善葡萄根际土壤水分和叶幕微气候方面具有明显的优势,在该模式下葡萄具有更强的保水能力和更高的水分利用效率,从而具有更强的光合效率。(3)采用深畦栽植模式时,根际土壤相对含水量30%~50%是显著影响葡萄光合作用的土壤湿度区间;根际土壤相对含水量分别在43.32%~50.00%和40.19%~50.00%是‘京亚’和‘红地球’光合作用适宜的土壤湿度范围,在43.32%和40.19%时分别为2种葡萄光合作用水分利用效率达到最高的最适土壤湿度。研究发现,干旱逆境条件下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能改善葡萄的光合作用效率;深畦栽植葡萄光合作用对土壤湿度的需求较低,在相对较低的土壤湿度即可达到相对较高的光合能力;深畦栽植模式可以协调葡萄光合作用和水分消耗之间的关系,具有较高的水分利用效率和光合能力,是干旱地区进行葡萄抗旱节水生产的理想模式。 展开更多
关键词 葡萄 干旱逆境 深畦栽植 土壤湿度 叶幕微气候 光合作用
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流域多尺度土壤水分监测与模拟研究进展
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作者 朱青 廖凯华 +2 位作者 赖晓明 刘亚 吕立刚 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第8期1150-1158,共9页
土壤水分调控着陆地表层系统空间格局和过程,作为地表不同圈层中物质和能量输移转化的关键纽带和驱动力,连接着一系列的水文、生态、气候和地质学过程。论文首先介绍了流土壤水分静态特征(土壤含水量和基质势时空变化)在流域范围内不同... 土壤水分调控着陆地表层系统空间格局和过程,作为地表不同圈层中物质和能量输移转化的关键纽带和驱动力,连接着一系列的水文、生态、气候和地质学过程。论文首先介绍了流土壤水分静态特征(土壤含水量和基质势时空变化)在流域范围内不同空间尺度上监测方法的优缺点,包括直接手动监测、直接自动监测、地球物理探测和遥感监测等;同时介绍了其动态特征(土壤水分运动)监测方法(径流小区法、示踪剂法和地球物理探测)的局限性和模拟模型(动力波模型、水量平衡模型和水动力模型等)的关键参数和过程。在此基础上提出了:①加强土壤水分监测尺度与方法的集成;②消除土壤水分运动模型不确定性;③耦合土壤水分与碳氮输移循环过程等3个方面的研究展望和建议,从而为高时空分辨率和高精度的土壤水分数据获取,以及土壤水分运动与分布及其驱动下的碳氮排放过程、机理的揭示和模拟提供新的研究视角与思路。 展开更多
关键词 地球关键带 空间尺度 水文土壤学 土壤墒情
水分对不同栽培年限日光温室土壤氮矿化的影响 预览
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作者 王士超 陈竹君 +1 位作者 周建斌 赖春香 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期124-131,共8页
采用室内短期(84 d)好气培养法评价了不同水分供应水平下(田间持水量的60%、80%及100%,分别用60FC、80FC和100FC表示)陕西杨凌地区不同栽培年限(种植前、种植第二年及种植第三年)日光温室土壤(0~20 cm及20~40 cm土层)氮素矿化特性。结... 采用室内短期(84 d)好气培养法评价了不同水分供应水平下(田间持水量的60%、80%及100%,分别用60FC、80FC和100FC表示)陕西杨凌地区不同栽培年限(种植前、种植第二年及种植第三年)日光温室土壤(0~20 cm及20~40 cm土层)氮素矿化特性。结果表明:随着日光温室栽培年限的延长,0~20 cm土层累积净矿化氮量显著增加,且随栽培年限的增加,20~40 cm 土层氮矿化势呈增加的趋势;土壤水分含量由60FC增加到80FC,土壤累积矿化氮量呈增加趋势,但当含水量达到100FC时,土壤累积矿化氮量降低。回归分析结果表明,土壤有机质含量每增加1 g·kg ^-1 , 60FC、80FC、100FC土壤含水量条件下土壤氮矿化势分别增加 1.62、1.88 mg·kg ^-1 和1.57 mg·kg ^-1;土壤全氮含量每增加1 g·kg ^-1 ,土壤氮矿化势分别增加28.93、33.42 mg·kg ^-1 和27.82 mg·kg^-1 。因此,建议日光温室蔬菜栽培中应综合考虑温室年限及灌溉量对土壤氮素矿化过程的影响。 展开更多
关键词 日光温室 土壤含水量 氮素矿化 栽培年限
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基于累积分布函数匹配的多源遥感土壤水分数据连续融合算法 预览
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作者 姚晓磊 鱼京善 孙文超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期131-137,共7页
数据融合是解决不同来源遥感数据无法直接对比分析这一瓶颈的有效方法。实时更新的SMOS土壤水分数据(soil moisture and ocean salinity)可开展实时干旱评价(2010年至今),但由于序列短无法开展频率及演变分析。CCI(climate change initi... 数据融合是解决不同来源遥感数据无法直接对比分析这一瓶颈的有效方法。实时更新的SMOS土壤水分数据(soil moisture and ocean salinity)可开展实时干旱评价(2010年至今),但由于序列短无法开展频率及演变分析。CCI(climate change initiative)土壤水分数据是联合了多种主被动遥感数据合成的长序列数据产品(1979—2013年)。为提高不同来源遥感数据的融合精度,该研究基于累积分布匹配原理构建了多源遥感土壤水分连续融合算法,将SMOS和CCI融合成长序列、近实时的遥感土壤水分数据。经验证分析,累积概率曲线相关性中表征干旱的低值区纳什效率系数由0.52提高到0.99,且融合后土壤水分数据可以较准确地反映当地的干旱事件。该研究提出的多源遥感土壤水分连续融合算法显著提高了现有融合算法的融合精度。 展开更多
关键词 遥感 土壤水分 数据融合 多源连续算法
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不同给水负压对辣椒生长及水分利用效率的影响
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作者 向艳艳 黄运湘 +2 位作者 龙怀玉 龙泉 张杨珠 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期161-168,共8页
为筛选出南方地区辣椒(Capsicum annuumL.)生长最适宜的灌溉负压值,采用土壤盆栽试验的方法,选择2种典型菜园土壤(潮菜园土和红菜园土),研究3个给水负压(-5.0 kPa、-10.0 kPa和-15.0 kPa)对土壤水分含量、辣椒产量、累积耗水量和水分利... 为筛选出南方地区辣椒(Capsicum annuumL.)生长最适宜的灌溉负压值,采用土壤盆栽试验的方法,选择2种典型菜园土壤(潮菜园土和红菜园土),研究3个给水负压(-5.0 kPa、-10.0 kPa和-15.0 kPa)对土壤水分含量、辣椒产量、累积耗水量和水分利用效率的影响,探讨负压灌溉下适宜辣椒生长发育的给水水平。结果表明,-5.0 kPa给水负压条件下,潮菜园土和红菜园土的相对含水量分别为61.6%和60.5%;辣椒产量潮菜园土256.0 g/pot,红菜园土141.7 g/pot,显著高于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒生长期(5月4日-7月21日)-5.0 kPa处理潮菜园土累积耗水量为21.5 dm^3,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土为17.6 dm^3,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理;水分利用效率潮菜园土2.14 g/kg,红菜园土1.69 g/kg,显著高于-15.0 kPa处理。辣椒各生育期耗水强度,潮菜园土以开花座果期最大,-5.0 kPa处理为0.403 dm^3/d,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土以结果期最大,-5.0 kPa处理为0.335 dm^3/d,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒果长、果径和单果重,红菜园土以-5.0 kPa处理最优,潮菜园土以-10.0 kPa处理最优。综合辣椒产量和水分利用效率,潮菜园土和红菜园土以-5.0 kPa负压灌溉较为适宜。 展开更多
关键词 负压灌溉 辣椒产量 水分利用效率 土壤含水量 累积耗水量
微尺度下城市公园人造绿地土壤水分的时空分异格局及其驱动机制 预览
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作者 刘雅莉 杜剑卿 +2 位作者 李锋 高海宁 胡聃 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第18期6794-6802,共9页
水是生态系统的基本非生物组成要素,土壤水分对生态系统结构和功能有重要影响。微地形改造被证明能有效涵养水源、防止水土流失,并被广泛应用在生态恢复工程中。然而,在微尺度下人造生态系统土壤水分的时空分异格局及其驱动机制仍不明... 水是生态系统的基本非生物组成要素,土壤水分对生态系统结构和功能有重要影响。微地形改造被证明能有效涵养水源、防止水土流失,并被广泛应用在生态恢复工程中。然而,在微尺度下人造生态系统土壤水分的时空分异格局及其驱动机制仍不明确。选择北京奥林匹克森林公园一处集合了4种不同地形的草地作为研究对象,对表层(0-10 cm)和深层(10-25 cm)土壤水分开展了长期的研究工作。研究结果表明,不同地形上土壤水分的季节变化特征没有显著差异,土壤温度是影响土壤水分季节变化的主要因素。在植被覆盖均匀的条件下,微地形对土壤表层水分的空间分布格局有显著影响,除洼地和冲沟两种特殊地形外,坡度决定的生态水文过程是主要的驱动机制;土壤深层水分没有明显的空间分布格局。研究结果说明在微尺度下,微地形通过影响土壤水分的空间分布格局,可能会对生态系统结构和功能产生潜在影响,应当在景观改造和生态恢复相关研究和工程应用中给予更多的关注。 展开更多
关键词 土壤水分 微地形 时空格局 生态恢复 生态水文过程
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不同耕作和覆盖方式对广西地区甘蔗地土壤水热状况的影响 预览
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作者 陈晓冰 朱彦光 +3 位作者 李帅 韦灵 陈廷速 甘磊 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期1751-1758,共8页
[目的]研究不同耕作和覆盖方式对甘蔗种植地土壤水热状况的影响,探究适宜的耕作管理方式,为广西地区甘蔗种植和农业发展提供理论依据。[方法]在广西农业科学院里建科学研究基地典型甘蔗种植区内,设置粉垄耕作+无秸秆覆盖处理(T0)、免耕... [目的]研究不同耕作和覆盖方式对甘蔗种植地土壤水热状况的影响,探究适宜的耕作管理方式,为广西地区甘蔗种植和农业发展提供理论依据。[方法]在广西农业科学院里建科学研究基地典型甘蔗种植区内,设置粉垄耕作+无秸秆覆盖处理(T0)、免耕+无秸秆覆盖处理(NT0)、粉垄耕作+秸秆覆盖处理(TS)和免耕+秸秆覆盖处理(NTS)等4个处理,原位监测其5、20和40 cm土层土壤温度和土壤含水量,分析其在不同时期内的土壤水热状况的变化及原因。[结果]秸秆覆盖处理(TS和NTS)相比于无覆盖处理(T0和NT0)显著降低了土壤温度(P<0.05,下同)且土温日变幅变幅较小,保持了土壤温度的稳定。粉垄耕作相比于免耕更有利于土壤热能的传导,升温迅速,在气温降低后具有增温效应。粉垄耕作和秸秆覆盖均能明显改善土壤水分状况,T0处理在试验期土壤含水量比试验开始前提高31.3%,差异显著。整个研究期内5~40 cm土层的土壤含水量,同一耕作处理下,TS比T0、NTS比NT0分别高出15.4%和5.7%;同一覆盖处理下,TS比NTS、T0比NT0分别高出11.3%和2.0%,差异均显著。同时,经粉垄耕作后下层土壤水分可供给上层。[结论]粉垄耕作和秸秆覆盖均能有效调节土壤温度,提高土壤含水量,粉垄耕作+秸秆覆盖的耕作管理方式可作为广西地区甘蔗种植的参考。 展开更多
关键词 粉垄耕作 免耕 秸秆覆盖 土壤温度 土壤含水量
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基于土壤湿度与植被覆盖变化的黄土高原生态恢复项目适宜性评价 预览
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作者 白子怡 薛亮 张翀 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期292-298,379共8页
基于2001—2014年的MODIS数据和Landsat数据,利用温度植被干旱指数对黄土高原土壤湿度进行了反演,并应用Theil-Sen趋势和Hurst指数,通过分析土壤湿度与植被覆盖的时空变化特征及其相互关系,得到了未来不同土壤湿度情境下植被覆盖的变化... 基于2001—2014年的MODIS数据和Landsat数据,利用温度植被干旱指数对黄土高原土壤湿度进行了反演,并应用Theil-Sen趋势和Hurst指数,通过分析土壤湿度与植被覆盖的时空变化特征及其相互关系,得到了未来不同土壤湿度情境下植被覆盖的变化特征,经过筛选和分析划分出了黄土高原生态恢复项目适宜性区域。结果表明:(1)黄土高原TVDI的Hurst指数均值为0.49,其中持续性和反持续性面积分别占42.54%,57.46%。根据TVDI未来变化特征来看,未来土壤湿度减小的区域面积占54.08%且遍布整个研究区。(2) NDVI的Hurst均值为0.52,其中持续性面积占55.01%,表明黄土高原植被覆盖持续性强于反持续性。根据NDVI未来变化特征,植被覆盖持续改善面积达46.95%,退化转为改善占6.08%,呈良好趋势。(3)生态恢复项目弱适宜区面积最大,占总面积的59.90%,其次为不适宜区,面积占25.39%;适宜区面积仅占黄土高原的13.41%,较适宜区面积仅为1.30%。(4)未来的植被恢复工程主要针对坡度较大的耕地实施退耕还林,还需要考虑对土壤水分适宜的地区进行了退草还林,而且坡度较小的较适宜区应在粮食安全的基础上进行了退耕还林和退草还林。 展开更多
关键词 土壤湿度 植被覆盖 生态恢复 适宜性 黄土高原
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播种期水分胁迫及补水对玉米出苗率的影响 预览
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作者 朱梦媛 张慧 +5 位作者 李爽 张兵兵 常松 蔡福 赵佳 蔡文博 《气象与环境学报》 2019年第1期101-107,共7页
为探究玉米播种期水分胁迫及补水对玉米出苗率的影响,利用盆栽方式在玉米播种—出苗期开展水分胁迫及复水控制对比试验,分析播种日土壤相对湿度、播种后补水时间和补水量对辽西地区玉米出苗的影响。结果表明:玉米出苗率随播种日土壤相... 为探究玉米播种期水分胁迫及补水对玉米出苗率的影响,利用盆栽方式在玉米播种—出苗期开展水分胁迫及复水控制对比试验,分析播种日土壤相对湿度、播种后补水时间和补水量对辽西地区玉米出苗的影响。结果表明:玉米出苗率随播种日土壤相对湿度的降低,干旱持续时间的增加和补水量的减少而减小。播种后无补水,当播种日土壤相对湿度w播种为60%—70%时,出苗率达100%;w播种为50%—55%时,出苗率达66.7—77.8%;w播种为30%—45%时,出苗率为0。w播种为35%—45%时,持续5—20d干旱,补水20mm,出苗率为66.7%—100%,较补水10mm的出苗率为0%—77.8%。w播种为35%—45%时,需在10—20d内补水,所需补水量随补水时土壤相对湿度的减小而增加。研究结果可为春旱频发地区确定玉米播种后最迟补水时间和补水量下限提供有效的技术参考。 展开更多
关键词 春玉米 水分胁迫 土壤相对湿度 出苗率
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2008-2014年新疆艾比湖流域土壤水分时空分布特征 预览
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作者 王瑾杰 丁建丽 张喆 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1784-1794,共11页
传统的土壤水分模拟研究难以从土壤水分变化的时空双向出发表达其连续演变的过程,存在时空尺度效应问题。借助SWAT模型模拟的长时间序列优势,结合高分辨率卫星影像和遥感技术,力图在时空尺度效应问题上取得突破。并利用长时间序列的模... 传统的土壤水分模拟研究难以从土壤水分变化的时空双向出发表达其连续演变的过程,存在时空尺度效应问题。借助SWAT模型模拟的长时间序列优势,结合高分辨率卫星影像和遥感技术,力图在时空尺度效应问题上取得突破。并利用长时间序列的模拟结果分析流域土壤水分的空间格局和不同维度时空异质性。结果表明:(1)2008-2014年间艾比湖流域土壤水分主要受气温、降水及人类活动影响,呈波动变化,总体偏低且具有逐年减小趋势。(2)受降水、地形及土地覆被影响,土壤水分分布呈现出由山区向两侧平原减少的特点,且林地>农用地>草地>稀疏植被。(3)近10年间土壤水分低值区由原来的北部山区及平原向东部、东南部平原区及南部山区迁移,东部减少最为明显。(4)流域四季土壤水分变化差异显著。其中,春季主要受融雪影响;夏季、秋季主要受降雨量和气温影响;冬季主要受固态降雪和气温影响;且不同年份、相同季节、相同子流域土壤水分变化趋势表现一致。 展开更多
关键词 土壤水分 SWAT 模型 趋势分析 艾比湖流域
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黄土丘陵区植被恢复的土壤碳水效应 预览
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作者 冯棋 杨磊 +2 位作者 王晶 石学圆 汪亚峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第18期6598-6609,共12页
黄土高原大规模植被恢复显著影响了这一区域土壤水分和有机碳(SOC),从而影响其承载的土壤水源涵养和固碳服务。明确深层土壤水分和有机碳对植被恢复的响应特征是当前黄土高原地区生态水文与生态系统服务研究的一个重要科学问题,其中植... 黄土高原大规模植被恢复显著影响了这一区域土壤水分和有机碳(SOC),从而影响其承载的土壤水源涵养和固碳服务。明确深层土壤水分和有机碳对植被恢复的响应特征是当前黄土高原地区生态水文与生态系统服务研究的一个重要科学问题,其中植被类型以及生长年限是这一过程的重要影响因素。然而,目前关于深层土壤有机碳和土壤水分对植被恢复的响应及二者关系的研究较少。通过对陕北典型黄土丘陵区不同植被类型和生长年限下0-5 m土壤水分与有机碳的监测,分析了深层土壤水分和有机碳对植被恢复的响应及其特征。研究发现:(1)植被恢复后0-5 m土层均出现水分亏缺,土壤水分亏缺在表层1 m最低,2-3 m最高;对于不同恢复方式,林地土壤水分亏缺在恢复至21-30a时显著高于前一阶段(11-20a),而在恢复31a后水分开始恢复,而灌木、草地土壤水分亏缺程度则随恢复年限延长不断增加。(2)林地、灌木、草地0-5 m平均土壤有机碳含量为1.97、1.77、1.72 g/kg;林地土壤固碳量随恢复年限的增加而增加,并且在恢复20a时固碳量与对照农田相比出现净增;灌木土壤固碳量随恢复年限先增加后降低;草地土壤固碳量则随退耕年限增加呈下降趋势并且低于对照农田。(3)表层0-1 m土壤水分随恢复年限增加变化不显著,深层土壤水分则随恢复年限增加显著降低;相比而言,随恢复年限增加,土壤有机碳随年限的变化在各层土壤中均不显著。深层土壤水分与土壤有机碳呈现显著的正相关,且土壤有机碳的增加速率低于土壤水分,研究认为,深层土壤固碳与土壤水分关系密切,且深层土壤固碳需要充足水分参与。深层土壤水分亏缺可能限制植被细根的发展,使深层土壤有机碳输入减少。 展开更多
关键词 土壤水分 有机碳 植被类型 黄土高原 深层土壤
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