黄土丘陵沟壑区蒸散的遥感反演——以静宁县水土保持世行贷款项目区为例

蒸散量是热量平衡和水量平衡的重要分量.利用TM遥感影像和地表热量平衡模型估算静宁县水土保持世行贷款项目区的蒸散量,并结合地面实测资料进行检验,分析蒸散的分布规律,研究蒸散量与土地利用、地表参数、地形参数的关系.结果表明:研究区日蒸散量介于0.70～9.05 mm之间,平均5.31 mm,分布上呈现由西北向东南递增的趋势;不同下垫面的蒸散能力有一定差别,其中水域和林地的日蒸散量最大;日蒸散量与归一化植被指数(INDV)呈线性正相关,而与地表温度呈线性负相关.     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅳ.丘陵土壤贮水量的增减规律

根据三年定位实测资料，阐述0～100cm土层贮水量的动态变化，分析土壤贮水增减与降雨、蒸发的关系．观测结果表明，在气候正常年，雨季土壤贮水为增量，旱季土壤贮水为减量，但在坡地不同坡段和梯地不同梯级，土壤贮水增减有差异。在旱月土壤贮水减至最低，仅相当子田间持水量的55％～80％．因此在土壤水分管理上．应当密切注意土壤贮水减量最大的时期，以采取有效措施减少土壤水分蒸发，提高土壤水分利用率。     

波文比在石榴经济林地水热平衡研究中的应用

林地水分蒸散发生在土壤——植物——大气系统中，在四水（大气降雨、地表水、地下水、土壤水）相互转化中具有重要地位。利用波文比自动观测系统分析计算林地水分蒸散对弄清干旱、半干旱山区水量平衡与水循环的基本特征及合理开发利用当地的雨水资源具有一定的实际意义。太行山的主要特点是干旱贫瘠。因此，如何在林地水分研究的基础上找出太行山适宜的树种、合理的林分结构，是解决当前生态工程建设中稳定性与可持续性问题的关键。     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅱ.丘陵赤红壤水分循环动态特征

根据定位观测资料，阐述了南亚热带丘陵赤红壤水分循环的动态特征。研究结果表明，南亚热带丘陵赤红壤贮水量存在年际变化和显著的季节变化：雨季（4～9月）土壤贮水量相当于田间持水量的90％以上，个别月甚至超过贮水库容量。但旱季月土壤贮水量低，相当于田间持水量的50％～80％，需要补充水分才能及时满足植物所需的水分。     

不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较

森林生态系统蒸散作为生态系统中的重要生态过程,联系着生态系统的水分平衡和能量平衡,并与养分循环密切相关.以雷州半岛桉树人工林纪家、河头林场为研究样地,在样地调查的基础上,对林地有关气象因子、土壤水文生态因子作了近4 a的定位观测.选取TURC公式、Penman-Monteith方程(PM)和周国逸公式作为代表,三者分别以温度为指标、以辐射与能量转换为驱动因子和以物理过程为主导的蒸散量理论计算方法.并将理论计算结果同水量平衡法估算结果进行比较.结果表明,尽管各种计算方法的结果均存在一定的波动性,但是其波动的原因是不一样的.对于PM方程而言,结果对所选参数有一定的依赖性.对于周国逸公式来说,在计算较小时间尺度(≤1 a)蒸散量时可能会出现一定的波动,波动的原因可能在于参数的时间尺度匹配问题.对于TURC公式,计算结果波动的根本原因在于其公式的经验局限性.理论计算值同水量平衡估算结果比较说明,三者均可以在一定程度上反映系统的年蒸散量.比较而言,周国逸公式计算结果的波动性范围较小,较适用于热带、亚热带森林生态系统蒸散量的计算.     

南亚热带尾巨桉中龄林水量平衡特征研究

水量平衡是森林生态系统的重要研究内容,但桉树人工林水量平衡研究的数据积累不足。以广西南宁桉树林生态系统定位观测研究站为平台,于2013年7月—2016年5月利用自动气象观测系统、集水区测流堰的定位观测数据,应用水量平衡方程计算各分量并分析其时间序列动态,以了解南亚热带尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林生态系统的水量平衡特征,为桉树人工林培育的水分利用和区域森林水分植被承载力研究奠定理论基础。结果表明:南宁地区的降水特征符合整个华南地区降水量变化特征,南宁桉树生态站2013年7月—2014年6月、2014年7月—2015年6月、2015年7月—2016年5月的降水特征符合南宁地区和整个华南的降水特征,年均降水量处于枯水年(1 156 mm)与丰水年(1 352 mm)之间,属平水年。观测期间(历时24个月),尾巨桉人工林生态系统土壤储水量变化在较小时间尺度上有波动,但2014年和2015年全年的变化量都接近为0。2014年1月—2015年12月径流总量为51 mm,径流系数为1.9%,期间多数月份没有产生径流,只有当降水量较大时才可能产生径流,其中2015年9月的径流量最大,为20 mm,径流系数为9.5%。2014年1月—2015年12月,生态系统蒸散总量为2 669 mm,占降水量的98%,是尾巨桉中龄林生态系统的主要水分支出项。蒸散总量与降水量呈极显著线性正相关,但径流量不完全受降水量的影响。     

黄潮土的土壤水渗漏及硝态氮淋溶研究

在黄淮海平原 1hm2 小麦 -玉米轮作田块上 ,利用水量平衡模型对黄潮土的土壤水渗漏和硝态氮淋溶状况进行了定量研究。结果表明 ,黄潮土的土壤水渗漏和硝态氮淋溶状况非常严重 ,全耕作年土壤水渗漏量达到2 73 .9mm ,为灌溉水量的 60 .6% ;硝态氮淋溶达到 81.8kg·hm-2 ,为氮输入总量的 15 .7%。     

应用HYDRUS-1D模型模拟农田土壤水渗漏及硝态氮淋失特征

在定位试验基础上,应用HYDRUS-1D模型对黄淮海平原典型土壤(黄潮土)中土壤水渗漏及硝态氮淋失动态进行了模拟分析。结果表明:在传统水氮管理模式下,黄潮土2m土体深处的土壤水渗漏和硝态氮淋失非常严重,2个轮作期内,土壤水渗漏总量占地表总入水量的23.7%,硝态氮淋失总量占总输入N量的15.9%,冬小麦生长季的硝态氮淋失量大于夏玉米生长季;改良灌溉和改良施肥模式下产生的硝态氮淋失量比传统灌溉和传统施肥模式减少74.7%,节约灌溉水211.5mm、节省施N423.5kg·hm-2。     

人工森林生态系统物质循环研究中的水文观测系统

介绍了鹤山马占相思人工林生态系统的水分循环观测系统，包括降雨量，林冠截留，林内雨树干茎流，地表径流，蒸散，土壤含水量，渗滤量等因子及其取样方法，还简介了水分循环过程中营养元素分析的取样方法。     

博罗县下村农场缓坡台地赤红壤的水分性能及其意义

博罗县下村农场地处花岗岩类型的缓坡台地，分布的土壤为赤红壤，其表土层多属中壤土，总孔隙度因利用方式不同而略有差异，待垦荒坡一般为５０％－５５％，全垦后辟为梯地的果园则＜５０％，但由于下层的较表层的低，致使剖面的土壤透水性较低，影响降水的入渗。土壤的持水能力较强，但土壤有效水量偏低，在熟化度略高的果园土壤中可占总库容量的５５％，未开垦的则仅占３０％－３５％。在有效水量范围内，当土壤吸力为８００ｋＰａ时，可释放出总有效水量的７０％－８０％。在土壤吸力分别为５０ｋＰａ、８００ｋＰａ时，土壤水容量分别降到１０－２、１０－３数量级，所以，如果连续７—８天未下雨，则土壤容易出现干旱。     

牧压梯度下高寒草甸实际蒸散量及植物生产水分有效利用率的研究

以青海海北高寒草甸为研究对象,分析了禁牧(对照,CK)、轻度放牧(light grazing,LG)、中度放牧(moderate grazing,MG)、重度放牧(heavy grazing,HG)试验地土壤贮水量和利用水量平衡法计算的植被实际蒸散量动态变化,并对不同牧压梯度下高寒草甸的水分有效利用率进行了比较。结果表明,牧压梯度下土壤贮水量在生长季的变化特征基本一致,表现为5月、6月高,7月低,8月以后缓慢升高。5月8日到9月28日0~50 cm土层平均土壤贮水量为CKHGLGMG,分别为(222.82±7.07),(199.71±4.52),(189.00±4.37)和(187.69±3.93)mm,表明放牧使土壤贮水量减小,统计分析表明,禁牧与放牧地之间贮水量差异达极显著水平(P0.01)。不同牧压梯度上高寒草甸植被实际蒸散量在生长季的变化特征基本一致,表现出5月低,6月开始升高,7月蒸散量达最大,以后逐步下降;整个生长季CK、HG蒸散量较高,LG、MG蒸散量较低,分别为(389.37±3.39)、(355.74±5.54)、(350.17±8.6)3和(346.15±1.31)mm。从土壤水分亏缺来看,重牧不利于水源涵养,但禁牧亦影响水源涵养功能的提高,只有适度放牧有利于水源涵养。植被实际蒸散量与降水量呈极显著正相关关系。高寒草甸植被地上地下净初级生产力在生长季的水分有效利用率表现为LG、MG较高,HG较低,CK的水分有效利用率最低,分别为0.55%、0.56%、0.50%和0.37%,说明适度放牧能够提高植被水分有效利用率,而禁牧显著降低植被水分有效利用率。     

广东坡地红壤颗粒组成状况的研究──Ⅲ.土壤颗粒组成与土壤理化性质的关系

根据所收集的土壤理化分析资料，探讨了广东坡地红壤类颗粒组成对土壤理化性质的影响．研究结果表明，土壤＜0．01mm物理性粘粒或是＜0．001mm粘粒含量与土壤结构系数、＜0．005mm孔隙度、土壤持水量、土壤阳离子代换量、土壤有机质、土壤N和P含量均呈显著正相关；＜0．001mm颗粒含量与土壤有效持水量呈显著指数相关。由此可见，土壤颗粒组成是影响土壤肥力的重要因素。     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅷ.丘陵赤红壤水分循环与平衡数学模型

依据田间实测资料，在分析丘陵赤红壤水分性质的基础上，建立了土壤有效含水量与土壤物理粘粒含量之间的数学模型、土壤水分特征曲线数学模型、土壤月均贮水量与月降雨总量之间的数学模型和径流率与土壤表层初始含水量之间的数学模型，研究了土壤水分循环与平衡数学模型及各分量与参数的确定方法.     

CrO42-对两种可变电荷土壤吸附钾的影响

用一次平衡法研究了CrO4^2-对两种可变电荷土壤吸附钾的影响，用火焰光度法测定平衡溶液中的钾，根据差减法计算土壤对钾的吸附量。结果表明，加入铬酸根能增加土壤对钾的吸附量。铬酸根对钾吸附的影响程度与土壤游离氧化铁含量和土壤对铬酸根的吸附量的大小有关。砖红壤游离氧化铁含量高于红壤，它对铬酸根的吸附量也大于红壤，因此，铬酸根对砖红壤吸附钾的影响程度大于红壤。CrO4^2-主要通过自身的吸附增加土壤的表面净负电荷，并从而增加土壤对钾的吸附量。     

基于MOD16的陕西省蒸散量时空分布特征

基于MOD16 遥感数据集,在ERDAS IMAGINE 2013 遥感图像处理系统的支持下,通过空间建模,计算蒸散多年年平均值和月平均值,并生成图像;结合陕西省矢量边界图、土地利用矢量图,统计不同时间尺度统计行政区域和不同土地利用类型的蒸散值.在ARCGIS 10 系统中,制作陕西省2000-2013 年年、月平均蒸散分布图.利用线性回归进行蒸散时间趋势分析,采用相关系数的统计检验方法进行显著性趋势检验.进而研究了陕西省2000-2013 年蒸散量的空间分布特征和时间变化规律,分析了不同类型下蒸散量的差异性变化特征.结果表明：（1）全省年蒸散量在波动中缓慢上升,波动范围为448.0～533.3 mm·a^-1,年平均值493.3 mm·a^-1.各月蒸散量的年际变化具有季节分异特征,秋末至仲春的月蒸散具有减少的趋势,春末至仲秋的蒸散具有增加的趋势.年内蒸散量呈单峰型分布,季节性变化特征明显,蒸散主要集中在5-9 月份,最高、最低值分别出现在8 月和11 月.（2）多年平均蒸散空间格局呈现北低南高的分布规律,高植被覆盖区蒸散量较大.蒸散变化趋势不明显的面积占77.2%,蒸散显著、极显著增加的像元主要分布在陕北地区、关中地区西部和陕南丘陵浅山区,蒸散显著和极显著减少的像元主要分布在关中城市群.（3）土地利用特点影响着陕西省蒸散量的分布状况,蒸散强度大小按类型排序依次为森林〉草地〉农田〉荒漠.研究结果对于陕西有限水资源的合理利用以及水资源短缺问题的解决、旱涝监测和预警等研究具有重要意义.     

基于WNMM模型的潮土地区农田水氮优化管理

应用农田水氮管理模型(water and nitrogen management model,WNMM)模拟潮土水氮运移过程,以建立针对该地区气候环境和土壤性质的田间水氮优化管理方案.利用田间试验对WNMM模拟结果进行了校验,结果表明该模型能较好地模拟潮土地区的土壤水氮运移过程,农田蒸散量、土壤含水量和硝态氮含量的模拟值与实测值在α=0.01水平上相关显著,误差范围也令人满意.根据土壤实时水氮含量数据,建立了按作物生长亏缺动态调整灌溉、施氮的优化农田水氮管理方案.在多年平均气象条件下,与传统管理模式相比,优化管理模式不仅能为作物生长提供更好的土壤水肥条件,而且每年可节约灌溉水163.5 mm、氮肥130 kg·hm-2,减少土壤水渗漏264.6 mm、氮素淋失71.1 kg·hm-2.     

赤红壤的贮水量及其有效性

（１）赤红壤的贮水总量和有效水量的分布有明显的规律性．２—９月占全年的７０％左右，１０月—翌年１月占３０％左右．（２）赤红壤的有效水量占总贮水量的３１％—４４％，土壤肥力高的耕作赤红壤，其有效水量占总贮水量的３６％以上．在年降雨量小于１６００ｍｍ、蒸发量大于１１００ｍｍ的条件下．表土层有效贮水量低于萎蔫含水量出现的时间与土壤熟化程度有关，熟化度高的出现在１２月—翌年１月，熟化度低的往往出现在１０月—翌年１月．历时３—４个月．（３）赤红壤０—１００ｃｍ土体的贮水量及有效贮水量低于红壤而高于砖红壤．     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅵ.丘陵赤红壤-果树-大气连续体中能量的变化及其分布规律

依据田间实测资料，分析了南亚热带丘陵赤红壤-果树-大气连续体中的能量变化及其分布规律、结果表明，土壤基质势的年度变化特征说明南亚热带丘陵赤红壤存在明显的湿季和旱季．果树叶水势随土壤基质势、大气水势、气温及大气相对湿度的变化而变化，荔枝、龙眼叶水势的变化比芒果叶水势的变化大.以荔枝、芒果和龙眼作为供试植物，水分从土壤到达植物根表皮、进入根系并通过植物茎到达叶片，其能量降低分别约为0．9063～1.7428、0．2818～0．6979和0．2904～1．8707MPa；水分从叶部汽化扩散到大气中，其能量降低分别达15．1491～57．3669、15．4491～58．4036和14．5824～56．9536MPa，说明水流在南亚热带丘陵赤红壤-果树-大气连续体中运移时，其能量主要消耗在由叶部到大气这一环节上。     

Cd、Pb在根际与非根际土壤中的吸附解吸特点

采用根袋盆栽试验以及平衡法研究根际与非根际土壤对镉、铅的吸附-解吸特性。结果表明，在镉、铅起始浓度分别为Cd 0-0．6mmol／L和Pb0～1mmol／L条件下，根际与非根际土壤镉、铅吸附量差别不大，随镉、铅浓度的提高，根际土壤镉、铅吸附量均比相应的非根际土壤的高。根际与非根际土壤镉、铅解吸量随镉、铅吸附量的增加而增加，但铅解吸率(0．7％以下)明显比镉的(5％-10％)低，根际土壤镉解吸量比非根际土壤的低。     

施肥与地膜覆盖对土壤有机质平衡的影响

用田间长期定位试验法研究了施肥与地膜覆盖条件下玉米连作在壤质棕壤中有机质的矿化、积累和平衡。结果表明，土壤有机质矿化率在０．０１０７～０．０４３８／ａ之间，施肥与地膜覆盖有利于土壤有机质的积累与平衡，并加快有机质矿化；在本试验各施肥处理中土壤有机质均有所积累；在连年稳定施肥条件下，有机肥的施用会明显提高土壤有机质平衡值