Profile of Methane Concentrations in Soil and Atmosphere in Alpine Steppe Ecosystem on Tibetan Plateau

The methane concentration profile from -1.5m depth in soil to 32m height in air was measured in alpine steppe located in the permafrost area. Methane concentrations showed widely variations both in air and in soil during the study period. The mean concentrations in atmosphere were all higher than those in soil, and the highest methane concentration was found in air at the height of 16m with the lowest concentration occurring at the depth of 1.5m in soil. The variations of atmospheric methane concentrations did not show any clear pattern both temporally and spatially, although they exhibited a more steadystable state than those in soil. During the seasonal variations, the methane concentrations at different depths in soil were significantly correlated （R^2〉0.6） with each other comparing to the weak correlations （R^2〈0.2） between the atmospheric concentra- tions at different heights. Mean methane concentrations in soil significantly decreased with depth. This was the compositive influence of the decreasing production rates and the increasing methane oxidation rates, which was caused by the descent soil moisture with depth. Although the methane concentrations at all depths varied widely during the growing season, they showed very distinct temporal variations in the non-growing season. It was indicated from the literatures that methane oxidation rates were positively correlated with soil temperature. The higher methane concentrations in soil during the winter were determined by the lower methane oxidation rates with decreasing soil temperatures, whereas methane production rates had no reaction to the lower temperature. Relations between methane contribution and other environmental factors were not discussed in this paper for lacking of data, which impulse us to carry out further and more detailed studies in this unique area.     

杨树刺槐混交林沙地土壤的水分—物理性质

研究了刺槐与杨树混交林后沙地土壤水分－物理性质变化的状况,结果表明,刺槐与杨树混交后,土壤水分－物理性质得到了改善,表现在土壤最大持水量增加,毛管持水量、田间持水量得以提高,土壤有效持水量也有了较大幅度的提高,刺槐与杨树混交后土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度得到提高,并由此而改善了混交林土壤的渗透性能,表4参7     

红壤坡地水土保持植物措施下柑橘林地水文生态效应

根据江西水土保持生态科技园2001～2008年不同处理措施柑橘林地径流小区的降雨产流产沙的定位观测资料及2010年土壤含水量测试数据,分析了坡面尺度水土保持植物措施下柑橘林地的产流产沙及土壤水分的特征,研究了狗牙根带状覆盖、狗牙根全园覆盖、果园清耕3种措施下的蓄水保土效应。结果表明：有草被覆盖的柑橘林小区的产流产沙量明显小于柑橘清耕小区,狗牙根带状覆盖小区减流减沙效果最好,减流率为98.21%,减沙率为99.84%。在大部分土层深度,草被带状覆盖下的土壤水分含量最高,均大于清耕措施,而全园覆盖由于植物蒸腾耗水量大水分含量反而低于带状覆盖。条带植草是防治柑橘林地水土流失的有效措施,具有明显的减流减沙效应和蓄积水分作用     

粤北地区干旱监测及预警方法研究

从农业生产实际出发,引入能够判断作物受旱程度的毛管破裂含水量、凋萎含水量等土壤含水量指标来确定干旱指标,根据土壤水分平衡理论,建立干旱监测预警模型,利用自动站气象资料和降水趋势预报对干旱情况进行判别和分析,并采用Surfer软件对干旱情况进行直观的图形显示.     

睫毛萼凤仙花响应土壤水分和竞争的表型可塑性

研究了睫毛萼凤仙花在干、湿两种土壤水分条件下和密、疏两种栽种密度条件下形态和生长的表型可塑性。睫毛萼凤仙花在土壤水分饱和条件下的形态参数和生物量积累都高于干旱条件,在稀疏栽植下的形态参数和生物量积累也高于密集栽种。睫毛萼凤仙花通过调整器官生物量分配和形态参数来适应不利的环境,但付出了减少后代数目的代价。睫毛萼凤仙花适宜在土壤水分充足、植株密度不高的生境中生长。     

鼎湖山森林土壤的物理性质及其水分条件

通过对鼎湖山多年土壤物理性质监测数据的分析,说明了不同林型间土壤物理性质及水分条件的差别。     

水分条件对灰化苔草根茎萌发及幼苗生长的影响

以灰化苔草(Carex cinerascens)根状茎为试验材料,采用室内盆栽培养方式,测定不同土壤水分条件下灰化苔草根状茎萌发、幼苗生长形态和生理参数。试验设置8个土壤体积含水量梯度:C1(2%,重度干旱)、C2(10%)、C3(15%)、C4(20%)、C5(25%)、C6(30%)、C7(40%,水分饱和)和C8(51%,淹水水深为2 cm)。结果表明:(1)在重度干旱和淹水条件下灰化苔草根状茎萌发率较低;轻度干旱(C2处理)条件下萌发率虽达100%,但C2处理幼苗平均株高仅为最大值(C6处理)的2/3。灰化苔草幼苗平均株高、地上生物量均呈随土壤含水量增加而先增大后减小的趋势,幼苗株高与地上生物量之间存在指数函数关系;(2)灰化苔草叶长、叶宽、叶片数和叶面积总体也呈先增大后减小趋势;灰化苔草幼苗通过个体变小、叶片数和叶面积减少、生长速率减缓等调节自身组织结构特点以利用有限的水分维持生命活动。(3)灰化苔草幼苗叶片叶绿素(Chl a、Chl b)含量、相对叶绿素含量(SPAD)、类胡萝卜素(Car)含量具有相同的变化规律,即随土壤含水量的增加而呈先增大后减小的变化趋势;叶绿素a/b比值随土壤含水量的增加而呈先减小后增大趋势;各处理间灰化苔草叶片含水量、Car/Chl比值无明显差异;灰化苔草幼苗叶片在水分缺乏或过多时通过使Chl a/b比值升高、Car/Chl比值保持稳定、合理分配Chl a和Chl b来确保植物能正常地进行光合作用;(4)利用高斯模型定量分析得出灰化苔草根状茎萌发及幼苗生长的水分生态幅在4.15%~51.35%范围内,最适含水量在16.22%~39.55%之间。     

南水北调中线水源地不同植被类型坡地土壤水分特征研究

为了解不同植被类型土壤水资源的变化规律，选择南水北调中线水源区宁陕县寨沟区域典型植被针阔混交林、针叶林、板栗林、灌木林、荒坡草地和坡耕地为研究对象，通过样地调查与实验分析的方法对其土壤水分物理特征及有机质含量进行测定研究。结果表明，各种有林地的土壤容重、孔隙度和有机质等理化特征均优于荒坡和坡耕地；针阔混交林土壤含水量最高，蓄水能力明显好于其它植被类型；在垂直剖面上，各种植被类型坡地土壤含水量和饱和蓄水量随土壤深度的增加基本呈递减趋势，但有林地下降幅度较大，表层含水量明显高于荒坡与坡耕地表层。由此可见，在涵养水源方面，针阔混交林最好，针叶林、板栗林与灌木林次之，荒坡与坡耕地较差。     

基于多源遥感数据的锡尔河中下游农田土壤水分反演

机器学习结合多源遥感数据反演土壤水分含量（SMC）是目前SMC研究的热点,因较少考虑温度、蒸散等重要SMC影响因子,反演结果存在一定的不确定性。利用Sentinel-1影像、MODIS产品和SRTM数据,提取雷达后向散射系数等32个SMC影响因子,经相关分析选择27个显著的SMC影响因子（P<0.05）作为反演因子,并设计三组因子组合。这三组因子组合分别与随机森林、支持向量回归、BP神经网络三种机器学习方法结合,发现基于随机森林结合所有因子的方案,其SMC反演精度最高,该组合均方根误差RMSE为0.039 m³/m³,将该方案被用于反演2017年生长季锡尔河流域中下游平原区农田SMC。结果表明：从上部至下部SMC总体呈逐渐增加的态势,但存在显著时空差异,春季和秋季SMC较高而夏季较低。SMC差异主要由土壤质地、热量条件和地表植被状况差异引起。春季平原区下部农田SMC要高于上部,SMC的主控因子是土壤质地和地表植被状况;在夏季,土壤水分的主控因子是热量条件,农田灌溉弥补了热量条件差异对土壤水分的影响,导致空间上平原上部和下部土壤SMC空间差异不显著;秋季SMC的主控因子植被状况抵消地表温度和土壤质地差异对SMC的影响,使得秋季SMC空间差异不显著。本文采用的研究方法在一定程度上克服了因考虑SMC影响因子不足而获取更高SMC精度的限制。     

江汉平原北部黏土层土壤水分特征曲线的测定与模拟

为探究大别山区-江汉平原三水转换关键带水分运移机制,获取包气带水分运移模型所需的相关参数,以大别山-江汉平原过渡带为研究区,采取江汉平原北部黏土层典型剖面不同深度(0～6.5 m)的原状土样,采用压力膜法测试土壤的水分特征曲线,分析了研究区不同层位土壤水分特征曲线和孔隙性质的变化,并选取van Genuchten模型和Gardner模型对研究区不同深度土壤的水分特征曲线进行了拟合,综合评价了模型的拟合效果。结果表明:研究区不同深度土壤的体积含水量随土体吸力的变化呈规律性变化,在低吸力阶段,各层位土壤体积含水量整体快速降低,土壤水分特征曲线较缓,在高吸力阶段,土壤排水变少,土壤水分特征曲线较陡,其中1.4～2.0 m层位土壤的持水性能好于其他土层;土壤当量孔隙分析显示,研究区不同深度土壤的孔隙存在一定的变化规律,有效孔隙主要分布在2.0 m以上层位,大孔隙和微小孔隙在2.0 m以下层位所占的比例较大;利用van Genuchten模型对研究区不同深度土壤水分特征曲线进行拟合的效果好、可靠性高,通过将RETC软件得到的van Genuchten模型的相关参数值进行对比发现,2.0 m以下层位土壤的饱和体积含水率(θ_s)较高,参数α值说明2.0 m以上层位土壤的进气值大于以下层位。