不同覆蓋條件下土壤水熱時空分異差異性分析.pdf

1、黑龍江省是中國重要的糧食生產(chǎn)基地，由于地處中國東北部氣候寒冷且人均水資源量低于全國水平，水資源的短缺嚴重制約了各項工業(yè)與農(nóng)業(yè)的發(fā)展。尤其在農(nóng)業(yè)耕作方式相對落后，水資源利用率僅為45％落后于很多發(fā)達國家，則有效的利用現(xiàn)有土地資源與水資源顯得尤為重要，節(jié)水灌溉提高農(nóng)業(yè)單產(chǎn)已成為國家糧食安全最重要的問題之一。
　　本文針對于東北部寒冷地帶，以冬季大田試驗觀測數(shù)據(jù)為根據(jù)對冬季不同秸稈覆蓋處理下土壤水分與溫度的變化規(guī)律進行分析，意圖提出適宜

2、的覆蓋方案為春季春耕防止春旱做準備。通過對于試驗數(shù)據(jù)的分析得到的研究結(jié)果如下:
　　(1)秸稈覆蓋作為一種阻礙土壤與大氣熱量交換的介質(zhì)，對于熱量由土壤之中散發(fā)至大氣中、大氣之中的熱量傳遞到土壤之中均有一定的阻礙作用。但又由于在不同的氣溫條件下熱量運移的方向不一致，使得秸稈覆蓋對于土壤溫度的調(diào)節(jié)作用不同，由此土壤溫度的變化趨勢總是滯后于大氣溫度的變化趨勢。由于表層土壤與大氣接觸相對比較密切，所以外環(huán)境的變化對于表層土壤的影響效果顯著

3、。隨著土壤深度不斷的增加熱量傳遞的消耗量與時間所占的比重逐漸變大，所以不同秸稈覆蓋處理對于深層土壤溫度的影響效果隨著土壤深度的不斷增加逐漸減小。由此可知在秸稈覆蓋處理下某點的土壤溫度是由秸稈覆蓋量、土壤導(dǎo)熱特性與土壤深度相互作用的結(jié)果。
　　(2)通過對于土壤溫度系數(shù)的定義計算分比較了不同地塊之間的土壤溫度差異系數(shù)，發(fā)現(xiàn)裸地處理土壤溫度差異系數(shù)最大，而裸地淺層土壤溫度差異系數(shù)約是裸地深層土壤溫度差異系數(shù)的3倍。在秸稈覆蓋處理下，各

4、個深度的土壤溫度差異系數(shù)均是5cm秸稈覆蓋處理最大，其次為15cm秸稈覆蓋處理，10 cm秸稈覆蓋處理下土壤溫度差異系數(shù)最小。由此可知秸稈覆蓋量雖然以5cm厚度梯度增加，但是不同覆蓋處理各深度下土壤溫度差異系數(shù)卻并未隨著覆蓋厚度的梯度增加而增加，可見秸稈覆蓋厚度的單調(diào)遞增或遞減對于溫度的變化并非為單調(diào)趨勢。
　　(3)秸稈覆蓋能夠延遲0～60cm土層內(nèi)液態(tài)含水率增加或減小的時間拐點，隨著秸稈覆蓋厚度的增加其延遲效果越明顯，但土壤凍

5、結(jié)期的延遲效果比凍土融化期明顯;秸稈覆蓋能夠阻礙凍土融化初期融雪水入滲、抑制凍土融化末期土壤水蒸發(fā)，對于土壤墑情的增加具有非常重要的意義。隨著土壤深度的增加，各處理土壤液態(tài)含水率的極差Ka和變異系數(shù)Cv均呈現(xiàn)出減小趨勢;當土壤深度超過100cm時，各處理土壤液態(tài)含水率變化甚微;當秸稈覆蓋大于等于10cm時，各深度土壤液態(tài)含水率的變化甚微。秸稈覆蓋可有效平抑凍融期0～60cm土層土壤液態(tài)含水率的變化幅度，且隨著深度的增加其平抑效果具有減弱