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基于土壤蓄热的日光温室逆温现象分析 预览
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作者 张传坤 魏珉 徐平丽 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期114-119,共6页
为探究日光温室土壤温度偏低的原因,以传热学对流换热理论为基础,以土壤蓄热温差占温室垂直方向上最大空气温度与地面温度之差的比例(温差比例)为研究对象,针对日光温室垂直方向上的温度分布开展研究。在位于山东泰安的日光温室内,选取... 为探究日光温室土壤温度偏低的原因,以传热学对流换热理论为基础,以土壤蓄热温差占温室垂直方向上最大空气温度与地面温度之差的比例(温差比例)为研究对象,针对日光温室垂直方向上的温度分布开展研究。在位于山东泰安的日光温室内,选取温室中部后墙南5.4m,距离地面0,0.1,1.1,2.1,3.1,4.27,4.37m高度处为测点,分别设置温度传感器T1~T7,地面设置热流板H1;选取试验期间土壤蓄热量高、中等、低3天试验数据,对不同高度各测点温度之间的关系进行研究;计算垂直高度上的最高空气温度,计算不同太阳辐射情况下的温差比例。试验数据验证了温室空气温度自下而上逐渐升高,然后逐渐降低;温室空气存在逆温层和对流层,存在逆温现象;逆温层上部空气密度小于下部空气密度,上部高温空气不能流动到地面,逆温层两端温差较大。计算结果表明:不同太阳辐射情况下垂直方向上最大空气温度积分与地面温度积分之差分别为890℃、770℃、175℃,土壤蓄热温差积分分别为310℃、200℃、68℃,温室散热温差积分分别为120℃、20℃、27℃,土壤蓄热时间分别为6h55min、4h50min、2h20min;后墙南5.4m处逆温层、对流层高度分别为0~3.1m、3.1~4.37m;试验期间不同太阳辐射情况下温差比例分别为34.8%、26%、38.9%。结果表明:太阳辐射强度高时土壤蓄热温差和蓄热时间多于太阳辐射强度低时的土壤蓄热温差和蓄热时间;对流层空气产生自然对流,温室热量向温室外部大量散失;逆温现象造成的温差比例偏小是造成土壤总体蓄热量少、土壤温度偏低的主要原因。 展开更多
关键词 土壤温度 温差比例 逆温层 对流层 逆温现象
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喀斯特槽谷区土壤CO2浓度的短时变化及影响因素研究
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作者 游贤慧 杨琰 +5 位作者 徐刚 邹晓岗 何志立 田宁 田洪明 曾朱周 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期16-25,共10页
龙潭喀斯特槽谷两侧顺、逆倾坡裸岩出露率、植被覆盖率存在较大差异,为探究龙潭槽谷两侧顺、逆倾坡土壤CO2浓度的短时变化及其影响因素,于2017年6月~2018年5月用固态CO2传感器法在槽谷两侧顺、逆倾坡土面上开展高分辨率土壤CO2浓度动态... 龙潭喀斯特槽谷两侧顺、逆倾坡裸岩出露率、植被覆盖率存在较大差异,为探究龙潭槽谷两侧顺、逆倾坡土壤CO2浓度的短时变化及其影响因素,于2017年6月~2018年5月用固态CO2传感器法在槽谷两侧顺、逆倾坡土面上开展高分辨率土壤CO2浓度动态监测,并同时对监测点进行土壤温度、土壤湿度连续自动化监测。结果表明:(1)强降雨事件中,除强降雨初期(1h内),土壤CO2浓度出现短暂降低外,降雨事件整体上促进了土壤CO2浓度的上升;(2)昼夜尺度上,白天土壤CO2浓度大于夜晚,土壤CO2浓度对气温的响应速度较土温快;一年四季中,土壤CO2浓度波动幅度大小次序为夏季>秋季>春季>冬季;(3)在短时天气变化下,裸岩出露率越高、植被覆盖率越低,土壤CO2浓度与土温的相关性越强且在强降雨下的变化幅度越大。 展开更多
关键词 喀斯特槽谷区 土壤CO2浓度 强降雨 土壤温度 土壤湿度
短期增温对亚高山草甸生物量和土壤呼吸速率的影响 预览
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作者 欧阳青 任健 +4 位作者 代微然 尹俊 单贵莲 袁福锦 吴文荣 《草原与草坪》 CAS CSCD 2019年第1期75-82,共8页
以滇西北亚高山草甸为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)提高土壤温度模拟全球气候变暖,探讨增温对夏季和冬季草地土壤水分,土壤呼吸速率和植被生物量等方面的影响。结果表明:在开顶式生长室的作用下,滇西北亚高山草甸地表年均温度较对照... 以滇西北亚高山草甸为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)提高土壤温度模拟全球气候变暖,探讨增温对夏季和冬季草地土壤水分,土壤呼吸速率和植被生物量等方面的影响。结果表明:在开顶式生长室的作用下,滇西北亚高山草甸地表年均温度较对照提高了1.56℃,冬季增温效果好于夏季。增温显著提高了草地的地上生物量(P<0.05),比对照高出148.76 g/m~2。同时增温促进了根系向10~20 cm土层扩展。在夏季和冬季,增温处理和对照的土壤呼吸速率均呈现单峰曲线,在14∶00时出现峰值,夏季的最高值为5.66μmol/(m~2·s),冬季为2.79μmol/(m~2·s),夏季的土壤呼吸速率较冬季高出2.87μmol/(m~2·s)。相关性分析表明,土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关(P<0.05),土壤温度和土壤含水量则呈现出了极显著的负相关(P<0.01)。 展开更多
关键词 模拟增温 亚高山草甸 土壤呼吸 土壤含水量 土壤温度
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荒漠绿洲湿地土壤水热盐动态过程及其影响机制
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作者 孟阳阳 刘冰 刘婵 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2019年第1期149-160,共12页
以甘肃临泽荒漠绿洲湿地为研究对象,通过对土壤温度、含水量、电导率及蒸散量的野外观测,在植物生长期和冻融期分别深入分析水热盐耦合运移过程及其影响因素,探讨水热梯度对盐分运移及其分布格局的控制作用。结果表明:土壤温度整体呈现... 以甘肃临泽荒漠绿洲湿地为研究对象,通过对土壤温度、含水量、电导率及蒸散量的野外观测,在植物生长期和冻融期分别深入分析水热盐耦合运移过程及其影响因素,探讨水热梯度对盐分运移及其分布格局的控制作用。结果表明:土壤温度整体呈现出春夏季逐渐升高、秋冬季降低趋势。在冻结期,土壤表现为脱盐状态,表层电导率由2.8 mS·cm-1降到1.2 mS·cm-1;而在消融期为积盐状态,表层电导率由1.2 mS·cm-1升到3.7 mS·cm-1。在生长期,土壤含水量和电导率波动较为剧烈,表层含水量27%~43%,表层电导率3~5.5 mS·cm-1,土壤脱盐、积盐反复出现。全年蒸散量总体呈单峰变化趋势,年蒸散量507 mm;土壤电导率与蒸散量呈正比关系,与地下水位呈负相关关系;蒸散发作用是土壤表层积盐的主要驱动力,而地下水波动影响着湿地脱盐、洗盐过程。因此,荒漠绿洲湿地土壤盐分累积过程是水分运移和热量传输过程发生变化的结果。 展开更多
关键词 荒漠绿洲湿地 土壤温度 土壤含水量 土壤电导率 蒸散发
秸秆覆盖中原料切碎/粉碎对土壤水热的影响 预览
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作者 席娟 朱新华 +1 位作者 刘威 郭文川 《农机化研究》 北大核心 2019年第3期149-157,共9页
果园秸秆覆盖是西北旱区果业提质增效的有效途径,但人工作业的低效性制约了该技术的发展。本研究旨在探明秸秆原料切碎/粉碎加工对覆盖土壤水分和温度的影响,为秸秆机械化覆盖技术开发提供理论依据。本文以切碎加工的小麦(CW)、玉米(CC... 果园秸秆覆盖是西北旱区果业提质增效的有效途径,但人工作业的低效性制约了该技术的发展。本研究旨在探明秸秆原料切碎/粉碎加工对覆盖土壤水分和温度的影响,为秸秆机械化覆盖技术开发提供理论依据。本文以切碎加工的小麦(CW)、玉米(CC)、大豆秸秆(CS)和粉碎加工的小麦(SW)、玉米(SC)、大豆秸秆(SS)为覆盖基质,以无覆盖处理(CK)为对照,在室外容器中模拟研究秸秆—薄土分层覆盖在果园土壤保墒、保温、抑制杂草方面的效果。结果表明:试验期内,各覆盖处理的底层土壤含水率均高于CK,切碎、粉碎秸秆覆盖的土壤含水率分别高于CK3.16%和2.35%。小麦、玉米秸秆切碎覆盖的土壤保墒效果优于粉碎覆盖,而大豆秸秆相反。各覆盖处理均有效地减小底层土壤全天的温度波动,即在早、晚提高土壤温度,而午间则降低土壤温度。小麦、玉米秸秆粉碎覆盖的土壤保温效果略优于切碎覆盖,而大豆秸秆相反。从3种秸秆的土壤保温效果综合评价,切碎、粉碎加工方式对其影响不明显。各覆盖处理均有明显地隔离上、下层土壤水分交换的效果,能起到抑制杂草的作用。CW、CC和CS处理的表土层和底土层土壤含水率差值分别为9.50%、9.05%和9.18%,而对应的SW、SC和SS处理差值分别为8.13%、8.28%和9.47%。综合分析秸秆切碎、粉碎加工对分层覆盖土壤水热的影响,认为果园秸秆分层机械化覆盖中,秸秆加工应优先采用切碎方式。 展开更多
关键词 秸秆覆盖 土壤含水率 土壤温度 隔离水分
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黑土区玉米地土壤温度的时空变异性研究
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作者 刘继龙 刘璐 +3 位作者 付强 张玲玲 李佳文 谭思源 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期31-35,共5页
【目的】研究农田土壤温度的时空变异机理。【方法】以哈尔滨市向阳试验基地一块面积为96 m×96 m的农田为研究对象(共设置32个测点),利用传统统计学与地统计学方法,分析了黑土区玉米地不同生育时期土壤温度的空间变异性。【结果】... 【目的】研究农田土壤温度的时空变异机理。【方法】以哈尔滨市向阳试验基地一块面积为96 m×96 m的农田为研究对象(共设置32个测点),利用传统统计学与地统计学方法,分析了黑土区玉米地不同生育时期土壤温度的空间变异性。【结果】随生育时期变化,不同深度的土壤温度平均值先增后减;不同深度土壤温度的空间变异性均为弱变异,不同深度土壤温度变异程度的变化趋势有所差异,5 cm深度变异程度的变化趋势不明显,10 cm和25 cm深度先增后降,15 cm和20 cm深度逐渐降低;土壤温度的空间相关范围在10、15、20 cm和25cm深度先增后减,土壤温度在玉米灌浆期5 cm深度与拔节期10 cm深度具有中等空间相关性,其他生育时期及不同深度具有强烈的空间相关性,5 cm和15 cm深度空间相关性变化趋势不明显,10 cm和20 cm深度先增后减,25 cm深度先减后增。【结论】土层深度和时间对研究区域土壤温度的空间变异性具有明显影响。 展开更多
关键词 黑土区 农田 土壤温度 时空变异性 玉米
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乌兰布和沙漠东北缘地温变化特征及其影响因子
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作者 罗凤敏 高君亮 +3 位作者 辛智鸣 郝玉光 王丽娜 李帅 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2019年第1期179-186,共8页
基于内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站监测数据,分析2014年1—12月不同土层的地温数据及同期气象数据,进而阐明乌兰布和沙漠东北缘地温变化特征。结果表明:(1)乌兰布和沙漠地温及气温具有显著的日变化特征,气温最高值与最低值... 基于内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站监测数据,分析2014年1—12月不同土层的地温数据及同期气象数据,进而阐明乌兰布和沙漠东北缘地温变化特征。结果表明:(1)乌兰布和沙漠地温及气温具有显著的日变化特征,气温最高值与最低值出现时刻相对巴丹吉林沙漠提前2 h,相对东部地区滞后1 h;地温与气温季节变化特征一致,各季节地温最值出现时刻相对气温滞后1 h;(2)地温变化速率随着土壤深度的增加而减小,在土壤深度达到70 cm以后,地温全年在0℃以上;低于0℃的5 cm地温持续时间约为4个月;(3)地温与空气温度、太阳辐射变化趋势一致,地温相对太阳辐射及气温明显滞后。相关分析与逐步回归表明,对地温变化起决定作用的环境因子为空气温度、蒸发量、太阳总辐射、风速、空气相对湿度、降水。 展开更多
关键词 乌兰布和沙漠 地温 土壤深度 气象因子
旱塬区全生物降解地膜覆盖对冬小麦生长发育的影响
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作者 赵刚 樊廷录 +5 位作者 党翼 张建军 李尚中 王淑英 程万莉 王磊 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期339-347,共9页
为探明旱塬区全生物降解地膜(降解地膜)对冬小麦生长发育的影响,于2011—2016年连续5季设普通地膜覆土栽培、降解地膜覆土栽培和露地3个处理,分析冬小麦生育期土壤水分、温度和产量的差异。结果表明:冬小麦全生育期土壤贮水消耗量为露地... 为探明旱塬区全生物降解地膜(降解地膜)对冬小麦生长发育的影响,于2011—2016年连续5季设普通地膜覆土栽培、降解地膜覆土栽培和露地3个处理,分析冬小麦生育期土壤水分、温度和产量的差异。结果表明:冬小麦全生育期土壤贮水消耗量为露地>降解地膜>普通地膜,3个处理耗水高峰期依次为灌浆期、拔节期和返青期;冬小麦播种—拔节期,早、中、晚3个时间段土壤温度表现为降解地膜高于普通地膜和露地,15~20 cm土壤温度为降解地膜较普通地膜处理低0. 26℃,返青—拔节期地表温度为普通地膜>降解地膜>露地;降解地膜在拔节期和收获后0~200 cm土壤硝态氮积累量高于普通地膜,露地差异不显著;降解地膜较普通地膜的冬小麦产量和水分利用效率分别降低3. 43%和5. 55%;翻耕压埋90 d后降解地膜降解80%以上,135 d后完全降解。因此,旱塬区降解地膜可以替代普通聚乙烯地膜,并用于冬小麦覆土栽培。 展开更多
关键词 全生物降解地膜 土壤水分 土壤温度 冬小麦 产量 甘肃
Subdaily to Seasonal Change of Surface Energy and Water Flux of the Haihe River Basin in China: Noah and Noah-MP Assessment 预览
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作者 Fuqiang YANG Li DAN +3 位作者 Jing PENG Xiujing YANG Yueyue LI Dongdong GAO 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第1期79-92,共14页
关键词 表面过程 水流动 精力 季节 土壤温度 中国 评价 表面模型
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喷灌和沟灌方式对农田土壤NH3挥发的影响 预览
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作者 杨洁 焦燕 +4 位作者 杨文柱 谷鹏 白曙光 刘立家 于俊霞 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期960-968,共9页
研究了2016和2017年传统灌溉(沟灌)和节水灌溉(喷灌)方式氨(NH3)挥发的季节年际动态变化特征及其影响因素.采用通气法进行原位监测,分析了土壤温度、体积含水量、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3^--N)以及气温降水等因素对NH3挥发的影响.结... 研究了2016和2017年传统灌溉(沟灌)和节水灌溉(喷灌)方式氨(NH3)挥发的季节年际动态变化特征及其影响因素.采用通气法进行原位监测,分析了土壤温度、体积含水量、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3^--N)以及气温降水等因素对NH3挥发的影响.结果表明,NH3挥发速率的峰值出现在施用氮肥后1~2 周,喷灌有效降低NH3 挥发峰值,喷灌和沟灌的NH3 挥发速率峰值在2016 年分别为2.67kg/(hm^2·d)和11.11kg/(hm^2·d),2017 年分别为2.42kg/(hm^2·d)和11.73kg/(hm^2·d);马铃薯生长季NH3挥发存在明显的季节变化,挥发高峰主要发生在7~8 月,追肥期高于基肥期.2016~2017 年农田土壤NH3 累积挥发量均表现为喷灌<沟灌,与沟灌相比,喷灌分别减少58.15%和43.55%.NH3 挥发速率与土壤温度呈显著正相关(P<0.05),与体积含水量、NH4^+-N、NO3^--N浓度呈极显著正相关(P<0.01). 展开更多
关键词 灌溉方式 NH3挥发 土壤温度 水分 NH4^+-N NO3^--N
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氧化生物双降解地膜降解性能及其对东北雨养春玉米田间水热和生长的影响 预览
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作者 孙仕军 张旺旺 +2 位作者 刘翠红 周佳琪 朱昆仑 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期72-80,共9页
为解决当前农田大量残膜污染问题,设置3种不同降解速率的氧化生物双降解地膜(降解a、降解b、降解c)和普通塑料地膜覆盖及露地对照5个玉米种植试验,研究氧化生物双降解地膜田间降解性能(降解率、拉伸强度和断裂伸长率)及其对土壤水热、... 为解决当前农田大量残膜污染问题,设置3种不同降解速率的氧化生物双降解地膜(降解a、降解b、降解c)和普通塑料地膜覆盖及露地对照5个玉米种植试验,研究氧化生物双降解地膜田间降解性能(降解率、拉伸强度和断裂伸长率)及其对土壤水热、玉米生长状况及产量的影响。结果表明:1)不同降解速率氧化生物双降解地膜降解梯度与预期基本相符,3种降解速率的地膜全生育期降解率分别为14.2%、10.0%和6.5%,差异达显著水平。降解a、降解b和降解c地膜在田间覆盖120d后,垄上地膜拉伸强度损失率分别为30.4%、20.3%和19.1%,断裂伸长率损失率为10.4%、13.5%和5.0%,垄侧地膜拉伸强度损失率为59.0%、50.7%和45.6%,断裂伸长率损失率为71.7%、55.6%和51.0%,其中降解a拉伸强度和断裂伸长率与降解b和降解c相比均达显著差异水平,且垄侧各降解地膜机械性能损失率显著大于垄上地膜。2)氧化生物双降解地膜显著提高了玉米生育前期5~25cm层土壤温度和0~40cm层土壤含水率,与露地相比,降解a、降解b和降解c处理下5~25cm土层平均温度分别提高了4.5℃、4.4℃和4.4℃,0~40cm土层含水率分别提高了3.2%、2.9%和2.2%。3)氧化生物双降解地膜加快了玉米生育进程,使玉米植株提前3d出苗,缩短生育期5~7d,且玉米株高和叶面积指数均显著高于露地处理,略优于普通地膜。4)在产量构成和最终产量方面,氧化生物双降解地膜与普通塑料地膜覆盖均较露地处理增加了玉米穗长、穗粗及百粒重,降解a、降解b、降解c和普通地膜处理较露地对照增产率分别达14.3%、14.3%、10.4%和13.2%。研究认为,氧化生物双降解地膜覆盖具有明显的增温保墒效应,与普通地膜相同,能够显著提高玉米产量,并且可以通过改变配方调节其降解速率。本研究成果可为氧化生物可降解地膜替代普通地膜及其在东北地区推广应用提供科学依据。 展开更多
关键词 氧化生物双降解地膜 降解性能 土壤温度 土壤水分 玉米生长发育 玉米产量
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大九湖泥炭湿地生态系统碳水通量及水分利用效率研究 预览
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作者 李金群 葛继稳 +4 位作者 彭凤姣 李艳元 周颖 李永福 翁文畅 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第1期14-25,共12页
为研究大九湖泥炭湿地生态系统碳水通量及水分利用效率(WUE)的变化特征,于2015年12月至2017年11月采用涡度相关观测系统对大九湖泥炭湿地生态系统CO2通量、H2O通量和环境因子进行了监测。结果表明:①大九湖泥炭湿地生态系统各季节的CO2... 为研究大九湖泥炭湿地生态系统碳水通量及水分利用效率(WUE)的变化特征,于2015年12月至2017年11月采用涡度相关观测系统对大九湖泥炭湿地生态系统CO2通量、H2O通量和环境因子进行了监测。结果表明:①大九湖泥炭湿地生态系统各季节的CO2通量和H2O通量整体均呈现单峰型曲线,其中夏季碳水通量的变化幅度最大,冬季碳水通量的变化幅度最小;②大九湖泥炭湿地生态系统CO2通量与H2O通量在0.01的检验水平上显著相关,且两者的比值存在一定的函数关系,其中三次拟合效果最优,拟合优度R^2为0.38;③大九湖泥炭湿地生态系统WUE的变化范围为0.06~13.95 g C/kg H 2O,其日均值为3.26 g C/kg H2O,各季节湿地生态系统WUE的变化幅度表现为夏季 >冬天 >秋季 >春季;④大九湖泥炭湿地生态系统WUE与蒸散量(ET)的拟合关系中,夏季和冬季的拟合效果较好,随着ET的增加,湿地生态系统WUE不断减小;⑤大九湖泥炭湿地生态系统WUE与气温(Ta)的拟合关系中,夏季拟合效果较好,随着Ta的升高,湿地生态系统WUE不断减小;⑥大九湖泥炭湿地生态系统WUE与土壤温度(Ts)的拟合关系中,秋季拟合效果较好,随着Ts的升高,湿地生态系统WUE增加。该研究结果可为大九湖泥炭湿地生态系统变化趋势的预测及功能调控提供理论支持,也可为正确评价湿地生态系统碳水耦合、水分利用效率提供科学依据。 展开更多
关键词 大九湖泥炭湿地 生态系统 CO2通量 H2O通量 水分利用效率(WUE) 蒸散量 气温 土壤温度
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不同颜色覆膜对土壤温度、马铃薯生长发育及产量的影响 预览
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作者 聂唯 王凤新 +3 位作者 韩江江 徐长姝 王菲 王宁 《中国农学通报》 2019年第2期5-13,共9页
为探究不同颜色覆膜对土壤温度、马铃薯生长发育及产量的影响,于2007年4—10月和2017年3—7月,分别在甘肃省民勤县农业技术推广中心试验站和山东省日照市中国农业大学特色马铃薯试验基地开展田间试验,进行3种颜色覆膜[黑膜(BM)、透明膜(... 为探究不同颜色覆膜对土壤温度、马铃薯生长发育及产量的影响,于2007年4—10月和2017年3—7月,分别在甘肃省民勤县农业技术推广中心试验站和山东省日照市中国农业大学特色马铃薯试验基地开展田间试验,进行3种颜色覆膜[黑膜(BM)、透明膜(TM)、无膜(NM)]处理。试验结果表明(:1)覆膜可以提高0~20 cm土层土壤温度,且透明薄膜的增温效应更为显著,促使马铃薯提前出苗,但出苗率与颜色覆膜没有显示出一致性关系。(2)株高和干物质量均表现为覆膜处理高于无膜处理,且株高在整个生育期大致表现为BM>TM,而干物质量除块茎膨大期外,均表现为TM略高于BM。(3)在2007年,处理间的最终单株块茎产量与产量表现为相同的大小关系,即BM>TM>NM;2017年最终单株块茎产量表现为TM>NM>BM,由于出苗率的影响产量表现为NM>BM>TM。 展开更多
关键词 马铃薯 覆膜颜色 土壤温度 生长发育 产量
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机械式制冷热管对多年冻土的制冷效果研究 预览
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作者 赵永虎 崔雍 +2 位作者 米维军 韩龙武 熊治文 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第1期34-39,共6页
多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时... 多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土;(2)分别在寒季和暖季,机械式制冷热管比普通热管的侧壁温度在活动层中低2.77~0.39℃、1.22~0.13℃,在多年冻土层2.0~6.0m深度范围中低3.24~0.52℃、0.55~0.12℃,机械式制冷热管年均温度比普通热管年均温度在活动层和多年冻土层中均低0.74℃;(3)分别在暖季和寒季,机械式制冷热管的积温是普通热管积温的1.4倍~2.1倍、1.4倍~1.8倍,机械式制冷热管的年积温是普通热管年积温的1.9倍。研究成果可为新型机械式制冷热管技术在多年冻土热稳定维护中的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 多年冻土 机械式制冷热管 热管 制冷效果 地温 冻土上限 现场试验
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基于土壤温度的春玉米适宜播种指标及播种期分析 预览
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作者 牛冬 唐红艳 《中国农学通报》 2019年第2期79-85,共7页
为确定适宜的春玉米播种期,合理安排春播生产,利用内蒙古1961—2016年气象资料和玉米主产区农业气象观测资料,采用数理统计方法,分析了56年里地温和霜冻变化规律,并以10 cm地温稳定通过8℃、9℃、10℃、11℃、12℃初日分别作为玉米播种... 为确定适宜的春玉米播种期,合理安排春播生产,利用内蒙古1961—2016年气象资料和玉米主产区农业气象观测资料,采用数理统计方法,分析了56年里地温和霜冻变化规律,并以10 cm地温稳定通过8℃、9℃、10℃、11℃、12℃初日分别作为玉米播种指标,通过计算不同界限温度下玉米出苗后霜冻概率阈值,确定适宜的玉米播种指标和播种期。结果表明:56年来10 cm地温稳定通过8℃初日,大部分地区提前2~20天,玉米春季霜冻结束日期提前3~20天;适宜采用10 cm地温稳定通过8℃初日作为玉米播种指标的地区有扎兰屯市、突泉县、松山区和准格尔旗;科尔沁区适宜采用9℃初日,土默特左旗和临河区适宜采用11℃初日,凉城县适宜采用12℃初日作为玉米播种指标;内蒙古各地区春玉米适宜播种期在4月6日—5月3日,比目前的实际播种期普遍提前8~22天,可以适当选择生育期略长的玉米品种。 展开更多
关键词 春玉米 适宜播种指标 适宜播种期 地温 霜冻概率
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昭苏山地草甸4种典型土地利用方式下的土壤呼吸特征 被引量:1
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作者 王祥 朱亚琼 +2 位作者 郑伟 关正翾 盛建东 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期382-396,共15页
为探讨不同土地利用方式对新疆昭苏天山北坡山地草甸土壤呼吸速率的影响,于2015年和2016年的4月底至9月初,用土壤呼吸测量仪对补播草地(RG)、豆禾混播草地(LG)、围封草地(NG)和农田(CR)的土壤呼吸进行测定,并分析了影响土壤呼... 为探讨不同土地利用方式对新疆昭苏天山北坡山地草甸土壤呼吸速率的影响,于2015年和2016年的4月底至9月初,用土壤呼吸测量仪对补播草地(RG)、豆禾混播草地(LG)、围封草地(NG)和农田(CR)的土壤呼吸进行测定,并分析了影响土壤呼吸速率的土壤生物和水热因子。结果表明:1)土壤呼吸速率在2015年NG和CR呈现双峰值,RG和LG呈现单峰曲线,各处理均在8月达到最大值。2016年各处理峰值出现的时间不同,RG和LG在6月底达到最大值,NG和CR在7月底达到最大值;监测期内平均土壤呼吸速率由大到小依次为:NG〉RG〉CR〉LG。2)各样地土壤呼吸速率与土壤温度呈指数正相关关系;土壤含水量与土壤呼吸的关系可能由于此地段常年湿润,土壤含水量较高,从而抑制土壤呼吸,土壤呼吸与土壤体积含水量呈线性负相关关系;土壤呼吸的温度敏感指数(Q10)大小为NG〉CR〉RG〉LG。3)不同处理的土壤微生物以细菌为主,放线菌次之,真菌居第三,各样地总微生物生物量为:NG〉RG〉CR〉LG,与各样地平均土壤呼吸速率大小一致,拟合分析显示RG土壤呼吸与放线菌呈显著的线性相关关系,LG土壤呼吸与细菌和放线菌呈显著线性相关关系。不同处理微生物生物量碳平均含量为CR〉NG〉LG〉RG,拟合分析显示RG与CR的土壤呼吸速率与微生物生物量碳呈显著线性相关关系,其中CR的土壤呼吸速率与微生物生物量碳极显著相关;4)各样地酶活性与土壤呼吸的相关关系分析显示,只有蛋白酶和蔗糖酶与土壤呼吸有相关关系,而蔗糖酶对土壤呼吸的影响更大。豆禾混播草地和补播草地相对于围封草地和农田,土壤呼吸速率显著降低,草地土壤的固碳能力显著提高。 展开更多
关键词 土地利用方式 山地草甸 土壤呼吸速率 土壤温度 土壤含水量 土壤微生物 土壤微生物生物量碳 土壤酶活性
长期定位施肥下黑土呼吸的变化特征及其影响因素 预览 被引量:2
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作者 贺美 王立刚 +3 位作者 王迎春 沈欣 张亦涛 朱平 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期151-161,共11页
阐明长期不同施肥下的土壤呼吸特征及其影响机制对黑土区固碳减排研究至关重要。该研究基于1990年开始的国家土壤肥力与肥料效益监测网站-吉林省公主岭市黑土监测基地,选取不施肥(CK)、单施氮磷钾肥(NPK)、无机肥配施低量有机肥(NP... 阐明长期不同施肥下的土壤呼吸特征及其影响机制对黑土区固碳减排研究至关重要。该研究基于1990年开始的国家土壤肥力与肥料效益监测网站-吉林省公主岭市黑土监测基地,选取不施肥(CK)、单施氮磷钾肥(NPK)、无机肥配施低量有机肥(NPKM1)、1.5倍的无机肥配施低量有机肥(1.5(NPKM1))、无机肥配施高量有机肥(NPKM2)和无机肥配施秸秆(NPKS)6个处理,明确了长期不同施肥下土壤总呼吸和异养呼吸的季节变化特征,并分析了土壤温度、水分、微生物量碳氮、铵态氮、硝态氮与土壤呼吸和异养呼吸的关系。结果表明:长期有机无机肥配施可以显著提高土壤有机碳、全氮、土壤速效磷、有效钾的含量和土壤活性有机碳库组分含量(P〈0.05);与不施肥相比,长期有机无机肥配施和无机配施秸秆处理分别显著增加土壤呼吸及异养呼吸碳累积排放量56.32%~86.54%和70.01%~100.93%;根系呼吸对土壤呼吸的整体贡献为23.68%~34.30%;相关分析表明,土壤呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度极显著正相关(P〈0.01),与土壤含水率呈显著负相关(P〈0.01),土壤温度可以分别解释土壤呼吸和异养呼吸变化的42.79%和39.61%;土壤微生物量碳氮、土壤硝态氮均与土壤呼吸速率和异养呼吸速率极显著相关(P〈0.01),土壤微生物量碳氮、土壤硝态氮可以分别解释土壤呼吸和异养呼吸变化的78.42%和77.18%,58.33%和56.79%,59.29%和59.14%;土壤铵态氮虽然显著影响土壤呼吸速率(P〈0.05),可以解释土壤呼吸变化的5.56%,但其对异养呼吸速率的影响不显著。综合来看,微生物量碳对土壤呼吸及异养呼吸的影响最大,而土壤含水率(〉15%)越高则土壤呼吸越弱;无机配施秸秆处理可以提高土壤碳库组分含量,且作物生育期内土壤呼吸及异养呼吸碳累积释放量均低于等氮量下施用有机肥(NPKM1)的处� 展开更多
关键词 土壤 土壤水分 肥料 土壤呼吸 异养呼吸 土壤温度 土壤微生物量碳氮 土壤铵态氮硝态氮
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连续深松对黑土水热酶特性及细菌群落的影响
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作者 张博文 杨彦明 +4 位作者 李金龙 陈新宇 张兴隆 徐忠山 刘景辉 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第11期3323-3332,共10页
为阐明连续深松措施对黑土水热酶活性动态变化及细菌群落多样性的影响,于2016—2017年设置旋耕(CK)、浅松1年(QS1)、浅松2年(QS2)、深松1年(SS1)、深松2年(SS2)、超深松1年(CS1)、超深松2年(CS2) 7个处理,研究土壤水分、... 为阐明连续深松措施对黑土水热酶活性动态变化及细菌群落多样性的影响,于2016—2017年设置旋耕(CK)、浅松1年(QS1)、浅松2年(QS2)、深松1年(SS1)、深松2年(SS2)、超深松1年(CS1)、超深松2年(CS2) 7个处理,研究土壤水分、温度、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性及细菌群落结构变化。结果表明:深松可显著降低0~20 cm土壤含水量,以SS1、SS2降幅最小,提高各处理20~40 cm土壤含水量,以QS2效果最佳,深松2年土壤含水量高于深松1年;各深松处理开花期土壤温度显著低于CK,而小喇叭口期、抽雄期、成熟期则显著高于CK。随着深松深度增加,0~20 cm土壤温度显著降低;深松可维持0~20cm土壤酶活性长效性,提高20~40 cm土壤酶活性;深松较CK提高0~20 cm土层玉米根际土壤细菌群落丰富度与多样性,深松2年各处理细菌群落丰富度高于深松1年,各深松处理以SS2效果最优。深松可提高酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门、奇古菌门等相对丰度,降低放线菌门、厚壁菌门等具有致病菌种菌门相对丰度。深松可优化土壤水热环境,维持土壤酶活性高效、稳定,协调细菌群落结构构建,促进黑土地可持续利用。 展开更多
关键词 深松 黑土地 土壤含水量 土壤温度 土壤酶活性 细菌群落
不同地表覆盖物对城市表层土壤物理性质的影响 预览
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作者 王心语 李素艳 +4 位作者 孙向阳 张骅 熊凯毅 曲炳鹏 贠炳辉 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期71-78,共8页
研究不同地表覆盖物对土壤物理性质的影响,为减少城市绿地裸露面积、减少水土流失、建设海绵城市提供理论依据。共选择5种覆盖物(水性聚氨酯有机覆盖垫、酚醛树脂有机覆盖垫、园林绿化废弃物、树皮、鹅卵石)和对照进行桶装实验,研究其... 研究不同地表覆盖物对土壤物理性质的影响,为减少城市绿地裸露面积、减少水土流失、建设海绵城市提供理论依据。共选择5种覆盖物(水性聚氨酯有机覆盖垫、酚醛树脂有机覆盖垫、园林绿化废弃物、树皮、鹅卵石)和对照进行桶装实验,研究其温度、水分、孔性等土壤物理性质的变化。结果表明:1)树皮覆盖可以在1月提升土壤温度,在7月降低土壤温度,园林绿化废弃物覆盖温差最小,水性聚氨酯有机覆盖垫7月日温差最小;2)水性聚氨酯有机覆盖垫在春夏秋季土壤含水量显著高于其它处理,冬季差异不显著;3)鹅卵石覆盖可显著增加土壤密度,其他处理之间密度差异不显著。综合指标表明水性聚氨酯有机覆盖垫和树皮覆盖对于土壤物理性质有较优的影响,可作为裸土覆盖的首选材料。 展开更多
关键词 城市土壤 地表覆盖 土壤温度 土壤含水量 土壤密度
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毛乌素沙地油蒿灌丛生态系统的土壤呼吸特征 预览
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作者 刘鹏 贾昕 +3 位作者 杨强 查天山 王奔 马景永 《林业科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期10-17,共8页
【目的】探究毛乌素沙地半干旱区典型油蒿灌丛生态系统土壤呼吸速率特征,揭示土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,以期为预估半干旱区土壤碳排放提供科学依据。【方法】在宁夏盐池选取典型油蒿群落,采用切根法剖分土壤呼吸组分,于2014年4... 【目的】探究毛乌素沙地半干旱区典型油蒿灌丛生态系统土壤呼吸速率特征,揭示土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,以期为预估半干旱区土壤碳排放提供科学依据。【方法】在宁夏盐池选取典型油蒿群落,采用切根法剖分土壤呼吸组分,于2014年4—10月利用自动气室法对切根处理与对照样地的土壤呼吸速率进行连续观测,采用指数方程拟合土壤呼吸组分对土壤温度的响应,并运用线性回归分析温度响应函数残差(观测值/预测值)与土壤含水率间的关系。【结果】在日尺度、自养呼吸速率最大值出现时间(11:00)早于土壤温度最大值出现时间(15:00),而异养呼吸速率最大值出现时间基本与土壤温度最大值出现时间一致;在生长季中期(6—8月),土壤总呼吸速率,自养呼吸速率和异养呼吸速率的温度敏感性(Q10)分别为1.51,1.40和1.88;自养呼吸速率对温度的响应受水分的影响,当土壤含水率小于8%时,土壤温度仅能解释自养呼吸速率季节变异的36%(Q10=1.10),自养呼吸速率的温度响应函数残差随土壤含水率升高而增加(R2=0.59,P〈0.05);当土壤含水率大于8%时,自养呼吸速率随土壤温度升高呈指数增加(R2=0.75,Q10=1.88),自养呼吸速率的温度响应函数残差与土壤含水率无显著关系;与自养呼吸速率不同,异养呼吸速率对温度的响应受水分的影响较小,在不同土壤水分条件下均随土壤温度升高呈指数增加(R^2〉0.65);自养呼吸贡献率(自养呼吸速率/土壤总呼吸速率)在日尺度上存在中午降低的现象;在季节尺度,RA/RT呈现出明显的季节性波动,在5—8月平均为54%,9—10月平均为69%。【结论】在日尺度,自养呼吸速率受土壤温度的影响较小,而异养呼吸速率主要受土壤温度调节;在季节尺度,异养呼吸速率主要受土壤温度调节,其Q10高于自养呼吸速率;而自养呼吸速率对温度的� 展开更多
关键词 土壤温度 土壤水分 Q10 土壤自养呼吸 土壤异养呼吸 毛乌素沙地 油篙
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