导读:本文包含了水分变异论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:西北干旱区,土壤水分,土壤干层,区域尺度
水分变异论文文献综述
李祥东[1](2019)在《西北干旱区土壤水分时空变异特征及其影响因素研究》一文中研究指出西北干旱地区气候干旱、降水稀少,土壤水分长期处于负平衡状态,是我国乃至全球的典型生态脆弱区。在人类活动和气候变化的双重影响下,西北地区水资源分布不均和短缺将更加严峻,严重制约我国经济社会可持续发展和生态环境建设。现有土壤水分的研究主要集中在小尺度,区域尺度西北干旱地区深层土壤水分时空异质性研究罕见报道,同时对于西北干旱地区土壤干层发育状况的研究有待开展。鉴于此,本研究基于地面高密度采样和全球陆面同化土壤湿度数据(GLDAS Noah025),采用经典统计、地统计、冗余分析、趋势分析、时间稳定性分析等手段研究西北干旱地区土壤水分时空动态特征和土壤干层状况,同时基于状态空间方程模型建立土壤水力参数预测模型,主要研究结果如下:(1)通过地面传统采样方法研究了西北干旱区根区(0-100 cm)土壤水分空间变异。随着土壤深度增加,土壤质量含水量(SMWC)和土壤相对可利用水分(REW逐渐增加。SMWC在整个根区、0-10 cm、10-40 cm和40-100 cm分别为7.76%、7.38%、7.67%和8.15%;REW在根区、0-10 cm、10-40 cm和40-100cm分别为14.14%、-1.64%、13.13%和14.45%。不同土地利用条件下SMWC:农地>草地>林地>裸地,灌溉农地、自然草地和林地SMWC差异显着(p<0.05),地处荒漠地区的裸地与林地SMWC差异不显着(p>0.05);农地REW显着高于其他土地利用类型(p<0.05),草地REW仅在表层0-40 cm土层显着高于林地和裸地(p<0.05),其他土层之间差异不显着(p>0.05)。经典统计表明各土层SMWC和REW分别为中等程度变异和强变异。半方差分析表明不同土层土壤质量含水量空间异质比为47.8~50.0%,变程为649.0~857.0 km,为中等空间依赖性;REW在西北干旱区表现为块金效应,空间结构复杂。(2)基于冗余分析研究了区域尺度土壤水分空间变异控制因素。大尺度气象因子(降水、气温等)和小尺度陆面相关因素(土壤和地形等其他局地因子)都显着影响土壤水分空间变异。土壤性质、其他局地因素和气象因素对土壤水分变异贡献率分别为23.3~30.7%、14.1~26.2%和9.2~16.9%;随着土层增加,土壤和气候因素与局地因子的交互作用逐渐增加。极端干旱田间下气象因素不能独立解释土壤水分变异,土壤是影响土壤水分空间变异控制因子。(3)通过地面实际采样(5 m深)首次研究了西北干旱区土壤干层发育状况。西北干旱区68.75%(55/80)的样点存在土壤干层,农地、草地和林地土壤干层样点存在比率分别为34.62%、84.85%和85.71%。西北干旱地区干层内平均土壤含水量、干层起始深度和干层厚度分别为5.99%、1.61 m和2.74 m;草地干层发育强度最大,干层厚度为3.44 m显着高于农地(1.77 m)和林地(2.13 m)。土壤干层在河西走廊东南部和新疆西部地区发育严重。冗余分析结果表明气象、土壤性质和其他局地因素可以分别解释土壤干层强度的37.0%、27.1%和33.2%(p<0.01),气象因素是影响土壤干层发育的主导因素,可以单独解释土壤干层发育的8.7%(p<0.05),陆面因素(土壤和其他局地因子)不能独立解释土壤干层强度(p>0.05)。(4)GLDAS Noah025能够反映西北干旱地区表层0-10 cm土壤水分状况(R~2=0.238,p<0.001),10 cm以下土层代表性较差(p>0.414)。西北干旱地区土壤水分季节性变化明显,河西走廊和南疆地区夏季土壤含水量最高,北疆地区春季土壤含水量高于夏季。2000-2017年深层(10-100 cm)土壤含水量具有显着增加趋势(p<0.05),且随土层深度增加其增率变大;表层0-10 cm土层土壤含水量仅在河西走廊地区显着增加(p<0.05),新疆地区年际变化不显着(p>0.1)。(5)经典统计表明西北干旱区不同土层土壤含水量季节尺度和年际尺度时间变化为弱变异和中等程度变异,其中季节尺度根区土壤含水量弱变异和中等变异面积比例分别为32.81%和67.19%,51.72%的地区年际波动表现为弱变异。土壤含水量越低,土壤水分相对偏差标准差越小,土壤时间稳定性越高。气象、地理地形和土壤性质显着影响土壤水分季节尺度和年际尺度土壤水分时空变异和时间稳定性。西北干旱地区区域土壤水分稳定性测点主要分布在新疆木垒和巴里坤,其他地区仅能代表各别土层水分稳定性。(6)河西走廊地区0-20 cm土层平均田间持水量和永久萎蔫点为12.7±6.0%和7.5±3.4%,变异系数为45.0~47.5%,呈中等程度空间变异。最优的状态空间模型分别可以解释田间持水量和永久萎蔫点变异的99.9%和99.7%,多元线性回归对这两个参数的预测精度分别为0.805和0.599;状态空间方程对田间持水量和永久萎蔫点的预测精度显着高于多元线性回归模型。土壤质地、土地利用类型和土壤容重显着影响土壤田间持水量和永久萎蔫点。本研究充分认识了西北干旱地区土壤水分时空动态特征,土壤质量含水量具有稳定的空间结构,为中等空间异质性,土壤水分具有明显的季节和年际变异特征;气候和陆面相关因子显着影响土壤水分时空变异,且主导因素具有地域依赖性。首次揭示了西北干旱地区土壤发育状况,草地发育强度最强,气候因素是影响土壤干层发育强度的最主要因素。基于状态空间模型建立了优于线性回归方程的田间持水量和永久萎蔫点的预测模型,获得了大尺度西北干旱区下垫面特征数据信息。这些结果对我国西北地区区域水资源调控和生态环境建设提供了数据支撑和理论依据。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)》期刊2019-06-01)
苏敬媛[2](2019)在《黄土高原典型流域土壤水分时空变异及其养分特征对不同植被类型的响应》一文中研究指出本研究以水蚀风蚀交错区玉米、荒草、长芒草、紫花苜蓿、柠条、油松六种植被类型为研究对象,围绕不同植被类型土壤水分及其与其它土壤理化指标的关系,测定了六块样地0-600 cm深层土壤水分、0-100 cm的土壤养分以及0-60 cm土壤容重和孔隙度,探讨了不同植被类型对深层土壤水分以及土壤理化性质的影响,获得以下主要结论:(1)在丰水年,不同植被类型覆盖下土壤含水量在0-200 cm土层变化较为剧烈,土层越深,土壤含水量变化越弱;在经过一个生长季后,玉米地和荒草地0-600 cm土壤储水量虽有所增加,但差异不显着(p>0.05),长芒草地、紫花苜蓿地、柠条林、油松林0-600 cm土壤储水量显着增加(p<0.05),其中油松林土壤储水量补充最多。(2)不同植被类型模式下均出现了不同程度的土壤干化现象,并且各月干化等级均有差异。玉米地干化强度最小,经过撂荒后的荒草地土壤干化强度与农地差异不显着,紫花苜蓿和柠条土壤干化最严重,说明退耕还林还草后,荒草地对土壤水分的保蓄能力较好。(3)不同植被类型覆盖下土壤养分均表现为浅层土壤养分含量较高,深层土壤养分含量较低。有机质总体含量表现为紫花苜蓿地>油松林>柠条林>长芒草地>荒草地>玉米地。垂直剖面上,0-40 cm土层有机质含量下降较快,40-100 cm土层有机质含量下降趋势明显变缓;不同植被类型的土壤氮素主要积累在0-10 cm的土壤表层,其中紫花苜蓿对提高土壤氮素含量具有显着作用;黄土丘陵区应鼓励有机肥(有机肥和作物残茬)的施用,以提高农地生物量产量,改善土壤质量。不同土层,土壤含水量与不同养分的相关性具有高度的差异性。土壤含水量和孔隙度在0-10 cm土层显着正相关(p<0.05)。有机质与全氮、孔隙度在0-60 cm土层呈极显着正相关(p<0.01);全氮与硝态氮在0-10 cm极显着正相关,与铵态氮极显着负相关(p<0.01);全氮与孔隙度在10-20 cm土层显着正相关(p<0.05)。铵态氮与孔隙度在0-60 cm土层呈极显着负相关(p<0.01),容重与孔隙度在0-60 cm土层显着负相关(p<0.05)。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)
赵小琪[3](2019)在《山东苹果园水分供需平衡时空变异及其与产量关系》一文中研究指出水分在苹果果树的生长发育有着重要作用,对于山东这一苹果生产大省来说,研究苹果园的水分供需情况,分析果园不同生长阶段降水、蒸散和水分盈亏时空分布特征,对于更好地实现苹果园水分科学管理有重要意义。本文以山东省苹果产量较多的106个县市苹果园为研究对象,将1971-2017年气象资料进行相关蒸散计算和数据统计整理,根据果树生长习性划分不同生长阶段,将不同阶段水分指标进行空间分布作图分析,同时结合果园单量分布,选取苹果生产典型地区的叁个代表县市,进行时间维度上的相关分析,并结合相关水分指标与当年果园产量进行相关性检验。(1)山东省苹果的单位面积产量整体呈稳步上升趋势,空间分布呈现从沿海向内陆、从东部向西部的递减趋势,胶东半岛整体单产较为突出,鲁中山区次之,鲁西平原苹果种植有待加强;(2)山东果园年均降水空间分布呈从东南向西北、沿海向内陆递减趋势,年均蒸散空间呈从东南向西北递增变化趋势,果园水分年变化整体处于亏缺状态,分布呈现从东南向西北亏缺加剧的趋势;在果树不同生长阶段,果园降水的空间分布在秋梢停长期与其他生长阶段存在明显差异,分布呈西南向东北递减的趋势,其他阶段呈东南向西北递减趋势,果园蒸散在春梢生长期和叶幕相对稳定期呈从东南向西北递增的趋势,果园水分盈亏在相同生长阶段从东南向西北水分亏缺增大;(3)典型县市的时间分析发现,年降水量栖霞以12.84mm/10a的趋势减少、巨野以6.65mm/10a趋势升高、沂源以0.14mm/10a趋势升高,年蒸散量栖霞明显低于巨野、沂源,栖霞降低趋势最显着,达到27.06mm/10a,巨野降低趋势最弱为0.52mm/10a;(4)在果树不同生长阶段,叶幕相对稳定期果园降水多于其他阶段,且水分处于盈余状态,春梢生长期果园蒸散多于其他阶段,果园水分处于亏缺状态,在果树休眠期果园水分亏缺但相对变化稳定、波动小;(5)典型县市突变性对比发现,栖霞降水降低趋势显着,沂源降水升高趋势显着,特别是春梢生长期和秋梢生长期有明显突变年份,巨野变化较小,果园蒸散在春梢生长期、叶幕相对稳定期和秋梢生长期出现显着降低年份,沂源春梢生长期水分亏缺显着增大,栖霞在叶幕相对稳定期和秋梢生长期水分亏缺显着减小;(6)在果树不同生长阶段的果园水分指标变化中,果园年降水量与果园产量呈显着相关,栖霞、沂源、巨野与果园产量相关系数分别为0.7288、0.5954、0.6464,相关性强,对比不同生长阶段,春梢生长期水分指标变化与果园产量呈显着相关,其中栖霞、沂源、巨野分别以0.5012、0.4606、0.4111相应生长阶段降水量与产量的相关系数呈现显着相关,说明春梢生长期可能是影响果园产量关键时期。(本文来源于《山东农业大学》期刊2019-03-27)
周钦,黄金柏,周亚明,黄涌增[4](2019)在《城市背景下草地蒸散发及土壤水分变异特性——以扬州区域性草地植被为例》一文中研究指出为揭示城市背景下区域土壤水分变异特性及其利用效率,以扬州大学扬子津校区农水与水文生态实验场(P1)及扬州大学江阳路南校区草坪(P2)为研究区,基于实测的水文、气象数据,采用彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式估算草地生长期内蒸散发量,采用FAO推荐的经修正的彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式推求参考作物蒸散发量,并对水分有效性进行评价;采用有限差分方法结合非饱和土壤水分运动方程构建一维土壤水分运动模型,通过对观测土壤水分的数值模拟检验模型的适用性,对表层(0~10 cm)土壤水分进行模拟。结果表明:计算时段(2016-10-05-2017-10-04)内,P1、P2的ET_0为1 115.0 mm,略低于该时段的降雨量(1 200.0 mm);计算时段(2017-07-01-2017-09-31)内,P1点的ET累积值为129.7 mm,占同期降雨量的24.2%,P2点ET累积值为122.2 mm,占同期降雨量的22.9%;同期的水分有效性参数m_a分别为0.39、0.37;P1、P2两点土壤水分模拟结果与实测数据之间的均方根误差(RMSE)分别为0.012、0.021,纳什效率系数(NSE)分别为0.830、0.928,表明两点的计算与实测序列的误差较小,构建的一维土壤水分运动模型具有较高的计算精度。研究成果以期为城市化背景下草地植被的土壤水分循环以及基于绿色植被的海绵城市建设提供研究基础。(本文来源于《节水灌溉》期刊2019年03期)
高科,盖艾鸿,潘韬,马志昂,陆茜[5](2019)在《黄河源区土壤水分空间变异及其主控因子》一文中研究指出【目的】以黄河源区25 km的ECV土壤水分遥感数据为基础,根据黄河源区土壤覆被类型、植被覆盖指数(NDVI)、地形和气候数据进行分析,分别得出不同季节影响该地区土壤水分分布和空间变异的主要影响因子.【方法】将不同季节的各土地覆被类型的土壤水分和空间变异性进行定量的分析;分别分析不同海拔(4 000 m以下,4 001~5 000 m和5 000 m以上)和坡度(15°以下,15°~30°和30°以上)的土壤水分与空间变异性之,并得出以上不同环境因子区间的土壤含水量和变异情况(CV),最后根据相关性分析和主成分分析得出黄河源区不同季节影响土壤水分分布和空间变异的主要环境因子.【结果】黄河源区土壤水分变异性(CV)都在较低变异的范围内,变异性由高至低依次为林地>低覆盖度草地>高覆盖度草地>中覆盖度草地>沙地、戈壁和裸地覆盖地区;暖季土壤含水量高于寒季,而寒季土壤水分空间变异性较强;低海拔地区空间变异性达到了19.6%,强于高海拔地区;坡度较缓地区土壤水分变异性较强.【结论】暖季降水、海拔和气温因子与土壤水分的相关性分别高达0.68、-0.55和0.51,并且降水和海拔因子的累计贡献率达到了68.38%,得出暖季影响土壤水分分布和空间变异的环境因子强弱表现为降水>海拔>气温>NDVI>坡度;而寒季的主要影响因子为海拔.(本文来源于《甘肃农业大学学报》期刊2019年01期)
张思琪,周秋文,韦小茶,王亚琳,曾欢[6](2018)在《喀斯特峰丛山体土壤水分变异特征及其与地形因子的关系》一文中研究指出土壤水对于喀斯特地区生态环境具有重要的影响,研究喀斯特山体土壤水分的空间变异性及地形因子对土壤水分的影响规律,为喀斯特地区开展生态恢复和石漠化防治等工作提供重要的参考依据。以贵阳市斗篷山小流域代表性山体为研究对象,通过时域反射仪(TDR)测定山体东北、西北、正东、正西、正南5条样带0~10、10~20、20~30 cm 3个土层深度的土壤水分,分析喀斯特峰丛山体土壤水分变异特征及其与地形因子的关系。结果表明:(1)自然状态下土壤水分由表层到深层逐渐增大,表层和深层较中间层变异大,土壤水分含量随变异系数(CV)值的增加而减小;(2)坡度对表层土壤水分影响较大,土壤水分随坡度的增大呈减小的趋势;(3)土壤水分随坡位的变化规律主要表现为下坡位>中坡位>上坡位,坡位对中间层和深层的土壤水分影响较表层大;(4)坡向对土壤水分的影响主要表现为,北坡较高,南坡较低,降雨事件的发生会扰动这种规律,坡向对不同层次土壤水分无显着影响。(本文来源于《人民珠江》期刊2018年12期)
周钦[7](2018)在《城市背景下草地蒸散发及土壤水分变异特性》一文中研究指出城市化是当今世界发展的重要特性,是任何一个国家或地区都不能逾越的阶段,但同时它也会带来相应的生态、气候问题。在城市化进程中,原有的植被、土壤逐渐被不透水或弱透水地面覆盖,城市在暴雨时易形成地面积水。同时,人口聚集改变了城市下垫面的热力性质和动力性质,对区域内的气温、降雨等气候产生影响,使城市产生热岛效应、雨岛效应。在此背景下,增加绿地植被能够有效加快雨水入渗,提高绿地的蓄水能力,从而降低城市的洪涝灾害风险,改善提升城市的生态水平。为揭示城市背景下区域土壤水分变化特征及其有效性,本文依托扬州大学扬子津校区农水与水文生态实验场(P1)及扬州大学江阳路南校区草坪(P2)为研究区,基于实测的水文、气象数据,采用彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式估算草地蒸散发量,采用FAO推荐的经修正的彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式推求参考作物蒸散发量,对水分有效性进行评估,并对各气象因子与ET、ma之间的相关性进行分析;采用有限差分方法结合非饱和土壤水分运动方程构建一维土壤水分运动模型,通过对观测土壤水分的数值模拟检验模型的适用性,对表层(0~1Ocm)土壤水分进行模拟;利用均方根误差(RMSE)及纳什效率系数(NSE)对模型的实用性及效率等加以检验。研究取得的主要结果为:(1)计算时段(2017.01.01-2017.12.31)内,P1、P2两点的年ET0累积值分别为1134.0 mm,稍高于年降雨量(989.7mm),具有明显的季节性变化;计算时段(2017.07.01-2017.9.30)内,P1点的ET累积值为129.7 mm,约占同期降雨量的24.2%;P2点的ET累积值为122.2 mm,约占同期降雨量的22.9%。计算时段(2018.01.01-2018.09.30)内,P1点ET0累积值为950.3 mm,略低于同期降雨量(1036.5mm);计算时段(2018.05.01-2018.9.30)内,P1 的ET累积值为 230.9mm,占同期降雨量的27.4%。(2)计算时段(2017.07.01-2017.09.30)内,P1、P2 点 ma分别为 0.39、0.37,计算时段(2018.05.01-2018.9.30)内,P1点a为0.37。(3)ET与各气象因子的相关程度从大到小依次为:太阳辐射量>风速>相对湿度>温度;ma与各气象因子的相关程度从大到小依次为:风速>相对湿度>温度>太阳辐射量。(4)计算时段(2017.07.01-2017.09.30)内,P1、P2 土壤水分模拟模型检验性参数RMSE分别为 0.012、0.021,NSE分别为 0.830、0.928,计算时段(2018.05.01-2018.9.30)内,P1点的RMSE为0.014,NSE为0.817,说明两点的计算序列与实测序列的标准误差较小,相似性程度高,构建的一维土壤水分运动模型运行效率高。研究成果以期为城市化背景下草地植被的土壤水分循环以及基于绿色植被的海绵城市建设提供研究基础。(本文来源于《扬州大学》期刊2018-12-01)
燕琪琦[8](2018)在《冬小麦叶片水分利用效率时空变异规律研究》一文中研究指出为探讨叶片光合、蒸腾、水分利用效率的时空分布规律,研究不同水分处理、不同生育期叶片的光合蒸腾速率特性,本文以冬小麦为研究对象,于2015年10月-2017年6月在北京大兴国家节水灌溉工程技术研究中心开展了大田试验,采用LI-6400便捷式光合仪测定了叶片不同部位、不同叶位的光合速率和蒸腾速率,得出如下结果:(1)冬小麦叶片不同部位光合速率、蒸腾速率大小整体表现为:叶中>叶基>叶端。叶中部位对光合有效辐射的响应最明显,叶端部位的光合速率和蒸腾速率最小。灌水处理下叶基、叶中的光合速率较大于不灌水处理,蒸腾速率在不同水分处理下大小为:W_2>W_3>W_(1>)W_0。(2)在叶基、叶中处,不同叶位光合速率、蒸腾速率大小表现为:中层>上层>下层,叶端处表现为:上层>中层>下层。上层叶片光合速率在不同灌水处理下大小比较为:W_3>W_2>W_1>W_0;中层叶片光合速率大小比较为:W_2>W_3>W_1>W_0;下层叶片不同灌水处理下光合速率变化差别较小。(3)适当灌水能促进叶片更好的进行光合、蒸腾作用,过多灌水反而降低了冬小麦叶片水平的光合速率、蒸腾速率及水分利用效率,以T_1(220mm)灌水为最优。(4)对于同一生育期来说,不同叶位的光合速率、蒸腾速率的大小为:上层>中层>下层。随着生育期进程,叶片的光合速率、蒸腾速率及水分利用效率随着光合有效辐射的升高呈现先增加后平缓的趋势,光合速率和蒸腾速率均在灌浆期达到最大。(5)采用非直角双曲线模型对叶片不同生育期的光响应曲线、不同水分处理下叶片不同部位和不同叶位的光线应曲线进行拟合。结果表明,叶片光响应拟合曲线的相关系数在不同处理下均大于0.94。不同的土壤水分条件对表观量子效率与最大净光合速率的影响较大,叶片的表观量子效率与最大净光合速率均在T_1处理下较T_0、T_2处理大。对于不同冠层来说:表观量子效率、暗呼吸速率均表现为上层>中层>下层。对于同一冠层来说,灌水量增大,表观量子效率和最大净光合速率也在增大,表现为:T_2>T_1>T_0。暗呼吸速率受叶龄的影响较大,随冬小麦生长发育,暗呼吸速率呈现先增大后减小的趋势。同一水分处理下的暗呼吸速率对不同冠层光合有效辐射响应明显,均随着冠层由上而下的变化也逐渐减小。表观量子效率、最大净光合速率以及暗呼吸速率随着生育期变化,呈现先增长后减小的趋势。(本文来源于《天津农学院》期刊2018-06-01)
崔钦彬[9](2018)在《城市土壤质地多尺度空间变异特征及对其水分性质影响研究》一文中研究指出大气、水、土壤是环境的重要组成部分,土壤作为连接环境的纽带,具有重要的生态作用。随着近年来城市的快速发展,城市建设力度不断加大,忽视了土壤的生态作用,尤其是城市建设所使用的不透水材料硬化地表,引起了城市洪涝灾害、热岛效应等一系列问题,严重影响了城市的发展和人类的健康。而土壤质地作为土壤最基本的物理性质,对城市生态环境有重要的影响。本文从城市土壤质地的空间变异角度,重点分析其对水分性质带来的影响。由于城市土壤性质变异的复杂性,本文采取GIS和地统计学结合的方法研究上海城市样带土壤质地空间异质性。然后利用土壤水分转换函数,选取土壤水分特征曲线、土壤田间持水量、土壤饱和导水率等一些土壤水分参数进行估测,得到以下几条主要结论。1.从土壤质地统计特征可以看出,样带土壤粘粒的平均值为13.05%,土壤砂粒的平均值为6.96%,均属于中等强度空间变异,土壤砂粒的变异强度大于粘粒;样带土壤砂粒和粘粒半方差函数拟合模型均为高斯模型,具有较强的空间自相关性。在区级尺度上,徐汇区土壤粘粒的空间变异性同样小于砂粒的空间变异性,闵行区和奉贤区均有这一规律,土壤砂粒空间变异性为闵行>奉贤>徐汇;其空间结构模型以指数模型为主,块金系数上说,闵行区的粘粒和徐汇区的砂粒受随机性因素影响强,徐汇区的粘粒空间自相关性比其砂粒要强。在功能区上,土壤粘粒的变异系数为:工业区>交通绿地>居民区>浦江农田>公园,土壤砂粒在工业区变异性最大,其变异系数为0.89,呈现中等强度空间变异性;功能区的空间结构仍然以指数模型为主,块金系数以工业区的粘粒最大,说明工业区粘粒受到强烈的外界干扰。2.样带土壤有机质的平均值为20.53g/kg,属于中等强度空间变异;具有较强的空间自相关性徐汇区土壤有机质为球状模型,闵行区为高斯模型,奉贤区为高斯模型;徐汇区、闵行区、奉贤区有机质含量分别为:23.96g/kg、21.96g/kg、18.18g/kg,并且均属于中等程度空间变异性。从半变异函数可以看出,土壤有机质仍然是由结构性因素决定的;并且土壤有机质为指数模型。3.多尺度土壤质地空间分布规律表明,在样带尺度上,土壤砂粒总体上表现为西北低、东南高的特点,总的来说属于条带状分布,也就是从样带西北到其东南土壤砂粒是增加的趋势,由于土壤砂粒和土壤粘粒具有较好的互补性,因此粘粒具有和土壤砂粒相反的空间分布规律。城市化水平越低,其土壤砂粒含量越高,在城市样带中部闵行区,砂粒含量呈岛状分布,说明闵行土壤砂粒受强烈的外界人为因素影响,通过普通克里格插值获得结果,精度较高。在样区尺度上,中心城区徐汇区土壤砂粒出现从西向东增加的规律,呈条带状分布,高值区出现在徐汇东北部;且徐汇区土壤砂粒是通过交叉验证法得到结果,预测精度最高。徐汇区土壤粉粒呈带状分布,高值区分布在徐汇中部;土壤粘粒从西向东具有减少的趋势。闵行区土壤砂粒呈点状分布,空间分布规律不明显,低值区基本上分布在闵行区中部;土壤粘粒呈岛状分布,空间分布上具有复杂性。奉贤区土壤砂粒由北部向杭州湾方向递减,高值区分布在杭州湾地势较低的一带,呈较为明显的条带状分布;粘粒具有相反的规律,高值区主要在砂粒分布较少的地方。在不同功能区上,工业区土壤砂粒呈岛状分布,高值区主要分布在工业区北部一带;土壤粘粒呈岛状分布。农业区土壤砂粒呈条带状分布,规律性不明显,高值区主要分布在农业区的西南一带;粘粒呈现西低东高的趋势。居民区土壤砂粒也呈条带状分布,高值区分布在小区道路出口一带;粘粒是呈两边低、中间高的趋势。交通绿地土壤砂粒是北高南低。公园土壤砂粒呈条带状分布,土壤粘粒呈岛状分布。4.土壤有机质高含量高值区分布在徐汇区,低值区分布在奉贤区,土壤有机质含量从中心城区到郊区具有规律的递减趋势,说明在城市土壤中,土壤有机质含量空间分布与类活动强度密切相关的,且空间分布具有复杂性,并具有富集性。5.对水分性质的估测与分析通过土壤基本属性可以得到,土壤水分参数(土壤田间持水量、土壤饱和含水量、凋萎系数等)与土壤粘粒具有强烈的空间相关性,土壤饱和导水率与土壤沙粒密切相关。利用土壤水分转换函数估算一些土壤水分特征参数值;其中土壤饱和导水率为交通绿地>农业区>公园>居民区>工业区,说明不同功能区其导水性能不同。土壤饱和含水量为公园>交通绿地>工业区>农业区>居民区,说明不同功能区的持水供水性能不同。田间持水量居民区>农业区>工业区>公园>交通绿地。总体上看样带持水供水性能较低,对于土壤水分特征曲线,土壤水吸力与土壤含水量具有负相关性,通常在高吸力阶段主要是有土壤质地决定的,而在低吸力阶段主要由土壤有机质结构、容重等土壤属性所决定的。因此来说,提高土壤有机质含量,改善土壤结构,可以有效提高土壤持水供水特性,并可以有效的改良土壤。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-06-01)
徐同庆[10](2018)在《攀西典型烟田生态系统水分利用效率变异特征研究》一文中研究指出水分利用效率(WUE)反映了作物物质生产与水分消耗之间的关系,是深入理解生态系统水碳循环耦合关系的重要指标。攀西地区是我国清香型烟叶的主产区之一,在全国烟叶生产中占据着非常重要的地位,同时属于典型的气候变化敏感性和生态脆弱区。本研究基于涡度相关通量观测技术和MODIS遥感产品,对攀西烟区烟田生态系统WUE及其组分进行模拟、验证、拆分与评价,系统阐释水、碳通量与WUE的在不同时间尺度的变异特征及主控因子,解析气候变化背景下研究区WUE的时空分布格局及变化趋势,从而为提高攀西烟区烟田水分利用水平、缓解气候复杂所带来的生态问题提供科学依据。主要研究结果如下:1.日尺度上,烟田WUE在日出后迅速升高,8:00~9:00达到最大值后逐渐降低;季节上,WUE的变化呈“双峰”趋势,旺长期和成熟采收期前期较高,伸根期最低。烟田WUE与气温、净辐射均呈二次曲线关系,而与饱和水汽压差(VPD)呈负指数关系。气温、VPD和净辐射控制WUE变化的时间节点不同,其中VPD对WUE限制节点出现的时间较早,而气温、净辐射相对较晚,这主要与总初级生产力(GPP)和蒸散量(ET)对气温、VPD和净辐射变化的敏感度差异有关。2.烤烟生育期中除还苗期和成熟期Ⅲ外,其他生育期CO_2通量和ET日间均呈现“双峰”变化曲线,中午11:00~13:00时期间有小幅度下降或增速放缓;相同净辐射强度下,每日下午的CO_2通量和ET值均明显大于上午,而冠层导度则表现出相反的特征;上午较低的气温和饱和水气压差抑制了冠层导度和净辐射对水、碳交换的正向调控作用,而下午相对较高气温和VPD又弥补了冠层导度和净辐射下降对水碳交换的影响。3.采用默认参数的MODIS蒸散量模型模拟值比实测值偏小12.8%,效率系数为0.767,且在烤烟生育期前期误差较大。对模型进行本地参数化后,ET模拟值与实测值动态曲线基本一致,模型在研究区具有较好的适用性。4.采用默认参数的MODIS生产力模型模拟值与实测值相比偏低,1:1直线斜率为0.769,决定系数为0.776,效率系数为0.253,均方根误差为0.268 g·m~(-2)·8d~(-1)。对模型进行本地参数化后,生产力模拟效果明显改善。5.2001~2016年,攀西烟区多年年均WUE值为1.77 gC·kg~(-1)H_2O,呈增长趋势,年均增速为0.0537 gC·kg~(-1)H_2O·year~(-1),尤其是2010年以后增加明显。多年年均WUE及变化速率均随海拔表现出单峰分异格局,多年年均WUE最大值出现在海拔1500-2000 m附近,而该区域内WUE变化速率最小。气温是影响研究区农田WUE的主导因子,WUE与气温呈正相关,而其与降水的相关性存在海拔梯度差异。在WUE较高及其变化速率较慢的海拔区域,WUE对气温的相关性较强、敏感度高,而远离该分布中心的较低和较高海拔地区,WUE对气温的相关性下降。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2018-05-01)
水分变异论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本研究以水蚀风蚀交错区玉米、荒草、长芒草、紫花苜蓿、柠条、油松六种植被类型为研究对象,围绕不同植被类型土壤水分及其与其它土壤理化指标的关系,测定了六块样地0-600 cm深层土壤水分、0-100 cm的土壤养分以及0-60 cm土壤容重和孔隙度,探讨了不同植被类型对深层土壤水分以及土壤理化性质的影响,获得以下主要结论:(1)在丰水年,不同植被类型覆盖下土壤含水量在0-200 cm土层变化较为剧烈,土层越深,土壤含水量变化越弱;在经过一个生长季后,玉米地和荒草地0-600 cm土壤储水量虽有所增加,但差异不显着(p>0.05),长芒草地、紫花苜蓿地、柠条林、油松林0-600 cm土壤储水量显着增加(p<0.05),其中油松林土壤储水量补充最多。(2)不同植被类型模式下均出现了不同程度的土壤干化现象,并且各月干化等级均有差异。玉米地干化强度最小,经过撂荒后的荒草地土壤干化强度与农地差异不显着,紫花苜蓿和柠条土壤干化最严重,说明退耕还林还草后,荒草地对土壤水分的保蓄能力较好。(3)不同植被类型覆盖下土壤养分均表现为浅层土壤养分含量较高,深层土壤养分含量较低。有机质总体含量表现为紫花苜蓿地>油松林>柠条林>长芒草地>荒草地>玉米地。垂直剖面上,0-40 cm土层有机质含量下降较快,40-100 cm土层有机质含量下降趋势明显变缓;不同植被类型的土壤氮素主要积累在0-10 cm的土壤表层,其中紫花苜蓿对提高土壤氮素含量具有显着作用;黄土丘陵区应鼓励有机肥(有机肥和作物残茬)的施用,以提高农地生物量产量,改善土壤质量。不同土层,土壤含水量与不同养分的相关性具有高度的差异性。土壤含水量和孔隙度在0-10 cm土层显着正相关(p<0.05)。有机质与全氮、孔隙度在0-60 cm土层呈极显着正相关(p<0.01);全氮与硝态氮在0-10 cm极显着正相关,与铵态氮极显着负相关(p<0.01);全氮与孔隙度在10-20 cm土层显着正相关(p<0.05)。铵态氮与孔隙度在0-60 cm土层呈极显着负相关(p<0.01),容重与孔隙度在0-60 cm土层显着负相关(p<0.05)。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水分变异论文参考文献
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