秸稈覆蓋條件下濱海鹽漬土蒸發(fā)對(duì)近地層微氣候變化影響的模擬研究.pdf

第 卷 第 期 年 月 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 文 章 編 號(hào) 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 濱 海 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 影 響 的 模 擬 研 究 鄧 亞 鵬 孫 池 濤 張 俊 鵬 孫 景 生 毛 偉 兵 孫 玉 霞 平 文 超 李 勃 山 東 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 山 東 泰 安 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 農(nóng) 田 灌 溉 研 究 所 農(nóng) 業(yè) 部 作 物 需 水 與 調(diào) 控 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 河 南 新 鄉(xiāng) 滄 州 市 農(nóng) 林 科 學(xué) 院 河 北 滄 州 山 東 省 果 樹 研 究 所 山 東 泰 安 摘 要 為 明 確 秸 稈 覆 蓋 后 微 氣 候 對(duì) 鹽 漬 土 水 鹽 運(yùn) 動(dòng) 的 調(diào) 控 機(jī) 理 通 過 室 內(nèi) 土 柱 試 驗(yàn) 模 擬 研 究 了 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 過 程 中 不 同 秸 稈 覆 蓋 量 和 分 別 以 和 表 示 對(duì) 近 地 層 微 氣 象 因 素 地 表 土 壤 溫 度 空 氣 溫 度 相 對(duì) 濕 度 湍 流 熱 通 量 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 及 水 鹽 運(yùn) 動(dòng) 的 影 響 結(jié) 果 表 明 秸 稈 覆 蓋 可 有 效 提 高 近 地 層 土 壤 溫 度 和 近 地 層 空 氣 溫 度 和 處 理 的 地 表 土 壤 溫 度 比 分 別 增 加 了 和 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 比 分 別 增 加 了 和 無 外 熱 源 補(bǔ) 給 條 件 下 和 處 理 的 湍 流 交 換 系 數(shù) 比 分 別 低 了 和 湍 流 熱 通 量 分 別 增 加 了 和 潛 熱 通 量 分 別 低 了 和 差 異 顯 著 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 的 抑 制 作 用 主 要 在 蒸 發(fā) 前 期 且 和 處 理 的 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 比 處 理 分 別 降 低 了 和 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 表 層 土 層 土 壤 電 導(dǎo) 率 呈 降 低 趨 勢 表 明 秸 稈 覆 蓋 在 一 定 程 度 上 可 以 抑 制 土 壤 鹽 分 向 地 表 積 聚 關(guān) 鍵 詞 秸 稈 覆 蓋 鹽 漬 土 微 氣 候 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 中 圖 分 類 號(hào) 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 收 稿 日 期 修 回 日 期 基 金 項(xiàng) 目 山 東 省 自 然 科 學(xué) 基 金 農(nóng) 業(yè) 部 作 物 需 水 過 程 與 調(diào) 控 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 開 放 基 金 山 東 省 重 點(diǎn) 研 發(fā) 計(jì) 劃 重 大 科 技 創(chuàng) 新 工 程 作 者 簡 介 鄧 亞 鵬 男 河 北 邯 鄲 人 碩 士 生 研 究 方 向 為 節(jié) 水 灌 溉 農(nóng) 田 水 分 高 效 利 用 通 信 作 者 孫 池 濤 男 山 東 聊 城 人 講 師 主 要 從 事 節(jié) 水 灌 溉 理 論 與 技 術(shù) 研 究 在 濱 海 地 區(qū) 淡 水 資 源 緊 缺 和 土 壤 鹽 漬 化 導(dǎo) 致 的 土 壤 干 旱 與 貧 瘠 是 引 起 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 水 平 低 且 不 穩(wěn) 定 的 重 要 因 素 在 這 些 地 區(qū) 土 壤 蒸 發(fā) 約 占 同 期 農(nóng) 田 水 分 總 損 失 的 鹽 分 隨 水 分 蒸 發(fā) 而 積 聚 在 表 層 土 壤 不 但 加 重 了 土 壤 鹽 漬 化 而 且 影 響 了 作 物 的 正 常 生 長 土 壤 水 分 蒸 發(fā) 一 方 面 降 低 了 植 物 根 系 吸 收 水 分 的 相 對(duì) 比 例 另 一 方 面 改 變 了 近 地 層 空 氣 微 氣 候 溫 度 濕 度 影 響 了 近 地 層 水 熱 交 換 以 往 研 究 中 多 關(guān) 注 了 不 同 抑 蒸 措 施 對(duì) 作 物 耗 水 的 影 響 而 忽 略 了 水 分 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 的 影 響 秸 稈 覆 蓋 是 國 內(nèi) 外 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的 抑 蒸 保 水 農(nóng) 業(yè) 技 術(shù) 措 施 秸 稈 覆 蓋 不 僅 在 提 高 土 壤 蓄 水 能 力 促 進(jìn) 鹽 分 淋 洗 抑 制 地 表 返 鹽 方 面 具 有 顯 著 的 效 果 而 且 在 調(diào) 節(jié) 土 壤 通 透 性 溫 度 養(yǎng) 分 酶 活 性 生 物 結(jié) 構(gòu) 碳 氮 轉(zhuǎn) 運(yùn) 土 壤 呼 吸 作 物 水 分 利 用 等 方 面 也 具 有 重 要 作 用 王 青 霞 等 研 究 表 明 秸 稈 覆 蓋 后 土 壤 微 生 物 活 性 及 其 利 用 碳 水 化 合 物 和 羧 酸 的 能 力 有 顯 著 提 升 農(nóng) 田 生 態(tài) 系 統(tǒng) 更 為 穩(wěn) 定 程 曼 等 指 出 長 期 秸 稈 還 田 對(duì) 土 壤 養(yǎng) 分 含 量 及 酶 活 性 均 產(chǎn) 生 了 有 益 影 響 為 作 物 產(chǎn) 量 的 穩(wěn) 定 與 提 升 提 供 了 重 要 保 障 然 而 作 物 產(chǎn) 量 提 升 微 生 物 數(shù) 量 酶 活 性 及 碳 氮 轉(zhuǎn) 運(yùn) 等 生 化 活 動(dòng) 離 不 開 適 宜 的 土 壤 水 熱 環(huán) 境 和 近 地 層 微 氣 候 條 件 以 往 有 關(guān) 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 土 壤 水 熱 環(huán) 境 和 作 物 水 分 利 用 等 方 面 的 研 究 報(bào) 道 頗 多 成 果 豐 碩 而 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 的 影 響 研 究 鮮 見 報(bào) 道 開 展 近 地 層 微 氣 候 效 應(yīng) 研 究 有 助 于 揭 示 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 農(nóng) 田 生 態(tài) 環(huán) 境 作 用 機(jī) 理 完 善 秸 稈 覆 蓋 應(yīng) 用 理 論 為 秸 稈 覆 蓋 技 術(shù) 推 廣 提 供 理 論 依 據(jù) 基 于 上 述 內(nèi) 容 本 研 究 通 過 模 擬 試 驗(yàn) 旨 在 探 索 秸 稈 覆 蓋 后 鹽 漬 土 近 地 層 微 氣 象 因 素 變 化 規(guī) 律 明 確 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 及 水 鹽 動(dòng) 態(tài) 特 征 解 析 微 氣 象 條 件 土 壤 蒸 發(fā) 土 壤 水 鹽 之 間 的 作 用 機(jī) 制 為 秸 稈 覆 蓋 在 鹽 漬 土 水 鹽 調(diào) 控 方 面 的 應(yīng) 用 提 供 依 據(jù) 材 料 與 方 法 試 驗(yàn) 材 料 試 驗(yàn) 土 壤 取 自 濱 州 市 無 棣 縣 渤 海 糧 倉 科 技 示 范 區(qū) 內(nèi) 農(nóng) 田 土 層 土 壤 含 鹽 量 為 主 要 以 為 主 約 占 總 鹽 分 含 量 的 通 過 吸 管 法 測 定 土 壤 各 粒 級(jí) 相 對(duì) 含 量 表 可 見 粘 粒 為 土 壤 質(zhì) 地 為 粘 質(zhì) 壤 土 美 國 制 采 樣 區(qū) 為 溫 帶 大 陸 性 季 風(fēng) 氣 候 多 年 平 均 氣 溫 為 降 雨 量 為 蒸 發(fā) 量 為 其 中 月 降 雨 量 約 占 全 年 總 降 雨 量 的 本 試 驗(yàn) 中 覆 蓋 材 料 為 剪 碎 的 小 麥 秸 稈 表 試 驗(yàn) 土 壤 顆 粒 級(jí) 配 相 對(duì) 含 量 粒 級(jí) 相 對(duì) 含 量 試 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 試 驗(yàn) 通 過 航 空 塑 料 杯 容 積 杯 高 上 口 直 徑 下 口 直 徑 實(shí) 現(xiàn) 個(gè) 塑 料 杯 為 一 套 裝 置 圖 上 杯 底 部 用 電 鉆 均 勻 打 孔 孔 徑 下 杯 完 好 嵌 套 上 杯 上 杯 底 部 均 勻 鋪 設(shè) 粒 徑 為 的 石 英 砂 之 后 石 英 砂 上 裝 風(fēng) 干 土 壤 容 重 為 上 杯 頂 部 預(yù) 留 空 間 以 覆 蓋 秸 稈 秸 稈 量 按 照 和 分 別 由 第 期 鄧 亞 鵬 等 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 濱 海 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 影 響 的 模 擬 研 究和 表 示 鋪 設(shè) 每 個(gè) 處 理 重 復(fù) 次 試 驗(yàn) 布 置 如 圖 所 示 各 裝 置 置 于 厚 泡 沫 板 上 圖 中 每 個(gè) 圓 表 示 一 套 試 驗(yàn) 裝 置 不 同 處 理 間 設(shè) 置 的 塑 料 隔 板 以 消 除 空 氣 溫 濕 度 的 相 互 影 響 試 驗(yàn) 時(shí) 間 為 年 月 日 至 年 月 日 共 計(jì) 試 驗(yàn) 在 山 東 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 水 利 土 木 工 程 實(shí) 驗(yàn) 中 心 大 廳 完 成 試 驗(yàn) 期 間 室 內(nèi) 溫 度 為 圖 試 驗(yàn) 裝 置 及 試 驗(yàn) 布 置 示 意 圖 試 驗(yàn) 流 程 試 驗(yàn) 開 始 前 向 每 套 裝 置 中 加 預(yù) 先 配 置 好 的 溶 液 灌 水 前 土 壤 上 方 鋪 設(shè) 濾 紙 以 保 證 表 層 不 被 擾 動(dòng) 入 滲 過 程 中 及 時(shí) 倒 掉 下 杯 搜 集 的 液 體 靜 置 后 按 設(shè) 計(jì) 用 量 覆 蓋 秸 稈 每 個(gè) 處 理 固 定 組 裝 置 稱 重 根 據(jù) 前 后 次 稱 量 值 計(jì) 算 蒸 發(fā) 量 稱 重 同 時(shí) 用 紅 外 測 溫 儀 德 國 測 定 各 處 理 近 地 層 表 層 土 壤 溫 度 用 空 氣 溫 濕 度 儀 德 國 測 定 每 個(gè) 處 理 中 央 位 置 正 上 方 處 溫 度 濕 度 和 風(fēng) 速 此 外 通 過 破 壞 性 分 層 取 樣 測 定 土 壤 含 水 率 和 電 導(dǎo) 率 土 壤 蒸 發(fā) 和 土 壤 含 水 率 電 導(dǎo) 率 前 期 按 照 每 測 定 次 后 期 按 照 每 測 定 次 溫 度 濕 度 和 風(fēng) 速 前 期 按 照 每 測 定 次 后 期 按 照 每 測 定 次 參 考 翁 篤 鳴 李 全 起 等 的 定 義 本 文 中 近 地 層 氣 象 因 素 特 指 地 表 土 壤 溫 度 及 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 和 濕 度 將 取 出 的 土 壤 分 成 兩 份 一 份 土 壤 風(fēng) 干 過 篩 后 稱 取 土 壤 按 照 土 與 水 質(zhì) 量 比 為 混 合 震 蕩 靜 置 后 采 用 電 導(dǎo) 率 儀 測 定 土 壤 浸 提 液 電 導(dǎo) 率 值 已 有 研 究 表 明 土 壤 電 導(dǎo) 率 與 土 壤 全 鹽 含 量 具 有 較 好 的 線 性 正 相 關(guān) 關(guān) 系 電 導(dǎo) 率 的 大 小 可 反 映 土 壤 含 鹽 量 的 高 低 土 壤 含 水 率 采 用 烘 干 法 測 定 將 另 一 份 土 壤 置 于 烘 箱 中 烘 測 量 干 土 質(zhì) 量 計(jì) 算 獲 得 土 壤 含 水 率 數(shù) 據(jù) 處 理 及 作 圖 本 試 驗(yàn) 中 無 外 源 加 熱 設(shè) 備 補(bǔ) 充 熱 量 主 要 考 慮 蒸 發(fā) 顯 熱 潛 熱 通 量 以 及 湍 流 交 換 系 數(shù) 的 變 化 情 況 相 關(guān) 計(jì) 算 公 式 如 下 式 中 為 空 氣 密 度 為 定 壓 比 熱 為 位 置 處 空 氣 溫 度 為 卡 曼 常 數(shù) 為 位 置 處 空 氣 風(fēng) 速 為 凈 長 波 輻 射 量 為 位 置 處 本 文 中 為 處 理 表 面 正 上 方 和 位 置 空 氣 水 汽 壓 為 空 氣 飽 和 水 汽 壓 為 位 置 處 湍 流 交 換 系 數(shù) 為 空 氣 溫 度 本 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 錄 入 和 初 步 分 析 由 實(shí) 現(xiàn) 單 因 素 方 差 分 析 由 實(shí) 現(xiàn) 法 進(jìn) 行 差 異 顯 著 性 檢 驗(yàn) 作 圖 由 完 成 結(jié) 果 與 分 析 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 地 表 土 壤 溫 度 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 濕 度 的 影 響 秸 稈 覆 蓋 后 土 壤 表 面 導(dǎo) 熱 率 反 射 率 及 粗 糙 度 等 發(fā) 生 變 化 進(jìn) 而 改 變 了 表 層 土 壤 的 熱 學(xué) 和 動(dòng) 力 學(xué) 性 質(zhì) 影 響 了 地 表 土 壤 溫 度 和 近 地 層 空 氣 溫 度 和 濕 度 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 地 表 土 壤 溫 度 的 影 響 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 土 壤 溫 度 隨 時(shí) 間 的 變 化 趨 勢 基 本 一 致 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 近 地 層 土 壤 溫 度 亦 顯 著 增 加 和 地 表 土 壤 溫 度 比 分 別 增 加 了 和 圖 且 時(shí) 間 段 不 同 處 理 間 溫 度 差 異 較 大 和 地 表 土 壤溫 度 比 分 別 增 加 了 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 第 卷和 秸 稈 覆 蓋 處 理 地 表 土 壤 溫 度 差 異 不 顯 著 但 仍 高 于 和 處 理 分 別 提 高 了 和 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 的 影 響 與 地 表 土 壤 溫 度 隨 時(shí) 間 變 化 趨 勢 相 似 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 亦 隨 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 呈 增 加 趨 勢 試 驗(yàn) 期 間 秸 稈 覆 蓋 處 理 與 地 表 上 方 處 平 均 空 氣 溫 度 差 異 不 顯 著 和 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 比 分 別 增 加 了 和 圖 秸 稈 覆 蓋 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 高 于 和 空 氣 溫 度 比 分 別 增 加 了 和 秸 稈 覆 蓋 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 低 于 差 異 不 顯 著 和 處 理 依 次 降 低 了 和 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 地 表 上 方 處 空 氣 相 對(duì) 濕 度 的 影 響 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 上 方 處 平 均 空 氣 相 對(duì) 濕 度 隨 時(shí) 間 的 變 化 趨 勢 相 似 秸 稈 覆 蓋 處 理 地 表 上 方 處 平 均 空 氣 相 對(duì) 濕 度 顯 著 低 于 和 處 理 比 分 別 降 低 了 和 圖 和 處 理 的 地 表 上 方 處 空 氣 相 對(duì) 濕 度 比 分 別 降 低 了 和 和 處 理 的 地表 上 方 處 空 氣 相 對(duì) 濕 度 比 分 別 增 加 了 和 圖 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 土 壤 溫 度 變 化 圖 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 溫 度 變 化 第 期 鄧 亞 鵬 等 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 濱 海 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 影 響 的 模 擬 研 究圖 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 地 表 上 方 處 空 氣 相 對(duì) 濕 度 變 化 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 近 地 層 湍 流 熱 通 量 的 影 響 湍 流 交 換 系 數(shù) 可 有 效 反 映 湍 流 交 換 能 力 其 數(shù) 值 越 大 表 明 湍 流 交 換 能 力 越 強(qiáng) 空 氣 對(duì) 熱 量 的 輸 送 能 力 也 越 強(qiáng) 由 圖 表 示 試 驗(yàn) 期 間 地 表 上 方 處 湍 流 交 換 系 數(shù) 變 化 試 驗(yàn) 期 間 和 處 理 平 均 湍 流 交 換 系 數(shù) 比 分 別 降 低 了 和 圖 湍 流 熱 通 量 主 要 由 湍 流 交 換 系 數(shù) 及 和 位 置 的 溫 差 決 定 湍 流 熱 通 量 為 正 表 示 熱 量 由 上 層 向 下 層 傳 輸 反 之 則 表 示 熱 量 由 下 層 向 上 層 傳 輸 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 湍 流 熱 通 量 數(shù) 值 為 負(fù) 圖 即 熱 量 主 要 由 土 壤 向 大 氣 傳 輸 且 從 圖 中 還 可 以 看 出 和 處 理 平 均 湍 流 熱 通 量 比 處 理 分 別 增 加 了 和 在 水 汽 傳 輸 過 程 中 蒸 發(fā) 主 要 以 潛 熱 方 式 實(shí) 現(xiàn) 地 表 和 近 地 層 之 間 的 熱 交 換 潛 熱 通 量 為 正 表 示 水 分 蒸 發(fā) 釋 放 熱 量 反 之 則 為 水 分 凝 結(jié) 吸 收 熱 量 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 潛 熱 通 量 均 為 正 呈 蒸 發(fā) 狀 態(tài) 且 和 處 理 的 平 均 潛 熱 通 量 比 分 別 低 了 和 圖 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 土 壤 蒸 發(fā) 的 影 響 秸 稈 覆 蓋 后 地 表 溫 度 及 地 表 上 方 空 氣 溫 度 濕 度 及 湍 流 熱 通 量 條 件 發(fā) 生 改 變 地 氣 間 的 水 汽 傳 輸 必 然 受 到 影 響 由 圖 可 見 內(nèi) 和 處 理 的 平 均 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 比 處 理 依 次 低 了 和 且 這 一 階 段 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 始 終 高 于 覆 蓋 處 理 和 處 理 的 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 自 初 始 迅 速 降 低 之 后 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 逐 漸 趨 于 穩(wěn) 定 內(nèi) 和 處 理 的 平 均 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 比 依 次 提 高 了 和 可 見 秸 稈 覆 蓋 主 要 抑 制 了 蒸 發(fā) 初 期 的 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 且 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 抑 制 效 果 表 現(xiàn) 更 為 明 顯 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 土 壤 水 分 和 土 壤 電 導(dǎo) 率 的 影 響 秸 稈 覆 蓋 后 各 處 理 表 層 土 壤 含 水 率 和 電 導(dǎo) 率 隨 時(shí) 間 的 變 化 如 圖 所 示 所 有 處 理 土 壤 含 水 率 隨 時(shí) 間 的 延 長 而 降 低 且 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 土 壤 含 水 率 呈 遞 增 趨 勢 和 處 理 的 土 壤 含 水 率 平 均 分 別 比 提 高 了 和 圖 此 外 蒸 發(fā) 過 程 中 土 壤 含 水 率 的 下 降 速 率 明 顯 高 于 秸 稈 覆 蓋 處 理 土 壤 電 導(dǎo) 率 則 是 期 間 迅 速 升 高 之 后 趨 于 相 對(duì) 恒 定 且 各 處 理 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 表 層 平 均 電 導(dǎo) 率 呈 降 低 趨 勢 表 明 秸 稈 覆 蓋 具 有 抑 鹽 效 果 且 秸 稈 覆 蓋 量 越 大 表 層 抑 鹽 效 果 越 強(qiáng) 圖 討 論 秸 稈 覆 蓋 改 變 了 蒸 發(fā) 面 與 下 層 土 壤 的 毛 管 聯(lián) 系 減 弱 了 土 壤 空 氣 與 大 氣 之 間 的 對(duì) 流 交 換 強(qiáng) 度 影 響 了 近 地 層 微 氣 候 研 究 表 明 秸 稈 覆 蓋 在 低 溫 時(shí) 具 有 增 溫 效 應(yīng) 而 在 高 溫 時(shí) 則 具 有 降 溫 效 應(yīng) 本 試 驗(yàn) 觀 測 前 期 秸 稈 覆 蓋 處 理 地 表 土 壤 溫 度 及 近 地 層 空 氣 溫 度 整 體 均 高 于 空 氣 濕 度 低 于 結(jié) 果 與 鄧 浩 亮 等 基 本 一 致 而 試 驗(yàn) 后 期 秸 稈 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 第 卷圖 各 處 理 湍 流 交 換 系 數(shù) 湍 流 熱 通 量 和 潛 熱 通 量 隨 時(shí) 間 的 變 化 覆 蓋 處 理 近 地 層 空 氣 溫 度 整 體 均 高 于 空 氣 濕 度 低 于 其 原 因 可 能 是 隨 著 土 壤 蒸 發(fā) 的 持 續(xù) 上 層 秸 稈 吸 收 了 部 分 蒸 發(fā) 水 分 提 高 了 自 身 的 比 熱 容 及 熱 傳 導(dǎo) 能 力 試 驗(yàn) 期 間 各 處 理 均 無 額 外 熱 源 加 熱 秸 稈 覆 蓋 層 阻 擋 了 土 壤 與 大 氣 間 的 能 量 交 換 減 少 了 土 壤 熱 量 向 大 氣 中 的 散 發(fā) 導(dǎo) 致 秸 稈 覆 蓋 處 第 期 鄧 亞 鵬 等 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 濱 海 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 影 響 的 模 擬 研 究圖 各 處 理 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 隨 時(shí) 間 的 變 化 圖 各 處 理 土 壤 含 水 率 和 電 導(dǎo) 率 隨 時(shí) 間 的 變 化 理 近 地 層 氣 溫 高 于 裸 地 地 表 覆 蓋 后 土 壤 表 層 與 空 氣 之 間 形 成 了 一 個(gè) 疏 松 的 隔 離 層 增 加 了 地 表 粗 糙 度 切 斷 了 空 氣 與 土 壤 的 接 觸 影 響 了 土 壤 與 空 氣 間 的 湍 流 熱 通 量 交 換 方 文 松 等 田 間 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明 秸 稈 覆 蓋 量 越 大 湍 流 熱 通 量 越 大 而 潛 熱 通 量 則 隨 秸 稈 覆 蓋 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 第 卷量 的 增 加 而 降 低 本 研 究 結(jié) 果 表 明 湍 流 熱 通 量 和 潛 熱 通 量 均 隨 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 呈 增 加 趨 勢 原 因 可 能 是 本 研 究 為 室 內(nèi) 蒸 發(fā) 試 驗(yàn) 無 額 外 熱 源 補(bǔ) 給 且 熱 量 主 要 通 過 蒸 發(fā) 釋 放 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 同 時(shí) 受 內(nèi) 因 土 壤 自 身 導(dǎo) 水 性 能 含 水 率 等 和 外 因 氣 象 覆 蓋 等 共 同 影 響 本 研 究 中 蒸 發(fā) 伊 始 各 處 理 內(nèi) 因 土 壤 含 水 率 相 同 受 秸 稈 覆 蓋 量 不 同 引 起 蒸 發(fā) 外 因 差 異 明 顯 秸 稈 覆 蓋 處 理 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 顯 著 高 于 對(duì) 照 從 圖 可 看 出 本 試 驗(yàn) 期 間 所 有 處 理 主 要 包 含 了 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 快 速 降 低 和 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 緩 慢 下 降 個(gè) 變 化 階 段 且 所 有 秸 稈 覆 蓋 處 理 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 快 速 降 低 階 段 持 續(xù) 時(shí) 間 均 低 于 其 原 因 是 覆 蓋 的 秸 稈 層 隔 斷 了 蒸 發(fā) 層 與 下 層 土 壤 的 毛 管 聯(lián) 系 減 弱 土 壤 空 氣 與 大 氣 之 間 的 湍 流 交 換 強(qiáng) 度 有 效 地 抑 制 蒸 發(fā) 本 研 究 中 可 以 看 出 秸 稈 覆 蓋 量 越 大 其 抑 制 效 果 越 好 與 張 翼 夫 等 研 究 結(jié) 果 一 致 蒸 發(fā) 后 期 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 低 于 秸 稈 覆 蓋 處 理 原 因 是 蒸 發(fā) 后 期 土 壤 含 水 率 已 下 降 至 較 低 水 平 其 可 供 蒸 發(fā) 水 量 低 于 秸 稈 覆 蓋 處 理 此 外 蒸 發(fā) 前 期 強(qiáng) 度 較 高 導(dǎo) 致 深 層 土 壤 鹽 分 在 地 表 積 聚 形 成 致 密 層 在 一 定 程 度 上 也 降 低 了 其 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 秸 稈 覆 蓋 處 理 土 壤 含 水 率 高 于 且 隨 著 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 其 土 壤 含 水 率 愈 高 這 與 張 翼 夫 等 研 究 結(jié) 果 一 致 試 驗(yàn) 開 始 前 各 處 理 初 始 含 鹽 量 基 本 一 致 蒸 發(fā) 初 期 各 處 理 鹽 分 均 呈 遞 增 趨 勢 原 因 可 能 是 下 層 土 壤 鹽 分 隨 蒸 發(fā) 的 進(jìn) 行 運(yùn) 移 至 上 層 土 壤 所 致 結(jié) 合 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 隨 時(shí) 間 變 化 圖 可 知 土 壤 鹽 分 向 上 層 土 壤 積 聚 主 要 集 中 于 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 快 速 下 降 階 段 此 階 段 水 分 主 要 以 毛 管 水 或 膜 狀 水 傳 輸 為 主 表 明 鹽 分 運(yùn) 移 可 能 以 毛 管 水 或 膜 狀 水 運(yùn) 動(dòng) 為 主 然 而 土 壤 鹽 分 主 要 隨 何 種 水 分 形 式 毛 管 水 膜 狀 水 運(yùn) 移 尚 有 待 于 進(jìn) 一 步 研 究 近 地 層 微 氣 候 受 多 種 因 素 共 同 影 響 開 展 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 的 微 氣 候 影 響 效 應(yīng) 研 究 可 揭 示 秸 稈 覆 蓋 的 機(jī) 理 與 功 效 為 深 入 開 展 相 關(guān) 研 究 提 供 重 要 理 論 依 據(jù) 然 而 近 地 層 微 氣 候 田 間 監(jiān) 測 研 究 需 要 投 入 較 多 的 人 力 物 力 且 需 配 合 嚴(yán) 格 的 監(jiān) 測 方 案 才 能 獲 得 最 佳 效 果 室 內(nèi) 模 擬 試 驗(yàn) 借 鑒 了 田 間 監(jiān) 測 的 優(yōu) 點(diǎn) 規(guī) 避 了 其 缺 點(diǎn) 可 快 捷 簡 便 地 開 展 單 要 素 變 化 對(duì) 試 驗(yàn) 結(jié) 果 的 影 響 機(jī) 理 研 究 目 的 更 為 明 確 本 文 旨 在 研 究 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 和 鹽 堿 土 蒸 發(fā) 及 水 分 鹽 分 的 影 響 并 揭 示 其 內(nèi) 在 機(jī) 理 研 究 結(jié) 果 進(jìn) 一 步 驗(yàn) 證 了 張 俊 鵬 等 李 全 起 等 方 文 松 等 田 間 試 驗(yàn) 結(jié) 果 的 準(zhǔn) 確 性 室 內(nèi) 秸 稈 覆 蓋 模 擬 試 驗(yàn) 類 似 于 土 柱 試 驗(yàn) 可 忽 略 天 氣 環(huán) 境 及 土 壤 環(huán) 境 差 異 對(duì) 結(jié) 果 的 影 響 為 深 入 開 展 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 微 氣 候 變 化 機(jī) 理 研 究 提 供 了 新 模 式 結(jié) 論 通 過 室 內(nèi) 模 擬 試 驗(yàn) 本 文 系 統(tǒng) 研 究 了 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 湍 流 熱 通 量 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 及 土 壤 水 分 和 電 導(dǎo) 率 的 影 響 結(jié) 論 如 下 秸 稈 覆 蓋 可 增 加 土 壤 表 層 溫 度 及 近 地 層 空 氣 溫 度 降 低 近 地 層 空 氣 濕 度 且 秸 稈 覆 蓋 效 應(yīng) 在 蒸 發(fā) 前 期 的 增 溫 保 溫 效 果 更 為 明 顯 秸 稈 覆 蓋 降 低 了 土 壤 湍 流 交 換 系 數(shù) 和 潛 熱 通 量 增 加 了 土 壤 湍 流 熱 通 量 土 壤 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 隨 秸 稈 覆 蓋 量 的 增 加 而 降 低 秸 稈 覆 蓋 量 越 大 其 抑 蒸 效 果 越 明 顯 且 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 蒸 發(fā) 前 期 蒸 發(fā) 強(qiáng) 度 的 抑 制 效 果 更 為 明 顯 覆 蓋 的 秸 稈 層 改 善 了 近 地 層 微 氣 候 條 件 增 加 了 土 壤 與 大 氣 間 的 水 汽 傳 輸 阻 力 且 秸 稈 覆 蓋 量 越 大 其 保 墑 抑 鹽 效 果 越 強(qiáng) 參 考 文 獻(xiàn) 李 艷 劉 海 軍 黃 冠 華 麥 秸 覆 蓋 條 件 下 土 壤 蒸 發(fā) 阻 力 及 蒸 發(fā) 模 擬 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) 趙 永 敢 王 婧 李 玉 義 等 秸 稈 隔 層 與 地 覆 膜 蓋 有 效 抑 制 潛 水 蒸 發(fā) 和 土 壤 返 鹽 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) 蔡 太 義 賈 志 寬 黃 耀 威 等 中 國 旱 作 農(nóng) 區(qū) 不 同 量 秸 稈 覆 蓋 綜 合 效 應(yīng) 研 究 進(jìn) 展 不 同 量 秸 稈 覆 蓋 的 農(nóng) 田 生 態(tài) 環(huán) 境 效 應(yīng) 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 張 俊 鵬 孫 景 生 劉 祖 貴 等 不 同 麥 秸 覆 蓋 量 對(duì) 夏 玉 米 田 棵 間 土 壤 蒸 發(fā) 和 地 溫 的 影 響 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 解 夢 怡 商 雨 晴 趙 發(fā) 珠 等 不 同 覆 蓋 方 式 下 旱 作 玉 米 田 土 壤 呼 吸 對(duì) 溫 度 變 化 的 響 應(yīng) 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報(bào) 王 改 玲 李 立 科 郝 明 德 長 期 施 肥 和 秸 稈 覆 蓋 土 壤 活 性 有 機(jī) 質(zhì) 及 碳 庫 管 理 指 數(shù) 變 化 植 物 營 養(yǎng) 與 肥 料 學(xué) 報(bào) 王 青 霞 李 美 霖 陳 喜 靖 等 秸 稈 還 田 下 氮 肥 運(yùn) 籌 對(duì) 水 稻 各 生 育 期 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 的 影 響 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報(bào) 程 曼 解 文 艷 楊 振 興 等 黃 土 旱 塬 長 期 秸 稈 還 田 對(duì) 土 壤 養(yǎng) 分 第 期 鄧 亞 鵬 等 秸 稈 覆 蓋 條 件 下 濱 海 鹽 漬 土 蒸 發(fā) 對(duì) 近 地 層 微 氣 候 變 化 影 響 的 模 擬 研 究酶 活 性 及 玉 米 產(chǎn) 量 的 影 響 中 國 生 態(tài) 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào) 仲 昭 易 張 瑜 馮紹元 等 秸稈深埋 結(jié)合地膜覆 蓋土壤水 鹽 運(yùn) 移 模 擬 試 驗(yàn) 研 究 灌 溉 排 水 學(xué) 報(bào) 謝 成 俊 王 平 陳娟 等 不同覆蓋方 式對(duì)農(nóng)田土 壤水熱狀 況 及 馬 鈴 薯 產(chǎn) 量 的 影 響 土 壤 通 報(bào) 趙 亞 麗 薛 志 偉 郭 海 斌 等 耕 作 方 式 與 秸 稈 還 田 對(duì) 冬 小 麥 夏 玉 米 耗 水 特 性 和 水 分 利 用 效率的 影響 中國農(nóng) 業(yè)科學(xué) 翁 篤 鳴 沈 覺 成 農(nóng) 田 小 氣 候 北 京 農(nóng) 業(yè) 出 版 社 李 全 起 陳 雨 海 于舜章 等 灌溉與 秸稈覆蓋條 件下冬小 麥 農(nóng) 田 小 氣 候 特 征 作 物 學(xué) 報(bào) 林 義 成 丁 能 飛 傅慶林 等 土壤溶 液電導(dǎo)率的 測定及其 相 關(guān) 因 素 的 分 析 浙 江 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào) 鄧 浩 亮 張 恒 嘉 田建良 等 黃土高 原半濕潤農(nóng) 作區(qū)春玉 米 土 壤 環(huán) 境 和 產(chǎn) 量 對(duì) 種 植 方 式 的 響 應(yīng) 水 土 保 持 學(xué) 報(bào) 付 強(qiáng) 顏 培 儒 李天霄 等 凍融期不 同覆蓋和氣 象因子對(duì) 土 壤 導(dǎo) 熱 率 和 熱 通 量 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) 方 文 松 朱 自 璽 劉榮花 等 秸稈覆 蓋農(nóng)田的小 氣候特征 和 增 產(chǎn) 機(jī) 理 研 究 中 國 氣 象 學(xué) 會(huì)農(nóng) 業(yè)氣象與生 態(tài)學(xué)委員會(huì) 南京 信 息 工 程 大 學(xué) 中 國 農(nóng) 學(xué) 會(huì) 農(nóng) 業(yè) 氣 象 分 會(huì) 等 第 屆 中 國 氣 象 學(xué) 會(huì) 年 會(huì) 農(nóng) 業(yè) 氣 象 防 災(zāi) 減 災(zāi) 與 糧 食 安 全 分 會(huì) 場 論 文 集 杭 州 中 國 氣 象 學(xué) 會(huì) 張 翼 夫 王 慶 杰 胡 紅 等 華 北 玉 米 秸 稈 覆 蓋 對(duì) 砂 土 壤 土 水 土 保 持 效 應(yīng) 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào) 張 建 國 李 紅 偉 李雅 菲 等 土壤 鹽結(jié)皮人工培 育及其破 損 程 度 對(duì) 土 壤 蒸 發(fā) 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) 杜 堯 東 劉 作 新 趙國 強(qiáng) 等 冬小 麥田秸稈覆蓋 的小氣候 效 應(yīng) 生 態(tài) 學(xué) 雜 志 王 婧 逄 煥 成 任 天志 等 地膜覆 蓋與秸稈深埋 對(duì)河套灌 區(qū) 鹽 漬 土 水 鹽 運(yùn) 動(dòng) 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) 黃 明 逸 張 展 羽 徐輝 等 咸淡輪 灌和生物炭對(duì) 濱海鹽漬 土 水 鹽 運(yùn) 移 特 征 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào) 網(wǎng) 絡(luò) 首 發(fā) 上 接 第 頁 鄒 琦 植 物 生 理 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 北 京 中 國 農(nóng) 業(yè) 出 版 社 高 俊 鳳 植 物 生 理 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 技 術(shù) 西 安 世 界 圖 書 出 版 公 司 宋 柏 權(quán) 劉 麗 君 董 守 坤 等 大 豆 不 同 碳 代 謝 產(chǎn) 物 含 量變化研究 大 豆 科 學(xué) 代 紅 軍 謝 應(yīng) 忠 胡艷 莉 不同刈割 程度對(duì)紫花 苜蓿生 長 凈 光 合 速 率 和 可 溶 性 糖 含 量 的 影 響 植 物 生 理 學(xué) 通 訊 王 開 麗 楊 合 龍 肖紅 等 呼倫貝 爾 草 甸草原 種 禾 草 碳 水 化 合 物 季 節(jié) 動(dòng) 態(tài) 研 究 草 地 學(xué) 報(bào) 王 英 哲 徐 博 孫 雨 坤 等 秋 季 刈 割 對(duì) 紫 花 苜 蓿 主 根 貯藏有機(jī)物 質(zhì) 的 影 響 草 地 學(xué) 報(bào) 石 立 媛 駱 秀 梅 張 永 亮 個(gè) 苜 蓿 品 種 根 部 非 結(jié) 構(gòu) 性 碳 水 化合 物 含 量 的 季 節(jié) 性 變 化 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 白 永 飛 許 志 信 段淳 清 等 典型草 原主要牧草 植株貯 藏 碳 水 化 合 物 分 布 部 位 的 研 究 中 國 草 地 劉 曉 冰 李 文 雄 春 小麥籽 粒灌漿過程 中淀粉積累和 蛋白質(zhì)積累 規(guī) 律 的 初 步 研 究 作 物 學(xué) 報(bào) 王 仕 元 白 建 海 南 麗 麗 不 同根型苜 蓿碳代謝產(chǎn) 物含量變化研 究 中 國 畜 牧 獸 醫(yī) 文 摘 戎 郁 萍 韓 建 國 王培 等 刈割強(qiáng)度 對(duì)新麥草產(chǎn)草 量和 貯 藏 碳 水 化 合 物 及 含 氮 化 合 物 影 響 的 研 究 中 國 草 地 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 第 卷