不同覆蓋條件下土壤水熱時(shí)空分異差異性分析.pdf

1、黑龍江省是中國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，由于地處中國(guó)東北部氣候寒冷且人均水資源量低于全國(guó)水平，水資源的短缺嚴(yán)重制約了各項(xiàng)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(duì)落后，水資源利用率僅為45％落后于很多發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家糧食安全最重要的問(wèn)題之一。
　　本文針對(duì)于東北部寒冷地帶，以冬季大田試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)為根據(jù)對(duì)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(jìn)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(zhǔn)備。通過(guò)對(duì)于試驗(yàn)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(duì)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(yùn)移的方向不一致，使得秸稈覆蓋對(duì)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(shì)總是滯后于大氣溫度的變化趨勢(shì)。由于表層土壤與大氣接觸相對(duì)比較密切，所以外環(huán)境的變化對(duì)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(shí)間所占的比重逐漸變大，所以不同秸稈覆蓋處理對(duì)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(diǎn)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(guò)對(duì)于土壤溫度系數(shù)的定義計(jì)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(gè)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(jiàn)秸稈覆蓋厚度的單調(diào)遞增或遞減對(duì)于溫度的變化并非為單調(diào)趨勢(shì)。
　　(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(shí)間拐點(diǎn)，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(duì)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(shì);當(dāng)土壤深度超過(guò)100cm時(shí)，各處理土壤液態(tài)含水率變化甚微;當(dāng)秸稈覆蓋大于等于10cm時(shí)，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