长期培肥黑土脱氢酶活性动态变化及其影响因素

对东北典型黑土区长期不同培肥黑土脱氢酶活性在作物生长季的动态变化进行研究。结果表明,施用有机肥,生长季黑土总体脱氢酶活性显著高于施用化肥和不施肥,其生长季脱氢酶活性保护容量在5.5 mg TPF/kg土.h以上,黑土总体脱氢酶活性施用高量有机肥>低量有机肥>不施肥>化肥,季节性变化波动性大。长期施用高量有机肥脱氢酶活性最大峰值出现在拔节期,施用低量有机肥、化肥和不施肥最大峰值出现在完熟期;长期施用不同数量和种类肥料所引起的黑土总体脱氢酶活性差异并未因玉米生长影响而改变,说明长期施用高量有机肥黑土微生物氧化活性能力增强,土壤自身调解和维持肥力能力增强。黑土脱氢酶活性的动态变化与绝大多数土壤生物、理化特性指标的动态变化没有显著的相关性;总体脱氢酶活性与多数土壤生物、理化特性因子、植物全磷、钾含量有极显著和显著正相关关系。     

长期不同培肥生态环境下黑土磷酸酶活性动态变化

以东北典型黑土区长期(自1980年)不同培肥试验地土壤为研究对象 ,采用施两种不同用量有机肥、化肥和不施肥4个处理 ,对黑土磷酸酶活性在作物生长季的动态变化进行研究。结果表明 ,施用有机肥 ,玉米生长季黑土磷酸酶活性明显高于施用化肥和不施肥 ,生长季磷酸酶保护容量在175g·kg-1·h -1以上 ,季节性变化平稳 ,保持黑土磷酸酶免遭变性和分解作用显著。4种处理磷酸酶活性最大峰值同时出现在玉米大喇叭口期。     

黑土土壤质量演变初探I：不同开垦年限黑土主要质量指标演变规律

根据土壤质量的定义和研究方法 ,对黑土的主要质量指标演变规律进行初步研究。结果表明 :黑土的颗粒组成受开垦历史影响的程度较小 ,其质地没有发生显著变化 ;黑土的有机质、全氮、全硫和全磷随着黑土开垦时间的增加而不断降低 ;速效磷随黑土开垦时间的增加有增高的趋势。经过统计分析 ,黑土中粉砂(0.05～0.002mm)含量与细砂(0.25～0.05mm)和粘粒(<0.002mm)含量具有相关性,黑土有机质含量与全氮、全硫、全磷和速效钾具有明显的正相关。因此 ,初步认为黑土中粉粒和有机质含量可以作为土壤物理和养分方面的质量指标     

不同土壤类型对玉米根系干重变化及其分布的影响

利用根系双向切片法,研究了潮土与砂姜黑土两种土壤类型玉米根系干重的动态变化及其在土层中的分布．结果表明：两种土壤类型对玉米根系干重及其分布的影响差异较大．砂姜黑土玉米单株根系干重较大,且增加与减少时间较早,下扎速度快,深层根量多;而潮土玉米单株根系干重较小,且增加与减少时间较迟,下扎速度慢,整个根系主要集中分布于０～２０ｃｍ土层．     

长期施用化肥和有机肥料对黑土酸度的影响

利用1979年在哈尔滨设立的"黑土肥力与肥效长期定位试验"的试验处理,分析了长期施肥条件下,黑土pH值变化规律.结果表明,氮肥(尿素)的长期施用能够使耕层(0～20cm)黑土pH值下降,施二倍量氮肥(尿素)使耕层黑土的pH值下降最明显,由1979年的7.22.下降到2006年的5.70,是导致黑土酸化的主要原因.然而施用化肥的同时配合施用有机肥料黑土pH值下降缓慢,比单独施用化肥对黑土pH值造成的影响要小的多.这说明有机肥料可以降低土壤酸化的速度,避免土壤酸化现象的加重.     

保护地土壤水分管理及其土壤退化防治技术研究进展与展望

从作物高产、优质以及节水,特别是防治土壤退化的角度,提出了水分是保护地生产中最为活跃和重要的因子,水分调控对保护地土壤退化有很多方面的影响;阐述了保护地生产中土壤水分管理的重要性;介绍了近年来保护地灌溉研究取得的一些成果;在此基础上讨论了今后保护地土壤水分管理的研究重点应包括:主要栽培作物种类及品种的需水规律、土壤盐分积累特点和水分运动规律、水肥耦合效应原理及其技术等.     

盆栽水稻水分消耗检测系统的研制

为了准确检测纸膜覆盖对水稻植株蒸腾、地表蒸发和耕层渗漏的影响，本试验研制了盆栽条件下的水稻水分消耗检测系统，它由动态电阻应变仪、输出面板、计算机或万用表、土槽传感器、渗漏传感器、种植作物的土槽、水箱、漏斗、土槽，水箱配重、吊索和机架等组成。该系统的特点是，通过配重平衡了系统的静态质量，能对静态质量较大，但质量的动态变化值很小的质量变化动态系统进行实时检测，结构简单、造价较低。标定试验结果表明，研制的系统精度和灵敏度较高。该系统可以用于其他作物的水分消耗及其他类似质量动态变化系统的检测。     

转差变频调速系统中电流给定△I*1=f(△ω2)动态规律的推导

本文利用异步电动机的数学模型推导出电流型转差变频调速系统的传递函数,进而推导 出电流给定△I*1=f(△ω2)的动态变化规律,用此规律在转差变频调速系统中实现了控制.     

保护地土壤水分管理及其土壤退化防治技术研究进展与展望

从作物高产、优质以及节水,特别是防治土壤退化的角度,提出了水分是保护地生产中最为活跃和重要的因子,水分调控对保护地土壤退化有很多方面的影响;阐述了保护地生产中土壤水分管理的重要性;介绍了近年来保护地灌溉研究取得的一些成果;在此基础上讨论了今后保护地土壤水分管理的研究重点应包括：主要栽培作物种类及品种的需水规律、土壤盐分积累特点和水分运动规律、水肥耦合效应原理及其技术等。     

黑土土壤质量演变初探Ⅱ—不同地区黑土中有机质、氮、硫和磷现状及变化规律

在兼顾土壤类型与样点空间分布相对均匀性的前提下 ,采集了中国东北地区具有代表性的3个县 (吉林省公主岭、黑龙江省的海伦县和北安县 )的黑土样点190个。采用元素分析仪法对不同地区的黑土中有机质、全氮和全硫进行分析 ,同时采用常规法对其全磷含量进行测定。结果表明 :不同地区黑土中的有机质、全氮、全硫和全磷含量存在明显差异 ,公主岭地区各项指标均低于北安地区 ,海伦地区居中 ,表现出随纬度的增加而不断提高的趋势。不同地区黑土中有机质和全氮含量随开垦年限增长而降低 ,全硫和全磷的含量变化则不明显。由于黑土中有机质、全氮、全硫和全磷含量之间存在明显相关关系 ,因此可用黑土中有机质含量作为评价其土壤肥力质量的综合指标     

热红外遥感监测土壤含水量模型及其应用

在从理论上分析了地表土壤日温差、热惯量和土壤含水量三者的关系后,探讨了由地表土壤日温差推求热惯量、再由热惯量推求土壤含水量的方法,建立了气象卫星热红外遥感监测土壤含水量模型。将所建立的模型应用于实际土壤含水量的监测,做出了辽宁省,1988年8月11日近地表(10cm)土壤含水量分布图,通过实测资料验证,该模型具有较高精度。     

不同含水量黄棕壤反射光谱特征研究

采用多光谱辐射仪(MSR～16R)对自然条件下不同水分含量黄棕壤光谱特征进行了研究，试验结果表明在可见光部分(460～710nm)，土壤含水量与光谱反射率相关性差，而在红外部分(760～1650nm）土壤含水量与光谱反射率达到极显著负相关，模式方程拟合度都在0．86以上，因此通过测定土壤光谱反射率来推算土壤含水量是可行的。应用地面光谱测量试验的结果，本文讨论了由地面光谱测量来推算土壤含水量向由卫星遥感影像反演土壤含水量过渡的可能性，进而对采用TM遥感影像对黄棕壤分布区土壤水分状况实施遥感监测的可行性作了一些探访。     

土壤含水量增墒、退墒预测模型的研建与应用

在天然旱地植被系统中,土壤水大小与大气水、地表水和蒸散量等因素关系密切,且存在水量平衡关系。依据水量平衡关系和实测水文资料,以连续无雨日数为影响因子,创建土壤含水量与连续无雨日数相关关系,该关系式即为单站无雨退墒预测模型;以降水为影响因子,创建土壤含水量增量与降水量相关关系,该关系式即为有雨增墒预测模型,实现短期内土壤含水量动态变化预测。预测模型已应用到2016年吉林省中西部墒情分析评价工作中,应用结果表明:该模型理论依据充分,符合天然旱地植被系统中的水量平衡关系;建模简单,应用便捷,可进行短期土壤含水量增墒、退墒预测,预测结果能够科学反映土壤含水量动态变化规律。     

黄土高原水土保持监测与数字化管理

黄土高原水土保持数字化管理, 是21 世纪黄河水土保持工作一项艰巨和挑战性的课题, 而水土保持监测则在未来区域数字化管理中具有极其重要的基础性地位。阐述了水土保持数字化管理的概念、特点和整体框架; 探讨了基于数字化管理的黄土高原水土保持监测系统组成, 并研究了水土保持信息需求及分类、站网布设、信息采集、数据库建立与动态更新等关键技术环节。     

我国智慧水土保持数字化场景组成及其设计探讨

本文基于智慧水利数字孪生流域L1、L2、L3级数据底板及水土保持基础数据及相关业务数据,围绕“十四五”时期智慧水土保持数字化场景建设任务,并结合水土保持业务数字化、网络化、智能化的应用需求,提出水土保持数字化场景建设的目标、总体框架和技术路线与方法,为智慧水土保持建设提供思路和参考。通过推进数字孪生、大数据、人工智能等技术与水土保持业务的交互应用,实现了水土保持信息智能感知、水土保持管理服务高效协同、水土保持监督执法及时有效和淤地坝运行风险预判预案,但数字化场景建设仍处于起步阶段,需在实践应用中进一步探索完善。     

基于工作流的太湖流域片水土保持监管服务平台建设

为实现水土保持监管规范化和现代化，按照水利部关于水土保持信息化建设总体部署和智慧太湖建设要求，立足太湖流域片水土保持监管监测业务实际，基于工作流理念，在全面串联分析流域生产建设项目水土保持监管监测业务的不同用户对象，不同阶段的工作逻辑和流程、数据信息及流向的基础上，提出太湖流域片生产建设项目水土保持监管服务平台的结构框架与工作流程模型的总体设计，并介绍平台应用子系统的主要功能。基于工作流的太湖流域片生产建设项目水土保持监管服务平台，实现水土保持全业务全流程的无纸化、自动化、精细化闭环管理，满足相关用户的信息化需求，可良好适应新形势下水土保持监管工作要求，促进水土保持工作模式、管理方式转型。     

参数调制探针式电容土壤水分传感技术研究

电容传感器是实现土壤水分低成本检测的主要途径,土壤水分中电导对土壤水分影响很大,为了消除电导影响,研究了一种新颖的基于参数调制的探针电容土壤水分传感器,分析了参数调制技术消除电导机理,并建立了相应数学模型,设计了参数调制式探针电容土壤水分传感器的检测电路和数据处理系统,通过参数优化得到了一种能够实现在线测试土壤水分的探针电容传感器及检测仪器.试验表明,随着土壤含水量的变化,其探针电容传感器响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围,土壤含水量与被测电压之间呈线性关系.     

The relations between spectral data and water in a crop production environment

The results of a correlation study between high spatial resolution (1m) Multi-Spectral Scanner (MSS) data and reference data with particular emphasis to soil-plant water parameters are presented. Digital images of the Management Systems Evaluation Area (MSEA) research site in south central Ohio were acquired using MSS mounted on an aircraft. Gravimetric soil water, plant water, and plant residue information relating to MSS data were collected in April, July, August, and September, 1994. It was found that the correlation between MSS data and soil water was changed by the presence of crop residue versus bare soil. The combined water estimates from the soil and plant enhanced the correlation structure between MSS parameters and soil-plant water variables. It was also shown that when using soil water content data below the 0.5-2.0 cm soil depth, the correlation with MSS parameters decreased.     

介电溶液测试土壤水分传感器性能的实证研究

利用土壤等效介电溶液代替土壤测试与评估土壤水分传感器的性能,具有便捷、快速的优点。为验证传感器在介电溶液中的测试结果是否与实际土壤中一致,利用去离子水和2—异丙氧基乙醇(2-isoproxyethanol)或二氧六环(dioxane)2种溶液混合,配制了一系列等效土壤体积含水率为0.9%~51.8%的待测介电溶液,同时取广州地区的典型红壤和雷州半岛的典型砖红壤,配制一系列与介电溶液等效含水率相对应的土样,分别从电气特性、与土壤含水率的函数关系、温度变异性和稳定性4个方面测试传感器的性能,并将介电溶液中的测试结果与2种土样中比较。实验结果表明:介电溶液中的测试结果与红壤和砖红壤中基本上一致,介电溶液在某种程度上可以代替土样进行土壤水分传感器的性能测试。     

Sensitivity studies of the moisture effects on MODIS SWIR reflectance and vegetation water indices

The effects of soil moisture and leaf water content on canopy reflectance of MODIS shortwave infrared (SWIR) bands 5, 6, and 7 and water‐related indices are studied quantitatively using the coupled soil–leaf–canopy reflectance model. Canopy spectra simulations under various input conditions show that soil moisture has a large effect on each SWIR reflectance at low leaf area index (LAI) values, among which band 5 is the most sensitive to soil moisture variations, while band 7 responds strongest to dry soil conditions. Band 5 is also better suited to measure leaf water content change, since it obtains a higher variation when leaf water content changes from dry to wet. In general, each SWIR band responds to soil moisture and leaf water content differently. By using the normalized calculation between the water absorption‐sensitive band and insensitive band, the Normalized Difference Water Index shows the most capability to remove the soil background effect and enhance the sensitivity to leaf water content. These two moisture variables may be separated by combining multiple rather than one SWIR band with a near‐infrared band considering that each SWIR band has a different response to soil moisture and leaf water content.