单双管微咸水膜下滴灌棉田根区土壤水电导率空间变异分析

土壤水电导率可直接表征土壤水易溶盐状况,为分析单、双管微咸水膜下滴灌棉田根区土壤盐分空间分布差异,采用WET探针对0～60 cm深度的剖面土壤水电导率进行网格化监测。通过统计特征值分析、半方差函数构建和Kriging空间插值等,获取土壤水电导率空间变异与分布特征。结果表明:单、双管滴灌模式下土壤水电导率均呈中等强度变异,且最优半方差函数拟合模型为高斯模型。同时,单管模式下结构性因素引起的变异强于双管模式。在试验壤土条件下,双管模式积盐程度相对较高,差异性达到了显著性水平(P 0. 05);单管模式则因相对较大的滴头流量,具有更强的横向渗流扩展洗盐能力。研究结果可为优化微咸水灌溉方式提供一定指导。     

黑土区农田土壤含水量空间变异性的尺度效应研究

为研究黑土区农田土壤含水量空间变异性的尺度效应,测定32 m×32 m、48 m×48 m、64 m×64 m、80 m×80 m和96 m×96 m 5种采样面积上的土壤含水量,运用传统统计学、地统计学和多重分形等理论,分析土壤含水量空间变异性随采样面积的变化规律。结果表明:研究区不同采样面积土壤含水量的平均值介于31.13%~33.57%,均存在由小于采样尺度和实验误差导致的变异,空间相关范围介于25.80 m~123.60 m,空间相关程度介于16.742%~29.874%,空间变异程度介于0.0292~0.1026;随采样面积的增加,土壤含水量的平均含量和变异程度都逐渐减小,由小于采样尺度和实验误差导致的变异与空间相关范围都先降低后增加,空间相关程度先增加后降低,造成不同采样面积土壤含水量空间变异性的局部信息有所差异。     

微咸水膜下滴灌棉田漫灌洗盐评价

合理利用微咸水灌溉对缓解淡水紧缺有重要意义。为评价漫灌对微咸水膜下滴灌棉田地表以下0~60 cm深度积盐的淋洗效应,2013年漫灌前、后采用EM38-MK2型电磁感应仪进行大地表观电导率(ECa)调查,通过取样率定得出对应盐分解译模型。将解译获得的漫灌前、后土壤含盐率作为区域化变量,经K-S检验为正态分布,并分别服从指数和球状半方差函数模型。变程相近而基台值远大于灌前,表明灌后变异程度增强。Kriging插值结果显示,实际不合理的漫灌方式,使得灌后土壤返盐,0~60 cm深度范围积盐增量达4.1×104kg/hm2。利用HYDRUS-1D建立土壤水盐运移模型模拟优化的灌水定额为360 mm,较实际灌水定额615 mm节水255 mm,脱盐率为39.3%。持续微咸水灌溉需要完善的农田排水、排盐渠系和盐分排泄区。     

膜下滴灌田间土壤水分动态变化规律

利用统计学方法,研究了南疆棉花膜下滴灌条件下田间土壤含水率随时间的动态变化规律,以及土壤水分在垂直方向的变化趋势,以便为棉花膜下滴灌自动灌溉系统中的墒情预测提供理论依据。结果表明,整个灌季的田间土壤含水率具有中等程度的空间变异性,随着时间的推移土壤含水率的空间变异强度逐渐减小,灌水后土壤含水率的空间变异强度大于灌水前,随着取样深度的增加土壤含水率的空间变异强度先增大后减小。     

膜下滴灌条件下土壤水分空间分布特征研究

采用网格化和随机性取样方式对新疆农八师石河子148团的膜下滴灌机采棉模式下的土壤水分进行了取样分析,分别测定了不同取样时间和面积上的0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm三个层次的土壤水分。并运用传统统计学方法和地统计学方法对土壤水分的数据统计特征、半方差函数及其时空分布规律进行了分析。结果表明:土壤水分具有明显的空间变异性,变异系数呈中等变异程度,0~20 cm的变异系数和标准差均大于其它两个层次。所得结论可用于提高水分利用效率和精确农业的研究和实践。     

湿润地区坡面土壤含水率时空变异性研究

通过野外观测数据分析,研究湿润地区坡面尺度土壤含水率的时空变异性。利用频域反射(FDR)传感器在1年内以1次/h的观测密度连续监测近地表24个位置及2个剖面上12个位置的土壤含水率。利用变异系数和半方差图方法,分析了研究区域内不同空间位置上土壤含水率的时间变异性和不同季节土壤含水率的空间变异性。结果表明,在太湖流域地表附近土壤含水率呈中等或者中等偏弱变异性;土壤性质、地形、植被、气象和人类活动等因素影响了土壤水分的时空变异性;不同要素在时间变异性和空间变异性上影响力不同,并且不同季节有不同的主导影响因素;不同季节土壤含水率半方差具有相似的模式,这与各因素作用的强弱有关。     

长期膜下滴灌棉田土壤水盐空间分布特征研究

为分析播种前膜下滴灌棉田土壤不同深度水分和盐分的分布特征,对1998年开始利用膜下滴灌种植技术的棉田进行大规模网格取土,主要分析了棉田土壤水盐空间分布特征。研究结果表明:在生育期初播种前,棉田土壤0~5、5~20、20~40、40~60、60~80及80~100 cm对应土层中,水分变异系数小于盐分变异系数,且都属于中等变异性;土壤各层水分和盐分含量总体都呈现出表层土壤水分和盐分含量较低,深层土壤水分和盐分含量较高的分布规律;在0~100 cm土层中,随着深度增加,水分和盐分含量呈现出先增大后减小的趋势;设置排盐沟,能够使土壤盐分向排盐沟运移,有助于棉田改良。     

不同条件下小尺度土壤热导率空间变异分析

为探究不同采样间距条件下小尺度土壤热导率的空间变异性，选取典型农耕田块，分别以20 m、12 m、4 m为采样间距进行采样，对100 m×100 m(H),60 m×60 m(M),20 m×20 m(L)3种尺度下0～40 cm土层深度以10 cm为间隔分层测量热导率，对试验数据进行统计分析和空间分析。结果表明，土壤热导率在同一土层面上呈现出弱变异，各尺度同一取样点下热导率在垂直方向上亦呈现为弱变异，变异系数随尺度的减小而减小。在3种小尺度中结构比随着尺度的减小而增大，表明空间相关性随尺度减小而减小。H尺度呈现出较强空间正相关性，M尺度弱空间正相关性，L尺度呈现较小空间负相关性且置信度较低，说明热导率取样点间距可以进一步优化。随采样尺度增大，莫兰指数呈增大趋势，土壤热导率的空间聚集效应不断增强。     

膜下滴灌棉田土壤水盐分布特征分析

为了研究干旱区膜下滴灌棉田生育期内土壤水盐分布特征,文章在阿瓦提县老大河灌区进行土壤取样,将研究区划分为六个区组,并对各个区组不同纵剖面土壤水盐分布特征加以研究,结果表明,膜下滴灌土壤盐分的"Y"形分布态势,膜下土壤盐分含量明显低于膜间,膜下滴灌使浅根系土壤脱盐而难以彻底淋洗去除土壤盐分,膜间仍存在大量积盐,为此必须在下季播前继续灌溉以淋洗盐分。     

土壤特性空间变异性初步研究

由于土壤特性空间变异性的研究具有广泛和重要的应用价值,本文根据田间试验资料,着重介绍和探讨了其研究方法。对田间土壤的颗粒组成(粘粒和粉粒含量)、干容重、土壤水吸力、含水量和饱和导水率等进行了测定租统计分析,按一定精度和置信水平的要求确定了取样数目。根据半方差和自相关图分析了土壤特性的空间结构——方向性和相关距离;做为示例,应用Kriging法进行了最优内插计算。根据12个入渗试验资料,对所用入渗方程的适用范围和入渗参数的空间变异性进行了初步分析。     

南疆地区棉花整个生育期内土壤水分空间变异性分析

在新疆库尔勒包头湖农场智能化棉花膜下滴灌工程示范区,以45m×54m(一根支管控制)范围为试验区,采用网格布点的方式取样(共计64个采样点),测定了各个采样点以及三个不同深度上的土壤含水率.采用经典统计学和地统计学方法,分析了棉花整个生育期内的土壤水分空间变异特性:认为土壤含水率的提高可增强其空间变异能力;影响土壤水分空间变异能力的主要因素是结构性因素;土壤含水率的空间分布格局随着土壤含水率的增大而趋向复杂,由随机因素引起的变异有增大的趋势,这与滴灌带毛管灌水的不均匀性有关.     

裸岩石砾地覆土厚度对土壤水分的影响

覆土厚度与土壤水分的关系密切,直接影响到土地的整治与利用效果。设置一试验小区,在分析土壤水分的时间动态分布特征及空间变化特征的基础上,研究了裸岩石砾地不同覆土厚度对土壤水分的影响。结果表明:覆土厚度在50 cm以内时,土壤水分的时间变异性较大,土壤水分随土层深度的增加而增加,覆土厚度对表层土壤水分含量影响较大;覆土厚度超过50 cm后,土壤水分含量相对稳定,时间变异性较小,土壤水分随土层深度的增加呈先增大后减小趋势,表层土壤水分含量变化不大。通过分析得出,为保障土壤水分含量,在裸岩石砾地整治中,覆土厚度不宜小于50 cm,研究成果为类似地区土地整治中覆土厚度的确定提供了一定的理论依据。     

半干旱黄土区土壤水分垂向变异性的研究

以甘肃省兰州市孙家岔流域为研究对象,利用1981-1983年、2011年的实测土壤水分资料,采用地质统计法分析了该流域土壤水分的垂向变异特征.结果表明,球状模型对丰水年和平水年不同土地利用（梯田和荒坡）土壤水分垂向分布的变异函数拟合,经F值检验后为显著水平.在枯水年,球状模型对梯田的实验变异函数依旧拟合较好,而荒坡在枯水年二次线性模型对土壤水分垂向分布拟合较好,对枯水年雨季分析,发现土壤水分的时空间自相关也很弱.半干旱黄土区土壤水分垂向变异性的研究,可对该区不同土地利用的蓄水特征和土地规划利用提供一定的理论依据.     

水盐空间变异性监测的条件模拟

本文用地质统计学的条件模拟(CS)理论对24hm2实验区的水盐监测系统，进行了两种田间尺度空间变异性的模拟，与普通Kriging(OK)法估计比较：CS的模拟方差接近实验值并可较好地揭示水盐特性空间变异的波动过程，在掌握一定距离若干控制点的采样后，可以较少钻孔模拟孔间的空间变异规律及其离散性，有突出优点；但模拟值不如OK估计能平均的接近实验值，研究认为CS和OK法各有优缺点，在水盐监测时，模拟和估计因目标不同，必须结合使用。     

干旱区平原水库坝口外侧盐渍土特性及其空间变异特征

运用地统计学方法对干旱区平原水库坝口外侧周围的土壤盐分、有机质、pH值的空间变异性进行了分析.结果表明:土壤总盐平均含量高于土壤盐化标准(＞0.3％),并表现出由表层向底层递减的趋势.土壤有机质具有强烈的空间相关性,变异主要由内在区域性因素引起.土壤总盐和pH值均表现出中等强度的空间相关性.空间分布格局上,土壤盐分呈现...     

土壤水分空间变异的套合结构模型及区域信息估值

本文运用线性地质统计理论，确定研究区域的半变异函数二维平面结构为带状各向异性套合结构模型，给出土壤水分区域估值合理采样数，将Ｋｒｉｇｉｎｇ最优内插无偏估计法扩展为待估域的土壤水分含量外延估计，通过模糊聚类分析，绘制区域土壤水分含量的信息分布图，可为灌区水资源的计算机管理及灌区土壤水分监测预报提供依据。     

盐渍土盐胀特性与水热状态变化特征试验研究

为了研究外界自然条件下的盐渍土盐胀特性与水热传递变化特征,进行了含盐量和干密度单向控制下的室内膨胀变形试验和为期一年的地基变形、地温和含水率综合监测现场试验。结果表明:盐渍土地基温度传递呈现正弦波式的周期性变化,自然环境温度对地基土体的有效影响深度为1.8 m,在0.8 m附近存在正负温度的过渡交界面;盐渍土地基水分迁移的基本动力来自于土层温度场的变化,距离地表0.6 m以上土体的含水率随温度变化的幅值最大;盐胀变形的主要分布区在地层1 m以上深度范围内,盐渍土盐胀变形主要受温度、分水、含盐量和干密度影响,盐胀变形快速发展的温度区间为10℃^-5℃,严寒期盐胀变形发展受毛细水的冻结影响而减缓,含盐量在2%以上的盐渍土对于温度变化的敏感性增强,盐胀增长趋势更为突出,盐渍土盐胀变形快速发展所需的降温幅值随干密度增大而减小。     

基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析

针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流域293个采样网格上、中、下三层土壤含水量数据。结果显示:垂向方向上,黄泥庄流域土壤水分时间稳定性随深度递减;流域上层和中层具备时间稳定性特征的代表性点具有较高的一致性,易发生于流域主要土壤和植被类型覆盖区域,在此区域布设测点观测土壤水,可以更准确快速地捕获代表黄泥庄流域上层和中层平均土壤水分特征;采样点7、17和215可作为上、中层土壤的流域平均土壤水代表性点,利用它们预测流域土壤水平均值,可降低观测成本。研究成果可为流域土壤水监测方案设计提供参考。