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土壤水盐运动模式研究及其在干旱区农田的应用 被引量:39
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作者 姚德良 朱进生 +3 位作者 谢正桐 李新荣 张景光 刘立超 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2001年第3期286-290,共5页
采用预估校正法求解土壤水分运动的h型Richards方程 ,此方法可以控制一定的迭代步数 ,但同样可达到二阶精度。同时采用具有二阶高精度的差分法求解土壤盐分运移的对流扩散方程 ,此格式可避免采用一般差分格式时出现的数值弥散问题。并... 采用预估校正法求解土壤水分运动的h型Richards方程 ,此方法可以控制一定的迭代步数 ,但同样可达到二阶精度。同时采用具有二阶高精度的差分法求解土壤盐分运移的对流扩散方程 ,此格式可避免采用一般差分格式时出现的数值弥散问题。并将上述数学模式对干旱区绿洲棉田 ,在蒸散条件下土壤水分运动和土壤盐分向上运动积累过程进行数值模拟 ,模拟结果与测量值吻合较好 。 展开更多
关键词 绿洲棉田 水盐运动 预估校正法 迎风二次型插值 数值模拟 土壤盐分 盐碱地 干旱地区 土壤水分
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黑河中游临泽绿洲农田土壤有机质时空变化特征 被引量:23
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作者 刘文杰 苏永中 +2 位作者 杨荣 范桂萍 杨秋 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2010年第2期170-176,共7页
土壤有机质是表征土壤质量的一个重要指标,持续稳定的有机质含量是土壤维持生产能力的基础。土壤有机质的动态演变可以表征土地利用和管理水平。结合地理信息系统,运用地统计方法研究了黑河中游的临泽县绿洲农田20多年来土壤有机质含... 土壤有机质是表征土壤质量的一个重要指标,持续稳定的有机质含量是土壤维持生产能力的基础。土壤有机质的动态演变可以表征土地利用和管理水平。结合地理信息系统,运用地统计方法研究了黑河中游的临泽县绿洲农田20多年来土壤有机质含量的时空变化特征。结果表明:(1)1982年0~20cm耕层土壤有机质含量平均为12.78±4.38g/kg,2008年平均为13.76±4.02g/kg;从1982—2008年,有机质含量总体有所上升。(2)两个时期的土壤有机质的实验变异函数值与理论变异函数拟合均较好;克立格插值和不同时期的有机质空间分布图叠加运算表明,由于人为活动的影响,土壤有机质的结构性空间变化程度有所减弱。(3)临泽县土壤有机质含量和变化具有一定的区域性特点:南部的山前平原地区土壤有机质含量较高,呈现上升趋势;中部地势低下的区域土壤有机质相对较高,由于农田面积扩大,有机肥供应不足而下降显著;北部绿洲与戈壁交错带土壤有机质偏低。总体来看,临泽县土壤有机质含量有所上升,但局部地区的有机质发生了下降。为了防止局部区域土壤有机质下降引起土壤退化,应该采取加大有机肥投入和实施秸秆还田等措施。 展开更多
关键词 土壤有机质 地统计学 时空变化 绿洲农田 临泽县
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近50年基于农作物种植结构的新疆绿洲农田蒸散发时空变化分析 被引量:17
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作者 吕娜娜 白洁 +4 位作者 常存 李均力 罗格平 吴世新 丁建丽 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第8期1443-1454,共12页
基于农作物种植结构准确估算绿洲农田蒸散发,对中国西北干旱区水土资源优化配置和生态环境可持续发展有重要意义。利用1960-2010年县级农业统计数据和基于遥感提取的绿洲耕地分布数据,产生逐年的新疆绿洲三种农作物(棉花、小麦、玉米)... 基于农作物种植结构准确估算绿洲农田蒸散发,对中国西北干旱区水土资源优化配置和生态环境可持续发展有重要意义。利用1960-2010年县级农业统计数据和基于遥感提取的绿洲耕地分布数据,产生逐年的新疆绿洲三种农作物(棉花、小麦、玉米)种植比例时空分布数据集,并在此基础上利用Penman-Monteith单作物系数法估算农作物蒸散发。结果表明:1960-2010年全疆绿洲耕地面积持续增加,粮食作物占优势的单一种植结构类型已被经济作物替代,形成南疆棉花快速增加、北疆小麦快速减少的种植格局。近50年全疆三种农作物总蒸散发量增加了47.85%,棉花贡献率最高,其次为玉米,小麦最低。耕地面积和结构变化对绿洲农作物蒸散发时空分布和组成结构变化具有重要影响。 展开更多
关键词 种植结构 蒸散发 绿洲农田 新疆
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干旱区绿洲农田土壤大孔隙与水分入渗特征 被引量:12
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作者 贾昂元 张勇勇 +1 位作者 赵文智 康文蓉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期486-497,共12页
土壤大孔隙虽然占土壤总孔隙的极少部分,但影响着土壤水分入渗途径和过程。本研究以干旱区山前绿洲、老绿洲、边缘绿洲三种典型绿洲农田为研究对象,通过原位染色示踪和CT扫描技术,定量研究了绿洲农田的大孔隙特征和土壤水分入渗性能。... 土壤大孔隙虽然占土壤总孔隙的极少部分,但影响着土壤水分入渗途径和过程。本研究以干旱区山前绿洲、老绿洲、边缘绿洲三种典型绿洲农田为研究对象,通过原位染色示踪和CT扫描技术,定量研究了绿洲农田的大孔隙特征和土壤水分入渗性能。结果表明:绿洲农田的土壤大孔隙大多集中在0~20 cm土层,老绿洲农田的大孔隙三维结构较山前绿洲农田和边缘绿洲农田复杂,其土壤大孔隙度、分形维数、分支密度、连接点密度、连通性指数显著大于山前绿洲和边缘绿洲农田(P<0.05)。绿洲农田的稳定入渗率存在显著性差异(P<0.05),表现为:边缘绿洲(0.48 mm·min^(-1))>老绿洲(0.28 mm·min^(-1))>山前绿洲(0.16mm·min^(-1))。绿洲农田水分的入渗特征呈现异质性,入渗的染色面积比随土层深度增加而减小,老绿洲的优先流长度指数、最大入渗深度显著高于山前绿洲和边缘绿洲(P<0.05),其优先流现象明显。在干旱区绿洲农田,土壤大孔隙是影响优先流的关键因素,土壤的大孔隙度高,且连通性好,更容易产生优先流。 展开更多
关键词 干旱区 绿洲农田 大孔隙 入渗 土壤水分
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开垦对绿洲农田碳氮累积及其与作物产量关系的影响 被引量:13
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作者 黄彩变 曾凡江 +2 位作者 雷加强 刘镇 安桂香 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第18期5113-5120,共8页
以新疆策勒绿洲近百年来不同开垦年限农田为研究对象,采用空间序列换算时间序列的方法,研究绿洲农田开垦过程中土壤有机碳和全氮密度、碳氮比(C/N)及速效氮含量的垂直变化特征,并探讨了农田土壤碳氮变化与作物产量的关系。结果表明:荒... 以新疆策勒绿洲近百年来不同开垦年限农田为研究对象,采用空间序列换算时间序列的方法,研究绿洲农田开垦过程中土壤有机碳和全氮密度、碳氮比(C/N)及速效氮含量的垂直变化特征,并探讨了农田土壤碳氮变化与作物产量的关系。结果表明:荒漠土壤开垦后,显著增加了表层土壤(0—20 cm)有机碳和全氮密度,随开垦年限延长对深层土壤(40—200 cm)有机碳密度也有一定的影响,如在开垦30 a左右时下降了36.4%,但在100 a左右时则增加了52.0%。耕层土壤C/N随开垦年限延长而明显增加,深层土壤除100 a农田外其它均有不同程度下降;不同土层C/N与速效氮含量呈负相关关系,仅在开垦初期(0—10 a)达到显著水平。不同年限农田的玉米产量存在显著差异,且和有机碳及全氮密度(0—200 cm)均呈显著正相关;棉花除100和10 a农田产量差异较小外,在其它农田间均达显著水平,但和有机碳及全氮密度无明显相关性。由此可见,在现有投入条件下,提高土壤碳氮累积量对增加玉米产量仍有十分重要作用,但对棉花产量的影响不明显。 展开更多
关键词 绿洲农田 有机碳 全氮 速效氮 产量
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塔里木盆地绿洲农田土壤水盐运动动力学模式研究 被引量:7
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作者 姚德良 李新 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 1998年第1期10-17,共8页
本文采用改进型Picard迭代差分法求解土壤水分运动的混合型Richards方程,避免了采用Picard迭代法求解h型Richards方程所出现的质量平衡误差问题。同时,采用迎风二次型插值差分法求解土壤盐分运移的对流扩散方程,避免了采用一般差分... 本文采用改进型Picard迭代差分法求解土壤水分运动的混合型Richards方程,避免了采用Picard迭代法求解h型Richards方程所出现的质量平衡误差问题。同时,采用迎风二次型插值差分法求解土壤盐分运移的对流扩散方程,避免了采用一般差分格式时所出现的数值弥散问题。最后,将上述动力学模型对塔里木盆地绿洲农田,在灌溉入渗条件下的土壤水盐运动过程进行了数值模拟,模拟结果与测量值吻合较好. 展开更多
关键词 绿洲农田 水盐运动 动力学模式 塔里木盆地
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干旱区陆面过程野外观测研究 被引量:9
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作者 姚德良 李家春 +2 位作者 李新荣 张景光 刘立超 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2001年第3期254-259,共6页
主要论述了陆 -气相互作用研究在干旱区人类生存环境与发展区域经济中的重要意义。同时 ,介绍了观测场地以及野外观测情况。最后 ,对干旱区腾格里沙漠宁夏沙坡头无灌溉的植物固沙区、青海海北高寒草甸区和新疆塔里木盆地灌溉的绿洲农田... 主要论述了陆 -气相互作用研究在干旱区人类生存环境与发展区域经济中的重要意义。同时 ,介绍了观测场地以及野外观测情况。最后 ,对干旱区腾格里沙漠宁夏沙坡头无灌溉的植物固沙区、青海海北高寒草甸区和新疆塔里木盆地灌溉的绿洲农田的陆 -气水热交换过程观测结果进行了讨论。并且 ,研究了干旱区不同下垫面的陆 -气相互作用规律 ,可为研究局地生态环境。 展开更多
关键词 干旱区 植物固沙 高寒草甸 绿洲农田 野外观测 下垫面 陆-气相互作用 陆面过程
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干旱区长期施肥对土壤活性碳组分及团聚体的影响 被引量:10
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作者 荣井荣 钟文昭 +1 位作者 刘燕 王玉刚 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2559-2566,共8页
研究土壤活性有机碳组分和水稳定性团聚体的变化规律,对于评价长期不同施肥处理对绿洲农田土壤环境和区域碳循环具有重要意义。本文选取绿洲农田,设置长期撂荒(20 a)、无施肥、单施全量化肥和2种有机无机配施处理,测定不同处理土... 研究土壤活性有机碳组分和水稳定性团聚体的变化规律,对于评价长期不同施肥处理对绿洲农田土壤环境和区域碳循环具有重要意义。本文选取绿洲农田,设置长期撂荒(20 a)、无施肥、单施全量化肥和2种有机无机配施处理,测定不同处理土壤活性碳组分和水稳定性团聚体含量分布特征。结果表明,在表层(0~20 cm),开垦有利于颗粒碳、可溶性有机碳、可溶性无机碳和水稳定性大团聚体(〉0.25 mm)的累积;与不施肥相比,有机无机配施更有利于活性碳组分累积和水稳定性大团聚体形成和稳定。在相同处理中,表层颗粒碳和水稳定性大团聚体对整个剖面层次累积起主导作用,而表层可溶性有机碳和无机碳与之相反。活性碳组分与团聚体稳定性呈显著正相关。 展开更多
关键词 土壤活性有机碳 水稳定性团聚体 绿洲农田 长期施肥
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施肥处理对春季冻融期灰漠土农田温室气体排放的影响 被引量:10
9
作者 吕金岭 刘骅 +3 位作者 王西和 李太魁 寇长林 刘学军 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期159-173,共15页
绿洲灰漠土冻融交替明显,但缺乏该时期气体通量及动态变化方面的研究。选取NPK(氮磷钾肥)、NPKS(0.9NPK+0.1秸秆氮)、NPKM(1/3NPK+2/3羊粪氮)和NPKM+(1.5倍NPKM)处理作为研究对象,利用静态箱气相色谱法开展2013—2014年春季冻融期温室... 绿洲灰漠土冻融交替明显,但缺乏该时期气体通量及动态变化方面的研究。选取NPK(氮磷钾肥)、NPKS(0.9NPK+0.1秸秆氮)、NPKM(1/3NPK+2/3羊粪氮)和NPKM+(1.5倍NPKM)处理作为研究对象,利用静态箱气相色谱法开展2013—2014年春季冻融期温室气体排放观测试验。结果显示,春季冻融期间,有机肥添加处理CO_2排放量较高,其中NPKM+和NPKM处理CO_2平均排放量分别为C 113 mg m^(-2) h^(-1)和85 mg m^(-2) h^(-1),其次为NPKS(72 mg m^(-2) h^(-1))、NPK(75 mg m^(-2) h^(-1))和CK(35 mg m^(-2) h^(-1))。同样,NPKM+和NPKM处理有相对更高的N_2O排放,春冻平均排放通量分别为N 73μg m^(-2) h^(-1)和42μg m^(-2) h^(-1),显著高于NPKS(22μg m^(-2) h^(-1))和NPK(17μg m^(-2) h^(-1))处理(p<0.05)。CH_4排放量相对较低,各处理无明显差异(p>0.05)。分析发现,N_2O在冻融期呈现先增加后急剧减少的趋势,CO_2变幅不明显。与全年总排放量相比,冻融期(27 d)N_2O的排放量占全年的9%~18%,CH_4冻融期间排放比重占全年排放量的6%~14%。所以,冻融交替期是灰漠土农田温室气体排放的相对高发时期,估算温室气体排放时应充分考虑。 展开更多
关键词 灰漠土 绿洲农田 施肥 N2O、CO2和CH4 冻融交替
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石河子绿洲农田温湿度变化特征分析 被引量:3
10
作者 马兰花 吕新 +2 位作者 杨利勇 张伟 宋涛 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期355-358,共4页
通过选择距沙漠不同距离的棉田进行内外温湿度观测,并分析其增温幅度变化特征,在不同空间尺度进一步研究古尔班通古特沙漠对石河子绿洲增温效应的变化趋势,深入分析沙漠对绿洲的增温效应及其对作物的影响,为绿洲的特色栽培技术及发展绿... 通过选择距沙漠不同距离的棉田进行内外温湿度观测,并分析其增温幅度变化特征,在不同空间尺度进一步研究古尔班通古特沙漠对石河子绿洲增温效应的变化趋势,深入分析沙漠对绿洲的增温效应及其对作物的影响,为绿洲的特色栽培技术及发展绿洲特色农业,高产、优质、高效提供理论依据。 展开更多
关键词 绿洲农田 增温效应 沙漠 石河子 新疆
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绿洲农田土壤斥水性及其影响因素 被引量:2
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作者 闫加亮 赵文智 +1 位作者 刘继亮 冯岚 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2019年第5期174-181,共8页
土壤斥水性(Soil Water Repellency, SWR)指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的现象,对农业水管理、土壤水入渗、农化污染物运移及土壤侵蚀有重要影响,土壤斥水性在绿洲化过程中的变化特征及其影响因素尚不明确。在甘肃临泽绿洲分别选取... 土壤斥水性(Soil Water Repellency, SWR)指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的现象,对农业水管理、土壤水入渗、农化污染物运移及土壤侵蚀有重要影响,土壤斥水性在绿洲化过程中的变化特征及其影响因素尚不明确。在甘肃临泽绿洲分别选取未开垦的沙地(0年)及开垦10、30、50、100年绿洲农田表层土壤(0~5 cm),分别测定土壤有机碳含量、土壤质地(砂粒、粉粒、黏粒)和土壤pH,并用毛管上升法测定土壤斥水性。结果表明:土壤斥水性随着开垦年限的增加而不断增加。不同开垦年限土壤的'土-水'接触角58°~89°,差异显著(P<0.001)。土壤有机碳含量、土壤质地和土壤pH均与'土-水'接触角存在显著的回归关系(P<0.001)。逐步回归分析的结果表明,绿洲化过程中土壤有机碳含量和pH共解释了土壤斥水性72.1%的变异。因此,在绿洲农田进一步研究土壤斥水性对土壤水运动的影响应更多关注土壤有机碳和pH两大因素。 展开更多
关键词 土壤斥水性 绿洲农田 接触角 回归分析
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黑河中游绿洲农田土壤微量元素含量的空间分布特征 被引量:14
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作者 臧振峰 南忠仁 +2 位作者 王胜利 李程程 颜斌 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2013年第5期190-195,共6页
采用地统计学与GIS相结合的方法,对黑河中游绿洲农田土壤中Cu、Zn、Ni、Fe、Mn和Co含量的空间变异特征、分布规律进行了研究。结果表明:研究区土壤Zn、Fe、Mn的含量平均值低于全国平均值,而Cu、Ni、Co的平均值高于全国平均值,6种微量元... 采用地统计学与GIS相结合的方法,对黑河中游绿洲农田土壤中Cu、Zn、Ni、Fe、Mn和Co含量的空间变异特征、分布规律进行了研究。结果表明:研究区土壤Zn、Fe、Mn的含量平均值低于全国平均值,而Cu、Ni、Co的平均值高于全国平均值,6种微量元素均具有中等程度变异,且各微量元素样本均符合正态分布;土壤Cu、Ni含量的最佳半方差拟合模型为高斯模型,Zn、Fe和Mn为球状模型,Co为指数模型;土壤Cu、Zn、Ni、Fe、Co具有中等程度的空间相关性,土壤Mn具有强烈的空间相关性;6种微量元素含量的变程大小顺序为Cu、Zn、Mn>Fe>Co>Ni;土壤Cu、Zn、Fe、Mn含量的空间分布特征相似,即总体上为由东南向西北降低,Ni、Co含量呈现斑块状分布。研究区土壤中微量元素含量除Mn主要受自然因素影响外,其它各微量元素均受到自然因素和人为因素的双重影响。 展开更多
关键词 黑河中游 绿洲农田土壤 微量元素 空间变异 空间分布
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