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土壤水分時(shí)間變化分析僅僅基于1年的土壤體積含水量,從時(shí)效性角度考慮,尚需要更長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)由于站點(diǎn)的局限,沒(méi)有從空間角度分析土壤水分的動(dòng)態(tài)變化。針對(duì)特定時(shí)段(如作物生長(zhǎng)季)或特定天氣過(guò)程的土壤水分時(shí)間變化等問(wèn)題,還有待進(jìn)一步分析探討。
土壤水分作為土壤系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和流動(dòng)的載體,對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成具有很大影響。在土壤濕度計(jì)劃中,土壤水已被作為專(zhuān)門(mén)的議題來(lái)進(jìn)行探討和研究,并且已經(jīng)成為變化研究的重要焦點(diǎn)之一。
然而,上述研究多是針對(duì)北方降水資源稀少的干旱半干旱地區(qū)開(kāi)展的,對(duì)于東部沿海等降水豐富地區(qū)的土壤水分動(dòng)態(tài)變化研究較少。河南位于長(zhǎng)三角地區(qū)的東部,其地理位置和氣候條件決定了該地區(qū)的自然降水資源較為豐富,但降水的季節(jié)分布不均勻,且天氣事件的頻繁發(fā)生嚴(yán)重影響了河南地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食穩(wěn)定。本文以河南地區(qū)3個(gè)土壤水分測(cè)定儀的資料為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),著重分析河南地區(qū)不同天氣類(lèi)型下土壤水分的月季變化規(guī)律,以期為河南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度的完善、為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施的制定,以及建立符合本地實(shí)際的土壤水分預(yù)測(cè)模型提供依據(jù)。
本研究基于采樣間隔短、數(shù)據(jù)精度高的EasyAG土壤水分自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所獲取的土壤體積含水量數(shù)據(jù),參考前人的研究方法,既考慮了不同季節(jié)土壤水分階段性變化的特點(diǎn),又兼顧了不同時(shí)段土壤水分在不同天氣類(lèi)型條件下的變化情況,歸納出長(zhǎng)三角東部沿海地區(qū)土壤水分月季變化規(guī)律。
?。?)河南土壤水分逐月變化中50cm土壤含水量,但逐月波動(dòng)很小,極值相差僅2.7個(gè)百分點(diǎn);10cm土壤含水量,但波動(dòng)劇烈,極值相差達(dá)9.4個(gè)百分點(diǎn);各層土壤水分逐月波動(dòng)趨勢(shì)基本一致,2-3月、4-5月、6-8月和9-11月為土壤含水量下降期,3-4月、5-6月和8-9月為土壤含水量上升期。
?。?)5個(gè)層次各天氣類(lèi)型下土壤含水量逐月波動(dòng)趨勢(shì)在1-4月和9-12月基本一致,在春末至夏末階段差異較大。20cm-50cm土壤含水量距平百分率在各天氣類(lèi)型下的年較差從大到小依次為雨天、陰天、多云、晴天,10cm層次陰天年較差高于雨天。
?。?)河南晴天和多云天氣春季土壤含水量,秋季;陰天時(shí)夏季含水量,秋季;雨天夏季含水量,冬季;雨天各季節(jié)各層次土壤含水量均高于其他天氣類(lèi)型下對(duì)應(yīng)季節(jié)或?qū)?yīng)層次的含水量;晴天時(shí)各季節(jié)土壤含水量差異最小,而陰天時(shí)差異明顯。
?。?)河南四季雨天土壤含水量均為,春季陰天和多云天氣土壤含水量,夏季晴天和多云天氣土壤含水量,秋天和冬天均為多云天氣土壤含水量;冬季和春季各天氣類(lèi)型土壤含水量分布相似,10cm層差異較大,20cm-50cm各天氣類(lèi)型間壤含水量比較接近;夏季各天氣類(lèi)型下各層次平均土壤含水量,秋季。
土壤水分的主要來(lái)源是自然降水,而自然降水又必須轉(zhuǎn)化為土壤水才能為作物所利用。土壤水的動(dòng)態(tài)變化及區(qū)域差異不但對(duì)于區(qū)域水文,而且通過(guò)植被、土壤等對(duì)氣候都有著較大的影響。關(guān)于土壤水分動(dòng)態(tài)變化,國(guó)內(nèi)北方地區(qū)已開(kāi)展很多研究,很多專(zhuān)家對(duì)北方干旱半干旱地區(qū)不同類(lèi)型農(nóng)田的土壤水分時(shí)空變化情況進(jìn)行分析,并歸納出各自不同的變化規(guī)律,還有一些學(xué)者針對(duì)不同的下墊面類(lèi)型展開(kāi)研究,分析了山地、人工林和丘陵等類(lèi)型土壤水分在不同時(shí)期和各垂直剖面的變化情況。