土壤墒情观测与降水关系探讨

土壤墒情观测与降水关系探讨

张俊

引言

中国是一个水旱灾祸频发的国家，旱灾是影响中国经济、社会发展的首要自然灾害之一。土壤含水量是影响农作物成长的要素，是反映干旱程度的主要指标，干旱经过土壤含水量锐减对农业生产造成损失。因土壤含水量是主要的旱情信息，其监测对抗旱作业含义重大。土壤水分是影响径流构成的主要因素，经过长时间的土壤含水量的监测堆集材料，对水文学基础研究也是非常有利的。

1、土壤墒情的含义

土壤的湿度即为土壤墒情中的“墒"，土壤湿度是依据土壤内部的含水量而决定的，当土壤含水量不行时，那么关于植株的成长也是具有破坏性的。土壤的水分含量指的即是同分离出来的单位土壤和去除水分含量的烘干土壤相比较时土壤中水分含量的百分比。土壤内部所含有的水分作为确保植物得以存活与成长最为首要的养分，当无法对其合理的水分条件进行满足时，那么确保植物的顺利成长与产值的提升便变成空谈。而植物所吸收的水源首要包含了降水与灌溉水源两个来源，其间灌溉水源需求依托劳动力资源进行，而且遭到气候条件、地理位置与经济状况等情况的影响或约束。与此相比，降水地方规律愈加自然化、常态化，所以通过降水完结提供植物水分的目的，具有了更为遍及的适用性。

2、土壤墒情观测同降水之间的关系

2.1监测墒情与土壤环境的关系

大田耗水主要来源于生产年自然降水。降水多，耗水量大，产量高，一个生产年土壤水分可以得到有效补充，否则耗水量小，产量低；上年收墒期降水充沛，土壤水库贮水充足，可以有效防御和缓解来年春旱对农业生产的影响，由此可见土壤墒情是影响农业生产的一个重要因素。土壤墒情变化主要取决于水资源和热量资源，气温回升快，大风天气多，蒸发强烈，极易造成土壤失墒。日照时数也是影响土壤墒情变化的一个因素，日照时数长土壤蒸发量越大，从而影响粮食作物的正常生长。日照时数长对发展农业生产也是有利的，但也有个别年份作物正需光照，但阴雨较多、光照时间少，而影响作物生长发育，造成减产。

2.2地理信息及土壤参数数据

地理信息数据为站点经度、纬度、海拔高度等信息，可由主动土壤水分观测站站点信息取得。土壤参数数据为各层田间持水量、土壤容重、凋萎湿度数据，这部分数据搭站时通过收集土壤样本测得，将其作为固定参数内置为体系参数文件。其间，田间持水量是表明土壤持水才能的主要土壤水文特性数值；土壤容重是反映土壤物理性质的一个主要参数；凋萎湿度是植物有用水分下限和核算田间有用水分贮存量的有必要参数。由于体系干旱等级是依据土壤相对湿度数值阈值规模进行区分的，而模型输入变量为土壤含水量数据，两者的变换联系可依据主动土壤水分观测站各层田间持水量与土壤容重数据核算。

2.3降水量同土壤墒情的影响关系

降水量同土壤墒情的影响是巨大的，由于土壤中的干湿程度即实际的含水量本就同降水发生直接联络，降水是植物获取到水分最为首要的来源，所以降水关于土壤的决定性效果也是不容置疑的。通常状况下来说，当植株汲取够所需水分后，不被吸收的降水则会使用土壤自身具有的浸透才能，将未能储存下的降水流入地下水或者其它河流湖泊当中。而在此饱满阶段中土壤的含水量也是极其丰富与饱满的，所以即使呈现状况不是特别严重的阳光照耀、蒸腾都能够保持植物的正常成长需求，其土壤的含水量也会以恰当削减的方法来满足供应植株的请求。观测土壤的含水量即土壤墒情有一些共通性规范，扼要归纳起来有以下三个方面：第一，田地间的持水量，这项目标指的是土壤在饱满状态的含水量减去重力水以后土壤依然富含的水重量。第二，土壤在饱满状况中的实际含水量。这项观测内容也是最可以标明土壤含水量的主要目标内容。第三，植物的萎蔫系数。这项目标是从依据植物发作萎蔫现象时的水分含量而设置的指数，将此系数作为临界点也可以对保证植株的存活率，保持植株含水量的稳定性有着主要的协助作用。例如，在我国的西北部分区域，常常处于降雨稀疏、极度缺水的状况中，墒情状况极端严峻，尤其是在除开2—4月的其它月份中，降水量要远远低于其它区域的平均降水量。而经过将该地土壤墒情观测同降水疑问相结合起来的办法，也可以透过将气候因子同各层土壤的湿度状况选用线性回归方法打开剖析，并建立起直接的气候剖析模型，这也为更为直观地反映出降水对土壤墒情的影响创造途径。从模型与剖析中，也方便了相关的专家与技术人员联络环境条件解决墒情疑问，从而到达较好的种植作用。

2.4气温和空气相对湿度与土壤呼吸的相关性

降水后的地温土壤湿度发生了很大改变，但是由于该实验的模仿降水仅在PVC管内操作，使得空间较狭小，加之为了确保不一样降水处理之间的连贯性，导致了空间操作和时间上的约束，使得这2个因子无法测得。但不一样降水强度后，在一样的气温蒸腾势下，蒸腾导致的空气相对湿度也会发生不一样的改变，因而，用不一样降水处理后PVC管内的空气相对湿度的不一样改变来揭示加水后的土壤湿度的改变（土壤湿度越大，空气相对湿度亦越大）。各降水处理在全部观测过程中的土壤呼吸速率与气温空气相对湿度的有关联系均到达极明显有关，且与气温为正有关联系，与空气相对湿度为负有关。

2.5降水后土壤呼吸速率变化

模拟降水之后，各降水处理后的土壤呼吸速率均与气温的昼夜变化趋势同步，在日间段（08：00—20：00）以释放为主，而在夜间段（21：00—07：00）均以吸收为主，可以看出温度是影响各降水处理后土壤呼吸速率变化的主要因子，土壤水分在此基础上起到促进作用。大雨处理的土壤呼吸速率最低，是因为土壤湿度仍处于较高的状态；小雨和中雨处理在降水后，夜间土壤呼吸速率低于对照点，日间则高于对照点。小雨处理的土壤呼吸速率在第1个日间段的17：00后（降水后22h）与对照点的变化曲线开始重合，二者空气相对湿度也趋于相同，表明小雨处理的土壤水分蒸发后，土壤湿度与对照点逐渐一致；中雨处理后的土壤呼吸变化曲线则在第2个日间段的08：00后（降水后37h），逐渐与对照点趋于重合，二者在空气湿度上的变化趋势也与之同步。而模拟大雨条件下的土壤呼吸速率在降水后60h时间段内均低于对照点的土壤呼吸速率。

2.6土壤对于降水的要求

当土壤中的水分含量不甚充足时，土壤的相对湿度是有所欠缺的，因而便简单形成土质干旱。土壤的干旱层度通常是使用含水量达到10%以下的干土层来对此进行表明的，那么要使得3cm厚度的干土层其表现出来的干旱程度是正常的，因而便需求5～10cm的降水厚度以进行确保。要实现5～10cm的干旱土层满意正常方针，那么15～20cm的降水量便是必要的，而要促使全部土壤层的干旱程度都正常化，那么30～50cm的降水方能为此供给保证。

结束语

土壤墒情的观测状况同降水之间的联络是不容忽视的，因此加强关于土壤墒情的观测不只可以达成最好的观察作用，一起也更加有利于掌控植物的成长状态，以及推进整个植物栽培的经济效益的完成。由此，加强土壤墒情的观测同降水的联络研讨，以及不断总结实践经验，也变成各项观测的最终请求。

参考文献：

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[2]庞泽源，董姝娜，张继权，等.基于CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性评价与区划[J].中国生态农业学报，2014，22（6）：705－712.