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土壤水分原稿

土壤水分综述

摘要

关键词：

土壤水分影响因素

1程积民、万惠娥[1]等人通过采用工程与生物措施相结合的方法，对黄土丘陵半干早区柠条灌木林的建设与土壤水分过耗及调控恢复的定位进行试验研究。

试验选择出最佳灌草立体配置模式：

水平阶整地为柠条-披碱草、柠条-草木樨、柠条-芨芨草类型；水平沟整地为柠条-芨芨草、柠条-草木樨类型；鱼鳞坑整地为柠条-草木樨、柠条-芨芨草、柠条-本氏针茅类型。

这种配置模式可以调节和补充土壤水分的不足，促进灌草的生长，控制水土流失，改善生态环境。

2杨建昌、刘立军等人通过大田试验和盆栽试验研究了土壤水分对旱育秧水稻产量形成的影响，旱育秧移栽后有明显的分蘖和生长优势，尤其在节水灌溉或低土壤水分条件下，旱育秧有效穗数多、干物质累积量高、抽穗后的光合势大，较水育秧显著增产。

但在土壤水分充足或常规灌溉条件下，旱育秧分蘖成穗率低、有效穗数少，较水育秧增产幅度小。

表明旱育秧配合本田期节水灌溉，其增产潜力较大。

3王进鑫、黄宝龙等人采用旱棚人工控水，对侧柏、刺槐不同水量全生长期均衡供水条件下，2-3年生幼树的生长需水规律、蒸腾耗水与土壤水分的关系进行了研究，结果表明，刺槐蒸腾耗水量随土壤供水能力的增大而增加，其中以生长前期和生长盛期耗水为主。

侧柏蒸腾耗水量以生长盛期最大，约占年蒸腾量的%，生长后期次之，生长前期较小，并求出了两树种蒸腾耗水的土壤水分应力订正函数及在非充分供水条件下实际蒸腾耗水的时间-水分函数。

4张爱良、黄桂英等人采用盆栽法，研究了四种不同土壤水分含量条件下小麦旗叶生理特性的变化规律。

结果表明，土壤水分含量与小麦经济产量间呈极显著正相关（r=），提高土壤水分含量能使灌浆中后期小麦旗叶叶绿素含量、可溶性糖含量和硝酸还原酶活性均得到提高。

在土壤水分胁迫条件下，旗叶SOD活性显著降低，质膜透性明显加大，致使植株衰老加速。

5王克勤、王立选用田间7年生和盆栽2年生金矮生苹果，在自然环境条件下进行不同水平土壤水分人为控制。

结果表明，林木蒸腾作用与光照强度和土壤水分状况之间存在着密切的联系。

林木在苗期时，当土壤水分不足时，应采取措施避免强光照射，以减轻过度蒸腾失水造成的生理伤害，提高成活率和促进苗木生长。

6潘占兵、李生宝等人通过对宁夏盐池干旱退化草场植被恢复与风蚀沙化防治技术示范区内不同种植密度的柠条林土壤水分进行了定位观测，从土壤水分日变化、季节性变化、水分垂直分布等方面进行了分析。

结果表明：

土壤含水量主要受大气降雨及植物生长节律的影响,变化较大。

7吴玉光，王美菊等人通过用植物纤维薄膜代替塑料薄膜覆盖农田，研究了植物纤维膜对保持土壤含水量的作用。

结果表明，利用植物纤维膜覆盖地面，可以起到保持土壤水分、减少水分蒸发的作用，它可以抑制土壤水分蒸发量的80%-90%，但从保持土壤水分方面来说，还不能达到覆盖塑料薄膜的水平；从调节土壤空气条件方面看，可以使多余的水分蒸发，提高土壤的通气程度，又比塑料膜具有一定的优越性。

8张学利、杨树军在研究了国内20世纪90年代以来土壤水分研究文献的基础上，介绍了我国干旱、半干旱地区林业用地土壤水分的研究概况，为进一步推动这方面的研究提供了依据。

9李俊庆、沈华等人应用多年测定资料，对旱地花生水分变化动态作了探讨。

本文划分了旱地花生全生育期及各生育期阶段干湿类型，测定了降水满足率及亏缺率；发现旱地土壤水分变化与降水规律基本一致，全年土壤水分变化按季节可分为4个阶段，即春季失墒阶段、夏季蓄墒阶段、秋季缓慢蒸发阶段和冬季冻凝累积阶段。

10巫东堂、焦晓燕等人通过采用微区隔离遮雨棚法，在充分供水的土壤水分预测模型研究的基础上，建立非充分供水条件下土壤水分预测模型，并且该模型具有一定的普遍性和准确性。

11陈洪松、郝明德等人以黄土高原沟壑区径流小区为研究对象，分析了雨季、旱季缓坡农田土壤水分动态变化以及坡位对农田土壤水分动态变化的影响。

结果表明：

雨季、旱季农田土壤水分动态变化趋势相同，但浅层（10～30cm）土壤水分变化幅度较大，尤其是降雨产流时；土壤水分的补偿和恢复主要取决于雨强适中、历时长且雨量大的降雨过程，与土壤前期水分剖面特征、作物覆盖度以及作物耗水特性密切相关，而坡度几乎没有影响；坡位对农田土壤水分动态变化也有一定的影响，观测期末雨季、旱季土壤蓄水增量为坡上<坡中<坡下,坡的中下部土壤储水量也较坡上部大。

12吴发启、张玉斌等人以果园梯田、农作梯田为研究对象，以坡耕地为对照，选择阳坡不同宽度梯田进行测定，通过分析发现，在黄土残塬沟壑区的泥河沟流域，坡耕地的土壤水分无谓损耗多、蒸散量与流失量大；梯田由于消除了降水再分配发生的条件，使其具有了明显的蓄水、保水作用；宽式水平梯田的蓄水、保水作用要好于窄式梯田；在窄式梯田上5～7月应布置一些有效的防止或减少地面水分蒸发的农业技术措施，以此来改善并促进土壤水分的利用。

在宽式梯田上可以种植玉米等耗水量较大的作物。

距田埂愈近，越靠近外部，越接近土壤表层，土壤湿度越小，土壤愈干旱，这一规律对于梯田的优化设计具有指导意义。

13赵晓光、吴发启等人通过对0°～25°坡耕地240cm以上土层1a内各层土壤水分状况每周的观测，结合同期降水资源，研究土壤水分在5-9月份的变化情况，从而得出土壤含水量随坡度增大呈减少趋势；距分水岭30m处土壤含水量最高（9%坡度）；土壤水分含量随雨量增大而增大；中等雨强降雨对土壤水分影响最大；高茬覆盖有利于增加土壤含水量，5-9月份，土壤月平均含水量呈正弦曲线变化的规律。

14王进鑫、罗伟祥等人通过定位监测与对比分析，对黄土高原半湿润落叶阔叶林区、半干旱森林草原区和半干旱典型草原区，持续干旱期末人工林根区土壤干旱状况、雨季后土壤水分恢复情况进行了测定分析；同时，通过引人土壤贮水亏缺度这一新的指标，对人工林地土壤水分亏缺度的空间分布进行了研究。

结果表明，黄土高原人工林地土壤水分亏缺严重。

人工林根区土壤贮水亏缺度，在水平方向上具有较为明显的空间分布规律。

其中，侧柏、油松土壤贮水亏缺度与距主干距离成正相关，树槐则相反；在垂直方向因林区类型不同而异。

半湿润落叶阔叶林区传统的一维土壤水分动态监测，难以准确反映半湿润落叶阔叶林区人工林地的水分状况。

15傅伯杰、王军等人选择黄土丘陵坡地上3种典型的土地利用结构和土地利用类型，从坡底到坡顶的组合为：

草地-坡耕地-林地、坡耕地-草地-林地、坡耕地-林地-草地，采用便携式时域反射测试仪测定土壤水分。

结果表明，黄土丘陵区土地利用结构对土壤水分有一定的影响。

平均0-70cm各层土壤含水量，坡耕地-林地-草地类型的土壤含水量最高，为%，草地-坡耕地-林地类型次之，为%，坡耕地-草地-林地类型最低，为%。

土壤水分与侵蚀的关系成正相关，在降雨条件基本相同的前提下，前期土壤含水量越高，土壤流失量越大。

土壤含水量的垂直变化与土地利用类型、植被覆盖度、根系深度和耕作措施等因素密切相关。

16陈新红、徐国伟等人以汕优63和武育梗3号为材料，研究结实期水分胁迫和氮索营养对水稻产量和米质的影响。

结果表明：

水分胁迫处理的叶片水势在白天明显低于对照（非胁迫处理），但早晨和傍晚的叶片水势在2种处理间无明显差异，说明胁迫处理植株的叶片水势在晚间得到恢复。

水分胁迫处理叶片的叶像素含量和光合速率明显降低，植株衰老加快，而抽穗期施用氮肥处理植株衰老延缓。

水分胁迫处理促进了茎鞘储存的非结构性破水化合物（可溶性糖和淀粉）的输出、产量以及大多数米质指标在土壤水分胁迫与非胁迫处理间无明显差异,抽穗期施用氮肥可显著提高产量。

17马福武、贾志军以晋西离石王家沟流域为试验基地，收集了1994年7-9月份的土攘水分逐日观测数据和与之相对应的降雨量、气温、空气湿度、蒸发量等气象因子观测资料。

通过分析，得到了较高精度的用于预报该地区梯田、坡耕地、荒坡地、弃耕地、人工草地、沟坡林地6种不同地类土壤水分的经验公式，为各种地类的土攘水分预报以及土地生产力评价、土壤侵蚀规律研究提供了较为理想的土攘水分计算方法。

18董治宝、李振山根据在六道沟流域采集的土样进行土壤水分对风蚀影响的风洞模拟实验结果，建立了土壤风蚀率（风蚀强度）与土壤含水率的定量关系；通过长期的各种土地类型的土壤水分监测及同步空气相对湿度观测，建立了土壤表层（0～3cm）水分含量与空气相对湿度的相关关系；进一步推导出土壤风蚀强度（风蚀率）随空气相对湿度的增加呈-8次幂函数减少的理论关系。

最后，按照风蚀强度与土壤含水率的关系及土壤水分监测结果分析和比较了各种土地类型的土壤水分抗风蚀性；根据土壤风蚀强度与空气相对湿度应具有的理论关系及空气相对湿度的详细观测资料分析了土壤水分抗风蚀性的时间变化特征。

19石莎、马风云等人利用沙坡头地区人工植被结构的调查结果及与其对应的土壤水分观测数据，分析了不同植被结构对地表水分的影响。

结果表明：

流沙区土壤水分的变化是由浅层至深层逐渐增加，植被区土壤水分由上至下递减明显，并且人工植被区沙层水分随着植被建立时间的延长而线性减少。

该地区草本植物对10cm-20cm层的土壤含水量影响较大，灌木主要影响20cm-40cm层的土壤含水量。

其中雾冰藜和油蒿对地表水分影响较大，对雾冰藜、油蒿、花棒和小画眉草来说,其密度与土壤含水量呈负相关。

20何园球、沈其荣等人通过温室盆栽和大田试验研究旱作水稻在施用中量磷肥条件下，土壤水分对红壤中几种磷的含量和动态的影响。

研究表明：

土壤水分水平和采样时间对红壤全磷、有效磷、有机磷和不同形态的无机磷含量都有极显著的影响，且相互间的交互作用明显。

栽种水稻后总体来说，土壤全磷、有机磷和O-P含量均有一定的提高，有效磷和Al-P、Fe-P、Ca-P含量则下降；土壤中不同形态无机磷含量为O-P>Fe-P>Al-P>Ca-P；大田和盆栽实验相比，在4种形态的无机磷、全磷和有机磷的排列顺序、演变趋势等方面基本一致，但有效磷则出现相反的结果，同时，大田试验土壤中各种磷的含量要比盆栽试验高得多，表明盆栽条件下，由于根系密度大，使土壤磷素消耗更快。

21马新明、熊淑萍等人采用盆栽方法，研究了土壤水分对专用小麦生育后期光合特性及产量的影响。

结果表明：

强筋小麦豫麦34旗叶叶绿素计读数（SPAD值）、PSⅡ活性（Fv/Fo）和PSⅡ最大光能转换效率（Fv/Fm）在土壤相对含水量60%（FC）的条件下最高，光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（qN）、有效电子传递速率（ETR）和传递的量子产率在80%FC下最高；高产小麦豫麦49旗叶SPAD值、qP、qN、ETR均以80%FC下最高，Fv/Fo、Fv/Fm受土壤水分影响不大；弱筋小麦豫麦50，除qN在80%FC下最低外，其余光合特性参数均以80%FC的条件下最高。

豫麦34产量和蛋白质含量均以60%FC最高，且产量达极显著差异；豫麦49和豫麦50籽粒蛋白质含量以40%FC最高，籽粒产量以80%FC最高，且豫麦49产质差异均达显著水平，而豫麦50的产量差异达极显著水平。

22盛海彦、李军乔通过盆栽试验研究了不同土壤水分条件（栗钙土田间最大持水量的10%、25%、40%、55%、70%、85%、100%）对蕨麻生物量和基株经济产量等的影响，结果表明：

不同土壤水分与蕨麻的总生物量、总根数呈YieldDensity曲线变化；与蕨麻的地下干重呈Logistic曲线变化；土壤相对含水量在70%左右总生物量、经济产量达到最高；在一定土壤湿度范围，蕨麻总生物量与膨大根重呈现显著正相关。

23邓天宏、朱自玺等人选择郑州市南郊农业气象试验基地，在人工控制水分的条件下，为研究不同水分状况对棉花蕾铃脱落和纤维品质的影响，试验共设4个不同的土壤水分处理。

研究发现,土壤水分不足或过大，均易造成蕾铃脱落增加和品质下降。

有利于增蕾保铃和提高纤维品质的土壤湿度，约相当于田间持水量的55%～75%。

不同生育阶段的棉花蕾铃脱落率和对水分的敏感系数不同。

蕾铃脱落对水分的敏感系数以开花盛期-吐絮期最大，蕾期相对较小。

脱落率以开花盛期-吐絮期最大，开花-开花盛期次之，吐絮期居第三位，现蕾-开花期最小。

这些阶段有利于增蕾保铃的土壤湿度分别为60%、66%、64%和63%。

有利于增加纤维长度、改善纤维细度和增加纤维强度的土壤相对湿度为65%～75%。

24杨建昌、朱庆森等人以土壤水势为指标，以江苏现用代表品种为对象，采用盆栽土培研究这些品种的需水特性及其在不同土壤水分状况下产量形成和生理变化特点。

研究表明，在经受长时期土壤干旱以后，叶片脯氨酸相对含量的高低与品种抗旱性的强弱有一定的联系。

25王志琴、杨建昌等人以6个中熟水、陆稻品种为材料，研究了在不同土壤水分状况下水稻光合速率与物质运转的特点，叶片光合速率随土水势的下降而减小，抗旱性品种减小的幅度小于抗旱性较差的品种。

长期低土壤水分处理后，群体光合能力的下降主要是由于叶面积的减小。

低土壤水分处理导致叶片中蔗糖和总可溶性糖含量的增加，淀粉含量的减少，淀粉/可溶性糖、淀粉/可溶性蔗糖与相对产量（处理/对照）呈极显著正相关。

低土壤水分处理下，抽穗期茎鞘中可用性糖（可溶性糖+淀粉）累计量减少，抽穗后运转率增加，抗旱性品种的相对累计量（处理/对照）高于抗旱性较差的品种，但运转率的大小与品种的抗旱性无明显联系。

26符云鹏、刘国顺等人1994～1995年采用盆栽方法，研究了土壤水分对香料烟发育及某些生理变化特性的影响。

结果表明，随土壤水分含量降低，香料烟受阻，烟株变矮，叶数减少，叶片变小；中部叶叶绿素减少，光合速率下降，上部叶则成相反趋势；叶片扩散阻力增加，蒸腾速率下降；过氧化氢酶活性减弱，膜质过氧化水平提高；调制后烟叶的总糖含量下降，含氮化合物增加。

土壤绝对含水量为5%～7%时，蛋白质和烟碱含量过高，对品质不利，土壤含水量8%～12%时，烟叶中化学成份比例较为适宜。

27刘贞琦、武贤进等人以两个烤烟品种为材料，于伸根期、旺长期与成熟期分别以不同土壤相对持水量处理盆栽烟株。

试验表明，土壤水分不足对烟株光合生理特性影响最严重的时期是旺长期，土壤水分过多影响最严重的时期是伸根期。

土壤水分不足或过多，气孔导度下降，气孔阻力与叶肉阻力增大，且气孔因素比非气孔因素的影响更为显著。

最适宜光合作用的土壤相对持水量，伸根期为70%、旺长期为80%、成熟期为70%～80%。

蒸腾/光合比值，伸根期最大，旺长期及成熟期都较小，对水分利用率最佳的土壤相对持水量，三个生育期分别为60%-70%、70%-80%及70%-80%。

获得优质适产烟叶的最适土壤相对持水量，伸根期为60%-70%，旺长期为80%，成熟期为70%。

28杨京平、陈杰1995年-1996年在浙江农业大学试验农场及网室进行了不同种植方式和不同土壤水分状况对春玉米生长发育及产量影响的试验，运用PenningdeVries研制的作物生长模型结合田间与水槽水分实验结果，建立了稻田玉米生长动态模拟模型。

该模型能较好的描述作物的生长发育动态过程和土壤水分的变化动态，但模型对玉米茎、叶的干重模拟在四种种植方式上都低于实测值。

而对叶面积的模拟则模拟值一直高于实测值，从单作与套作玉米来讲，模型对单作玉米的模拟结果及动态好于套作玉米，这一方面是模型未考虑套作玉米在幼苗期间与套作大麦对光温水的相互竞争关系，另一方面，修正的模型对因大麦的遮荫而对套作的玉米光合作用效率的影响考虑得过于简单，与实际不一致，需做进一步的研究。

29吴发启、宋娟丽等人针对造林成活率低的问题，以欠水年土壤水分特征与苗木的抗旱性为依据，探讨了渭北黄土高原流域人工配置。

得出流域土壤水分具有沟道高、阳坡上部低、秋季高、春季低的时空分布特点，且其含水量均高于凋萎湿度；当土壤含水量≧%时，供试的21种苗木均能成活60天以上；此外，还得出流域人工林配置方案。

30杜社妮、梁银丽等人在日光温室盆栽条件下，研究了土壤含水量对黄瓜产量和土壤微生物数量的影响，结果表明：

（1）初花期，土壤水分为田间持水量80%～90%的处理土壤细菌数量最多，土壤水分为田间持水量70%～80%的处理和90%～100%的处理土壤细菌数量少，且二者差异不大，黄瓜初瓜期和盛瓜期当从土壤水分低变高时细菌数量增加，相反细菌数量减少，黄瓜生育后期当土壤水分从高变低时细菌数量增加，水分稳定不变或从高变为中等水平或从低变为中等水平时细菌数量减少。

土壤真菌数量在土壤水分含量低时和土壤水分相对稳定的情况下增加，相反减少。

土壤放线菌在黄瓜初花期和初瓜期各处理数量差异不大，盛瓜期各处理土壤放线菌的数量增加，生育后期多数处理土壤放线菌的数量有所下降。

（2）初花期和初瓜期土壤水分为田间持水量的80%～90%、盛瓜期90%～100%、生育后期90%～100%的处理产量最高，为株，比整个生育期低水、中水和高水的处理分别增产%、%、%。

31王延宇、王鑫等人在盆栽试验条件下，对玉米采用回归旋转正交组合设计，建立了期生育期土壤水分与产量关系的数学模型。

试验结果表明：

各生育期土壤水分影响玉米产量大小的顺序是灌浆期>孕穗期>拔节期>开花期>苗期,及不同生育期之间土壤水分的交互作用对产量的影响；指出灌浆期、孕穗期是影响玉米产量的关键期，其田间持水量不能低于49%、52%。

通过计算机优选出高产玉米各生育期土壤水分条件的组合。

32苏珮、山仑通过对玉米杂交种“陕单9号”在不同环境水分条件下萌动、萌发及出苗3各阶段需水量的量化研究表明，种子在萌动过程中所忍耐的环境水分胁迫程度最高；随着种子吸水的继续，在萌发过程中期忍耐环境水分胁迫的能力降低；在出土成苗阶段抗旱性最差。

说明随着苗龄的增大，种苗对水分的需求增强，因此对干旱的敏感性叶增强。

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