黄土塬区休闲地与农田土壤温度变化特征研究

【摘要】：土壤温度的变化对作物的生长发育、作物产量乃至品质都有重要的影响。研究土壤温度的时空变化特征对于农田土壤环境的调控、农业生产的发展及相关科学研究具有指导意义和参考价值。本研究通过对长武农业生态试验站深剖面土壤水热运动观测场内长期休闲地和农田的土壤温度进行连续监测，研究了黄土塬区休闲地和农田土壤温度的垂直分布及变化特征，主要研究结果如下： 1.休闲地浅层土壤温度的日变化呈正弦曲线趋势变化，随深度增加，日变化的振幅减小，位相滞后。不同季节土壤温度有日变化的土层深度不同，1月0~20cm土壤温度具有日变化，其中0~10cm土壤温度日变化明显；4月0~70cm土壤温度具有日变化，7月和10月均为0~40cm土层具有日变化，而4月、7月和10月土壤温度具有明显日变化的土层范围均为0~20cm。各季节土壤温度的日振幅：4月7月10月1月。 2.休闲地土壤温度在0~650cm具有季节变化特征，其中0~110cm的季节变化明显，而1000cm土层的土壤温度则接近恒温状态。土壤温度年较差随土层深度的增加呈指数函数减小。0~40cm月平均土壤温度在1月最低，地表（0cm）月平均土壤温度在6月最高，5~40cm月平均土壤温度的最高值出现在7月。40cm以下土层土壤温度月平均最高和最低值出现时间滞后，土层越深滞后时间越长。冬季土壤冻层可达40cm，冻结时间随深度不同而不同。 3.农田与休闲地土壤温度的日变化趋势相近，均表现为：0~20cm（冬季0~10cm）土壤温度的日变化明显、呈正弦曲线趋势变化。不同季节土壤温度的日振幅不同，春季夏季秋季冬季。典型阴天土壤温度的日变化较晴天复杂且日振幅较小，表层土壤日最低和最高温度出现的时间具有不确定性。 4.春玉米田0~70cm各土层月平均温度的最高值出现时间较休闲地有所滞后，0~110cm各土层月平均温度的最高值较休闲地低0.6~1.5℃。7~8月春玉米田土壤日平均温度显著低于休闲地，降雨能显著降低春玉米田与休闲地土壤温度的差异。在冬小麦整个生育期内，麦田和休闲地土壤温度经历了先降后升的变化过程，3月各土层间的温差最小。4~6月麦田土壤温度较休闲地上升慢，二者差异显著。