甘南合作地区牧草生长季土壤水分气候变化特征

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0584

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (14): 116-122.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0584

所属专题：资源与环境；农业气象

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甘南合作地区牧草生长季土壤水分气候变化特征

宁和平¹(), 刘丽¹, 栾振斌², 罗王军³

¹陇南市气象局,甘肃武都746000
²陇南市宕昌县气象局,甘肃宕昌746500
³甘南藏族自治州气象局,甘肃合作747000

收稿日期:2020-10-23 修回日期:2021-03-04 出版日期:2021-05-15 发布日期:2021-05-19
作者简介:宁和平,男,1976年出生,甘肃舟曲人,高级工程师,主要从事短期天气预报及气候与生态方面研究。通信地址:746000 甘肃省陇南市气象局,E-mail: gs_hping@163.com。
基金资助:
中国气象局气候变化专项“甘肃省气候变化监测公报”(CCSF201516)

Climate Change Characteristics of Soil Moisture in Forage Growing Season in Hezuo of Gannan Plateau

Ning Heping¹(), Liu li¹, Luan Zhenbin², Luo Wangjun³

¹Longnan Meteorological Bureau of Gansu Province, Gansu Wudu 746000
²Tanchang County Meteorological Bureau of Gansu Province, Gansu Tanchang 746500
³Gannan Meteorological Bureau of Gansu Province, Gansu Hezuo 747000

Received:2020-10-23 Revised:2021-03-04 Online:2021-05-15 Published:2021-05-19

摘要/Abstract

摘要：

通过对甘肃甘南高原合作地区1994—2013年牧草生长季（4—9月）人工观测土壤重量含水率变化特征分析,用线性趋势、突变分析等方法分析其变化趋势,表明近20年来合作地区牧草生长季土壤湿度呈增加的趋势,其中以浅层10 cm增湿的趋势最为明显。随着深度的增加,土壤湿度呈递减的趋势。在季节变化上,整层土壤湿度在6月中旬、8月中旬呈低值区,7月中、下旬及9月份为高值区;年际变化上,近20年来,合作地区牧草生长季土壤湿度总体上呈现出上升趋势。突变分析表明,合作地区20 cm、40 cm土壤湿度均出现了升高突变;合作地区夏季土壤湿度与夏季平均气温及降水量均呈正相关,其中与降水量的相关性最为显著。牧草生长期各月的牧草生物量与前期土壤水分有较密切的关系,总体上,土壤水分对牧草产量有一定的正贡献作用。

关键词: 甘南合作地区, 亚高山草甸, 牧草, 土壤水分, 变化特征

Abstract:

Based on the soil moisture data which were observed in forage growing season (April to September) in Hezuo of Gannan, Gansu Province from 1994-2013, we analyzed the depth variation characteristics of soil moisture in the area. The results show that the soil moisture in Hezuo exhibits an increasing trend during forage growing season, especially in the surface layer of 10 cm. And the trend weakens as the depth increases. In terms of seasonal change, the soil moisture of the whole layers is low in mid-June and mid-August, and high in mid-July, late July and September. The mutation detection analysis indicates that the moisture of both 20cm and 40cm soil layer in Hezuo present a jump increase. Soil moisture during summer is positively correlated with summer air temperature and precipitation in Hezuo, and the correlation with precipitation is more significant, showing a good consistency in the variation trend. The biomass of forage in each month in the growing season is closely related to previous soil moisture, which means that the soil moisture has positive contribution to forage yield.

Key words: Gannan Hezuo, subalpine meadow, forage grass, soil moisture, variation characteristics

中图分类号:

S161.3+2

宁和平, 刘丽, 栾振斌, 罗王军. 甘南合作地区牧草生长季土壤水分气候变化特征[J]. 中国农学通报, 2021, 37(14): 116-122.

Ning Heping, Liu li, Luan Zhenbin, Luo Wangjun. Climate Change Characteristics of Soil Moisture in Forage Growing Season in Hezuo of Gannan Plateau[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(14): 116-122.

图/表 7

深度/cm	4月	5月	6月	7月	8月	9月	平均	夏季
10	0.9	2.4	1.2	2.3	2.2	4.5**	2.3	1.9
20	1.5	1.1	-0.6	-0.1	1.6	2.5*	1.0	0.3
30	1.9	1.5	1.2	1.3	0.7	2.0	1.4	1.1
40	2.1*	1.5	1.6	1.3	0.5	1.7	1.5	1.1
50	2.1*	1.4	1.6^*	1.5	0.2	1.3	1.4	1.1

表1. 牧草生长季土壤水分的气候倾向率 %/10 a

图1. 合作地区夏季10 cm土壤水分变化

图2. 合作地区0~50 cm深度土壤湿度垂直变化

图3. 合作地区土壤湿度距平百分率年际变化

图4. 合作地区20 cm土壤湿度Mann-Kendall统计量曲线

深度/cm	夏季降水量	夏季平均气温
10	0.51	0.32
20	0.76	0.11
30	0.57	0.27
40	0.51	0.38
50	0.48	0.39

表2. 合作地区夏季不同深度土壤湿度与夏季降水量、平均气温的相关系数

图5. 甘南合作地区夏季20 cm土壤湿与夏季降水量年际变化

参考文献 34

[1]	李小军. 地表径流对荒漠丛生境土壤水分空间特征的影响[J]. 中国沙漠, 2013,29(6):1576-1582.
[2]	陈海存, 李晓东, 李凤霞, 等. 黄河源玛多县退化草地土壤温湿度变化特征[J]. 干旱区研究, 2013,309(1):35-40.
[3]	傅新, 宋春桥, 钟新科. 藏北高原土壤湿度时空变化分析[J]. 水科学进展, 2012,23(4):464-474.
[4]	王月玲, 张源润, 蔡进军, 等. 宁南黄土丘陵不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究[J]. 中国农学通报, 2005,21(7):367-369.
[5]	张北赢, 徐学选, 白晓华. 黄土丘陵不同土地利用方式下的土壤水分分析[J]. 干旱地区农业研究, 2006,24(2):96-99.
[6]	魏永林, 马晓虹, 宋理明. 青海湖地区天然草地土壤水分动态变化及对牧草生物量的影响[J]. 草业科学, 2009,26(5):76-80.
[7]	张超, 王会肖. 土壤水分研究进展及简要评述[J]. 干旱地区农业研究, 2003,21(4):117-125.
[8]	黄肖勇, 李生宝. 半干旱黄土丘陵区土壤水分动态变化研究综述[J]. 农业科学研究, 2009,30(3):69-72.
[9]	邵晓梅, 严昌荣, 徐振剑. 土壤水分监测与模拟研究进展[J]. 地理科学进展, 2004,23(3):58-66.
[10]	杨兴国, 柯晓新, 张旭东, 等. 甘肃甘肃河东雨养农业区土壤水分变化规律的研究[J]. 应用气象学报, 2000,11(2):205-212.
[11]	陈少勇, 董安祥. 中国黄土高原土壤湿度的气候响应[J]. 中国沙漠, 2008,28(1):66-72.
[12]	孙秉强, 张强, 董安祥, 等. 甘肃黄土高原土壤水分气候特征[J]. 地球科学进展, 2005,20(9):1041-1046.
[13]	邵晓梅, 严昌荣. 陇中黄土高原丘陵沟壑区土壤水分动态变化分析[J]. 水土保持研究, 2006,13(4):243-245.
[14]	王锡稳, 王毅荣, 张存杰. 黄土高原典型半干旱区水热变化及其土壤水分响应[J]. 中国沙漠, 2007,27(1):123-129.
[15]	魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 北京: 气象出版社, 1997: 5.
[16]	韩春光, 张玲, 任岗, 等. 新疆国家一级农试站多年土壤湿度特征分析[J]. 中国农学通报, 2016,32(36):120-124.
[17]	格桑, 次仁央宗, 次旺顿珠. 西藏地区土壤湿度时空变化特征[J]. 中国农学通报, 2016,32(23):93-99.
[18]	王磊, 文军, 韦志刚, 等. 中国西北区西部土壤湿度及其气候响应[J]. 高原气象, 2008,27(6):1257-1266.
[19]	郭连云, 赵恒和, 蓟尚玛. 气象要素对高寒针茅草原产量的影响评价[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2010,38(8):189-196.
[20]	马育军, 李小雁. 青海湖流域典型生态系统土壤水分对降水脉动的响应[J]. 北京师范大学学报:自然科学版, 2016,52(3):356-361.
[21]	魏萍. 2002—2017年黄河谷地旱地土壤水分变化趋势[J]. 中国农学通报, 2019,35(23):72-77.
[22]	杨小利. 陇东黄土高原土壤水分演变及对气候变化的响应[J]. 中国沙漠, 2009,29(2):305-311.
[23]	孔学夫, 晋小军. 旱地农田土壤水分动态变化规律及其应用[J]. 甘肃农业科技, 2001(1):18-20.
[24]	李雪屏, 蔺海明, 晋小军. 陇中半干旱地区农田土壤水分动态变化的研究[J]. 干旱地区农业研究, 1988,19(2):46-53.
[25]	陈少勇, 国玉珍, 郑延祥, 等. 甘肃旱作农业区降水对土壤水分的影响[J]. 中国沙漠, 2012,32(1):155-162.
[26]	张国胜, 徐维新, 董立新, 等. 青海省旱地土壤水分动态变化规律研究[J]. 干旱区研究, 1999,16(2):36-40.
[27]	何其华, 何永华, 包维楷, 等. 干旱半干旱区山地土壤水分动态变化[J]. 山地学报, 2003,21(2):149-156.
[28]	杨恒山, 曹敏建, 李华. 种草养畜与内蒙古自治区农业的可持续发展[J]. 干旱地区农业研究, 2004,22(1):179-182.
[29]	李英年, 周华坤, 沈振西, 等. 种草养畜与内蒙古自治区农业的可持续发展[J]. 干旱地区农业研究, 2004,22(1):179-182.
[30]	马兴祥, 方德彪, 王润元, 等. 祁连山地区气候条件对牧草生长脆弱性影响研究[J]. 草业科学, 2005,22(2):2-6.
[31]	魏永林, 许存平, 张盛魁, 等. 气候变化对青海海北地区天然草地生物量及生态环境的响应[J]. 草业科学, 2008,25(3):12-17.
[32]	黄爱纤, 张新跃, 唐川江, 等. 川西北牧区水热条件与牧草产量的相关性[J]. 草业科学, 2015(5):754-759.
[33]	郭连云, 赵恒和, 蓟尚玛. 气象要素对高寒针茅草原产量的影响评价[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2010,38(8):189-196.
[34]	吴让, 韩炳宏, 韩通, 等. 青海省兴海县天然草地牧草生长发育与气候条件的关系[J]. 草业科学, 2017,34(10):1991-1998.

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Climate Change Characteristics of Soil Moisture in Forage Growing Season in Hezuo of Gannan Plateau

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[1]	梁俊芬, 张磊, 张辉玲, 周灿芳, 万忠. 改革开放以来广东农民收入变化特征及未来选择[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 149-157.
[2]	沈菊, 辛萍萍, 杨起楠, 乌云珠拉. 柴达木盆地东部浅层土壤水分增量对降水的响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35): 54-61.
[3]	娄仲山. 高寒草原针茅牧草花期物候变化特征及其影响因子分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 129-134.
[4]	重阳, 赵建凯, 马修才. 牧草观测自动化技术研究与系统设计[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 126-133.
[5]	陈亚军, 安学武, 杨玉辉. 新型自动土壤水分传感器与传统FDR法传感器性能对比分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(11): 123-128.
[6]	王静, 方锋, 王莺. 中国南方主要经济作物播种面积变化时序特征及驱动因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(1): 114-124.
[7]	姜蓝齐, 王萍, 姜丽霞, 宫丽娟, 李秀芬, 张恒翀, 王晓迪. 温度植被干旱指数(TVDI)在农业干旱监测中的应用[J]. 中国农学通报, 2021, 37(29): 132-139.
[8]	王志军, 王碧胜, 孙筱璐, 徐梦杰, 杨晓慧, 侯靳锦, 房全孝. 胶东半湿润区滴灌制度对冬小麦农田土壤水分、作物生长及水分利用的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(27): 6-15.
[9]	魏玉涛, 刘明欢, 刘可, 普薇如. 多尺度土壤水监测研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(26): 140-145.
[10]	王祺, 马全林, 陈芳, 魏林源, 张卫星. 沙生经济植物沙米出苗土壤水分阈值研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(26): 98-104.
[11]	乔艳辉, 王月海. NyPa牧草对滨海盐碱地土壤改良效应研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 67-72.
[12]	杜军, 高佳佳, 厉爱丽, 次旺顿珠, 次旺. 2010—2019年西藏中南部春油菜生育期变化特征[J]. 中国农学通报, 2021, 37(20): 77-84.
[13]	韩有香, 刘彩红, 李国山. 青海牧草对气候变化的响应[J]. 中国农学通报, 2021, 37(13): 77-83.
[14]	韩锦涛, 郭俊兵, 李素清. 山西云顶山亚高山草甸优势种种间关系分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(27): 66-71.
[15]	危庆, 赛吉日呼, 王静, 程玉臣, 路战远, 张向前, 厉雅华, 孙峰, 张德健. 不同牧草种植模式对退化农田土壤养分的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(24): 63-71.