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农业基础科学
半干旱区周年全膜覆盖对玉米田土壤冻融特性和水热分布的影响
依托3年大田定位试验(2015—2017),设置周年全膜覆盖(PM)和裸地(CK)2个处理,分析半干旱冷凉区土壤温湿度梯度和水热运动的关系。结果表明:PM和CK冻融过程均为单向冻结、双向融通。与CK相比,PM冻结期滞后,冻结速率减慢,冻结深度浅20 cm,但融化速率加快,融化期缩短6~7 d。冻结期PM和CK土壤温度梯度均为正值,热量向上层土壤传导,但PM传导强度大于CK;融化期PM温度梯度为正值,热量向上层传导,而CK则相反。土壤水分运移表现为:PM在整个冻结期向上运动,CK则表现为"向下-向上-向下"的运动方式;融化期PM水分向上层运移,而CK融化初期向上层运移,融化中后期则向下层运移。在冻结期PM和CK的土壤温度梯度与湿度梯度均呈正相关,但PM相关性大于CK,融化期PM土壤温度梯度与湿度梯度间呈正相关,土壤热量、水分同时向上层运动,CK呈负相关,土壤热量、水分同时向下层运动。在土壤温、湿度梯度驱动下,融通-播前PM 0~10、10~20和20~30 cm土壤温度分别较CK平均提高1.13~1.34、0.96~1.24和0.89~1.32℃,土壤含水量分别平均提高3.4%~5.6%、1.4%~2.2%和6.7%~7.8%。可见,PM可为半干旱冷凉区越冬作物返青和春播作物播种、出苗和保苗提供水热保障。
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应用生态学报
2020年04期

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