河南省土壤濕度年變化規律

河南省土壤濕度年變化規律方文松,王友賀,師麗魁(河南省氣象科學(xué)研究所,河南鄭州450003 )摘要:利用河南省土壤墑情預報模型中建立的河南省臺站土壤墑情數據庫資料對不同類(lèi)型土壤濕度進(jìn)行分析，從而確定不同類(lèi)型土壤濕度差異、地下水對土壤濕度的影響及河南省土壤濕度的年變化規律。關(guān)鍵詞:土壤類(lèi)型;土壤濕度;變化規律中圖分類(lèi)號:S152.7*1文獻標識碼:A文章編號:1004 - 6372( 2005 )02 - 0026 -02況也不一樣。多年資料分析結果表明,平均土壤濕度( 0~引言50cm平均)以粘土最大壤土次之砂壤土再次之砂土最小。省土壤墑情預報是近年來(lái)河南省新開(kāi)展的一項業(yè)務(wù)。為從平均土壤濕度到凋萎濕度間的土壤含水量稱(chēng)為土壤提高土壤墑情預報準確率我們在河南省土壤墑情預報模型平均有效含水量,它是作物能夠利用的平均土壤水分其值決中建立了河南省臺站土壤墑情數據庫將每旬收集到的116定于土壤質(zhì)地、剖面特性等。用多年0~ 50 cm平均土壤濕個(gè)臺站的土壤墑情及時(shí)追加到土壤墑情數據庫中,至今已引度減去凋萎濕度以下的含水即為平均有效含水量,計算公式入1997年10月~2004年9月約250多旬的土壤濕度資料。通過(guò)對資料進(jìn)行分析從中找出了不同類(lèi)型土壤的濕度差異、W=( X-x,)xρx5地下水對土壤濕度變化的影響及土壤濕度的年變化規律。式中,w為平均有效含水量( mm) x為多年平均土壤重量濕度(% )X為凋萎濕度( % )。通過(guò)計算可得到不同土壤類(lèi)不同類(lèi)型土壤濕度差異及有效含水量型平均有效含水量(見(jiàn)附表)。從附表可以看出,有效含水量不同土壤類(lèi)型因土壤性質(zhì)、土壤質(zhì)地不同其土壤濕度狀以粘土最多壤土次之砂壤土再次之砂土最少這與多年平均土壤濕度相對應。另外,從附表中還可看出,雖 然粘土平均收稿日期2004-11-16土壤濕度比壤土大得多但因為其凋萎濕度也比壤土大得多為9. 86%即預報精度平均為95. 21%。.此提取趨勢產(chǎn)量的最佳方法有待于進(jìn)-步探討。對于2003 年的大減產(chǎn)(實(shí)際產(chǎn)量?jì)H為3210 kg/hm2 )方②本文作為河南省夏玉米產(chǎn)量預報方法的初步探討只程模擬效果較差主要原因是2003年氣候異常所建預報模進(jìn)行了多元線(xiàn)性回歸、逐段回歸及逐步回歸模式的比較并認型對極端異常氣候反映不敏感。若遇到這類(lèi)年型，可采用多為多元線(xiàn)性回歸優(yōu)于其他兩種方法。種方法綜合考慮。由于1986年及1997年的低產(chǎn)造成了相③在新的產(chǎn)量預報方案中吸收已有的農業(yè)氣象預報和臨年趨勢產(chǎn)量(5年滑動(dòng)平均的中點(diǎn))的偏低其擬合值也受農學(xué)預報方法成果,比僅利用單-方法的預報精度要高。到較大影響。④目前在產(chǎn)量預報應用中,尚缺少有關(guān)播期、有機和無(wú)機肥料的施用、栽培管理及作物收獲過(guò)程的情報若在預報方3問(wèn)題及討論案中利用這些情報將明顯提高預報精度。①河南省夏玉米產(chǎn)量波動(dòng)較大使用幾種統計方法提取參考文獻:趨勢產(chǎn)量結果表明5年滑動(dòng)平均相對較好,但是滑動(dòng)平均受極端值的影響較大遇到大豐、大歉年時(shí)對滑動(dòng)區間年份[1 ]程炳巖.河南氣候概輪[ M]北京氣象出板社1995.1-2.的趨勢產(chǎn)量有較大的影響,從而削弱了氣象條件的作用。因[2]屠其璞.氣象應用概率統計學(xué)M ].北京:氣象出板社,1984. 220.The Yield Forecast Method of Summer CornYANG Hai-ying' ,FU Xiang- jian' ,MA Zhen - sheng' , BAI Ling - xia'( 1. Henan Institute of Meteorology , Zhengzhou 450003 , China ;2. Henan Meteorological Training Center ,Zhengzhou 450003 , China ;3. Mengjin Bureau of Meteorology , Menin 471000 China )中國煤化工Abstract : Using Henan agrometeorological yield forecast sy1 between yield of sum-mer corn and the influence factors such as sunlight , precipitationTYHc N M H Gilt indicates that precip-itation , sunlight time and mean temperature are the key and direct factors that influence corn yield. And based onthe conclusion we develop a forecast model.Key Words :Trend yield ; Weather yield ; Glide Average Method ; Inosculate ; Forecast Method26.河南氣象2005 年第2期所以其有效含水量與壤土相差不大,僅為7. 58 mm。然降水、水汽凝聚、土壤蒸發(fā)和植株蒸騰后兩項合稱(chēng)為蒸散。附表不同類(lèi) 型土壤平均有效含水量顯然土壤濕度的季節變化主要決定于氣象因子的時(shí)間變化。土壤類(lèi)型砂土砂壤土粘土盡管年際間存在差異,但基本遵循共同的變化規律即以一年多年平均土壤濕度(% ) 10. 2413. 9325.55為周期作簡(jiǎn)單振動(dòng),每年有一個(gè)最高值和最低值3。把前面凋萎濕度(%)8.014.0 .幾種類(lèi)型的土壤濕度按對應時(shí)期進(jìn)行平均得到河南省0~平均有效含水量/mm_ 40. 5760. 2581.9789. 5550 cm土層平均土壤濕度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖(見(jiàn)圖2)。從2地下水對土壤濕度的影響圖2可以看出,由于每年冬春季降水較少所以土壤濕度逐漸土壤類(lèi)型相同,因地下水位深淺不同其土壤濕度也不相降低2月份以后,由于氣溫升高,作物生長(cháng)旺盛蒸散增加同。如圖1上邊一條是地下水位較淺的杞縣站土壤濕度曲土壤失墑較快土壤濕度迅速下降至4月下旬或5月上旬下線(xiàn)下邊-條是地下水位較深的盧氏站土壤濕度曲線(xiàn)。兩站降到最低值,以后隨著(zhù)降水增多土壤濕度逐漸增加至9、10土壤類(lèi)型同為壤土但上邊的土壤濕度變幅較小主要分布在月份達到最大值冬季氣溫較低作物處于越冬期蒸散較少,18% ~24%之間最小土壤濕度也達12%下邊的土壤濕度土壤濕度處于緩慢變化期,-直持續到來(lái)年2月份。變幅較大主要分布在12. 50% ~ 19. 66%之間最小土壤濕22.0p度僅有8.00%。這種差異主要是地下水的影響。地下水位較淺的地區在降水較少、上層土壤水分缺少時(shí)地下水能夠2180對上層土壤水分及時(shí)補充使該地區的土壤濕度不會(huì )變得很號小地下水位較深的地區地下水不能對上層土壤進(jìn)行補充,一旦降水很少、又不能灌溉土壤就會(huì )出現嚴重干旱。10.08/182838485 8687麗的8108/18/1226.0口期/(日/月)24.022.0圖2 土壤濕度年變化規律0~50 cm)20.0當18.04結語(yǔ)礫160革14.0-①不同類(lèi)型土壤的平均濕度和有效含水量不同粘土最12.0地下水征街.10.0T 82 83 8/4 8/5 8/6 87 88 89 8/108/1812多壤土次之砂壤土再次之砂土最少但壤土和粘土的有效日期/(日/月)含水量差別不大。圖1不同地 下水位土壤濕度比較②土壤類(lèi)型相同,因地下水位深淺不同,土壤濕度也不目前大部分臺站都沒(méi)有地下水觀(guān)測資料為了反映地下相同。在地下水位較淺的地區土壤濕度受地下水影響較大,水對土壤濕度的影響在河南省土壤墑情預報模型程序中引-般不容易出現干旱。入了訂正系數的概念,即對計算得出的作物系數乘以-一個(gè)≤ 1③受氣象因素的影響土壤濕度以一年為周期作簡(jiǎn)單的的系數[2。當不考慮地下水補給時(shí)該系數為1考慮地下水振動(dòng)每年有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。補給時(shí),該系數<1。這是一個(gè)經(jīng)驗系數通過(guò)臺站的土壤濕因受資料的限制本文只將土壤類(lèi)型粗略的分為4類(lèi)進(jìn)度曲線(xiàn)和程序的試運行得到。使用的方程是行了對比分析至于更詳細的結果尚需進(jìn)一步 研究。G =(A - Bxlog( H))x ( d/ 60)式中,C為地下水補給量( mm) AB為經(jīng)驗參數,H為地下水參考文獻:位mm) d為旬日數[2]。例如杞縣的地下水訂正系數取0.6，[1] 程維新胡朝炳張興權.農田蒸發(fā)與作物耗水量研究M ].北京:也就是說(shuō)該站的耗水量是在不考慮地下水補給的情況下,用氣象出版社,1994. 15-29.計算出的耗水量乘以0.6。[2]鄧天宏方文松李英敏.冬小麥土壤墑情預報及優(yōu)化灌溉技術(shù)的計算機模型J]河南氣象2001 (1 )29 -31.3土 壤濕度年變化規律[3"]華北平原作物水分脅迫與干旱研究"課題組.作物水分脅迫與土壤濕度的變化是多種因素綜合影響的結果主要有自干旱研究M]鄭州河南科學(xué)技術(shù)出版社,1991. 140- 144.Annual Variation Rule of Soil Humidity in Henan ProvinceFANG Wen- song , WANG You-he ,SHI Li一kui( Henan Institute of Meteorology , Zhengzhou 450003 , China )Abstract : By using the data based on Henan soil moisture中國煤化工the moisture of dfferentsoil types , find the humidity difference of different soil types ,the:MYHC N M H Gi humidity and also getannual variation rule of the soil humidity in Henan.Key Words : Soil type ; Soil humidity ; Variation rule河南氣象2005 年第2期