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微塑料丰度与施氮量对土壤水氮运移特性的影响研究
1
作者 蒋耿民 张航 +2 位作者 徐俊 郝家厚 鲁菁 《南阳师范学院学报》 2026年第1期34-41,共8页
为探究微塑料丰度与施氮量对土壤水氮运移特性的影响,开展了室内一维土柱模拟实验,研究了2种聚乙烯微塑料丰度(低丰度0.3%,A;高丰度0.6%,B)、2种施氮量(300、600 mg/L)、2种不施氮处理及对照组共计7种处理对土壤入渗湿润锋、累积入渗量... 为探究微塑料丰度与施氮量对土壤水氮运移特性的影响,开展了室内一维土柱模拟实验,研究了2种聚乙烯微塑料丰度(低丰度0.3%,A;高丰度0.6%,B)、2种施氮量(300、600 mg/L)、2种不施氮处理及对照组共计7种处理对土壤入渗湿润锋、累积入渗量及硝态氮含量的影响,同时监测土壤剖面含水率,并拟合了湿润锋推进模型和2种主要入渗模型。结果表明:在不施氮的条件下,高微塑料丰度促进了土壤水分入渗,而低微塑料丰度减缓了土壤水分入渗;高施氮量条件下整体促进了土壤水分入渗,低微塑料丰度的入渗能力优于高微塑料丰度,而高微塑料丰度表现出更强的氮素保留能力;低施氮量条件下整体抑制入渗,低微塑料丰度对入渗的抑制作用大于高丰度,但其氮素保留能力优于高丰度;各处理湿润锋运移距离与时间的关系遵循幂函数变化,Kostiakov和Philip模型都能较好地模拟不同微塑料丰度与施氮量下的累积入渗量。 展开更多
关键词 微塑料 土壤水分入渗 硝态氮
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科尔沁沙地典型乔灌植被的深层渗漏与土壤水分补给特征
2
作者 于涛 何亮 +7 位作者 杨文斌 程一本 冯伟 齐容镰 刘国华 宁岩岩 于远远 李卫 《林业科学》 北大核心 2026年第1期83-94,共12页
【目的】探究科尔沁沙地典型固沙植被小叶锦鸡儿灌丛和新疆杨乔木林在不同水文年对深层渗漏水量和土壤水分的影响,为“三北”工程建设及科尔沁、浑善达克沙地歼灭战的林草生态用水管理提供理论指导。【方法】在2022年(湿润年)和2023年(... 【目的】探究科尔沁沙地典型固沙植被小叶锦鸡儿灌丛和新疆杨乔木林在不同水文年对深层渗漏水量和土壤水分的影响,为“三北”工程建设及科尔沁、浑善达克沙地歼灭战的林草生态用水管理提供理论指导。【方法】在2022年(湿润年)和2023年(干旱年)生长季(4—10月),对科尔沁沙地分布的典型乔灌固沙植被和流动沙地,使用自主研发的深层渗漏水量记录仪(YWB-01)实时定量监测深层渗漏水量,比较不同水文年乔灌固沙植被深层渗漏水量在日、月尺度上的差异;监测固沙植被0~200 cm土层的土壤水分变化,明晰湿润年和干旱年固沙植被在浅层(0~40 cm)、中层(40~120 cm)和深层(120~200 cm)土壤相对可提取水分的变化。基于水量平衡,探究固沙植被水分补充能力的差异。【结果】1)在各水文年,各土层的相对可提取水分在流动沙地均显著高于植被覆盖样地(P<0.05),浅层土壤在灌丛与乔木林样地之间无显著差异,中层和深层土壤为灌丛样地显著高于乔木林样地(P<0.05)。2)不同水文年的深层渗漏水量变化特征在不同样地间表现相似,渗漏量均表现为流动沙地>灌丛>乔木林,湿润年的深层渗漏水量高于干旱年。在日尺度,不同水文年的流动沙地深层渗漏水量在至少73.86%的天数高于灌丛样地,在月尺度的比例更高。流动沙地和灌丛样地的深层渗漏水量在整个研究时段均高于乔木林样地。3)乔灌固沙植被在湿润年份的蒸散量高于干旱年份。灌丛样地能够补给土壤水分,而乔木林样地导致土壤水分亏缺。【结论】在不同水文年,相比流动沙地,固沙植被样地在日、月尺度上均减少深层渗漏水量,其中乔木林固定沙地减少得更显著。在整个土层内,固沙植被的相对可提取水分显著低于流动沙地,乔木林样地消耗更多的中层和深层土壤水分,导致土壤水分明显亏缺。 展开更多
关键词 科尔沁沙地 固沙植被 深层渗漏水量 土壤水分 沙区生态修复
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基于遥感土壤湿度数据的分布式水文模型参数联合率定方法
3
作者 李致家 邓帆 +1 位作者 张汉辰 李安琪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
为探究在半干旱小流域引入遥感土壤湿度数据辅助分布式水文模型参数率定的可行性,提出了融合硬数据(流量)与软数据(遥感土壤湿度)的参数联合率定方法。该方法将CLDAS卫星遥感土壤湿度数据应用于Grid-Multi-GA模型中,采用多目标优化框架... 为探究在半干旱小流域引入遥感土壤湿度数据辅助分布式水文模型参数率定的可行性,提出了融合硬数据(流量)与软数据(遥感土壤湿度)的参数联合率定方法。该方法将CLDAS卫星遥感土壤湿度数据应用于Grid-Multi-GA模型中,采用多目标优化框架,以流量模拟的纳什效率系数和土壤湿度时空分布的Spearman相关系数作为双评价指标,通过系统调整权重实现两类指标的动态权衡,最终确定最优权重及其对应的产流和汇流参数组合,同时通过设置参数未率定、仅用流量率定、流量与土壤湿度联合率定3种情景,验证联合率定方法的可行性。宁夏原州流域的实例验证结果表明:流量与土壤湿度联合率定的Grid-Multi-GA模型在小流域中的洪水模拟中,纳什效率系数大于0.7,Spearman相关系数为0.84,明显优于未率定和仅用流量率定的Grid-Multi-GA模型。 展开更多
关键词 半干旱地区 Grid-Multi-GA模型 参数率定 径流模拟 遥感土壤湿度 原州流域
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宇宙线快中子法在典型绿洲农田土壤水分监测的适用性
4
作者 吴苏 吴东丽 +3 位作者 王中金 阙艳红 赵杰 刘志浩 《中国农业气象》 2026年第1期48-62,共15页
宇宙线快中子法是可实现百米尺度土壤水分探测的新技术,填补了传统点探测与遥感探测的尺度空缺。本研究基于2020年5−11月中国气象局乌兰乌苏农业气象试验站的宇宙线快中子法仪器原位测量数据、单点烘干称重法测定数据、频域反射(Frequen... 宇宙线快中子法是可实现百米尺度土壤水分探测的新技术,填补了传统点探测与遥感探测的尺度空缺。本研究基于2020年5−11月中国气象局乌兰乌苏农业气象试验站的宇宙线快中子法仪器原位测量数据、单点烘干称重法测定数据、频域反射(Frequency domain reflectometry,FDR)测量数据以及分布式烘干称重法测定数据,研究在典型绿洲农田区域土壤水分测量中宇宙线快中子法的适用性,重点探讨基于N_(0)参数法获得的宇宙线快中子法区域土壤含水量与单点烘干称重法、FDR法、分布式烘干称重法土壤含水量的关系,对比分析3种方法对降水事件的敏感性并进行验证,为典型绿洲农田生态系统区域尺度土壤水分观测提供依据。结果表明:宇宙线快中子法土壤含水量与单点烘干称重法测定土壤含水量相关性较好,尤其是可反映试验区土壤表层(0−30cm)水分变化特征,相关系数最高达到0.66;受FDR传感器安装深度影响,宇宙线快中子法对降水事件的敏感性优于FDR法。宇宙线快中子法土壤含水量与FDR法土壤含水量的多层平均值呈显著线性关系,0−30cm土壤含水量决定系数R^(2)为0.57,均方根误差为0.018cm^(3)·cm^(-3);与分布式烘干称重法0−5cm、0−10cm、0−20cm、0−35cm土壤含水量决定系数R^(2)分别为0.61、0.61、0.52和0.30,均方根误差分别为0.015cm^(3)·cm^(-3)、0.010cm^(3)·cm^(-3)、0.011cm^(3)·cm^(-3)和0.017cm^(3)·cm^(-3)。绿洲农田生态系统中,相较于单点烘干称重法、FDR法和分布式烘干称重法,宇宙线快中子法能更准确地反映区域尺度土壤含水量的时空变化规律,且对小降水事件或慢降水事件的反应更灵敏;宇宙线快中子法能够对土壤表层平均水分实现更准确测量。 展开更多
关键词 宇宙线快中子法 土壤水分 烘干称重法 频域反射法
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基于高标准农田小气候要素的冬小麦土壤相对湿度模拟模型
5
作者 谢家旭 成林 +1 位作者 刘志雄 董宛麟 《中国农业气象》 2026年第1期73-82,共10页
利用2021−2023年冬小麦生长期(10月−翌年5月)高标准农田小气候监测数据,在分析土壤水分对农田小气候要素响应滞后性的基础上,引入Optuna框架的超参数优化方法建立随机森林(Random forest,RF)、BP神经网络(BP neural network,BPNN)和支... 利用2021−2023年冬小麦生长期(10月−翌年5月)高标准农田小气候监测数据,在分析土壤水分对农田小气候要素响应滞后性的基础上,引入Optuna框架的超参数优化方法建立随机森林(Random forest,RF)、BP神经网络(BP neural network,BPNN)和支持向量机回归(Support vector regression,SVR)3种机器学习模型,预估3d、5d和10d共3个预见期5个土层深度(10cm、20cm、30cm、40cm和50cm)的土壤相对湿度,以期为高标准农田土壤水分预估提供参考。结果表明:(1)冬小麦生长期内,河南省高标准农田5个土层深度土壤相对湿度呈波动下降趋势,播种−出苗期5个土层的土壤相对湿度的时段平均值最大(90.4%),抽穗−成熟期最小(73.9%)。(2)河南省高标准农田土壤相对湿度对不同小气候要素响应时间与强弱不一致。其中,对10cm、20cm和50cm处地温响应最慢但最强,响应时间集中在5~10d,相关系数为0.32~0.57;对空气相对湿度的响应最快但最弱,响应时间集中在1~3d,相关系数小于0.20。随着土层深度增加,土壤相对湿度与降水量、日平均气温和日最高气温相关关系呈递减趋势,与日最大风速、3个土层深处地温(10cm、20cm和50cm)相关关系则逐渐增加。(3)不同预见期下5个土深处土壤相对湿度的模拟模型中,RF模型精度最高,决定系数(R^(2))为0.87~0.98,均方根误差(RMSE)为0.02~0.05,平均绝对误差(MAE)为0.01~0.03;SVR模型次之(R^(2)为0.77~0.97,RMSE为0.03~0.07,MAE为0.02~0.04);BPNN模型精度较低(R^(2)为0.60~0.97,RMSE为0.04~0.07,MAE为0.01~0.06)。综合评价RF模型更适合高标准农田土壤墒情短期预测,可为河南高标准农田精准水分管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 高标准农田 小气候要素 机器学习 土壤相对湿度
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宁南黄土高原退耕还林(草)区包气带土壤水分运移特征及对降水的响应
6
作者 马玉学 杨凡 +4 位作者 公亮 杨丽虎 吉卫波 孙变变 张晓东 《灌溉排水学报》 2026年第1期35-44,共10页
【目的】研究退耕还林(草)条件下包气带土壤水变化特征及其对降水的响应。【方法】以宁南黄土丘陵地区退耕还林(草)条件下自然撂荒后的典型草地和未撂荒的农田为研究对象,基于2023年4—10月降水量与土壤含水率观测数据,分析包气带土壤... 【目的】研究退耕还林(草)条件下包气带土壤水变化特征及其对降水的响应。【方法】以宁南黄土丘陵地区退耕还林(草)条件下自然撂荒后的典型草地和未撂荒的农田为研究对象,基于2023年4—10月降水量与土壤含水率观测数据,分析包气带土壤水分运移特征及其对降水的响应。【结果】小雨事件对土壤补给的主要作用层在0~10 cm。而中雨事件对土壤补给的主要作用层在0~30 cm,中雨条件下农田与草地土壤水文特征均仅在10、30cm产生了波动。农田和草地对降水事件的响应时间和响应程度均存在明显差异,农田土壤平均含水率最大值出现在0~30 cm土层,而草地出现在0~10 cm,降水对包气带土壤水的补给作用随着土层深度的增加而减弱。根据水量平衡分析可知,草地的蒸散发量(ET)远低于农田,但其深层渗漏量高于农田,退耕还林(草)有助于土壤深层包气带土壤水的入渗补给。【结论】本研究解释了宁南山区生态系统水分运动规律,为半干旱区生态脆弱地带生态环境建设规划提供了参考依据。 展开更多
关键词 退耕还林(草) 土壤水运移 土壤水势 土壤水量平衡
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介电法仪器在北方冻土层土壤水观测中的应用
7
作者 李生迪 《水利技术监督》 2026年第1期278-282,共5页
针对介电法土壤水分监测设备在北方低温冻土环境下的性能衰减问题,通过对比探针式与导管式传感器的冬季野外试验数据,结合仪器结构特征分析,结果表明:导管式传感器在抗冻稳定性方面显著优于探针式传感器。研究成果可为北方寒区墒情监测... 针对介电法土壤水分监测设备在北方低温冻土环境下的性能衰减问题,通过对比探针式与导管式传感器的冬季野外试验数据,结合仪器结构特征分析,结果表明:导管式传感器在抗冻稳定性方面显著优于探针式传感器。研究成果可为北方寒区墒情监测工程中设备选型提供科学依据。 展开更多
关键词 介电法 土壤水分监测 冻土环境 抗低温性能 传感器选型 北方地区
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改进的非线性模型在土壤水入渗参数预测中的应用
8
作者 白云飞 《水利技术监督》 2026年第2期164-167,208,共5页
针对传统土壤水入渗模型在垂向水分运移分析中的局限性,构建多尺度耦合的非线性水力传导模型。通过融合土壤水势梯度张量分析与入渗试验观测数据,验证改进模型在非均质土壤介质中适用性。结果表明,改进后的耦合模型可分析10~100cm深度... 针对传统土壤水入渗模型在垂向水分运移分析中的局限性,构建多尺度耦合的非线性水力传导模型。通过融合土壤水势梯度张量分析与入渗试验观测数据,验证改进模型在非均质土壤介质中适用性。结果表明,改进后的耦合模型可分析10~100cm深度范围内水分重分布特征,较传统Green-Ampt模型预测误差降低38.7%~42.3%。研究成果为异质土壤水分运移反演提供新技术方法。 展开更多
关键词 非饱和渗流 多尺度耦合建模 水力传导张量 参数反演 土壤水分特征曲线
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微咸水灌溉下土壤水盐运移过程模拟研究
9
作者 聂琪 《黑龙江水利科技》 2026年第1期39-42,共4页
随着淡水资源短缺问题日益严峻,微咸水灌溉逐渐成为缓解农业用水压力的重要途径。然而,不合理的微咸水灌溉会导致土壤盐渍化,威胁农业可持续发展。文章基于数值模拟方法,构建土壤水盐运移模型,通过设定不同的微咸水矿化度、灌溉定额等参... 随着淡水资源短缺问题日益严峻,微咸水灌溉逐渐成为缓解农业用水压力的重要途径。然而,不合理的微咸水灌溉会导致土壤盐渍化,威胁农业可持续发展。文章基于数值模拟方法,构建土壤水盐运移模型,通过设定不同的微咸水矿化度、灌溉定额等参数,对土壤水盐运移过程进行动态模拟。研究分析了土壤含水量、盐分分布随时间和空间的变化规律,探讨了微咸水灌溉对土壤水盐平衡的影响机制,旨在为微咸水的科学合理利用及盐碱地改良提供理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 微咸水灌溉 土壤水盐运移 数值模拟 水盐平衡 盐碱地改良
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基于无人机MiniSAR和多光谱遥感数据的冬小麦土壤墒情反演 被引量：2
10
作者 张成才 祝星星 +2 位作者 姜明梁 王蕊 侯佳彤 《节水灌溉》 北大核心 2025年第3期105-112,共8页
为了去除农作物对雷达散射信号的影响,探究不同极化方式土壤后向散射系数与土壤墒情的响应关系,实现对冬小麦农田土壤墒情的精准监测,基于无人机MiniSAR多极化数据和多光谱数据,提出联合改进水云模型与BP神经网络反演土壤墒情的方法。... 为了去除农作物对雷达散射信号的影响,探究不同极化方式土壤后向散射系数与土壤墒情的响应关系,实现对冬小麦农田土壤墒情的精准监测,基于无人机MiniSAR多极化数据和多光谱数据,提出联合改进水云模型与BP神经网络反演土壤墒情的方法。首先利用植被覆盖度对水云模型进行改进,提取不同极化方式下的土壤后向散射系数,通过设置不同极化方式、极化差、极化比数据与归一化植被指数(NDVI)的多种组合模式,输入BP神经网络,构建冬小麦土壤墒情反演模型,并以河南省鹤壁市浚县中部的冬小麦种植区为试验区分析模型的预测效果。结果表明:相比于冬小麦土壤墒情线性回归模型,基于BP神经网络的土壤墒情反演模型精度更高,其中由改进水云模型计算得到的VV极化下的土壤后向散射系数、HH极化下的土壤后向散射系数以及两者的极化差、极化比组合输入BP神经网络得到的反演结果精度最高,R^(2)达到0.767,MAE为0.0136cm^(3)/cm^(3),RMSE为0.0176cm^(3)/cm^(3)。表明联合改进水云模型与BP神经网络的冬小麦土壤墒情反演模型具有较高的反演精度,为准确监测冬小麦土壤墒情提供了一种新思路。 展开更多
关键词 土壤墒情 水云模型 BP神经网络 后向散射系数 MiniSAR数据
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保水剂改良黄土与植物根系的水势响应机制研究
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作者 龚雯茜 李萍 +1 位作者 魏骊达 杨恺 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期277-284,共8页
面对西部干旱半干旱地区水资源短缺与生态保护的双重压力,工业保水剂广泛应用于提高土壤的保水能力,改善植物生长环境。文章聚焦不同植物对保水剂的适应性差异,研究植物在添加保水剂的黄土中的生长适宜性。采用滤纸法测定了纯保水剂、... 面对西部干旱半干旱地区水资源短缺与生态保护的双重压力,工业保水剂广泛应用于提高土壤的保水能力,改善植物生长环境。文章聚焦不同植物对保水剂的适应性差异,研究植物在添加保水剂的黄土中的生长适宜性。采用滤纸法测定了纯保水剂、纯黄土和保水剂改良黄土的持水曲线;用压力板仪测试了牛筋草根系的持水曲线。研究表明:(1)经保水剂改良的黄土仅适宜枯萎值低、枯萎时吸力较高的沙棘和柠条等耐旱植物;(2)对于枯萎值高、枯萎时吸力较低的牛筋草和狗牙根草等喜水植物,加入保水剂的黄土可能会吸收植物根系中的水分,不利于植物生长。因此,在黄土中添加保水剂可有效改善耐旱植物的生长环境,但对喜水植物的生长则可能产生不利影响。研究结果可为黄土地区生态修复提供科学依据。 展开更多
关键词 黄土 保水剂 牛筋草 持水曲线 基质吸力
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基于遥感蒸散量数据的辽宁省彰武县水量平衡特征 被引量：1
12
作者 周全来 刘志民 +5 位作者 于航 马群 梁炜 姜艳 张家琪 马瑛培 《应用生态学报》 北大核心 2025年第5期1461-1468,共8页
明确辽宁省彰武县水量平衡特征对生态环境保护和水资源可持续管理具有关键意义。本研究基于2017、2020和2023年土地利用遥感卫片、MOD16A2遥感蒸散量产品和气象数据,利用土地利用动态度模型、遥感数据反演等方法,研究该县不同土地利用... 明确辽宁省彰武县水量平衡特征对生态环境保护和水资源可持续管理具有关键意义。本研究基于2017、2020和2023年土地利用遥感卫片、MOD16A2遥感蒸散量产品和气象数据,利用土地利用动态度模型、遥感数据反演等方法,研究该县不同土地利用类型的时空动态、水分蒸散动态及降水动态特征,量化区域水分平衡年际和季节动态。结果表明:彰武县具有农业为主、农牧交错特征,研究期间,彰武县耕地和草地面积占86.5%,是主要蒸散发源,而建设用地仅占9.0%,综合土地利用动态度降低,生态要素格局趋于稳定可持续态势。年均蒸散量388.2 mm,是主要水分损失途径,蒸散量显著增加的阈值温度是15.9℃,蒸散量呈现生长季高于非生长季、高降水量年份高于低降水量年份的特征。年水量收支平均盈余86.7 mm,土壤水分盈亏表现为稳定期(11月至次年2月)、消耗期(3—6月)和补充期(7—10月)循环交替。应在土壤水分消耗期和补充期制定耕地土壤水分的水量平衡管理策略,以满足彰武县的水量平衡,保障该地区水资源可持续性。 展开更多
关键词 土地利用 蒸散 降水 季节动态 水分盈亏
原文传递
不同秸秆还田方式对土壤水分特性的影响 被引量：1
13
作者 刘世杰 冯秋苹 +4 位作者 王呈玉 孙嘉璐 姚俊红 王永恒 刘淑霞 《吉林农业大学学报》 北大核心 2025年第2期323-331,共9页
近年来,干旱已成为影响东北西部地区玉米生产最主要的障碍因子,该地区每个季节都会有干旱发生,有时甚至会连续发生。通过长期定位试验与室内分析相结合的方法,对不同秸秆还田方式下土壤水分特征曲线、土壤持水性、土壤供水能力以及土壤... 近年来,干旱已成为影响东北西部地区玉米生产最主要的障碍因子,该地区每个季节都会有干旱发生,有时甚至会连续发生。通过长期定位试验与室内分析相结合的方法,对不同秸秆还田方式下土壤水分特征曲线、土壤持水性、土壤供水能力以及土壤水分有效性的变化进行了研究,为选择合理的秸秆还田方式提供理论依据和指导。结果表明:不同秸秆还田方式下,0~20 cm与20~40 cm土层土壤饱和含水量、田间持水量、最大分子持水量、重力水、凋萎系数各处理与ck相比均有提高,其中SP处理提高的幅度较大;不同处理土壤比水容量大小顺序为SP>SA>SM>SC>SLH>ST,且0~20 cm土层高于20~40 cm土层;秸秆还田提高了土壤含水量与导水率,各处理大小顺序为SP>SA>SM>SC>SLH>ST,且0~20 cm土层高于20~40 cm土层。在生产实践中,提高土壤对水分的含蓄能力,是减轻干旱对作物生长发育影响的有效手段。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 土壤水分特征曲线 土壤蓄水能力 土壤水分常数
原文传递
基于时空融合模型和TVDI的土壤水分监测方法研究 被引量：1
14
作者 赵军 刘坚 +2 位作者 胡飞鹏 托瑞 孙紫云 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期112-118,共7页
目的针对以往利用温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)监测土壤水分时多采用MODIS或Landsat TIRS/TIRS-2等单一遥感数据,导致在时空分辨率方面存在数据缺陷问题,方法提出一种基于多源遥感数据时空融合模型(spa... 目的针对以往利用温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)监测土壤水分时多采用MODIS或Landsat TIRS/TIRS-2等单一遥感数据,导致在时空分辨率方面存在数据缺陷问题,方法提出一种基于多源遥感数据时空融合模型(spatiotemporal image-fusion model,STI-FM)和TVDI的土壤水分监测方法,探究该方法的土壤水分监测效果和STI-FM融合多源遥感地表温度在试验区的适用性。结果结果表明:(1)STI-FM融合MODIS或Landsat TIRS/TIRS-2的地表温度数据质量较好;运用STI-FM推测的地表温度数据与遥感监测的地表温度数据具有较强的相关性,得到R2为0.89,均方根误差(root mean squared error,RMSE)为2.85 K,即STI-FM适用于本文试验区。(2)与传统TVDI相比,利用STI-FM改进地表温度数据并结合优选植被指数的TVDI对试验区土壤水分监测精度提高效果更显著,与原始NDVI-LST特征空间计算的TVDI相比,6,7月份TVDI与土壤水分的相关系数分别提高了0.07和0.14。(3)与再分析土壤水分资料ERA5-Land的土壤水分数据相比,改进后的TVDI土壤水分监测结果精度更高,6,7月份TVDI与土壤水分的相关系数分别提高了0.1和0.44。结论综上所述,基于STIFM的TVDI可以提高土壤水分监测效果,在提高监测精度的同时,监测土壤水分数据较其他土壤水分监测方法具有更高的空间分辨率,为TVDI土壤水分监测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 土壤水分 TVDI 时空融合模型 时空融合 适用性
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基于无人机多光谱遥感的农田土壤含水量反演
15
作者 叶昊天 姬兴杰 《中国农业气象》 2026年第1期63-72,共10页
基于无人机多光谱遥感实现冬小麦苗期土壤含水量精细化空间分布反演,可为农业规划灌溉提供参考,提高灌溉效率。本研究以郑州、新乡冬小麦苗期表层(5cm)土壤含水量为反演对象,基于无人机多光谱数据,筛选最优光谱特征,对随机森林(RF)和梯... 基于无人机多光谱遥感实现冬小麦苗期土壤含水量精细化空间分布反演,可为农业规划灌溉提供参考,提高灌溉效率。本研究以郑州、新乡冬小麦苗期表层(5cm)土壤含水量为反演对象,基于无人机多光谱数据,筛选最优光谱特征,对随机森林(RF)和梯度提升(GB)模型模拟结果对比验证,基于最优模型对试验区土壤含水量进行格点化反演。结果表明:GB、RF模型对郑州和新乡小麦苗期土壤表层含水量反演效果较好,R^(2)和nRMSE分别在0.926~0.983和5.6%~14.4%。基于两个站点汇总数据GB、RF模型建模精度均较好,模型的R^(2)和nRMSE分别为0.902、0.787和6.9%、10.2%,GB模型模拟结果好于RF模型。小麦苗期土壤含水量反演空间精度达2cm,较好地揭示了农田土壤含水量的空间异质性。针对不同下垫面、不同天气状况,两个模型均表现良好,模型泛化性高。研究结果可为无人机多光谱遥感精细反演农田土壤含水量提供理论和技术支撑,有助于精准农业、智慧农业的发展。 展开更多
关键词 土壤含水量 无人机 多光谱 机器学习
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宁南黄土区不同退耕年限苜蓿地深层土壤水分亏缺评价
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作者 王月玲 王思成 +3 位作者 许浩 董立国 万海霞 韩新生 《北方园艺》 北大核心 2025年第18期113-121,共9页
以宁南黄土区彭阳玉洼村不同退耕年限苜蓿地(4年、20年、30年、50年,农地为对照)为试材,采用人工土钻采集0~1000 cm土壤样品,研究了不同年限苜蓿地对深层土壤水分亏缺及干燥化的影响,以期为宁南黄土区人工草地建设及生态环境恢复提供参... 以宁南黄土区彭阳玉洼村不同退耕年限苜蓿地(4年、20年、30年、50年,农地为对照)为试材,采用人工土钻采集0~1000 cm土壤样品,研究了不同年限苜蓿地对深层土壤水分亏缺及干燥化的影响,以期为宁南黄土区人工草地建设及生态环境恢复提供参考依据。结果表明:1)不同退耕年限苜蓿地和对照农地深层土壤水分变化差异显著(P<0.05),深层土壤水分平均含量和土壤储水量均呈现出农地>4年>20年>50年>30年,耗水量表现为30年>50年>20年>4年,在垂直剖面土壤水分随土层深度增加总体呈现先增加后降低的变化趋势;2)深层农地基本没有水分亏缺和干层发生,苜蓿地均呈现不同程度的土壤水分亏缺现象,4年、20年、30年、50年苜蓿地平均CSWDI分别为0.28、0.75、0.90、0.83,平均SDI分别为101.64%、38.26%、13.72%、22.49%、185.25%(农地),可以看出30年苜蓿地土壤水分亏缺最严重,其次为50年、20年、4年;3)不同退耕年限苜蓿地土壤干层出现的区域和发生的程度均不相同,分别呈现轻度干燥化(4年)、严重干燥化(20年)、强烈干燥化(30年和50年),DSLT分别为4年为380 cm,20年、30年和50年均为800 cm,干层土壤含水量分别为12.23%、8.52%、7.20%、7.72%。总体反映出不同退耕年限苜蓿深层通体干化,水分很难恢复,应采取相应措施恢复土壤水分,以促进区域水土资源可持续利用和生态健康发展。 展开更多
关键词 宁南黄土区 苜蓿地 退耕年限 土壤水分 土壤干层
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覆盖物料对句容葡萄园土壤生物和温湿度的影响
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作者 刘亚柏 刘泽贤 +4 位作者 黄洁雪 许传毅 刘吉祥 郑捷翔 王艮梅 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第1期68-74,共7页
为改良句容葡萄园土壤,本研究采用2因素随机区组试验,以醋糟、土壤调理剂、复合微生物菌剂和生物炭作为第1因素,园艺地布和无纺布作为第2因素,分析有机物和无机物覆盖对土壤生物和温湿度的影响。结果表明,不覆盖园艺地布或者无纺布的A... 为改良句容葡萄园土壤,本研究采用2因素随机区组试验,以醋糟、土壤调理剂、复合微生物菌剂和生物炭作为第1因素,园艺地布和无纺布作为第2因素,分析有机物和无机物覆盖对土壤生物和温湿度的影响。结果表明,不覆盖园艺地布或者无纺布的A处理和D处理土壤中蚯蚓数量和重量显著高于对照和其他处理(P<0.05)。与CK相比,铺施物料处理对镰刀菌属真菌和链格孢属真菌整体上表现出较强的抑制作用,而铺施醋糟+复合微生物菌剂处理能显著提高有益真菌的相对丰度。覆盖园艺地布和无纺布处理可以提高土壤相对湿度,减少土壤水分蒸发。覆盖物料处理能够降低土壤最高温度,减小昼夜温差。本研究为葡萄园土壤改良提供了理论依据。 展开更多
关键词 物料覆盖 蚯蚓 土壤微生物 土壤温度 土壤湿度
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五套土壤质地对IMLDAS表层土壤水分模拟的适用性
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作者 宋海清 皇彦 孙小龙 《干旱区研究》 北大核心 2025年第10期1813-1827,共15页
土壤质地显著影响陆面水文模拟精度。利用5套土壤质地数据和内蒙古陆面同化系统,模拟了5组土壤水分数据。使用2016—2020年内蒙古63个国家气象站观测逐日0~10 cm土壤水分资料,评估了模拟土壤水分的适用性。结果表明:(1)联合国粮农组织(F... 土壤质地显著影响陆面水文模拟精度。利用5套土壤质地数据和内蒙古陆面同化系统,模拟了5组土壤水分数据。使用2016—2020年内蒙古63个国家气象站观测逐日0~10 cm土壤水分资料,评估了模拟土壤水分的适用性。结果表明:(1)联合国粮农组织(FAO)和中国科学院(CAS)土壤质地与北京师范大学(BNU)、全球土壤数据集(GSDE)、第二次土壤调查(SNSS)土壤质地在空间上存在较大差异,SNSS、BNU和GSDE土壤质地较好地表征了内蒙古四大沙地和三大沙漠较高的砂土含量和较低的黏土含量。(2)5组模拟实验和中国气象局陆面同化系统(CLDAS)土壤水分均能较好地再现内蒙古土壤水分自东北向西南逐步递减的空间分布,但均出现高估现象,其中,SNSS土壤水分与观测值的契合度最好。(3)5组模拟实验和CLDAS土壤水分在内蒙古及其三个气候分区具有极显著的时间相关系数,FAO和CLDAS土壤水分的误差较大,SNSS土壤水分的误差和克林-古普塔系数均最优。综上,SNSS土壤质地适用性最好,SNSS模拟土壤水分的精度更优,各套模拟土壤水分在干旱区的适用性差于其在其他区域的适用性。 展开更多
关键词 土壤质地 土壤水分 适用性 内蒙古
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盐碱地膜下滴水春灌下土壤盐分淋洗机制
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作者 陈静 蒲胜海 +6 位作者 王则玉 刘小利 徐娟娟 苟燕如 许咏梅 李宁 马兴旺 《新疆农业科学》 北大核心 2025年第7期1720-1730,共11页
【目的】大定额畦灌冬春灌洗盐压碱模式难以支撑西北绿洲水资源短缺的可持续发展,探索以高效用水为目标的滴水春灌方式,将有助于减少盐碱地淋洗定额。【方法】设置田间小区试验,比较滴水春灌下不同淋洗定额(W_(1):750 m^(3)/hm^(2),W_(2... 【目的】大定额畦灌冬春灌洗盐压碱模式难以支撑西北绿洲水资源短缺的可持续发展,探索以高效用水为目标的滴水春灌方式,将有助于减少盐碱地淋洗定额。【方法】设置田间小区试验,比较滴水春灌下不同淋洗定额(W_(1):750 m^(3)/hm^(2),W_(2):1125 m^(3)/hm^(2),W_(3):1500 m^(3)/hm^(2),W_(4):1875 m^(3)/hm^(2),W_(5):2250 m^(3)/hm^(2))下0~100 cm土层土壤盐分及盐基离子的分布情况,并以畦灌2250 m^(3)/hm^(2)为对照。【结果】土壤剖面盐分含量表现为窄行<宽行<膜间,且随着淋洗定额的增加,相同土层深度含盐量呈降低趋势。在滴水春灌方式下膜内脱盐率较高,膜间脱盐率较低;与畦灌相比,脱盐率表现为膜内>畦灌>膜间;整体表现为滴灌脱盐率高于畦灌,在2250 m^(3)/hm^(2)灌溉定额下,滴灌比畦灌的脱盐率高61.77%。经过滴水春灌淋洗后,SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Cl^(-)和Na^(+)的含量有所降低。【结论】在拥有稳定水源供应且滴灌系统完备的地下水灌溉或地表灌溉区域内,采用滴水春灌方式替代传统的畦灌方式,不仅可以将春灌定额降低20%,更能显著提升脱盐率至67.9%,为作物生长营造较适宜的盐分环境。 展开更多
关键词 盐碱地 滴水春灌 灌溉定额 盐分淋洗
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基于土壤背景剔除的玉米早期根域土壤含水率反演方法研究
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作者 张彦 贺佳 +6 位作者 张晓飞 郭燕 杨秀忠 张红利 刘婷 位盼盼 王来刚 《灌溉排水学报》 2025年第10期1-7,共7页
【目的】探究土壤含水率反演精度的影响因素,筛选最优数据组合与建模方法,优化无人机遥感监测玉米早期土壤含水率的反演方法。【方法】在玉米覆盖度差异显著时期,采集无人机影像与地面数据,运用阈值法剔除土壤背景,计算植被覆盖度。通... 【目的】探究土壤含水率反演精度的影响因素,筛选最优数据组合与建模方法,优化无人机遥感监测玉米早期土壤含水率的反演方法。【方法】在玉米覆盖度差异显著时期,采集无人机影像与地面数据,运用阈值法剔除土壤背景,计算植被覆盖度。通过提取多种光谱和纹理特征,引入植被覆盖度构建多种数据组合模式。采用随机森林回归、岭回归及偏最小二乘回归分别构建表层土壤含水率反演模型,分析不同数据组合模式对表层土壤含水率估算的精度。【结果】剔除背景对模型精度的提升效果因方法与数据集而异,RGB传感器剔除土壤背景后反演精度提升,而TIR传感器剔除土壤背景后的反演精度下降。可见光和热红外结合可显著提升模型精度,为模型提供更丰富的信息并提高鲁棒性。加入覆盖度后,未剔除与剔除背景下的表层土壤含水率预测精度均有提高,未剔除土壤背景RGB+TIR+FVC模式相较于RGB+TIR模式的决定系数(R^(2))提升了0.01;剔除背景后R^(2)提升了0.11。【结论】不同数据结合及覆盖度对模型精度影响不同,筛选较优组合与方法可为玉米早期土壤含水率监测提供参考。 展开更多
关键词 玉米早期 表层土壤含水率 无人机 热红外 可见光 植被覆盖度
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