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土壤温度随土壤深度的增加均出现明显的滞后

2013-01-08 17:33阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2991169650

土壤温度随土壤深度的增加均出现明显的滞后，尤其是 20～80 cm。2.5、5、10、20、40 和 80 cm 土层处土壤最高温度出现的时间依次为当日 15：00、16：00、17：00、2
0：00、00：00 和次日 12：00 左右，分别较气温最高温度出现时间晚 0、1、2、5、9 和 21h 左右，以土壤深度变化为自变量线性模拟的方程 y =0.263x－0.580，可见 2.5～80 cm 土层土壤深度每增加5 cm，土壤温度滞后 1.2 h 左右。
当不考虑温度变化的滞后效应而将同时段各层次土壤温度与气温作相关分析时，各处理 0～40 cm 土壤温度与气温的相关系数随土壤深度增加而减小，土壤水分仪对土壤的水分和温度进行快速测量。其中 2.5～10 cm 为极显著正相关，20 cm 相关不显著，40 cm 处呈极显著正相关（免耕除外），至80 cm 处又极显著正相关。这是土壤温度随土壤深度，增加对气温响应的滞后效应所致。根据各层次土壤温度的滞后时间，以最高温度和最低温度点相对应，选择相应时间段温度数据后再作相关分析可见，结果表明，各个层次均达到极显著水平，不同耕作方式间没有明显差异。
不同耕作方式土壤温度日变化的差异地表是土壤与大气热量交换的界面，其温度受气温变化的直接影响。本文以 2.5 cm 土壤温度为例，结合冬小麦生育时期对冬小麦生育期不同耕作方式农田土壤温度日变化及其对气温的响应特征进行阐述。在冬小麦各生育时期，不同耕作方式农田各土层土壤温度随气温的变化均近似呈正弦函数变化。冬小麦出苗期，2.5 cm 土层土壤温度分别于 8：00 和 15：00 左右达到最低和最高，利用土壤水分温度计进行测量发现，其中翻耕、旋耕和免耕土壤最高温度分别较气温低 0.82、1.52 和 3.96℃，而土壤最低温度分别较气温高 0.90、1.15 和 1.54℃，显然，不同耕作方式间土壤最高温度的差异大于最低温度的差异。冬小麦分蘖期土壤温度变化与出苗期相似，2个时期的差异仅在于温度的高低。至越冬期，土壤最高温度和最低温度均以免耕最高、旋耕居中、翻耕最低，其变化幅度仍然为免耕最小、旋耕居中、翻耕最大。这个时期免耕土壤以增温效应为主导，导致处理间最低温度的差异大于最高温度。
免耕土壤在返青期的降温效应表现为日最高温度大幅下降而最低温度与其它处理无明显差异。其中日最高温度较翻耕和旋耕分别低 4.85 和 3.80℃，而最低温度差异在 0.07～0.16℃之间。至拔节期，不同耕作方式农田土壤温度恢复了冬前的特征。随着作物的迅速生长，作物覆盖度快速上升，秸秆的覆盖作用不再明显。至灌浆期，土壤温度以作物覆盖度最高的翻耕处理最低，而免耕与旋耕无明显差异。比较返青期免耕和灌浆期翻耕土壤温度的特征可见，秸秆覆盖和作物覆盖在气温上升时影响土壤温度对气温的响应特征的作用极相似。另外，不同耕作方式土壤各个层次的温度变化曲线在 10：00 及 20：00 左右差异减小，规律不明显。更多精彩博文：http://blog.sina.cn/dpool/blog/s/blog_aaaa5644010138y1.html?vt=4

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