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中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）專題 II 區(qū)論文（已發(fā)表） ? 版本 ZH1 Vol 5 (1) 2020

1997–2011年黃土丘陵區(qū)連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集

A dataset of soil moisture under continuous fertilization in loess hilly area (1997–2011)

李夠霞，吳瑞俊，姜峻，孫秋紅

Li Gouxia, Wu Ruijun , Jiang Jun, Sun Qiuhong

?>>

DOI:? 10.11922/csdata.2020.0012.zh
PID:? 21.86101.1/csdata.2020.0012.zh
:? 10.11922/sciencedb.962
?

： 2020 - 03 - 25

： 2020 - 08 - 20

： 2020 - 04 - 07

： 2020 - 08 - 28

5864 423 0

摘要&關(guān)鍵詞

摘要：黃綿土是陜北黃土丘陵溝壑區(qū)的主要耕種土壤，其特征為土層深厚，可儲(chǔ)存大量的雨水，被稱為旱地作物成長的土壤水庫。然而，由于降水偏少，加之水土流失造成的土壤養(yǎng)分貧乏，土壤培肥就成為提高黃綿土生產(chǎn)力的重要措施。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用，連續(xù)施用化肥對(duì)作物的效益如何?對(duì)土壤性質(zhì)有何影響?為探究上述問題，陜西安塞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站從上世紀(jì)80年代開始進(jìn)行不同土地類型的黃綿土連續(xù)施肥試驗(yàn)，在黃土丘陵溝壑區(qū)川地、梯田及坡地分別布設(shè)了黃綿土連續(xù)施用不同肥料組合試驗(yàn)。本文整理了黃土丘陵區(qū)川地黃綿土1997–2011年連續(xù)施用不同肥料組合試驗(yàn)的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)連續(xù)性好，質(zhì)量可靠，是進(jìn)行土壤養(yǎng)分研究的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：黃土高原；黃綿土；連續(xù)施肥；土壤水分

Abstract & Keywords

Abstract:?Loessial soil is the major type of cultivated land in the loess hilly and gully area of northern Shaanxi. It has a thick soil layer which can store a large amount of rainwater. It acts as the “moisture reservoir” vital for crop growth on dry land. However, due to lack of rainfall and soil nutrients caused by soil erosion, the productivity of loessial soil has to be improved through artificial means, an important one of which is soil fertilization. In order to explore the effects of continuous application of chemical fertilizer to crops, the Ansai National Field Scientific Observation and Research Station has carried out continuous fertilization Experimentation on different land types of loessial soil in the hilly and gully area of loess since 1980’s. The experimentation has been carried out in tableland, terrace and slope fields. This paper presents a dataset of soil moisture under continuous application of varied fertilizer combinations from 1997 to 2011. For its good continuity and reliable quality, the dataset can support research on soil nutrients.

Keywords:?Loess Plateau;?loessial soil;?continuous fertilization;?soil moisture

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息簡介

數(shù)據(jù)庫（集）名稱	黃綿土連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集
數(shù)據(jù)作者	李夠霞、吳瑞俊、姜峻、孫秋紅
數(shù)據(jù)通信作者	李夠霞（ligx@ms.iswc.ac.cn）
數(shù)據(jù)時(shí)間范圍	1997–2011年
地理區(qū)域	試驗(yàn)地位于陜西延安市安塞，109°19′24″E–109°19′25″E，36°51′25″N–36 °51′26″N。
數(shù)據(jù)量	700 KB
數(shù)據(jù)格式	.xls，.doc
數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址	http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/962
數(shù)據(jù)庫（集）組成	本數(shù)據(jù)集由數(shù)據(jù)表和說明文檔文件組成：（1）川地連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)表1997–2011.xls是1997–2011年黃土丘陵區(qū)連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)表，采樣深度0–200 cm，采用烘干法測(cè)土壤水分；（2）按年份命名的doc格式數(shù)據(jù)說明文檔15個(gè)。文件名由“asf年份”組成，每個(gè)文檔對(duì)當(dāng)年連續(xù)施肥試驗(yàn)進(jìn)行描述和說明。

Dataset Profile

Title	A dataset of soil moisture under continuous fertilization in loess hilly area (1997–2011)
Data corresponding author	Li Gouxia (ligx@ms.iswc.ac.cn)
Data authors	Li Gouxia, Wu Ruijun, Jiang Jun, Sun Qiuhong
Time range	1997–2011
Geographical scope	Field plots were located in Ansai, Yan’an, Shaanxi Province (109°19′24″E– 109°19′25″E, 36°51′25″N–36°51′26″N).
Data volume	700 KB
Data format	.xls, .doc
Data service system	<http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/962>
Dataset composition	The data set consists of two parts: (1) XLS data file, which records the soil moisture under continuous fertilization in loess hilly area from 1997 to 2011, with results measured by drying method at a sampling depth of 0 cm – 200 cm; (2) 15 data description doc. documents, which describe the experimentation of continuous fertilization of each year, with the files named after respective years in the pattern of “asf + year”.

引言

黃綿土是陜北黃土丘陵溝壑區(qū)的主要耕種土壤，其特征為土層深厚，土質(zhì)疏松，層次發(fā)育不明顯，土壤養(yǎng)分貧乏，微量養(yǎng)分含量不足，生產(chǎn)力低下，因此，改土培肥就成為提高黃綿土生產(chǎn)力的重要措施^[¹^] 。黃綿土也是陜北黃土丘陵溝壑區(qū)的主要耕種土壤，可儲(chǔ)存大量的雨水，被稱為旱地作物成長的土壤水庫^[2]。然而，由于降水偏少，加之水土流失造成的土壤養(yǎng)分貧乏，土壤培肥就成為提高黃綿土生產(chǎn)力的重要措施。

黃綿土長期施肥對(duì)作物及土壤養(yǎng)分的影響研究早有報(bào)道。眾多研究者僅從長期施肥角度來探討其增產(chǎn)機(jī)理^[3]，往往忽視了長期施肥后效問題；而對(duì)于研究施肥后效者，多數(shù)研究僅局限于磷肥后效，未涉及氮肥及有機(jī)肥^[4]。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用，連續(xù)施用化肥對(duì)作物的效益如何？對(duì)土壤性質(zhì)有何影響？為探究上述問題，陜西安塞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（簡稱安塞站）從1983年開始進(jìn)行不同土地類型的黃綿土連續(xù)施肥試驗(yàn)，在黃土丘陵溝壑區(qū)川地、梯田及坡地分別布設(shè)了黃綿土連續(xù)施用不同肥料試驗(yàn)。同類研究也在黃土高原殘?jiān)珳羡謪^(qū)同時(shí)展開^[5]。

本文在參考張志明等人發(fā)表的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上^[6]，整理了黃土丘陵區(qū)川地黃綿土1997–2011年連續(xù)施用不同肥料組合試驗(yàn)的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。以期為深入研究不同地區(qū)農(nóng)業(yè)管理方式和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 ? 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)位于陜西延安市安塞站川地試驗(yàn)場(chǎng)，109°19′24″E–109°19′25″E，36°51′25″N–36°51′26″N，海拔1033 m。試驗(yàn)場(chǎng)為長方形地塊（20 m×25 m），小區(qū)為（2.33 m×6.0 m）長方形，設(shè)9個(gè)施肥處理，重復(fù)3次，27個(gè)小區(qū)，保護(hù)行寬1 m，10號(hào)–18號(hào)小區(qū)為土壤樣品采集小區(qū)（圖1）。處理如下：（1）CK（不施肥）；（2）P（只施磷肥）；（3）N（只施氮肥）；（4）NP（氮、磷肥配合）；（5）M（只施有機(jī)肥）；（6）MP（有機(jī)肥、磷肥配合）；（7）MN（有機(jī)肥、氮配合）；（8）MNP（有機(jī)肥、氮肥、磷肥配合）；（9）BL（裸地）。

圖1 ? 小區(qū)布設(shè)圖

9區(qū) MP	8區(qū) MNP	7區(qū) CK	6區(qū) NP	5區(qū) N	4區(qū) P	3區(qū) M	2區(qū) MN	1區(qū) BL
18區(qū) BL	17區(qū) M	16區(qū) MN	15區(qū) P	14區(qū) CK	13區(qū) N	12區(qū) NP	11區(qū) MNP	10區(qū) MP
27區(qū) MNP	26區(qū) MN	25區(qū) NP	24區(qū) N	23區(qū) BL	22區(qū) CK	21區(qū) P	20區(qū) MP	19區(qū) M

川地養(yǎng)分長期試驗(yàn)場(chǎng)土壤類型為堆積型黃綿土，作物為玉米–玉米–大豆輪作，一年一熟。無灌溉。作物收獲后，人力翻耕土壤，冬季休閑，春季整地，人工播種作物。施肥：有機(jī)肥7500 kg/hm²，純氮（N）97.5 kg/ hm²，P₂O₅施75 kg/ hm²，有機(jī)肥和磷肥在播種時(shí)一次性施入，尿素分二次施入，作種肥時(shí)59 g/區(qū)，其余在拔節(jié)期或開花期作追肥。

1.2 ? 土壤水分測(cè)定

每年在作物播種前、收獲后各測(cè)土壤水分一次，測(cè)定小區(qū)10號(hào)–18號(hào)，在每小區(qū)的中部土鉆法采樣，重復(fù)3次。采樣步長為10 cm，深度0–200 cm。烘干法測(cè)土壤水分。

2 ? 數(shù)據(jù)樣本描述

本數(shù)據(jù)集包括1997–2011年的數(shù)據(jù)說明文檔15個(gè)，為doc格式；1997–2011年土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集1個(gè)，為xls格式，分別描述如下。

2.1 ? 數(shù)據(jù)說明文檔格式及內(nèi)容

數(shù)據(jù)說明文檔主要包括：建檔時(shí)間、文檔編寫者、文檔錄入者、文檔校對(duì)者、數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)人、數(shù)據(jù)來源、研究課題摘要、試驗(yàn)名稱、試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)實(shí)施起止時(shí)間、課題負(fù)責(zé)人、課題參加人、試驗(yàn)設(shè)計(jì)及觀測(cè)分析方法、試驗(yàn)樣地描述、數(shù)據(jù)收集起止時(shí)、試驗(yàn)方法及使用儀器設(shè)備等信息。

2.2 ? 數(shù)據(jù)表格式及說明

本數(shù)據(jù)集為1997–2011年黃土丘陵區(qū)連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集內(nèi)容及各字段含義見表1。

表1 ? 土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)表字段含義

序號(hào)	字段名稱	數(shù)據(jù)類型	單位	說明
1	采樣日期	日期型	-	土壤采樣日期
2	采樣區(qū)號(hào)	字符型	-	樣地小區(qū)號(hào)
3	處理	字符型	-	樣地施肥處理
4	10 cm	數(shù)字型	%	10 cm土壤含水量
5	20 cm	數(shù)字型	%	20 cm土壤含水量
6	30 cm	數(shù)字型	%	30 cm土壤含水量
7	40 cm	數(shù)字型	%	40 cm土壤含水量
8	50 cm	數(shù)字型	%	50 cm土壤含水量
9	60 cm	數(shù)字型	%	60 cm土壤含水量
10	70 cm	數(shù)字型	%	70 cm土壤含水量
11	80 cm	數(shù)字型	%	80 cm土壤含水量
12	90 cm	數(shù)字型	%	90 cm土壤含水量
13	100 cm	數(shù)字型	%	100 cm土壤含水量
14	110 cm	數(shù)字型	%	110 cm土壤含水量
15	120cm	數(shù)字型	%	120 cm土壤含水量
16	130 cm	數(shù)字型	%	130 cm土壤含水量
17	140 cm	數(shù)字型	%	140 cm土壤含水量
18	150 cm	數(shù)字型	%	150 cm土壤含水量
19	160 cm	數(shù)字型	%	160 cm土壤含水量
20	170 cm	數(shù)字型	%	170cm土壤含水量
21	180 cm	數(shù)字型	%	180 cm土壤含水量
22	190 cm	數(shù)字型	%	190 cm土壤含水量
23	200 cm	數(shù)字型	%	200 cm土壤含水量

3 ? 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評(píng)估

從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的每個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行質(zhì)量保證，包括采樣過程、室內(nèi)分析以及數(shù)據(jù)錄入。采樣時(shí)專業(yè)人員全程跟蹤采樣過程，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理；由專業(yè)實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行室內(nèi)測(cè)定與分析，從儀器調(diào)試到結(jié)果計(jì)算，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

并請(qǐng)專家進(jìn)行數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和一致性檢驗(yàn)與評(píng)估，保證數(shù)據(jù)的可用性與可靠性。完整性檢驗(yàn)主要包括觀測(cè)頻度、數(shù)據(jù)缺失程度、元數(shù)據(jù)信息等是否齊全；一致性主要是數(shù)據(jù)采集方法一致性、單位與精度一致性檢驗(yàn)，以保證數(shù)據(jù)的長期連續(xù)性、可比性；在準(zhǔn)確性檢驗(yàn)方面，綜合運(yùn)用閾值法、過程趨勢(shì)法、對(duì)比法及統(tǒng)計(jì)等方法，檢測(cè)、剔除土壤含水量時(shí)間序列中的異常值。

以上措施，為本試驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)可用性的保障；試驗(yàn)時(shí)間序列長，連續(xù)性好；試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生土壤含水量數(shù)據(jù)、土壤養(yǎng)分分析數(shù)據(jù)、作物各器官營養(yǎng)分析數(shù)據(jù)、作物考種及生物量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)完整性好。

4 ? 數(shù)據(jù)價(jià)值

本試驗(yàn)研究設(shè)置在黃土高原丘陵溝壑區(qū)，該區(qū)位于黃土高原中部，代表區(qū)域?yàn)辄S土丘陵溝壑區(qū)，在土壤類型上處于黃綿土與沙黃土交錯(cuò)區(qū)，是我國乃至全球水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)，對(duì)旱區(qū)農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的科學(xué)研究具有典型的代表性。

國內(nèi)外有許多研究土壤連續(xù)施肥問題的學(xué)者，本數(shù)據(jù)集可供農(nóng)業(yè)生態(tài)，水文研究，土壤研究工作者使用參考。

5 ? 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集可通過Science Data Bank在線服務(wù)獲取數(shù)據(jù)服務(wù)，本數(shù)據(jù)集的查詢網(wǎng)址如下：（http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/962）。本文的水分?jǐn)?shù)據(jù)是由黃土丘陵區(qū)連續(xù)施肥試驗(yàn)產(chǎn)生，試驗(yàn)中產(chǎn)生的土壤養(yǎng)分和植物養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)以及作物考種數(shù)據(jù)，可通過陜西安塞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站數(shù)據(jù)資源服務(wù)平臺(tái)（http://asa.cern.ac.cn/meta/metaData）進(jìn)行在線查詢、申請(qǐng)、獲取，也可直接咨詢本文作者，索取相關(guān)數(shù)據(jù)。

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數(shù)據(jù)引用格式

李夠霞, 吳瑞俊, 姜峻, 等. 黃綿土連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集[DB/OL]. Science Data Bank, 2020. (2020-04-03). DOI: 10.11922/sciencedb.962.

稿件與作者信息

論文引用格式

李夠霞, 吳瑞俊, 姜峻, 等. 1997–2011年黃土丘陵區(qū)連續(xù)施肥試驗(yàn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集[J/OL]. 中國科學(xué)數(shù)據(jù), 2020, 5(3). (2020-05-25). DOI: 10.11922/csdata.2020.0012.zh.

李夠霞

Li Gouxia

主要承擔(dān)工作：數(shù)據(jù)整理及論文撰寫。

ligx@ms.iswc.ac.cn

（1964—），女，陜西西安人，大學(xué)，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榭蒲袛?shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)共享。

吳瑞俊

Wu Ruijun

主要承擔(dān)工作：實(shí)驗(yàn)管理與數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)整編。

（1959—），男，陜西楊凌人，大學(xué)，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橥寥鲤B(yǎng)分循環(huán)野外大田試驗(yàn)。

姜峻

Jiang Jun

主要承擔(dān)工作：野外觀測(cè)與數(shù)據(jù)采集。

（1958—），男，陜西楊凌人，大學(xué)，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗纳鷳B(tài)。

孫秋紅

Sun Qiuhong

主要承擔(dān)工作：實(shí)驗(yàn)室樣品分析與結(jié)果計(jì)算。

（1983—），女，河北廊坊人，大學(xué)，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)分析。

出版歷史

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