深圳城市绿地土壤孔隙状况与水分特征研究

为了了解深受人为活动强烈影响的城市绿地的土壤物理特性,为充分发挥其增进植物生长、涵养水源和保护城市生态环境等功能提供管理依据,以深圳城市绿地土壤为研究对象,调查分析了土壤容重、孔隙状况、土壤水分常数和水分入渗特征等物理特性。结果表明：深圳城市绿地土壤的容重较高,平均值为1.56 g/cm3。土壤总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度较小,平均值分别为41.06%、39.78%、1.27%。土壤水分入渗率变幅很大,土壤初始入渗率为0~8.47 mm/min,稳定入渗率为0~5.90 mm/min。城市公园绿地、道路绿地土壤的容重显著高于城郊菜地土壤,而土壤孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于城郊菜地土壤;表层0~10 cm的土壤容重、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于10~20 cm土壤,土壤孔隙度显著高于10~20 cm土壤。城市绿地土壤容重与孔隙度、田间持水量、最大持水量、初始入渗率及稳定入渗率均呈显著的负相关。     

保护性耕作对潮土物理性质的影响

为了研究保护性耕作对土壤物理性质的影响,以黄淮海平原典型潮土区小麦—玉米轮作系统的长期定位试验为基础,探讨不同耕作方式与秸秆还田处理下土壤容重、饱和导水率、紧实度、含水量的变化。结果表明,0~20 cm土层,土壤容重、土壤紧实度随着翻耕频率的减少而增加,每两年翻耕一次(CNTW2T)和每四年翻耕一次(CNTW4T)的土壤紧实度比长期免耕分别降低了40%、17%,土壤紧实度与土层深度呈显著正相关;保护性耕作改变土壤导水性能,随着免耕年限的增加,土壤饱和导水率显著降低;少免耕土壤含水量比传统翻耕高0.77%~3.01%。秸秆覆盖能显著降低土壤紧实度,改良土壤压实状况,提高土壤饱和导水率,减少土壤水分蒸发,从而改善土壤保水能力。免耕有利于土壤蓄水保墒,但长期免耕易导致土壤压实,不利于作物生长,少耕(CNTW2T、CNTW4T)既可改善土壤导水、保水性能,又可减少土壤压实,因此在黄淮海平原实施少耕与秸秆还田相结合的保护性耕作有利于改良土壤物理性质,提高土壤保水能力。     

长期定位试验下秸秆还田配套深松对土壤性状及玉米产量的影响

为破解我国玉米生产存在的耕层过浅、地力低下的难题,探索合理有效的秸秆还田技术,采用耕作和秸秆还田方式两因素裂区设计的5年定位试验,分析秸秆还田结合深松、增施氮素对土壤理化性状的影响。结果表明,深松降低土壤容重、孔隙度、有机质含量和速效钾含量,增加田间持水量、碱解氮和速效磷含量;秸秆还田降低土壤容重、田间持水量、碱解氮和速效钾含量,增加孔隙度、有机质和速效磷含量;秸秆还田配施氮素降低土壤容重、表层有机质含量、速效钾含量,增加土壤孔隙度、田间持水量、下层有机质含量、表层碱解氮含量、速效磷含量;秸秆还田结合深松降低表层土壤孔隙度和碱解氮含量、速效钾含量,增加土壤容重、下层孔隙度、田间持水量、表层有机质和速效磷含量;深松、秸秆还田、秸秆还田配施氮素、秸秆还田结合深松均有增产作用。     

基于模糊数学法的新建绿地土壤物理性能评价

城市绿地土壤的物理性能影响着城市生态系统的运行,为了研究城市绿地建设过程中不同层次土壤的物理性能,以西安植物园新区为典型案例,选取容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量、自然含水量等六个指标,结合模糊数学法以及SPSS19.0与Excel软件对各层土壤的物理性能(Q)进行评价。结果显示,西安植物园新区表层土壤(0-25cm)、浅层土壤(25-50cm)、中层土壤(50-70 cm)、深层土壤(70-90cm)的Q值分别为21.69、61.24、71.19、66.89;分别处于极差水平、较差水平、良好水平、较差水平。平均Q值为55.25,处于较差水平。表层土壤与浅层土壤Q值过低的原因在于重型机械的重复碾压,碾压力对中层土的影响较小。随着土层深度的增加,深层土壤的Q值相对中层有所下降。各影响因子的权重比较显示,土壤容重是影响各层土壤物理性能优劣的重要因素,但随着土层的加深,土壤容重的权重逐渐降低。自然含水量的权重随着土层的加呈现逐步上升的趋势。     

文峪河上游3种典型河岸林土壤理化性质研究

为了研究文峪河上游3种典型河岸林土壤理化性质之间的差异,对河岸林土壤的pH、容重、总孔隙度、毛管孔隙度和毛管持水量进行了测定分析。结果表明：土壤理化性质在不同类型河岸林之间的差异达到极显著水平;3种典型河岸林土壤pH和容重表现为：华北落叶松河岸林>杨桦河岸林>云杉河岸林,总孔隙度、毛管孔隙度和毛管持水量表现为：云杉河岸林>杨桦河岸林>华北落叶松河岸林;3种典型河岸林土壤pH随土壤深度增加而增大,距离河流越近总孔隙度越小,其他方面无显著规律。     

重度苏打碱土饱和导水率特征分析

选择3组典型苏打碱土剖面,对0～60 cm土层原状土和表层0～10 cm扰动土的饱和导水率进行了测定,分析了苏打碱土饱和导水率的基本特征。结果表明:苏打碱土饱和导水率极低,原状土仅为0.02～0.19 mm/d;在1.08～1.50 g/cm3容重范围内,表层扰动土饱和导水率变化区间为:0.05～0.80 mm/d。如此低的透水性能必然不利于土壤盐分的淋洗。但是,苏打碱土饱和浸提液电导率已超过盐土阈值(4 dS/m),因此,改良利用苏打碱土时必须进行盐分淋洗。所以,苏打碱土饱和导水率与盐分淋洗的相互关系需进一步深入研究。     

免耕直播对一季晚稻田土壤特性和杂交水稻生长及产量形成的影响

为了探明免耕直播对杂交水稻的生育规律和稻田土壤理化性状的影响,于2003—2004年在长沙以两优培九为材料,进行了免耕直播、翻耕直播2种栽培方式的田间比较试验研究。结果表明,与翻耕直播稻田相比,免耕直播稻田0~5 cm土层容重降低3.55%,总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度和毛管持水量分别增加4.80%、1.59%、39.85%和7.04     

上海市杨浦区公园、道路绿地土壤物理性状及电导率分析

为了给土壤改良治理提供数据支撑，笔者采用环刀法测定杨浦区公园和道路绿地的土壤物理性质，使用便携式土壤水分测量仪测定电导率，使用便携式渗透仪现场观测土壤导水率。结果表明：杨浦区土壤电导率略高于标准值0.05 mS/cm3，土壤通气性不良，土壤非毛管孔隙度比城市园林绿化种植要求低5.88%。道路绿地土壤容重比标准高0.03 g/cm3、土壤总孔隙度比城市园林绿化种植最理想的标准低2.42%，公园绿地符合标准。道路绿地土壤含水量与持水能力均显著低于公园绿地。及时翻松地表土壤，通过堆积树皮、凋落叶增大土壤中腐殖质含量，降低土壤紧实度；加强日常养护管理，防止人为因素的破坏干扰；植物绿化种植过程中，从使植物群落结构丰富多样等方面入手改良土壤质量。     

晋西北沙区玉米不同耕作方式对土壤水分及效益的影响

旨在通过试验研究,为晋西北半干旱区适宜的农田耕作管理方式提出建议。通过对土壤容重、土壤田间持水量、饱和含水量、剖面土壤含水量以及玉米产量的测定分析,研究不同耕作方式对土壤物理性状及玉米经济效益的影响。结果表明：相对于传统耕作不覆盖(CT),在0~5 cm土层深度,免耕秸秆覆盖(NTS)可以显著降低土壤容重,传统耕作喷洒固沙保水剂(CTA)和传统耕作塑料地膜覆盖(CTF)对降低土壤容重也有一定效果;NTS处理可以提高0~10 cm土层的田间持水量,CTA处理对田间持水量的变化有一定的稳定作用,CTF处理对田间持水量的影响较为不利;不同耕作处理的饱和含水量变化与田间持水量变化相似,NTS处理具有较好的饱和含水能力,而CTF处理饱和含水能力最弱;在10~50 cm土层,CTF处理的土壤含水量最高,CTA处理较高,生长期内NTS处理土壤含水量变化较稳定;经济效益为CTF>CTA>CT>NTS。该研究表明,CTA处理可以作为晋西北半干旱区较适宜的耕作方式来长期研究。     

不同改良材料对粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究不同类型的改良材料对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐土区进行田间试验,设置了泥沙用量为20、40 t/hm~2,3种硅藻泥用量为1.5、3.0、4.5 t/hm~2和对照试验,探讨不同改良材料与用量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤水盐分布以及对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:在0~20 cm表层土壤中,不同处理的土壤容重和总孔隙度无显著差异;与对照相比,3个硅藻泥处理的大孔隙数量比分别降低0.51%、2.53%和4.75%,土壤饱和导水率降低1.18%、15.88%、22.65%,土壤含盐量降低62.76%、72.01%和75.76%(P0.05),棉花产量降低2.8%、5.0%、11.1%;2个泥沙处理的大孔隙数量比分别增加了17.75%和37.09%,土壤饱和导水率增加17.94%、60.29%(P0.01),土壤含盐量降低23.17%、25.08%(P0.05),棉花产量增加11.1%、16.7%。引黄泥沙有效改善土壤质地和孔隙状况,增加土壤饱和导水率,适宜改良粘质盐土的物理性状。硅藻泥不适用粘质盐土物理性状的改良。因此,改良粘质盐土的关键是选择增加土壤大孔隙数量、比例,提高土壤饱和导水率的材料。     

Relations between pore-space and hydraulic properties in compacted beds of silty-loam aggregates

The aim of this study was to better understand features of the hydrodynamics of aggregated soil from experiments conducted on repacked soil samples. In the laboratory, aggregates 2 to 3 mm in diameter were prepared using a silty-loam material. These aggregates were wet to a water content close to their air-entry point value, and compacted to a predetermined bulk density. Two sets of samples were studied, with mean bulk density ranging between 1.0 and 1.6 Mg·m⁻³. Aggregates were extracted from samples of a first set, and their bulk density and water retention curve were determined. Water retention curve and unsaturated hydraulic conductivity of samples of a second set were determined using an instantaneous profile method. Experimental results were interpreted with respect to a functional pore-space classification. The water retention properties of the aggregates extracted from the samples were different, although differences in porosity between such aggregates were sometime too small to be measured. This was explained by a narrowing in the constrictions of intra-aggregate pores induced by compaction, even when this compaction was small. Discontinuities in the shape of the hydraulic properties of a loosely-compacted bed of aggregates were found. This was consistent with an independent desaturation of the inter- and intra-aggregate pores. However, unsaturated hydraulic conductivity of the loosely-compacted sample was affected by a small amount of water, which formed menisci between the aggregates close to the air entry point value of the aggregates. Soil hydraulic conductivity increased with the degree of compaction for a range of massbased water contents dryer than the water content at the air-entry point value of the aggregates. The influence of the contact surface between the aggregates on the unsaturated hydraulic conductivity of the samples was quantified, by assuming that water flows only through the aggregates. These experimental results are related to aspects of soil hydrodynamics, which are difficult to study in situ and difficult to predict with the existing models for the soil hydraulic properties.     

秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了秸秆用量为0、1.5、3.0、4.5 t/hm24个不同处理,探讨不同秸秆还田量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤盐分含量和分布以及棉花产量产生的影响。研究结果表明:在0~20 cm的秸秆耕翻层,随秸秆还田量的增加,土壤容重降低,土壤总孔隙度增加;与对照处理相比,3个秸秆处理的土壤通气孔隙比例分别增加2.70%、9.52%和12.16%(P0.05),土壤饱和导水率提高56.28%、100.93%和161.4%(P0.01),0~20 cm表层土壤含盐量分别下降了28.08%、50.75%和40.71%(P0.01)。秸秆粉碎还田会明显改善土壤通气状况和土壤水分入渗性能,有效抑制表层土壤盐分积累,对滨海粘质盐土改良具有重要作用,是盐碱土改良的重要途径。但是,要注意控制秸秆还田量,以3.0 t/hm2的秸秆还田量为宜。     

Characterizing bulk density and hydraulic conductivity changes in a potato cropped field

Soil samples were taken at two depths from a potato field during the months of May and July of 1990 to determine the variation of bulk density and saturated hydraulic conductivity with time, depth and machinery traffic. Saturated hydraulic conductivity was measured with the falling head permeameter. In general, conductivity decreased with depth, whereas bulk density increased with depth. Saturated hydraulic conductivity (k_sat) at the surface decreased from 6.6 cm/h in May for untracked soil to 0.6 cm/h in wheel tracks in July, while bulk density increased from 1.31 to 1.51 g/cm³. At 20–30 cm depth, k_sat decreased from 3.6 to 1.2 cm/h during the same time period, while bulk density increased from 1.44 to 1.71 g/cm³. In some instances, higher values of k_sat were observed at lower depths. This could be due to compaction and weakening of soil structure in the upper 10 cm soil layer.     

深圳城市绿地土壤入渗性能及影响因素研究

研究深圳市城市绿地土壤水分入渗性能及其相关影响因素,以期为海绵城市建设,深圳市城市绿地水土保持提供参考。针对绿地不同植被类型（草地、乔木、灌木）及不同土层深度(0~30 cm、30~60 cm),利用Guelph入渗仪现场测定土壤饱和导水率,并分析土壤理化性质对土壤水分入渗的影响。结果表明：深圳绿地土壤入渗性能较差,饱和导水率不良及以下等级高达63.42%;乔木上层土壤及灌木上层土壤饱和导水率较高,均显著高于各自下层土壤饱和导水率(P<0.05);绿地土壤砂粒含量较高,平均达52%以上,土壤容重偏高,平均为1.62 g/cm ³。土壤质地可显著影响土壤入渗特性,砂粒含量越高,土壤渗透性越好(P<0.01),容重、含水率、砾石含量与土壤饱和导水率显著负相关(P<0.05)。深圳绿地土壤入渗性能较差,未来可考虑降低压实程度、提高土壤砂粒含量来改良土壤渗透性。     

土壤机械压实与甜菜生长研究进展

土壤机械压实是由于机械化作业引起的土壤结构破坏,导致土壤质量下降,已经成为制约农业可持续发展障碍因子之一。笔者阐述了国内外有关土壤机械压实对土壤容重、坚实度、孔隙度、地表水分渗透、土壤含水率等特性的影响,分析了土壤压实后引起的农业机械机组作业阻力增加、油耗上升,以及对甜菜生长的不利影响,造成甜菜产质量下降。提出了在大力发展甜菜生产机械化发展的同时,应切实考虑其负面影响,采取固定到作业、联合作业等技术措施,改善土壤压实情况,确保甜菜可持续生产。     

基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

土壤水分入渗过程中主要受压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配影响。基于一维垂直土柱积水入渗试验研究这些因素对入渗能力影响的主次关系,利用Green-Ampt与Philip入渗模型得到相应土壤入渗特性参数,采用灰色关联分析法研究四个因素对累积入渗量、饱和导水率、稳定入渗率、湿润锋面吸力、吸渗率的影响程度。结果表明,压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配对累积入渗量、入渗率及Green-Ampt与Philip模型中物理参数有显著影响,各处理中饱和导水率与稳定入渗率间误差较小,吸渗率拟合值与利用湿润锋面吸力所得吸渗率计算值间相似程度较高,决定系数R2大于0.85;灰色关联分析结果表明,颗粒级配关联度均值r4最高为0.946 3,土壤容重、初始含水率其次,压力水头影响程度最小（r1=0.562 9）。总而言之,颗粒级配对土壤入渗特性影响起主导作用,该研究成果可为农业灌溉及水资源管理提供理论支撑。