辽西低山丘陵区不同密度荆条实地放水冲刷试验研究

【目的】揭示辽西低山丘陵区植被密度对土壤抗冲性的影响。【方法】采用野外实地放水冲刷的方法,以荒草地为对照,对不同密度荆条(Vitex negundo var. heterophylla)的土壤抗冲性进行了研究。【结果】1)荆条对土壤的改良作用随密度的增加而增加;2)各样地地表径流量随着冲刷时间的延长呈波浪式增长的趋势,其中低密度荆条样地土壤抗冲系数在23.46～26.07(L·min)/g之间,中等密度荆条样地土壤抗冲系数在26.87～29.84(L·min)/g之间,而高密度荆条样地和荒草地在设计流量为4 L/min时,土壤抗冲系数大于8(L·min)/g和12(L·min)/g;3)各样地土壤抗冲系数随着冲刷量的增大逐渐减小,在上方来水量较小时荒草地的土壤抗冲系数最大,荆条的土壤抗冲系数在26.07～46.55(L·min)/g之间,在上方来水量逐渐增大时荆条的土壤抗冲性强于荒草地,在23.46～36.75(L·min)/g之间,且随荆条株密度的增大呈增大趋势。【结论】植被密度是影响土壤抗冲性的主要关键因子,该研究可以为辽西北地区水土保持林建设提供参考依据。     

冬小麦根系对土壤抗侵蚀能力的影响

土壤的抗侵蚀能力包括土壤的抗冲性和抗蚀性。根系的固结缠绕对土壤的抗侵蚀能力具有显著的影响。以不同含量的冬小麦根系的土样为研究对象,采用静水崩解法和抗冲槽法测定其抗冲性和抗蚀性。结果表明：根系能够降低土壤的崩解速率,即随着根系含量的增加,土壤崩解率缓慢降低。研究结果显示：土壤崩解过程可以分为吸水崩解阶段、快速崩解阶段、稳定崩解阶段3个阶段,随根密度增加,根系作用延长了土壤吸水崩解和快速崩解阶段,降低了土壤崩解速度。土壤抗冲刷系数随着根重密度的增加呈递增的二次函数关系。     

玉米生长期土壤抗剪强度变化特征及其影响因素

采用野外实测与室内分析相结合的方法,对玉米各生育期土壤抗剪强度变化特征及其影响因素进行了研究。结果表明:随着玉米生育期推进,0~5 cm土层土壤抗剪强度持续增加,于成熟期达最大;5~10 cm和10~15 cm土层表现为先增加后减小,在抽雄期达最大;15~20 cm土层抗剪强度总体较大。玉米对0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm土层土壤抗剪强度的增强效应较好,其增强率在抽雄期最高。抗剪强度与土壤含水率呈线性函数关系,与土壤容重呈极显著线性正相关;含根量、根长和根系体积等根系参数与土壤抗剪强度呈极显著正相关,土壤抗剪强度增强值与0~1 mm根长增加值呈极显著正相关。土壤抗剪强度随玉米生育期推进逐渐增强,含水率、容重和玉米根系对土壤抗剪强度具有较大影响,采用一定耕作和水保措施增加土壤表层含水率和容重,同时选取含0~1 mm根径较多的玉米品种对该区域水土流失防治具有重要意义。     

干寒区耕作性土壤基本性质及其对土壤抗蚀能力影响的研究

通过对内蒙古阴山北麓农牧交错带耕作性土地地表土壤抗剪强度、地温、含水率等的现场测试，综合现场采取土样的实验室实验数据。得出抗剪强度随地温的升高呈二次曲线减小。在地表含水率日变化幅度(0．8％-1．2％)不大的情况下，抗剪强度随含水率的增大呈现降低趋势．这是由于伴随表土温度及表土水分运移的日变化过程，地表形成了一层致密、粗细颗粒相间的痴皮，痂皮的强度反映了该地区表土抗蚀能力的强弱。本文也比较了2003年初冬与2004年3月表土颗粒分析试验数据，结果显示：表土在冻融和风力侵蚀的共同作用下，细微颗粒在组成和结构上发生了重大变化．这些组成成份含量的变化，致使表土抗蚀能力急剧减小。风蚀更容易发生。     

干湿交替下干热河谷冲沟不同土层的抗侵蚀性研究

为研究"旱季高温干燥、雨季降水集中且多暴雨"的干湿交替作用对冲沟形成过程的影响,选择干热河谷区典型发育的土层剖面(由上至下依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ层),采用干湿交替原位试验,选取土体抗剪强度、抗冲系数以及崩解性指标,分析不同土层抗侵蚀的特性及差异。研究结果表明:各土层抗剪强度差异明显,其中Ⅳ层和Ⅴ层抗剪强度较大;内摩擦角随干湿交替次数增多呈波动不定趋势而粘聚力则呈显著负相关关系;各土层抗冲性差异明显,其中Ⅲ层和Ⅵ层抗冲性较小;抗冲性随干湿交替次数增多而增大、剥蚀率则随干湿交替次数增多呈波动减小趋势;各土层平均崩解速度与干湿交替次数呈显著线性相关,Ⅲ层和Ⅵ层较大、Ⅳ层和Ⅴ层较小、Ⅰ层和Ⅱ层介于二者之间。各土层具有"软硬岩层相间"的发育特征,其抗蚀性在垂直方向大致呈现"减小—增大—减小"的趋势,该研究从土壤侵蚀的角度在一定程度上揭示了冲沟发展过程。     

黄土区五种土壤抗冲性试验分析

通过室内放水冲刷实验,分析了黄土高坡5种土壤在不同坡度下的下切冲刷过程及影响冲刷的坡度、水流特征以及水流含沙量等影响因素。结果表明,在流量为120 L/h条件下,5种土壤的抗冲系数均随着坡度的增大而降低,且呈现指数回归关系,决定系数R~2较高,土壤抗冲性大小依次为杨凌黏壤土延安砂质黏壤土周至黏壤土志丹砂质壤土靖边砂质壤土;5种土壤的抗冲系数和水流流速均呈现出负相关的线性变化规律;5种土壤的冲刷强度基本都随着坡度的增加而增加,随着冲刷时间的推移,冲刷强度逐渐减小,且坡度越大,前期的冲刷强度越大;5种土壤的抗冲系数与水流含沙量呈现出负相关的线性变化规律,决定系数R~2在0.857 7~0.957 5之间,随水流含沙量的变化,抗冲性越好的土壤其本身的抗冲系数变化越显著。     

矿化度对均质土壤毛管水上升特性与土壤盐分的影响

探索南疆绿洲区土壤盐渍化产生机制,对盐碱地开发和改良具有重要意义。通过室内土柱模拟试验,开展了沙质壤土不同密度(1.3、1.4、1.5 g/cm~3)和矿化度(0.5、1.5、3.2、8.1、21.2 g/L)组合的毛管水上升试验。结果表明,毛管水上升高度随时间的延长而增加,但增幅随时间的延长而减小;相同矿化度下,随土壤密度的增加毛管水上升高度减小;当土壤密度为1.3~1.4 g/cm~3时,1.5 g/L的矿化度毛管水上升高度最大,当土壤密度增加到1.5 g/cm~3时,0.5 g/L的矿化度毛管水上升高度最大。土壤密度为1.3 g/cm~3时毛管水上升高度与时间呈幂函数关系,土壤密度为1.5 g/cm~3时满足指数函数关系。相同矿化度下毛管水上升速率随土壤密度的增加而减小。毛管水湿润锋边缘盐分出现积累,积盐率累随矿化度和入渗时间的增加而增大。研究结果可为南疆绿洲盐渍化土壤改良提供参考。     

科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲性及其与物理性质的关系

【目的】研究水蚀风蚀交错区土壤抗侵蚀特性对不同林草措施的响应。【方法】采用室内抗冲槽原状土冲刷和土壤物理性质分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲特性及其与物理性质的关系。【结果】土壤冲刷过程中,不同林草措施下出现产流后的4 min之内变化较大,随着冲刷试验的进行逐渐降低,并逐渐达到相对稳定状态;不同林草措施土壤冲刷过程平均径流含沙量表现为荒草地>花生地>灌木林地>樟子松林地;不同林草措施土壤抗冲性变化与土壤冲刷过程含沙量呈反比,随冲刷时间延长,总体来说与冲刷时间越长,抗冲性能越强的规律相符合,且这种变化规律不受林草措施变化而改变。径流结束时不同林草措施下的土壤抗冲性表现为花生地<荒草地<灌木林地<樟子松林地。土壤抗冲性与土壤体积质量极显著负相关,与土壤孔隙度显著正相关,土壤抗冲性指数与砂粒极显著负相关、与粉粒和黏粒正相关,但均不显著,与土壤持水性并无显著性关系。【结论】林草措施能够显著提高土壤抗冲性能,以樟子松效果最强。     

砾石覆盖对海涂围垦区粉砂土坡面土壤可蚀性影响试验研究

通过人工模拟降雨试验,选取2种坡度(15°,30°),2种降雨强度(92,119 mm/h)和6种砾石覆盖度(0,10%,20%,40%,60%,80%),探究砾石覆盖对海涂围垦区粉砂土坡面侵蚀及土壤可蚀性的影响.结果表明:随累积降雨量增加,土壤可蚀性参数先增大后减小,并趋于稳定.坡度对土壤可蚀性影响显著,坡度越陡,坡面土壤可蚀性越大.砾石覆盖度与土壤可蚀性参数并非呈单调关系.坡度较陡且低覆盖度时,砾石覆盖增加坡面侵蚀;而当高覆盖度时,砾石覆盖可降低坡面径流速率,增加入渗率,减小土壤侵蚀率.适当盖度砾石覆盖能够改变边坡表面粗糙程度,降低坡面土壤可蚀性.砾石覆盖坡面径流雷诺数与土壤可蚀性参数呈显著线性负相关关系.通过径流雷诺数与土壤可蚀性参数线性关系定量分析能够较好反映坡面高钠盐土颗粒输移水动力学过程,对于构建盐碱土边坡泥沙输移预测模型具有重要意义.     

几种土壤密度随土壤含水量变化的模拟研究

以湖北地区的黄棕壤、红壤、潮土、水稻土为供试土壤,研究了土壤密度随土壤含水量的变化,并进行了数值模拟,结果表明,所有供试土壤随着重量含水量的降低,土壤密度都会逐渐增大,土壤密度(B)随含水量(θg)变化的关系可用指数模型B=a e-bθg描述,且其精度较高.模型中不同土壤的a值和b值有所不同,一般土壤黏粒含量高,黏粒中...     

细颗粒泥沙絮凝-分散在水土保持中的应用

简要介绍了细颗粒泥沙絮凝 -分散对土壤渗透性、土壤可蚀性以及污染物迁移的影响 ,以期有效防治水土流失和由此带来的非点源污染。     

微咸水水质对压砂地土壤入渗性能的影响

为研究土壤容重以及供水水质对土壤水分垂直入渗性能的影响,以香山地区不同容重(1.35、1.45 g/cm^3)的土壤为研究对象,通过室内土柱一维垂直入渗试验,选择供水水质为影响因子,设置4种不同电导率的供水水质(0、2.5、5.0、7.5 mS/cm)对土壤入渗时间、入渗率,盐分分布特征以及含水率分布特征进行研究,并用Philip、Kostiakov和通用经验模型来模拟土壤水分入渗过程。结果表明:微咸水入渗可以增大两种土壤的入渗性能,对土壤容重为1.35 g/cm^3的土壤影响更为明显,利用Kostiakov入渗方程能更好地拟合不同容重的土壤水分的入渗过程,且模型对土壤容重为1.45 g/cm^3的土壤入渗过程的拟合精度更高。土壤含水率与盐分再分布的过程中,在土壤上层,电导率为0 mS/cm入渗条件下,两种容重土壤的土层的含盐量均小于土壤初始含盐量,说明其在不同程度上可以淋洗盐分,在供水水质电导率为2.5、5.0、7.5 mS/cm条件下,两种容重土壤的土柱剖面均出现明显积盐的情况;在4种供水水质的入渗条件下,在土壤上层,两种容重的土壤含水率均出现急剧下降的趋势,这是由于随着电导率的增加,土壤的导水性能随之增加,但是在同一深度,土壤容重为1.35 g/cm^3的土壤含水率略高于压砂地土壤容重为1.45 g/cm^3的土壤含水率,这是由于在一定的范围内,随着土壤容重的增加导致土壤孔隙率的减小,水分的运动过程受到阻碍,进而影响到土壤的含水率。     

土壤脱水过程中结构与含水率间的定量关系

基于9种土壤脱水过程中土壤密度和含水率的跟踪实测数据,揭示了脱水过程中地表土壤密度随时间的变化过程,分析了土壤结构与含水率之间的定量关系。结果表明,土壤脱水过程中,土壤密度与含水率之间存在着较密切的二次函数相关关系;当含水率在某值以上时,土壤密度随含水率降低逐渐增大,而在此含水率值以下时,土壤密度随含水率降低而减小,但减小的幅度要小于增大的幅度,即灌水和脱水过程的综合作用结果是使土壤密度增大。     

土壤结构改良剂影响下的土壤水分有效性研究

以聚丙烯酰胺(PAM)与磷石膏(PG)为土壤结构改良剂,利用离心机法,测定土壤水分特征曲线,从分析土壤的吸水能力和持水能力的角度出发,研究土壤结构改良剂对土壤水分有效性的影响。研究结果表明,土壤的吸水能力、持水能力与释水能力均表现出与用量密切相关;在使用土壤结构改良剂的情况下,仍然可用van Genuchten方程很准确的模拟土壤吸力与含水率之间的关系,即可作为使用土壤结构改良剂后的土壤水分特征曲线的模拟表达式;在试验的用量范围内,土壤结构改良剂的使用不会影响植物对水分的吸收和利用。     

大田滴灌条件下土壤水分运移规律的试验研究

研究了大田滴灌条件下,不同灌水量、不同滴头流量以及不同的土壤剖面容重条件下水分在土壤中的迁移规律。结果表明:在大田滴灌条件下,地表沿滴头土壤湿润锋基本呈圆形分布,在一定灌水量和滴灌流量条件下,土壤垂直湿润锋明显地大于水平湿润锋,且随着灌水量的增加呈线性关系;在同一灌水量下,随着滴头流量的增大,湿润体水平扩散半径(r)和竖直入渗深度(h)也相应变大;在不同灌水量下,湿润体水平和竖直湿润速度随着时间的增大都逐渐变小;随着剖面土壤容重的增加,水平湿润锋的迁移加快,水平湿润锋随时间的变化呈显著的幂函数关系;随着灌水量的增加,不同剖面容重下的土壤水平湿润锋速率的增加逐渐变小,而垂直湿润锋则呈变大的趋势。     

自然降雨条件下结皮层团聚体稳定性变化特征研究

通过野外定位监测和室内分析相结合的方法,以三峡库区典型黄壤为研究对象,结合Le Bissonnais(LB)法中快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和预湿润振荡(WS)3种处理方法定量分析结皮层与表土层团聚体稳定性的差异。研究结果表明:在降雨作用下土壤团聚体稳定性存在较大的动态变化,结皮层团聚体稳定性在自然降雨作用下呈现波动式上升的趋势。FW、SW、WS处理下,结皮层土壤团聚体平均质量直径变化范围分别为0.73~2.13 mm、1.70~2.90 mm和2.27~3.16 mm,下层土壤在FW处理下团聚体稳定性呈波动式上升趋势,平均质量直径变化范围为0.70~1.27 mm,在SW和WS处理下呈略微下降趋势,其变化范围分别为1.69~2.83 mm和2.53~2.95 mm。在降雨影响下,土壤结皮与下层土壤团聚体稳定性存在较大的差异,随着降雨场次的增加,结皮层团聚体稳定性逐渐高于下层土壤,且两者差值逐渐增大。在土壤有机质、阳离子交换量、pH值等理化性质基本不变的情况下,土壤团聚体稳定性在自然降雨影响下也存在较大的动态变化。     

南北方粘质土壤密度对土壤水分特征van Genuchten模型的影响研究

以南北方典型粘质土壤红壤和塿土为试验土样,通过水平入渗试验进行了土壤密度变化对土壤水分特征van Genuchten模型参数的影响研究。研究结果表明,特征湿润长度、吸力、饱和含水量、滞留含水量、饱和导水率均随土壤密度增加而减小;土壤水分特征van Genuchten模型参数n随着土壤密度的增加而递增,而参数α随着土壤密度的增加而减小,与土壤密度成反比;参数n和参数α随土壤密度变化关系可用幂函数来描述。为建立吸力、土壤密度、质量含水率三变量的土壤水分特征曲面提供新的途径,有助于完善土壤水动力学理论。     

宁夏黄灌区灌淤土水力参数研究

对宁夏黄灌区灌淤土水力参数进行了较为系统的研究.研究结果表明,原状土与扰动土饱和导水率变化范围分别为10～100 cm/d和3～50 cm/d.原状土饱和导水率随土壤剖面变化规律与扰动土一致:随着土壤深度的增加,饱和导水率呈现高低往复变化.原状土和扰动土的饱和导水率受粘粒含量、密度、孔隙度影响较大,受有机质含量影响较小...     

免耕对土壤环境的影响研究

免耕是一种高产节源栽培技术,已成为现代农业主要的耕作方式之一.相关研究表明,免耕可降低劳动强度、减少机械损耗、减少土壤侵蚀、迅速改善土壤的理化性状、增强土壤肥力、促进作物生长、提高农业生产率,从而促进农业生产.为此,就免耕对土壤环境的影响进行了综述,并展望了其应用前景和发展方向.