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相似文献
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1.
再生水盐分在亚热带不同土壤中的迁移特性及其差异   总被引:5,自引:3,他引:2  
为了合理评价再生水灌溉盐分对土壤环境的影响,分析盐溶液淋溶亚热带土壤流出液盐分变化规律及其对土壤化学性质的影响差异,该文采用定水头入渗法,模拟不同浓度钠盐溶液淋溶黏性潮土、沙性潮土、红壤、紫色土、水稻土等5种亚热带地区土壤,并观测土壤流出液电导率(EC)和pH值的差异。试验结果表明:1)高浓度盐溶液对黏粒含量较高的红壤、紫色土、黏性潮土的穿透能力弱于黏粒含量较低的水稻土和沙性潮土。同等浓度水平处理达到相同的穿透程度,酸性土壤(红壤、紫色土、水稻土)能承受更多的低质水量。2)盐分在土壤中的迁移速度主要由土壤理化性质决定,土壤黏粒含量、交换性铝含量会显著减缓盐分在土壤中的迁移能力,而土壤粉粒含量、EC、pH值以及交换性钙、镁含量会促进盐分在土壤中的迁移。盐分更容易穿透碱性土壤(黏性潮土和沙性潮土)而流出,碱性土壤流出液相对EC最大变化速率比酸性土壤高36%。基于Boltzmann函数拟合表明,入渗水盐浓度及土壤理化性质对模型参数有显著影响(P<0.05)。3)土壤化学性质受入渗液盐分浓度的影响程度不仅与土壤本身的化学性质有关,也与土壤质地中的粉粒、黏粒含量有极显著的关系(P<0.01)。各浓度盐溶液对碱性土壤的pH值影响不明显,对酸性土壤的pH值影响较大,其流出液pH值减少1.6~2.6个单位,其中红壤的pH值变化最大,其次为紫色土。入渗液EC高于4.77 dS/m的处理对土壤流出液的稳定pH值影响增幅不明显。因此,利用低质水灌溉时要依据土壤理化性质合理限定水中盐浓度。  相似文献   

2.
南方典型土壤水力特征差异性分析   总被引:12,自引:6,他引:6  
为探究南方地区典型土壤水力性质的差异,采用压力膜法、定水头渗透法和一维水平土柱吸渗法对粘性潮土、沙性潮土、红壤、水稻土和紫色土5种南方典型土壤的水动力学参数进行室内测定,对比分析了各土壤水力特征的差异及其产生的原因。结果表明:土壤质地和粘粒含量是影响土壤水力特征的主要因素;粘性潮土、沙性潮土属于级配良好土,而红壤、紫色土、水稻土属于级配不良土,粘性潮土、沙性潮土、红壤、紫色土、水稻土饱和导水率依次增大,分别为1.75×10~(-3),3.15×10~(-3),4.77×10~(-3),11.02×10~(-3),11.87×10~(-3) cm/min;相对水稻土和沙性潮土而言,其他3种试验土持水性较高。土壤有效水含量为沙性潮土粘性潮土水稻土紫色土红壤,其有效水孔隙体积分别占其总孔隙体积的48%,29%,27%,18%和17%。非饱和条件下,沙性潮土和红壤中的水分运动速率较快,远高于粘性潮土中的水分运动速率,约为其6.8倍。土壤质地、颗粒级配、粘粒和有机质含量不同是造成土壤水力特性差异的因素,其中土壤质地和颗粒级配为南方典型土壤水力特性差异的主要影响因素。  相似文献   

3.
温度对南方红壤和水稻土水分特征曲线影响差异性分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了研究温度变化对土壤水分特征曲线的影响,采用高速离心机法测定南方红壤和水稻土在4,12,20,28,36℃温度条件下土体脱湿过程的水分特征曲线,并运用VG模型进行参数提取,探讨了温度对土壤当量孔径分布、非饱和导水率及水分扩散度等参数的影响。结果表明:相同水势条件下红壤和水稻土的含水率随温度增加而显著减少(P0.05),表现出4℃12℃20℃28℃36℃的关系,且同一温度下的红壤持水性能显著高于水稻土(P0.05);不同温度处理下红壤和水稻土的非饱和导水率以及水分扩散度均表现出20℃最高、36℃最小的显著差异性(P0.05),这表明土壤在20℃时的导水能力和入渗能力相对最佳,且同一温度下红壤的非饱和导水率和水分扩散度均低于水稻土;红壤和水稻土的饱和含水率θ_s、进气值相关参数α、形状系数n均随温度增加而缓慢减小,拟合参数随温度变化而差异显著(P0.05),这说明土壤水分特征曲线参数对温度有一定的敏感性。研究结果可为进一步探讨温度对南方土壤持水性能和水分运移机制研究提供合理的参考依据。  相似文献   

4.
用通过稀释方法获得不同pH值的硫酸溶液来模拟南方硫酸型酸雨,利用水平土柱吸渗法测定非饱和土壤水分扩散度,渗透筒法测定土壤饱和导水率,探讨了不同浓度酸性溶液渗透红壤过程中土壤水分入渗特征变化;利用RETC软件拟合不同酸性溶液入渗下红壤的扩散度和水分特征曲线,并与实测的扩散度值进行对比与分析。研究结果表明:不同酸性溶液入渗时,红壤入渗速率、水分扩散度和饱和导水率的大小关系均为(pH=3)(pH=5)蒸馏水(pH=2)(pH=1);RETC软件拟合扩散度与实测值吻合度较高,其剩余标准差均接近0;pH=1溶液使土壤持水能力增强,而pH=5,pH=3,pH=2溶液使土壤持水能力减弱。在硫酸型弱酸溶液(pH≥3)作用下红壤水分入渗能力呈增大趋势,土壤持水能力降低;而当酸性溶液pH3时,红壤入渗能力、持水能力则反之。  相似文献   

5.
再生水灌溉模式对潮土结构性质及导水性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
为揭示再生水不同灌溉模式下土壤结构性质及导水性能的差异。通过室内模拟土柱入渗试验,以清水灌溉为对照(CK),研究了再生水持续灌溉(RW)、再生水—清水混合灌溉(RW-2)及再生水—清水交替灌溉(ARW)3种灌溉模式对土壤容重、总孔隙度、团聚体稳定性、入渗率及饱和导水率的影响。结果表明:相比CK,各处理容重呈降低趋势,总孔隙度增加,但差异均不显著;再生水灌溉促进潮土>1mm粒级团聚体向<1mm粒级团聚体转化,相比CK,各处理<1mm粒级团聚体含量分别增长11.51%~31.22%;潮土团聚体水稳定性降低;各处理>0.25mm粒级团聚体含量分别降低2.92%~9.75%,平均质量直径分别降低11.30%~38.38%,几何平均直径分别降低3.93%~12.78%,其中RW最为显著;相关性分析表明,>1mm粒级水稳性团聚体含量对潮土结构稳定性贡献最大;再生水3种灌溉模式下潮土入渗率分别显著增长80.00%~260.00%;ARW处理潮土有效导水率上升22.68%,而RW和RW-2处理土壤有效导水率分别下降14.47%和42.36%。保持潮土结构性质方面以RW-2处理最好,改善潮土导水能力方面则以ARW处理最为显著。  相似文献   

6.
再生水灌溉对土壤理化性质影响的试验研究   总被引:29,自引:2,他引:29  
通过室内土柱模拟试验的方法,研究了再生水灌溉对土壤理化性质的影响。结果表明:再生水灌溉对土壤扩散率和饱和导水率的影响与连续灌溉再生水的次数有关,短时间灌溉有降低的作用,但随着灌溉次数的增加,土壤扩散率和饱和导水率有增加的趋势;同时,随着灌溉次数的增加,土壤pH值降低,土壤有机质和全盐量增加;土壤溶液中各离子浓度有显著变化。灌溉5次之后,除0~10cm土层全盐量为0.107%外,其他各层均低于0.1%的限度;0~10,10~20,30~40cm土层的ESP均在5%~10%范围之内,20~30cm土层的ESP基本保持在原始的水平。再生水灌溉对土壤次生盐渍化的影响不显著。  相似文献   

7.
低盐再生水灌溉对亚热带红壤水力特性及微观结构的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
低盐再生水是一种回用潜力巨大的替代性水源,为探究其灌溉亚热带红壤的适宜性,该研究以校园生活污水为再生水水源,设置再生水单一灌溉(WW)、再生水与蒸馏水交替灌溉(AWW)两种灌水模式,并以蒸馏水单一灌溉(CK)为对照。通过室外模拟土柱试验,研究了低盐再生水不同灌溉模式下红壤的盐碱度、微观结构及水力特性,并探讨了三者之间的相互作用关系。结果表明:1)低盐再生水灌溉降低了红壤的持水能力和导水能力;2)与CK处理相比,低盐再生水灌溉导致红壤田间持水率和凋萎系数降低,有效水在WW处理下增加6.33%,在AWW处理下减小27.85%;3) 两种低盐再生水灌溉模式下土壤大孔隙均增加,而有效孔隙、微小孔隙在WW处理下分别增加1.3%、5.0%,在AWW处理下分别减小4.3%、1.1%;4)与CK处理相比,低盐再生水灌溉使红壤电导率(Electrical Conductivity,EC)和Na+含量显著提高,而交换性阳离子总量(Cation Exchange Capacity,CEC)显著降低(P<0.05)。再生水两种灌溉模式中,AWW处理下土壤交换性钠百分比(Exchangeable Sodium Percentage,ESP)和钠吸附比(Sodium Adsorption Ratio,SAR)分别显著高于WW处理142.4%、120.3%(P<0.05),从而引起更强烈的土壤黏粒分散;5)田间持水率、凋萎系数、有效水及有效孔隙和微小孔隙比例均与交换性Na+、ESP、SAR呈显著负相关,与CEC呈显著正相关。综上,低盐再生水灌溉亚热带红壤宜选择单一灌溉模式,且应定期监测土壤SAR和ESP等指标。研究结果可为再生水水质标准和灌溉制度制定提供参考。  相似文献   

8.
土壤容重对红壤水分溶质运移特征影响的试验研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
通过测定南方第四纪红壤不同土壤容重条件下,土壤水分水平入渗过程和溴化钾溶液穿透曲线,分析了土壤容重对入渗速率、土壤饱和导水率的影响;根据CDE模型、运用CXTFIT软件对溴离子的穿透曲线(BTC)进行拟合.并求其运移参数.结果表明:土壤水分运移速率和土壤饱和导水率随着红壤容重增大而减少;随着容重增大,Br-的水动力弥散系数D增大,阻力因子R也增大.  相似文献   

9.
再生水灌溉对红壤水力特性的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
再生水长时间灌溉是诱发土壤水力特性演变的关键因素之一。该文采用再生水原液(reclaimedwater,RW)以及再生水原液稀释2倍(RW-2)、4倍(RW-4)、6倍(RW-6)等4种不同浓度再生水水源,设置再生水连续灌溉与再生水-蒸馏水交替灌溉(ARW、ARW-2、ARW-4、ARW-6)2种灌溉模式,以蒸馏水连续灌溉(CK)为对照,持续对第四纪红壤进行干湿循环模拟灌溉,直到土壤入渗趋于稳定为止。采用压力膜仪法测定各灌溉处理后的土壤水分特征曲线,选择van Genuchten(VG)模型对其参数提取,分析了红壤水力特性的演变特征及其参数影响。结果表明:再生水灌溉显著影响了红壤的持水特性,促使红壤孔隙大小、数量及其分布发生演变,该变化规律与再生水水质浓度、灌溉模式关系密切。与CK相比,再生水连续灌溉模式RW、RW-2、RW-4、RW-6处理下,红壤有效水分别提高了5.4%、3.6%、14.6%、-8.1%;再生水-蒸馏水交替灌溉模式ARW、ARW-2、ARW-4、ARW-6处理下,红壤有效水分别降低了9.9%、23.3%、26.5%、16.9%。与CK相比,连续灌溉对红壤水力传导性无显著影响;而交替灌溉则影响显著,其土壤非饱和导水率、水分扩散度大体表现为CKARW-6■ARW-4ARWARW-2。再生水灌溉对VG模型参数θs'、θr'、α、n均有显著影响;再生水的pH值、电导率及钠吸附比均与红壤有效水存在显著的相关性。该研究结果对红壤地区再生水长期灌溉利用风险评估提供了一定理论基础和技术支撑。  相似文献   

10.
室内基于土壤水分再分布过程推求紫色土导水参数   总被引:7,自引:2,他引:5  
选择三峡库区3种不同质地的紫色土,室内通过土壤水分再分布试验,探讨基于土壤水分再分布过程推求导水参数对于紫色土的适用性.结果显示,结合土壤水分垂直和水平再分布过程推求的紫色土水分扩散率与实测值具有很好的一致性,但推求的非饱和导水率偏差较大.然而,选用单一的土壤水分再分布过程结合实测水分特征曲线推求的紫色土非饱和导水率与实测值具有良好的一致性.湿润锋湿度与湿润剖面平均湿度不同函数关系对推求非饱和导水率和水分扩散率差异不明显.此外,基于土壤水分再分布过程推求导水参数方法比较适合低湿土壤的非饱和导水参数推求.  相似文献   

11.
长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
以潮土、旱地红壤和红壤性水稻土为研究对象 ,探讨了长期施肥对土壤腐殖质含量的影响。结果表明 ,长期施用 NPK化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土、旱地红壤和红壤性水稻土耕层的有机质、腐殖质和活性腐殖质含量 ,其中胡敏酸、富里酸也相应地增加 ,但以有机无机肥配施的效果最好。施有机肥或有机无机肥配施还能提高土壤腐殖质的胡 /富比值。施肥对土壤有机质的影响不仅局限于土壤耕层 (0~ 2 0 m) ,而且影响耕层以下层次 ,但以 0~ 6 0 cm土层的效果显著 ,且以潮土的效果明显  相似文献   

12.
【目的】土壤易分解碳库(labile organic carbon,Lab-C)和耐分解碳库(recalcitrant organic carbon,Rec-C)是土壤有机质的重要组分,其组分大小与比例可反映土壤有机碳的周转与固存特性。因此,研究长期不同施肥制度下土壤易分解碳库与耐分解碳库的大小与比例,对土壤养分管理及肥力培育具有重要的意义。【方法】利用我国东部23年长期不同施肥制度下的黑土、潮土、红壤和32年水稻土共四类土壤的典型土样为代表,以不施肥(CK)、施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKM)4个处理土壤,采用颗粒密度相结合的方法,将土壤有机碳分为易分解碳和耐分解碳2个组分,分析了其不同组分碳含量及比例的变化特征。【结果】土壤经该方法分组后,四种土壤的平均质量回收率和碳回收率均超过95%,是一种测定土壤易分解碳和耐分解碳的可行方法。旱作土壤(黑土、潮土和红壤)易分解碳的平均含量为1.91 g/kg低于水田的2.42 g/kg,而易分解碳占总有机碳的平均比例为15.4%,高于水田的9.9%。NPKM处理下,黑土、潮土和红壤易分解碳含量显著高于NPKS、NPK及CK处理(P0.05),较NPK处理增加的比例分别为98.4%、43.7%和71.2%,同时提高了易分解碳占总有机碳的比例,但无显著差异性;NPK和NPKS处理下黑土与潮土易分解碳的含量较不施肥无显著变化,而红壤易分解碳含量较不施肥显著降低(P0.05),降低的比例分别为33.1%和29.6%;水稻土4个处理间易分解碳的含量及其占全碳的比例无显著差异性。四类土壤耐分解碳的含量与总有机碳含量的变化一致,均表现为NPKMNPKSNPKCK。NPKM处理下,四种土壤耐分解碳含量显著增加(P0.05),黑土、潮土、红壤和水稻土较NPK处理增加的比例分别为68.8%、42.7%、17.6%和17.2%,同时耐分解碳占全碳的比例降低;NPKS处理下黑土、潮土和水稻土耐分解碳的含量较NPK处理也增加,对应增加的比例分别为10.9%、15.1%和18.0%。同时,易分解碳和耐分解碳的含量与土壤总有机碳含量之间有极显著的正相关关系。【结论】旱作土壤易分解碳含量比水田土壤更易受不同施肥处理的影响,有机无机配施(NPKM与NPKS)可提高旱作与水田土壤易分解碳与耐分解碳的含量,同时相对提高了易分解碳占全碳的比例,且NPKM处理的效果优于NPKS处理,更优于化肥处理。  相似文献   

13.
华北地区微咸水应用对土壤水力传导性能的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
由于淡水资源短缺,中国华北地区微咸地下水灌溉面积逐年增多。该文通过室内土柱淋洗试验,研究了灌溉水盐分浓度和钠吸附比(SAR)对华北地区非碱土(可交换钠百分比ESP0)和碱土(ESP30)饱和水力传导性能的影响。灌溉水盐浓度分别为2.5、10和25mmolc/L,SAR分别为0、10和30(mmolc/L)0.5。去离子(盐浓度0)作为对照处理。试验包括2个土壤碱度、9个灌溉水质组合和1个去离子水处理,共20个试验处理。试验结果显示,非碱土和碱土对微咸水应用的反应机理以及反应程度不同。当黏粒弥散程度较弱时,上部土壤的饱和水力传导度显著大于下层土壤;反之,则各层土壤的水力传导度均较小。在试验水质条件下,非碱土的平均饱和水力传导度的变化范围为0.75~13.25cm/h,而碱土的变化范围为0.06~6.50cm/h。碱土的稳定饱和水力传导度随着灌溉水盐浓度的增加或/和SAR的减小而增大,但在非碱土中稳定饱和水力传导度的变化规律与此基本相反。试验结果对合理应用微咸水灌溉非碱土和碱土具有指导意义。  相似文献   

14.
秸秆与氮肥配施对潮土微生物活性及团聚体分布的影响   总被引:3,自引:1,他引:2  
为了探索秸秆还田与氮肥配施对砂质潮土微生物活性与土壤团聚体的影响.采用室内培养的方法,在定量秸秆条件下,通过控制尿素用量,研究不同氮肥用量与秸秆配施比例对砂质潮土的有机质、土壤微生物量碳、氮含量、土壤酶活性以及土壤团聚体的影响.结果 表明:与CK相比,秸秆配施适量氮肥,能显著提高土壤有机质(29.04%~41.90%)...  相似文献   

15.
《Geoderma》2006,130(1-2):1-13
Dilution of high-sodicity soil water by low-sodicity rainfall or irrigation water can cause declining soil hydraulic conductivity (K) by inducing swelling, aggregate slaking and clay particle dispersion. Investigations of sodicity-induced reduction in K are generally restricted to repacked laboratory cores of air-dried and sieved soil that are saturated and equilibrated with sodic solution before tests are conducted. This approach may not yield a complete picture of sodicity effects in the field, however, because of loss of antecedent soil structure, small sample size, detachment of the sample from the soil profile, reliance on chemical equilibrium, and differing time scales between laboratory and field processes. The objectives of this study were to: (i) compare the electrical conductivity (EC), exchangeable sodium percentage (ESP), and sodium adsorption ratio (SAR) in laboratory cores of intact field soil that had, or had not, undergone prior saturation and equilibration with sodic solution; (ii) compare the pressure infiltrometer (PI) field method with the intact laboratory soil core (SC) method for assessing sodicity effects on saturated soil hydraulic conductivity; and (iii) characterize hydraulic conductivity reduction in a salt-affected sandy loam soil and a salt-affected clay soil in Sicily as a result of diluting high-sodicity soil water with low-sodicity water.In terms of EC, ESP and SAR, quasi-equilibrium between soil and infiltrating solution was attainable in 0.08 m diameter by 0.05 m long laboratory cores of intact clay soil, regardless of whether or not the cores were previously saturated and equilibrated with solutions of SAR=0 or 30. In the sandy loam soil, the PI and SC methods produced statistically equivalent linear reductions in K as a result of diluting increasingly sodic soil water (SAR=0, 10, 20, 30) with deionised water. In the clay soil, the PI method produced no significant correlation between initial soil water SAR and K reduction, while the SC method produced a significant log-linear decline in K with increasing soil water SAR. Sodicity-induced reductions in K ranged from 3–8% (initial soil water SAR=0) to 85–94% (initial soil water SAR=30) in the sandy loam, and from 9–13% (initial soil water SAR=0) to 42–98% (initial soil water SAR=30) in the clay. The reductions in K were caused by aggregate slaking and partial blocking of soil pores by dispersed clay particles, as evidenced by the appearance of suspended clay in the SC effluent during infiltration of deionised water. As a result, maintenance of K in these two salt-affected soils will likely require procedures to prevent or control the build-up of sodicity.  相似文献   

16.
Abstract

Sodic water and spring water percolated through clay, clay loam, and sandy loam (SL) soils with exchangeable sodium percentages (ESPs) of 0, 10, 30, and 50. Reduction in saturated hydraulic conductivity and water stable aggregates recorded at higher ESPs. At ESP ≈30, application of sodic and spring water to clay soil (C) reduced saturated hydraulic conductivity from 1.2 to 3 mm hr?1, whereas in SL soil, the values were 2.8 and 6.2 mm hr?1, respectively. Results indicated that at any ESP and water source, the highest free swelling obtained was in the C soil. This study has practical importance to the management of irrigation water quality with respect to soil deterioration.  相似文献   

17.
Many empirical approaches have been developed to analyze changes in hydraulic conductivity due to concentration and composition of equilibrium solution. However, in swelling soils these approaches fail to perform satisfactorily, mainly due to the complex nature of clay minerals and soil–water interactions. The present study describes the changes in hydraulic conductivity of clay (Typic Haplustert) and clay‐loam (Vertic Haplustept) soils with change in electrolyte concentration (TEC) and sodium‐adsorption ratio (SAR) of equilibrium solution and assesses the suitability of a model developed by Russo and Bresler (1977) to describe the effects of mixed Na‐Ca‐Mg solutions on hydraulic conductivity. Four solutions encompassing two TEC levels viz., 5 and 50 mmolc L–1 and two SAR levels viz., 2.5 and 30 mmol1/2 L–1/2 were synthesized to equilibrate the soil samples using pure chloride salts of Ca, Mg, and Na at Ca : Mg = 2:1. Diluting 50 mmolc L–1 solution to 5 mmolc L–1 reduced saturated hydraulic conductivity of both soils by 66%, and increasing SAR from 2.5 to 30 mmol1/2 L–1/2 decreased saturated hydraulic conductivity by 82% and 79% in clay and clay‐loam soils, respectively. Near saturation, the magnitude of the change in unsaturated hydraulic conductivity due to the change in TEC and SAR was of 103‐ and 102‐fold, and at volumetric water content of 0.20 cm3 cm–3, it was of 1014‐ and 106‐fold in clay and clay‐loam soils, respectively. Differences between experimental and predicted values of saturated hydraulic conductivity ranged between 0.6% and 11% in clay and between 0.06% and 2.1% in clay‐loam soils. Difference between experimental and predicted values of unsaturated hydraulic conductivity widened with drying in both soils. Predicted values were in good agreement with the experimental values of hydraulic conductivity in clay and clay‐loam soils with R2 values of 0.98 and 0.94, respectively. The model can be satisfactorily used to describe salt effects on hydraulic conductivity of swelling soils in arid and semiarid areas, where groundwater quality is poor.  相似文献   

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