煤矸石层的充填结构对土壤水分入渗规律的影响

为探讨煤矸石的存在对矿区土壤入渗的影响。采用室内一维定水头垂直入渗试验,对含煤矸石层土柱在3种容重条件下(1.2、1.3、1.4 g/cm~3),按其在土柱中厚度(4、8、12 cm)和位置(上层、中层、下层)的不同,进行土壤入渗规律研究。结果表明(:1)煤矸石位于土柱上层时,厚度增加进一步提高了土壤入渗;位于中层时均抑制了入渗;位于下层时对入渗的影响较小(;2)土壤入渗随容重的增大而减小。同一煤矸石容重和厚度,其位置影响入渗的排序为:上层下层中层(;3)本试验所设厚度对土壤入渗影响不显著,而位置和容重影响极显著。通用公式可更好地反映土壤入渗规律。     

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。     

合肥市绿地土壤水分入渗性能研究

为探明影响城市绿地土壤水分入渗性能的限制因子,提高城市绿地在雨水径流调蓄中的作用,采用双环入渗法研究了合肥居民区、公园、道路绿化带（市政绿地）和文教区（校园）等不同类型绿地的土壤水分入渗特征及其与质地、容重和空隙度等土壤物理性质之间的关系。结果表明：合肥市不同功能区绿地土壤入渗速率在0~40 min内下降较快,90~100 min后趋于平缓。土壤水分平均入渗速率呈现：公园绿地(2.42×10-5 m/s)>市政绿地(2.10×10-5 m/s)>小区绿地(0.62×10-5 m/s)>校园绿地(0.56×10-5 m/s)的规律。土壤稳定入渗率属于快和较快级别的占21.1%,中等及较慢等级的占78.9%。合肥市绿地土壤黏粒平均含量在37.6%~44.7%之间;土壤容重在1.22~1.68 g/cm3之间,均值均大于1.40 g/cm3;绿地土壤通气孔隙度在9.21%~17.6%之间,其中小区绿地(14.1%)＞市政绿地(13.9%)＞公园绿地(13.7%)＞校园绿地(11.3%)。研究结果为合肥市城区绿地土壤消减城市面源污染设计提供科学依据。     

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。     

深翻耕作对连作滴灌棉田土壤含水率及含盐量影响的研究

探讨播前不同翻耕深度对连作滴灌棉田土壤容重、土壤含水率、土壤含盐量的影响。针对典型的连作滴灌棉田,于播前设置20、40和60 cm的3个不同深度翻耕处理,于生育期测定各处理不同土壤剖面的上述内容,研究其变化。（1）土壤容重随翻耕深度增加而下降,其中表层土壤容重降幅大于深层土壤容重;（2）3种深翻处理下土壤剖面含水率均为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,随翻耕深度增加,0~20 cm土壤含水率呈上升趋势,20~40 cm土壤含水率变幅不大,40~60 cm土壤含水率则显著下降;（3）灌水后,深翻20 cm的土壤含盐量为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,但随翻耕深度的增加,0~20 cm土壤含盐量呈下降趋势,20~40 m和40~60 cm的土壤含盐量迅速上升趋势,至深翻60 cm时,土壤含盐量则为40~60 cm＞20~40 cm＞0~20 cm。对连作滴灌棉田播前进行60 cm的超常深翻,可有效降低耕层土壤容重,提高0~20 cm表层土壤含水率,降低含盐量,从而利于作物生长。     

大豆玉米持续轮作免耕对土壤养分及作物产量的影响

为了解决免耕减产、秸秆焚烧污染环境、种植结构不合理等问题，试验通过设置免耕和传统垄作田间对比试验，研究了2013—2016年连续4年大豆玉米轮作免耕对土壤养分及作物产量的影响，研究结果可为免耕技术推广及黑龙江省农业持续发展提供理论参考和技术保障。试验结果表明：大豆玉米持续轮作免耕条件下0~7.5、7.5~15、15~22.5、22.5~30 cm土壤养分指标全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均高于垄作处理，且耕作对全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量影响显著；耕作对土壤容重影响显著，免耕处理各层土壤容重高于垄作处理，免耕处理15~22.5 cm 与22.5~30 cm土层之间容重差异不显著，而垄作处理各层土壤容重差异显著；与垄作相比，2013 年和2015 年免耕大豆增产率分别为16.37%和25.33%，2014 年和2016 年免耕玉米产量增产率分别为0.88%和9.50%。大豆玉米轮作免耕较垄作平均节约成本640元/hm2，平均增收2220元/hm2。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复模式对土壤渗透性的影响

土壤渗透性受制于许多外在与内在的因素,与植被类型、土壤性质等关系密切。为探讨不同植被恢复模式对土壤渗透性能的影响,以裸地为对照,以土壤初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量表征土壤渗透性,对衡阳紫色土丘陵4种不同植被恢复模式的渗透性及其与土壤物理性质进行研究。结果表明：（1）4种植被恢复模式的土壤渗透性均优于裸地,各植被恢复模式土壤渗透性能大小依次为：枫香×苦楝＞牡荆×刺槐＞紫薇×糯米条＞狗尾草×狗芽根＞裸地,且初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量的关系符合方程：α=0.4865α1+0.4982α2+0.5123α3+0.5202α4（其中,αi为指标的标准化数据）;（2）Horton水分入渗模型拟合的相关系数R2值≥0.775,对所研究的区域的土壤水分入渗过程具有较好的适用性;（3）相关分析表明：土壤渗透性与＞2 mm的土壤组成的百分比、2~0.25 mm土壤组成的百分比、毛管百分比、非毛管百分比和饱和导电率为呈显著或极显著正相关,与土壤容重为呈显著或极显著负相关,与土层深度和＜0.25 mm土壤组成的百分比相关性不明显。     

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。     

柠檬酸对铬污染不同质地土壤萃取与淋洗的研究

为了探索柠檬酸对不同质地铬（Cr）污染土壤的萃取条件及淋洗效率,进行了不同浓度、固液比、时间的萃取和土柱淋洗试验。结果表明：柠檬酸对铬污染不同质地土壤修复效果为：砂土＞壤土＞粘土;砂土、壤土所需萃取条件较小,粘土较大。不同萃取条件对铬污染土壤萃取效果影响较大：柠檬酸浓度为0.05 mol/L时,3种土壤萃取效果较好。3种质地土壤最佳固液比和时间分别为：粘土1/14,32 h;砂土1/6,16 h;壤土1/10,28 h。通过柠檬酸淋洗,粘土在10~20 cm土层发生再吸附,砂土与壤土在30~40 cm土层发生再吸附。本研究为铬污染土壤修复了提供技术支持。     

太行山低山丘陵区不同土地利用条件下土壤容重空间变化特征

通过对太行山低山丘陵区人工立体石榴林工程的调查,结果表明：不同土地利用类型土壤容重值大小依次为：坡谷石榴地（1.16 g/cm3）﹤中坡石榴地（1.27 g/cm3）﹤坡谷台田（1.30 g/cm3）﹤中坡草地（1.32 g/cm3）;中坡位土壤容重值大于坡谷;耕作层（0～20㎝）土壤容重在台田和草地之间以及石榴地之间没有明显差异,坡谷石榴地的土壤容重值最低（1.32 g/cm3 ）,中坡草地的土壤容重最高（1.56 g/cm3）,深层土壤（40～60㎝）的土壤容重在相同坡位没有明显差异。土壤容重随着采样深度增加的总趋势,但坡谷台田和中坡草地土壤容重在10～20㎝土层最低;统计表明0～5cm、10～20cm土壤容重属于中等变异性,其余土层土壤容重属于弱变异性。本文从土地利用类型和坡位来分析土壤容重空间变化特征,对于其它影响因子的影响有待于进一步的研究。     

土壤容重对高产玉米根系生长的影响及调控研究

不同土壤容重不同,其稳定性也不同。土壤容重的变化会引起土壤调节水、气、热能力的变化,提高土壤的自动调节能力可以使土壤肥力水平得以提高并满足植物对生长因子的持续需求。为研究土壤物理性质对玉米高产稳产的影响机理,以耕地棕壤为试验材料,采用盆栽方法,研究不同容重对玉米根系生长指标的影响,并进一步研究了施用不同有机肥量及模拟不同耕作深度对玉米根系生长的调控效果。结果表明:在设计容重范围内,容重增加,根系生长指标都表现为下降,容重大于1.2 g/m3时,不同处理根系生长指标差异显著;当容重大于1.3 g/cm3时,不同处理根系活力差异显著。施用有机肥对高容重土壤调控效果更好,有机质含量为4%与5%的处理差异减小,低容重土壤在所设计的有机质水平内调控效果也都较好。耕层厚度增加可以提高根系生长参数,但与对照相比,差异不显著。所以,对于紧实结构性较差的土壤,改善其调节能力应该通过增施有机肥的方法,紧实结构较好的土壤考虑使用耕翻的办法。     

Soil surface densification under simulated high intensity rainfall

The formation of surface crusts in agricultural soils has adverse effects on seedling emergence and infiltration and causes excessive water loss by runoff. Changes in soil surface characteristics of Zamora soil were examined under high intensity (76.2 mm/hr) simulated rainstorms A hard, dense, several-cm-thick, consolidated layer developed on the soil surface upon drying. The thickness and bulk density of this layer were strongly related to rainfall duration. A strong exponential function was found between the thickness of the consolidated layer and the soil wetted depth. Soil surface strength was strongly correlated with rainfall duration and with the initial bulk density of the soil despite the marked change in the density of the consolidated layer. The largest changes in both strength and bulk density occurred within the first 10 min of the rainstorm. Mechanisms known to be responsible for crusting appear to partly hold for the densification process, but they do not adequately explain the deeper consolidation. Particle reorganization and close-packing associated with settling under saturated or near-saturated conditions appear to provide more logical mechanisms. The relative change in bulk density was inversely correlated with the initial soil bulk density. Measurements of soil strength with a small penetrometer probe indicated an agreement between surface strength and the cohesion of the consolidated layer as determined by a triaxial shear test. Temperature of drying had slight, but mostly inconsistent effects on the strength and density of the consolidated layer. Soil densification was also found to markedly decrease the infiltration rate. The physical properties of both the consolidated layer and the subsoil, however, appeared to control the infiltration process.     

轮耕对双季稻田耕层土壤养分库容及Cd含量的影响

研究长期不同耕作措施下双季稻田土壤结构、养分及重金属含量的变化规律,对构建稻田合理耕层、提升耕地质量、促进粮食可持续丰产具有重要意义。2005-2014年在湖南醴陵双季稻田设置长期免耕(NT-NT)、长期旋耕(RT-RT)、长期翻耕(CT-CT)、翻免轮耕(CT-NT)和旋免轮耕(RT-NT) 5种耕作方式定位试验,测定并分析不同耕作方式对耕层深度、土壤容重、土壤C、N、P、K养分含量、养分库容量及重金属Cd含量等的影响。结果表明,NT-NT由于长期没有动土,土壤容重较高,而RT-RT、CT-CT、CT-NT和RT-NT均使土壤容重值降到了较理想区间。CT-NT和RT-NT 0~5 cm耕层土壤有机碳、活性有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和Cd含量均显著低于NT-NT,而高于RT-RT、CT-CT,说明NT-NT在促进土壤养分向表层聚集的同时,也促进了土壤镉向表层聚集,且随着耕作频率的增加土壤表层养分及土壤镉均呈下降趋势。CT-NT和RT-NT 5~10 cm耕层土壤各养分含量均显著高于NT-NT,而10~20 cm耕层土壤各养分含量均低于RT-RT、CT-CT,说明轮耕促进了土壤养分积累并主要向土壤中层聚集。耕层厚度、有效养分总库容量及土壤Cd含量均表现为RT-RT、CT-CT>CT-NT、RT-NT>NT-NT,说明随着耕作频率减少土壤耕层逐渐变浅,有效养分总库容量逐渐变小,土壤总镉、有效镉含量也逐渐降低。本研究表明,长期免耕和长期翻(旋)耕均存在一定弊端,长期免耕虽然降低了土壤镉含量,但同时也降低了土壤养分库容,长期翻(旋)耕虽然增加了土壤养分库容,但同时也增加了土壤镉含量,而合理土壤轮耕既可改善土壤结构,促进土壤养分积累、增加土壤养分库容,又能适当降低土壤镉含量,改善土壤环境。     

草原露天矿区重构土壤典型物理性质与生物量的关系

以内蒙古锡林郭勒盟胜利矿区一号露天煤矿为例,将南、北排土场复垦地作为研究对象,以未损毁地作为对照,采用方差分析和Pearson相关性分析的方法,研究复垦地重构土壤典型物理性质（土壤容重、土壤含水率）与植被地上生物量的关系,以期为草原矿区土壤重构与植被重建提供实践支撑。结果表明：（1）复垦地土壤容重与含水率相关性强度略低于未损毁地,复垦时间越长重构土壤容重与含水率的负相关性越显著;（2）复垦地植被生物量的均值都高于未损毁地,复垦后的土壤环境因子促进了排土场生态系统的重建;（3）在0~10 cm土层,土壤容重与含水率呈负相关性,生物量与容重相关性极弱或无相关,但生物量与含水率呈强的显著正相关关系,说明表层土壤含水率是影响植被生物量的重要因子。     

东北黑土区植被配置的土壤抗冲性研究

对东北黑土区不同植被配置下的土壤抗冲性及其影响因素进行研究,为水土保持植物选择和配置提供一定理论依据.采用野外采样与原状土冲刷试验相结合的方法.结果 表明:坡位对土壤抗冲性具有一定影响,胡枝子与紫穗槐在不同坡位上的土壤抗冲性不同,且在土层上层(0～10 cm)存在差异,下层(10～20 cm)的变化规律相近;不同植被配...     

新疆连作棉田耕层土壤理化指标研究

以新疆长期连作棉田为研究对象,通过田间调查、取样测定的方法,研究新疆连作棉田不同产量水平条件下土壤理化指标变化特征。结果表明：随着棉花产量增加棉田耕层深度、犁底层厚度均呈增加趋势,但不同产量水平差异未达显著水平。土壤紧实度、土壤容重和土壤含盐量则呈下降趋势,其中高产田土壤紧实度在10-46cm显著低于中、低产田,而高产田耕层土壤容重和土壤含盐量显著低于中、低产田,但高产田土壤粘粒较中、低产田有所提高,而一定比例的粘粒有利于提高土壤保水性。高产田耕层土壤有机质、速效氮含量较高,表现为高产田>中产田>低产田,而速效磷、速效钾无显著差异。从产量构成因素来看,单株铃数是影响产量的主要因素,其次是单铃重,衣分无明显变化。     

不同耕作方式对土壤水分蓄持能力的影响

为了改善北京地区农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田生产能力,增加作物产量,本项目自2009年开始在北京市延庆县保护性耕作试验田开展农田深松效果研究,对比分析了免耕和免耕+深松2种技术模式对土壤容重、含水率、水分入渗率的影响。结果表明,与免耕处理相比,免耕+深松技术模式0~30 cm图土层内,土壤容重降低了约3.4%,稳定入渗率提高了62.5%,在0~100 cm土层内平均质量含水量增加5.9%,因此深松可提高土壤蓄水保墒能力,有助于农作物的生长。     

Effect of Homogeneous and Heterogeneous Soil Compaction on Shoot and Root Growth of Field Bean and Soybean

The study was done to observe the effects of soil compaction on field bean and soybean growth in greenhouse. Plastic cylindrical tubes of 58 cm height and 12 cm diameter were filled with silty loam soil with three bulk densities i.e., low (1.25 g/cm³), medium (1.45 g/cm³) and high (1.65 g/cm³) either separately or in combination of low/medium (level 1), low/high (level 2) and medium/high (level 3) as top and sub-soil densities.
General effect of compaction was a reduction in shoot and root growth and in yield of both the legumes; probable reason seemed to be mechanical impedance. At homogeneous compaction throughout the soil profile high bulk density decreased the root dry matter from 6 to 32 % and total root length from 30 to 57% but total root volume was not much affected due to thickening of the roots. From 4 to 31% reductions were also observed in shoot dry matter. Increase in only subsoil density from medium to high (level 2) decreased shoot and root dry matters (8 to 36% and 16 to 39%, respectively) but not the total root length. Plant growth was more hampered when both top and subsoil densities were increased (level 3) but the total root length was not highly affected in the upper (0 to 20 cm) and middle (20 to 40 cm) layer.