初始含水率对微润灌土壤水盐运移的影响

为探明微润灌对土壤水盐运移的影响,以南疆盐碱土为研究对象,采用室内模拟试验,分析了不同初始含水率(0%、4%、8%、12%)条件下微润灌土壤水盐分布特征。结果表明,土壤累计入渗量及平均入渗率均随着土壤含水率的升高而逐渐下降,成负相关关系;不同初始含水率湿润体在垂直方向上均处于微润带埋设位置偏下,水平方向上成左右对称关系;土壤初始含水率对湿润锋运移距离及湿润体的大小影响较小;随着初始含水率的逐渐增大,等值线图逐渐变疏,土壤水势梯度降低;初始含水率对湿润体内平均含水率影响较小;土壤脱盐区范围及脱盐率随着初始含水率的增大逐渐降低,两者成负相关关系。     

竹炭型土壤调理剂对土壤水盐运移及分布的影响

应用化学改良剂是改良利用盐渍土的重要措施之一。竹炭型土壤调理剂(Bamboo-charcoal Soil Amendment,BC)能有效改善土壤的物理结构,但其用量至关重要。本文按照BC占干土的比例设置为0‰、4‰、8‰、12‰、16‰、20‰,通过盐化潮土的一维垂直入渗试验,探求改良轻度盐渍土的较适宜BC用量范围。结果表明:1)施用BC能够增大湿润锋运移深度,增加土壤累积入渗量。相同历时(240 min)情况下,施用BC处理的湿润锋移动深度较CK分别增加4.5%、11.9%、10.2%、15.3%和17.6%,累积入渗量较CK分别增加5.1%、18.4%、11.2%、23.5%和23.6%。2)添加BC可以改变土壤水分的分布特征,随BC用量的增加,0～10 cm土层含水率呈减小趋势,10～30 cm土层含水率呈增大趋势。3)各BC处理的土壤浸提液电导率随土层深度增加呈增大趋势,土壤盐分分布呈"底聚型";土壤湿润区中Cl-和Na+在剖面上均呈"L"型分布;4)综合土壤水盐的剖面分布及其数量特征,BC施用量为8‰时,对土壤的改良效果最好,但此用量的实际应用效果有待进一步验证。     

干旱区滴灌棉田冻融季土壤水热盐分布规律研究

[目的]研究滴灌棉田冻融期及其前后水热盐分布规律.[方法]实验以野外实测和室内试验数据为基础,分析水热盐在干旱区滴灌棉田冻融季土壤各层中分布特征.[结果]表层土壤11月下旬开始冻结,到翌年2月上旬达到最大冻结深度,4月上旬土壤完全融通,冻融期5 cm深处土壤温度变幅为19.95℃,170 cm深处变幅为10.25℃;0～60 cm土层2009年11月29日～2010年2月11日含水量和含盐量冻结过程中都呈上升趋势,2010年2月11日～4月21日为融化期,土壤垂直含水量和含盐量分布表现出复杂的变化方式,60～200 cm土壤水盐垂直分布变化不大;土壤水分与盐分时间变异特征表现为:冻融期土壤表层变异性大于底层,0～80cm水分变异程度大于盐分,80～200 cm水盐变异系数差异不大,变异性低.[结论]为冻融季土壤水热盐分布进一步研究提供参考,对盐渍土的改良、农业灌溉等相关问题的研究有一定参考价值.     

灌水频率对膜下滴灌水稻土壤水盐分布及产量的影响

为探讨膜下滴灌水稻在高频灌溉条件下土壤水盐分布,为滴灌水稻制定科学的灌溉制度提供依据。通过膜下滴灌水稻水盐运移大田试验,研究不同灌水量对稻田土壤水盐分布及产量的影响。结果表明,在灌水定额为12 000m3/hm2条件下,灌水周期为1d时,由于次灌水量较少,水分多集中在表层,故膜下0~20cm含水率较高。在滴灌水稻拔节期到乳熟期,膜下各土层均以灌水周期3d处理含水率最高,灌水周期为1和3d处理膜下0~40cm均表现为脱盐,且脱盐效果基本相同,滴灌水稻在高频灌溉条件下,能显著淋洗40cm以上土层中盐分,同时达到较高产量。膜下滴灌水稻固定灌量条件下,灌水周期为3d处理时,能在水稻根系分布主要区域土层中保持相对较高含水率,同时对水稻根系0~40cm土层保持较好脱盐效果,有利于水稻生长发育,保持较高产量。     

区域盐渍化土壤表层水盐变化特征及空间变异分析

表层土壤水盐的变化特征和空间变异性是研究改良土壤盐渍化的基础.将试验与统计学结合,分析宁夏银北试验区0～25 cm土层的水盐变化、空间变异性.结果表明,春夏季表层土壤水分含量、盐分含量总体随时间逐渐增大;水分变异系数处于中等变异,盐分变异系数处于弱变异区间内.通过统计计算,认为试验测定数目是达到精度要求的.利用Matlab软件拟合半方差函数求参,显示出土壤水分的空间自相关程度要明显高于土壤盐分.     

陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性研究

对陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤水分特性进行研究,结果表明,①臭柏灌丛内外,有81.48%的土样含水率集中在2%~4%;土壤含水率的垂直分布规律为：在0~100 cm土层内,土壤含水率随土层深度的增加而逐渐降低。②臭柏灌丛内外土壤含水率的变异系数为37%,在不同土层中,土壤含水率的变异系数不同。在40~60 cm土层内,土壤水分变异系数最大,说明在该层土壤水分异质性程度最高。③陕北沙区臭柏灌丛地、油蒿覆盖地和裸地中,土壤水分的分布规律不同,其中油蒿覆盖地土壤含水率最低。陕北沙区臭柏灌丛地的土壤含水率变化规律可能与陕北沙区特有的地貌结构和气候条件有关。     

滴灌棉田粉砂壤土的水分特征曲线试验研究

为探究滴灌棉田粉砂壤土土层深度对土壤水分特征曲线的影响,采用张力计法对0~20cm,20~40cm,40~60cm深度土层土壤水分特征曲线测定并分析,选用van Genuchten模型进行拟合。结果表明,随着土层深度的增加,土壤体积含水率随土壤水吸力的变幅降低,变化最快的土层为0~20cm,20~40cm;在同一吸力下,土壤容重越大的土层,相应含水率越大,各土层含水率大小表现为:0~20cm20~40cm40~60cm;不同土层吸湿曲线与脱湿曲线不相同,有滞后现象存在。试验区各土层吸湿与脱湿土壤水分特征曲线均与van Genuchten模型拟合较好,其中40~60cm土层拟合最优,拟合相关系数0.8600~0.9949,实测值与模拟值均方根误差均小于0.01。     

间歇灌溉技术参数对南疆盐渍土水盐运移的影响

为明确间歇灌溉条件下南疆盐渍土盐分淋洗适宜灌水技术参数，采用室内土柱试验研究了总灌水量为30 cm的条件下不同初始灌水量（7.5 cm、15 cm）与灌水间隔（1 d、3 d、5 d）对土壤水、盐分布与排水、排盐特性的影响。结果表明灌水间隔是影响土壤水、盐分布的重要因素，随着灌水间隔延长，0～100 cm土层土壤含水率总体呈增大趋势；土壤盐分则以40 cm深度为分界线，40 cm以上土层土壤盐分含量随灌水间隔延长呈降低趋势，40 cm以下土层土壤盐分含量则逐渐增大。不同初始灌水量与灌水间隔对土柱排水、排盐影响显著，随初始灌水量增加、灌水间隔延长，土柱排水量逐渐降低，排水矿化度逐渐增大，土柱排盐量、排盐效率变化规律则与排水量一致，均以初始灌水量7.5 cm、灌水间隔1 d处理最高。综合考虑灌后土壤水、盐分布以及排盐量，在总灌水量30 cm的条件下，分2次灌溉，初始灌水量7.5 cm、灌水间隔1 d是本试验条件下适宜的间歇灌溉淋盐技术参数。     

坐水播种土壤水分入渗的数值模拟

以土壤水动力学为理论基础，对坐水播种土壤水分入渗物理过程进行分析，建立其水分入渗的数学模型，并用有限元方法求解。通过室内入渗试验，检验数学模型的适用性。应用该数值模型，分析了土壤初始含水率、种沟宽度、回土量等因素对水分入渗的影响，并对回土量的选择进行了讨论。     

平潭岛芦洋埔土壤水与浅层地下水的关系研究

研究了平潭岛芦洋埔海积平原土壤水与浅层地下水的关系。结果表明:降雨后各土层呈现出不同的水势变化,0～40 cm土层为快速变化带,40～60 cm土层为缓变化带,60 cm以下土层为稳定变化带;研究区土壤水分运动特征能够在短时间内随降雨情况的变化而发生转变,零通量面仅在发散和聚合型土壤水分运动特征下存在,且只在缓变化带中移动并最终消失;土壤含水率与降雨量呈正相关;采用水分通量法和水分平衡法分别计算了研究区由降雨所带来的土壤水补给地下水的量,两者的相对误差为9.50%～19.00%。     

宁南山区典型流域土壤水分动态变化规律研究

采用定位观测、谐波分析以及灰色关联度等方法对典型流域所选的６个断面共５６个水分观测点的实测数据进行了分析，研究流域土壤水分动态变化规律．结果表明，土壤含水量年内变化主要受降雨和蒸发散的年内变化影响，明显分为干湿两季；土壤水分年内变化可划分为四个时期：春季土壤水分缓慢蒸发期、旱季土壤水分严重亏缺期、雨季土壤水分补偿期、冬春土壤水分相对稳定期．研究中利用标准差和变异系数对土壤水分垂直变化进行了分层，并用灰色关联度方法分析了各层次间土壤水分及其与期间降雨量的关系，得出土壤水分剖面分布可分为速变层、活跃层和次活跃层，林地水分活跃层较深，草、农、裸地水分活跃层偏上的土壤水分垂直分布规律     

辽西地区春播期土壤湿度变化特征及气象影响因子分析

利用1981—2011年辽西地区土壤相对湿度、降水和气温资料,对该区土壤湿度和降水变化特征及二者关系进行分析。结果表明：土壤湿度具有明显干化趋势,同期降水不是唯一影响因子;春播期土壤湿度与前秋降水正相关,深层相关系数为0.69,与底墒显著正相关,相关系数最高可达0.84,如此显著的正相关是由于北方特有的封冻雨,秋季降水封冻在土壤里,到第二年春季,气温升高,解冻返浆,土壤变得湿润;5月土壤湿度与同期降水呈正相关,浅 层相关系数为0.67,与气温呈负相关,深层相关系数为-0.58。     

黄土高原不同降雨量条件下梯田与坡地土壤水分变化特征

[目的]研究不同降雨量下黄土高原坡地和梯田土壤水分的运移及分布情况。[方法]以黄土高原陕西乾县为试验区,通过田间试验,研究不同降雨量条件下梯田与坡地土壤含水量变化情况。[结果]梯田和坡地土壤含水量空间垂直变化分为4个层次:1土壤水分速变层(10~40 cm)。该层梯田土壤含水量大,坡地土壤含水量小。该层受水文气象、耕作措施、冠层覆被等多种因素的影响较大,土壤水分变化较大。2土壤水分缓变层(40~80 cm)。该层土壤水分受诸多因素的影响相对小,土壤水分变化幅度小。该层梯田土壤含水量大,坡地土壤含水量小。3土壤水分过渡层(80~100 cm)。该层坡地土壤水分变化缓慢,而梯田土壤水分变化迅速,即开始由大向小快速突变。4土壤水分相对稳定层(100 cm以下)。该层梯田土壤含水量小,坡地土壤含水量大。[结论]初步掌握了黄土高原乾县的土壤水分变化特征。     

寿阳县土壤墒情特征分析及其对农业生产的影响

[目的]研究寿阳县土壤墒情特征变化及其对农业生产的影响。[方法]根据我国北方旱作区的实际情况,选取典型旱作区的山西寿阳县为研究对象,主要选用寿阳气象局农气观测站和国家旱农寿阳试验站的土壤墒情资料,采用多种分析方法,对寿阳县土壤墒情特征进行分析,找出该县土壤墒情时空变化规律。[结果]土壤墒情的时间变化受降水分布影响较大,有明显的季节变化规律,冬、春、夏季墒情较差,秋季墒情较好;空间上,不同土层间土壤水分变化差异较大,土壤水分垂直变化表现为愈接近地表由于受外界气候的影响较大,变异系数则较大,而随着土层的加深变异系数逐渐减小。[结论]根据该县土壤墒情时空变化规律,分析其对当地农业生产的影响,更好地指导农业生产实践,优化种植结构,增强农业抵御自然灾害的能力,提高农民科学生产的积极性。     

Assessment of Soil Water Content in Field with Antecedent Precipitation Index and Groundwater Depth in the Yangtze River Estuary

To better understand soil moisture dynamics in the Yangtze River Estuary (YRE) and predict its variation in a simple way, a field monitoring experiment was carried out along the north branch of the Yangtze River, where seawater intrusion was strong and salt-water variation is one of the limiting factors of local agriculture. In present paper, relation between antecedent precipitation index (API) and soil water content is studied, and effects of groundwater depth on soil water content was analyzed. A relatively accurate prediction result of soil water content was reached using a neural network model. The impact analysis result showed that the variation of the API was consistent with soil water content and it displayed significant correlations with soil water content in both 20 and 50 cm soil layer, and higher correlation was observed in the layer of 20 cm. Groundwater impact analysis suggested that soil moisture was affected by the depth of groundwater, and was affected more greatly by groundwater at depth of 50 cm than that at 20 cm layer. By introducing API, groundwater depth and temperature together, a BP artificial network model was established to predict soil water content and an acceptable agreement was achieved. The model can be used for supplementing monitoring data of soil water content and predicting soil water content in shallow groundwater areas, and can provide favorable support for the research of water and salt transport in estuary area.     

膜下滴灌不同灌溉定额对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

【目的】研究膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对土壤水盐时空分布特征、春玉米产量和水分利用效率的影响。【方法】在石羊河流域中游,通过2014-2015两年的灌溉试验,对春玉米生育期设置不同灌溉定额（4 800、4 200和3 600 m³·hm^-2）,测定0-100 cm土层内,土壤水盐时空分布特征,春玉米播种前和收获后土壤全盐量在年内和年际间的变化,春玉米产量及其构成要素。【结果】随灌水定额的增加,0-60 cm土层土壤含水率增加明显,当灌水定额从420 m³·hm^-2增加到480 m³·hm^-2时,春玉米吐丝扬花期0-60 cm土层平均含水率可保持在24.52%以上。在作物需水关键期,当灌水定额为480 m³·hm^-2时,能明显增加深层土壤的蓄水量。当灌溉定额低于360 m³·hm^-2时,灌水量严重不足,土壤水分亏缺明显。在非灌溉期,土壤盐分随水分蒸发在表层耕作土壤中积聚。垂直方向上,在0-40 cm土层发生积盐现象,80-100 cm土层发生脱盐现象。在灌溉期,在垂直方向上,随着灌溉定额的增加,土壤淋洗深度呈增加的趋势。不同灌溉定额条件下,0-20 cm土层土壤发生脱盐现象,40-100 cm土层发生积盐现象。但0-100 cm土层内,土壤全盐量盈亏量总体基本平衡。在水平方向上,土壤盐分以滴头为中心向滴灌带两侧运移,滴头间土壤水分的交汇作用将原耕层的部分盐分迁移到滴灌带的湿润锋边缘处。各处理土壤含盐量均表现为滴灌带间较滴头间增加明显。不同灌溉定额对春玉米穗长、穗行数、行粒数影响不显著,对穗粗、秃尖长、百粒重影响显著。降低灌溉定额可增加春玉米的穗粗和百粒重,但对作物增产无显著作用。【结论】膜下滴灌条件下,春玉米耗水量受灌水量影响,适度水分亏缺能提高水分利用效率（WUE）,但使春玉米产量降低4.45%-20.99%。春玉米全生育期灌水10次,灌水定额为420 m³·hm^-2,灌溉定额为4 200 m³·hm^-2的灌溉制度节水、压盐、增产效益最优。     

干湿两季等高绿篱红壤浅沟坡面土壤水分空间变化

以红壤丘岗区等高绿篱浅沟坡面为研究对象,比较干湿两季有无绿篱浅沟坡面土壤水分的空间分布,并对试验小区的径流量以及土壤侵蚀量进行对比.结果表明:在旱季,小区土壤含水率变化随着土层加深均呈现增长的趋势;在雨季,无绿篱小区土壤含水率随着土层加深呈现增长的趋势,而绿篱小区土壤含水率表现为30 cm土层＞45 cm土层＞15 cm土层;绿篱小区的土壤水分变异系数随着土层加深呈降低趋势,相同土层干湿两季绿篱小区土壤水分变异系数均大于无绿篱小区土壤水分变异系数.在干湿两季,坡中位置绿篱小区土壤含水率始终大于无绿篱小区土壤含水率,坡上和坡下位置上绿篱小区土壤含水率小于无绿篱小区土壤含水率,种植等高绿篱的坡面保水保土效果明显,使植物在干湿两季能充分利用浅沟坡面水分,对缓解季节性干旱、保持水土起到显著作用.     

黑土长期定位原状土壤搬迁对土壤物理性质的影响

为了明确土壤搬迁的环境变化和土壤移动对土壤物理性质产生的影响,选择长期定位施肥试验中的4个代表性处理(CK、NPK、MNPK、M)调查其土壤容重、水分、孔隙度和三相比等指标。结果表明:原状冻土搬迁的扰动对土壤物理性质有一定的影响,其对表层0~20cm土层的影响大于20~40cm土层土壤。不同处理间的横向比较,M、NPK、MNPK处理搬迁后0~20cm土层的土壤孔隙度均高于搬迁前;而20~40cm土层表现为搬迁后低于搬迁前,平均低11.8%;土壤孔隙度搬迁前后的变异系数分别为2.3%~5.9%和0.6%~1.7%,搬迁后土壤孔隙度的变异系数比搬迁前有所降低。土壤三相率在搬迁后各处理0~20cm土层固相率普遍减少,20~40cm固相率增加、水分减少;土壤容重搬迁前及搬迁后的变异系数为1.7%~7.2%及1.5%~17.1%。CK处理搬迁前的田间持水量处于众多处理的最低水平,为28.7%,搬迁后为44.3%,其它处理搬迁后为35%~45%,以M和MNPK处理较高,有机肥与化肥配合施用能够提高土壤对水分的保蓄作用。土壤含水率搬迁前0~60cm随着土层深度的增加土壤含水率降低,搬迁后的土壤与当地的土壤能够较好地融合。     

不同覆盖方式对旱作马铃薯生长及土壤水热特征的影响

【目的】探讨不同覆盖方式对西北旱作区农田土壤水热和马铃薯生长的影响。【方法】2015—2016年连续2年设置沟垄地膜全覆盖（DD）、沟垄地膜半覆盖（DB）和沟垄二元覆盖（DJ）3种覆盖方式大田试验,以平作不覆盖为对照（CK）,研究不同覆盖方式下土壤水温变异特征及对马铃薯生长及块茎形成的影响。【结果】覆盖处理全生育期0—200 cm土层土壤含水量均高于CK,DJ处理在播后70—90 d土壤保水效果最佳。覆盖能降低0—200 cm土层土壤水分变异系数,以DJ处理的土壤水分垂直稳定性最强。与CK相比,DD处理在播后30—50 d的0—15 cm土层土壤增温效果显著,而DJ处理在全生育期0—25 cm土层土壤温度表现“降温和增温双重效应”。各覆盖处理能降低0—25 cm土层土壤温度变异系数,以DJ处理最小,其土壤温度垂直稳定性最强。覆盖能提高马铃薯出苗率和影响出苗天数,其中DD处理平均出苗天数较CK提前4.5 d,而DJ处理推迟3.5 d。马铃薯生育期生物量累积动态变化符合Logistic生长模型,以DJ处理生物量理论值和生长速率最大,快速生长持续期最长。通过主成分分析发现,除马铃薯生物量、单株薯数及亩株数等因素外,土壤水分对马铃薯生长的影响高于土壤温度,是限制马铃薯高产的重要因子。【结论】沟垄二元覆盖（DJ）能改善土壤水温状况,维持相对稳定的土壤水热环境,利于马铃薯生长和块茎产量的提高。