内蒙古砒砂岩土壤水平入渗特性及适用模型研究

本文以内蒙古准格尔旗典型的砒砂岩土壤为研究对象,研究容重及初始含水率变化对砒砂岩土壤水平入渗特性的影响及适用模型。采用室内模拟土柱法,对3组砒砂岩土壤RS(紫红色)、HS(粉红色)和WS(灰白色)分别进行水平土柱积水入渗试验,研究容重为1.30 g/cm~3、1.35 g/cm~3、1.40 g/cm~3、1.45 g/cm~3、1.50 g/cm~3和初始含水率为7%、11%和15%不同梯度对水平入渗规律的影响。结果表明,砒砂岩土壤水平入渗入渗率、湿润锋运移速率与时间呈幂函数递减关系;入渗率、累计入渗量与初始含水率成反比关系,但湿润锋运移速率随初始含水率增加而增大;砒砂岩土壤容重越大,入渗率、累计入渗量越低,湿润锋运移越慢。初始含水率及容重的大小影响砒砂岩土壤水平入渗能力,Philip模型适用于模拟不同容重及初始含水率影响下的水平入渗过程,建立能够直接反映容重与入渗率关系的Philip改进模型,并通过r检验法验证了改进模型具有较高模拟精度。     

容重对红壤土水平一维入渗水分运移特性的影响

[目的]研究水平一维入渗条件下,容重对红壤土水分入渗的影响。[方法]以不同容重的红壤土为研究对象,进行了室内水平入渗试验。[结果]相同时间内容重越大,水分运移的速度越慢,湿润锋运移距离越小,累积入渗量越小;在湿润锋之上,相同容重的土壤含水量差别不大,在相同的入渗距离,土壤容重越大,含水量越小。[结论]建立了红壤土一维水平入渗条件下容重与湿润锋关系模型,改进了一维水平入渗条件下的Philip模型。     

参数平均方式对层状夹砂土壤积水入渗数值模拟的影响

为研究非饱和土壤水分运动方程中参数的平均方式对层状土水分运动数值模拟的影响,采用有限差分方法对Richards方程进行离散,并用MATLAB软件编程模拟层状夹砂土柱的薄层积水入渗过程。对差分网格中半节点参数的8种不同平均方式进行了数值模拟稳定性和精度的比较。结果表明:不同平均方式下湿润峰到达某一深度的时间与该处的土壤含水量增速呈负相关关系;间接算术平均和调和平均下的土壤含水率数值振荡较大;几何平均和三点平均2种方式下入渗率、累积入渗量和湿润锋误差相对较小。综合分析,几何平均和三点平均更适合层状夹砂土情况下薄层积水入渗过程的数值模拟。     

肥液浓度对膜孔入渗水分运移特性的影响

通过清水与不同肥液浓度的膜孔单点源室内入渗试验,研究了不同浓度的肥液膜孔入渗量、湿润锋运移距离及土壤含水量分布。揭示了土壤膜孔入渗量和湿润锋运移距离随肥液浓度的增加而增大的规律;建立了不同肥液浓度膜孔入渗量和湿润锋运移经验模型;提出了由清水入渗参数、湿润锋运移参数和肥液浓度分别推求膜孔入渗量和湿润锋运移距离的理论模型,经实测资料验证表明,模型精度较高;随肥液浓度的增大,湿润锋运移距离越大,相同深度处的土壤含水量也增大。研究成果为进一步进行膜孔灌溉技术研究奠定了科学基础。     

不同残膜含量对淡灰钙土水分入渗过程的影响

为探讨不同残膜含量对土壤入渗性能的影响,以银川平原淡灰钙土为研究对象,设置5组不同残膜量：0（T0）、100（T1）、200（T2）、400（T3）、800 kg·hm^-2（T4）,利用一维垂直定水头入渗法,观测湿润锋运移规律和水分入渗过程,并利用4种入渗模型拟合土壤入渗过程,分析其适用性。结果表明,随残膜含量递增,在同一入渗历时内累积入渗量逐渐减小。当入渗时间为390 min时,与T0相比,T1~T4处理的累积入渗量分别减少4.7%、5.8%、6.3%、11%。在入渗同等时间内,残膜量越高其湿润锋运移距离越短。当湿润锋在土柱完成运移时,T0~T4处理分别耗时390、420、510、600、660 min,即随残膜含量的升高入渗时间延长。T0~T4稳定入渗速率分别为0.27、0.24、0.21、0.19、0.16 mm·min^-1,入渗率随残膜含量的升高而降低。入渗模型拟合的R²大小依次为通用经验模型 > Kostiakov模型 > Philip模型 > Horton模型,通用经验模型适合描述含残膜土壤的水分入渗过程。研究表明残膜对淡灰钙土水分入渗存在抑制作用,其影响程度随残膜量增加而增大。     

滴灌条件下土壤水分运移动态研究

通过对滴灌条件下土壤湿润体、水分分布等观测研究,结果表明:滴灌条件下水分以点源入渗土壤,水平和垂向的湿润锋均随入渗时间的增加而逐渐变大,在入渗开始阶段湿润锋的推进速率较大,随入渗时间的延长,湿润锋的推进速率逐渐变慢。粘质土娄土,在滴灌速率为2.67L/h时,湿润锋径向移动速率远大于垂向移动速率,前者是后者的1.22倍。比较不同模型拟合的滴灌条件下土壤湿润锋的动态变化,多项式模型的拟合程度较好;同时建立土壤湿润体水分含量(Y)与径向距离(L)、垂向距离(H)、实验时间(T)之间的经验关系式。     

不同土壤容重对石砾地客土耕作层水分入渗的影响

为石砾地利用客土法整治提供参考,采用一维垂直土柱试验,进行不同土壤容重影响客土耕作层水分入渗及渗漏试验,分析不同客土容重与水分累积入渗量、渗漏量之间的关系。结果表明:累积入渗量与入渗时间、土壤容重呈负相关关系,累积入渗量增量随入渗时间增加而逐渐减小直至趋于稳定;渗漏量与土壤容重呈负相关关系。石砾地整治选用粉壤土时,土壤容重宜在1.3～1.5克/立方厘米。     

潮土水分入渗与再分布性能的模拟研究

对潮土入渗性能的室内土柱模拟研究结果表明,土壤水分的湿润深度深度与入渗时间呈指数关系,当湿润锋下移至额富饶饿加水深度后,其速度明显下降;水分湿润深度与湿润层的含水量呈线性关系,与湿润锋下移速度呈乘幂关系;湿润层的含水量与湿润速率呈指数关系;入渗时间与润湿层的土壤吸力呈线性关系。     

生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响

为减缓黏质砂红壤沼液水分下渗,本研究以生物炭不同混掺量和不同混掺厚度为影响因子进行室内土柱模拟试验,设置3种生物炭混掺量(1%、3%和5%)和4种混掺厚度(5、10、15 cm和20 cm),同时设置不混掺生物炭为对照处理(CK),以探究生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响,并优选出适宜的土壤水分入渗模型。结果表明:生物炭减小了沼液灌溉下红壤的湿润峰运移速率和累积入渗量,对红壤入渗表征为减渗效果。对于不同混掺量,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着生物炭混掺量的增加而减小,其中5%混掺量处理为最小值。对于不同混掺厚度,1%和3%混掺量时,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈先减后增的趋势,其中10 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理平均分别减小21.62%和26.89%;5%混掺量处理下,红壤湿润锋运移距离和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈递减趋势,其中20 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理分别减小35.58%和45.49%。采用Philip、Kostiakov、Horton模型对红壤水分入渗过程进行模拟,通过比较模型参数、RMSE和R²发现,...     

土壤容重对盐碱土膜孔沟灌水盐运移分布的影响

进行室内盐碱土膜孔沟灌与沟灌水分入渗试验,总结土壤容重对盐碱土膜孔沟灌水盐运移分布的影响及灌水方法对土壤水盐运移分布的影响。结果发现,相同入渗时间下,土壤容重越大,盐碱土膜孔沟灌累积入渗量越小,且累积入渗量与入渗时间符合幂函数关系;相同入渗时间下,水平、垂直湿润锋运移距离均随土壤容重的增大而减小,与时间之间表现出良好的幂函数关系;随着距灌水沟沟底膜孔中心距离的增加,土壤含水量减小,土壤含盐量增加;灌水时间一定时,土壤容重越大,盐分淋洗区越小;相同灌水量条件下,膜孔沟灌入渗时间比沟灌长,湿润锋运移距离大,湿润区内相同位置处,膜孔沟灌含盐量小于沟灌,试验结束时,膜孔沟灌的脱盐效果比沟灌好。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。     

黑土有机培肥对土地生产力及土壤肥力影响研究

20年定位监测结果表明,有机肥与化肥配施处理,可显著提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量。其中,高量有机肥与氮、磷、钾化肥配施处理耕层有机质与全氮含量比试验前分别增加39.0%和30.7%。化肥与有机肥长期配施对土地生产力贡献优于相应化肥单施。N素化肥生产力贡献率72.9%,与有机肥配施对土地生产力贡献率92.2%,增产贡献率86.0%,比氮、磷、钾化肥处理增产贡献率高1.8%。有机肥对土地生产力贡献为80.3%,无肥处理贡献率为39.6%。高量有机肥与氮、磷、钾化肥配施对土地生产力贡献居首,能有效增加土壤养分含量,是提高生产力水平和培肥地力的最佳施肥结构。     

土壤含水率和盐分对土壤电导率的影响

基于电流－电压四端法的“polar-dipole array”形式,以壤土作为研究对象,对土壤含水率和土壤盐分与土壤电导率之间的相互关系进行了试验研究,结果表明,在土壤盐分和含水率2个相关因素中,土盐分对土壤电导率的影响较土壤含水率要大得多。     

阿特拉津对不同肥力土壤蔗糖酶活性的影响

采用现场采集土壤样品、室内施药培养方法,研究了除草剂阿特拉津对4种长期定位施肥处理下土壤蔗糖酶活性的影响。结果表明,阿特拉津对不同肥力土壤中蔗糖酶的影响有明显差异。CK、NPK、NPK+S土壤受影响规律相似,施药初期对土壤蔗糖酶的影响较小,激活或抑制率随着处理时间延续呈现“升-降-升”的规律,第4d和第16d的激活影响最明显。NPK+M土壤蔗糖酶处理当天受到明显的激活作用,此后就受到较强的抑制作用。按处理时间比较可以看出4种土壤蔗糖酶的激活率以NPK为最高,NPK+S、CK依次次之;而NPK+M土壤蔗糖酶整体处于被抑制状态。同一处理时间下4种土壤都以阿特拉津浓度为20mg·kg-1处理时激活率最大。     

多菌灵对灰漠土土壤微生物的影响

[目的]选择西北干旱半干旱地区具有代表性土壤灰漠土,在室内模拟条件下,初步研究施用多菌灵对土壤微生物的影响,为多菌灵的安全使用提供科学依据.[方法]应用稀释平板计数法和氯仿熏蒸- K2SO4提取法分别测定土壤微生物种群及生物量碳、生物量氮.[结果]在整个培养期间(47 d),施用多菌灵处理土壤的生物量碳和生物量氮显著降低,且抑制作用随着多菌灵浓度的增加而增大,其EC25分别为11.39和10.44 mg/kg.多菌灵对放线菌作用不明显,但促进了细菌数量的增加;抑制了真菌的数量,且抑制作用随着多菌灵浓度的增加而增大,其EC50为7.73 mg/kg.[结论]可以用土壤生物量碳和量氮来指示多菌灵在土壤中的残留状况,用真菌数量来指示多菌灵对土壤的作用情况.     

土壤酸化对土壤生物学特性影响的研究进展

土壤酸化是当今世界必须面对的一个重要的土壤退化问题。简要介绍了土壤酸化的定义和成因,着重总结了土壤酸化对土壤生物学特性的影响,并对稻田酸化影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制研究进行了展望。     

土壤酸化对土壤生物学特性影响的研究进展

土壤酸化是当今世界必须面对的一个重要的土壤退化问题。简要介绍了土壤酸化的定义和成因,着重总结了土壤酸化对土壤生物学特性的影响,并对稻田酸化影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制研究进行了展望。     

昆明市石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤含水量对比研究

选取昆明白龙潭和花联两地的石灰岩红壤和玄武岩红壤进行土壤水分研究,结果表明:石灰岩红壤和玄武岩红壤的天然含水量、田间持水量差异很小;但石灰岩红壤的有效含水量比玄武岩红壤低5.856个百分点,初始凋萎湿度比玄武岩红壤高4.023 5个百分点,永久凋萎湿度比玄武岩红壤高4.406 5个百分点,最大吸湿水比玄武岩红壤低4.572 5个百分点。因此,昆明地区石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤有效含水量的差异是造成这2种土壤上植被生长状况存在明显差异的重要原因。     

坡耕地土壤侵蚀对土壤化学性质的影响

运用 137 Cs示踪了陕北安塞试区坡耕地土壤侵蚀量,并以室内分析的方法研究了黄土高原 北部坡耕地土壤侵蚀与土壤性状的关系。研究结果表明,黄土高原坡耕地土壤侵蚀量在 山坡中、上 部是侵蚀最严为强烈的地带,而在坡顶侵蚀较弱,在坡下有土壤堆积;土壤全N、碱解N和 速效K 与水蚀及耕作侵蚀成线性相关;有机质、速效P、阳离子代换量及土壤质地则与水蚀及耕 作侵蚀无 显著相关。     

不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果

为了寻求改良酸性土壤的有效方法,在醴陵和攸县,以石灰、酸易客、亚科丰3种土壤调理剂为材料,开展了酸性土壤改良效果研究。结果表明,3种土壤调理剂对土壤理化性状均有一定改良作用,可增加土壤中细菌的数量,对水稻的农艺性状及经济性状也表现出积极影响;其中,以亚科丰土壤调理剂的效果较好。醴陵和攸县两个试验点,土壤p H值分别比对照提高了0.65和0.53,其他理化性状也有明显改善;土壤的细菌数量分别比对照提高0.78×104和105.17×104cfu/g;产量、产值、产投比分别为549.8和544.2 kg/667m2、1 517.4和1 502.0元/667m2、0.98和0.43。