林木根系与黄土复合体的抗剪强度试验研究

为了深入了解林木根系在增强黄土抗剪强度中的作用机理,该文用三轴压缩试验方法研究了林木根系与黄土构成的复合体的应力 应变及强度特性,探讨了不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的土体抗剪强度.试验证明,根系-土壤复合体抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律, 即τf=σtan+C.由试验结果可知,根系直径相同时,复合体含水量从12.72%增至15%,水平根系的根土复合体的抗剪强度减小,垂直根系和复合根系的复合体抗剪强度增加;复合体含水量一定时,3种分布方式的根土复合体的抗剪强度都随根系直径的增加而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体的抗剪强度最大,垂直根系次之,水平根系最小.      

时域传输技术测定盐土含水量的应用研究

为检测所研制的时域传输仪(ti me domain transmission,TDT)测定土壤含水量的性能,通过室内土柱试验,对时域传输仪在3种质地非盐土和滨海盐土上测定土壤含水量的性能进行了评估。结果表明:在一般非盐化的农业土壤和滨海盐土上,土壤体积含水量和TDT输出的电压之间均存在线性关系。在砂土和砂壤土上,可以忽略质地差异和容重因素的影响用统一关系式计算含水量,估计标准误差是0.017cm3/cm3;在壤黏土上容重因素影响明显,应用时需要单独校正,校正后计算含水量的估计标准误差小于0.016cm3/cm3。TDT水分测试仪在盐溶液中浸入深度和输出的电压值始终保持线性关系,且不受溶液电导率的影响。在滨海盐土上,不同容重条件下土壤体积含水量和TDT输出的电压均呈线性关系,且容重因素影响不明显,可以建立统一的含水量校正关系,估计标准误差是0.019cm3/cm3。因此,TDT水分测试仪可以测定一般农业土壤含水量,在盐溶液中具有抗盐分干扰的优良特性,在滨海盐土含水量的测定上也具有很好的适用性。     

新疆农田粉土离散元仿真参数标定

【目的】标定新疆地区粉土离散元仿真模型,量化分析农业机械触土部件与土壤的相互作用。【方法】采用EDEM离散元仿真软件,运用斜坡试验标定土壤与触土材料（65 Mn）之间的接触参数,堆积角试验标定土壤与土壤之间的接触参数,以斜坡滚动距离为优化目标进行回归分析。【结果】土壤与65 Mn之间离散元模型参数的一种优化组合为恢复系数0.51,静摩擦系数0.56,动摩擦系数0.08,JKR表面能4.12;以堆积角为优化目标,土壤之间离散元模型参数的一种优化组合为恢复系数0.57,静摩擦系数0.65,动摩擦系数0.23,JKR表面能4.49。滚动距离和堆积角的误差分别为6.05%、1.28%。【结论】在建立的仿真模型条件下,在8、9、10 km/h作业速度下,犁体仿真试验与实际试验的工作阻力相对误差为5.69%、5.95%、6.49%,建立的模型真实可靠。     

黄三角经济区旱季土壤含水量时空特征研究

表观热惯量与土壤含水量存在明显的线性关系。利用MODIS数据反演得到土壤表观热惯量的值与黄三角经济区6个气象站的土壤水分实测资料建立线性模型,定量反演计算土壤含水量,研究了该地区土壤含水量2003~2012年春秋季空间分布特征及其年际变化特征,并分析影响土壤含水量变化的因素。结果表明:通过表观热惯量方法对黄三角经济区的土壤含水量反演计算,土壤水分含量从空间分布来看,北多南少,东多西少,沿海多于内陆;从时间变化来看,土壤水分含量相对稳定,维持在0.12,9~11月略高于3~5月。土壤含水量的变化受海陆距离、地形、气候和土地利用等因素影响较大。基于表观热惯量的土壤湿度的研究,可以反映该地区土壤水分含量的时空变化特征。     

土壤含水量、容重、光谱反射率之间相伴变化关系研究

[目的]研究土壤含水量变化对容重变化的定量化影响及其与光谱反射率的关系,构建相关模型,为近红外线光谱连续准确监测土壤含水量提供科学依据。[方法]以湖北省黄棕壤、水稻土、潮土为供试土壤,用环刀采样,在土壤脱水干燥过程中,用微型光纤光谱反射仪等连续同步测定土壤质量含水量、容重、土壤体积含水量和光谱反射率的变化。[结果]探讨了土壤含水量～容重变化的关系及相关模型,构建了反映土壤容重变化的土壤体积含水量与土壤光谱反射率的指数关系模型。[结论]所建模型拟合效果好,物理意义明确,形式简单,变量关系清晰。     

考虑颗粒间黏结力的黏性土壤离散元模型参数标定

【目的】实现黏性土壤离散元模型的接触参数与接触模型参数标定。【方法】基于土壤堆积角物理试验结果,采用考虑颗粒间黏结力的"Hertz-Mindlin with JKR"接触模型进行土壤堆积角仿真试验,借助GEMM(Generic EDEM material model database)数据库获得离散元模型关键参数(包括JKR表面能、恢复系数、静摩擦系数与动摩擦系数),进一步运用Box-Behnken试验方法进行堆积角仿真试验。【结果】通过对试验结果进行多元回归拟合分析获得了堆积角回归模型,回归模型的方差分析表明该模型极显著,试验因素对堆积角的影响为二次多项式,且存在复杂的一次与二次交互作用。以堆积角40.45°为目标对回归模型进行寻优,得到了优化解:JKR表面能7.91J·m-2;恢复系数0.66;静摩擦系数0.83;动摩擦系数0.25。以此优化解进行仿真试验获得的堆积角为39.73°。堆积角仿真试验与物理试验在堆积角度和形状上具有较高的相似性。【结论】可利用该优化参数对样品土壤进行进一步的黏性土壤与触土部件间的离散元仿真,从而揭示黏性土壤在触土部件作用下的运动规律。     

干旱胁迫下AM真菌对丹参生长和养分含量的影响

以非灭菌土(农田土∶沙=2∶1)为生长基质,采用盆栽试验,研究了在土壤相对含水量为75%、50%和25%条件下接种 AM真菌对丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)生长和养分含量的影响.结果表明:干旱胁迫显著抑制了菌根侵染率并降低了植株生物量.不同土壤含水量下,接种 AM 真菌提高了丹参根系菌根侵染率...     

甘肃旱地黄土含水量与土壤电阻关系研究

基于土壤湿度电阻法测量基本原理,设计了一种通过直接测量土壤电阻获得土壤含水量的测量装置,对甘肃旱地黄土土壤含水量与土壤电阻关系进行试验研究,揭示了黄土土壤含水量与土壤电阻关系的基本变化规律,通过对实测值进行拟合得到黄土土壤含水量与土壤电阻关系的数学模型。结果表明:在土壤质量含水量w≥8.5%时,土壤电阻值与土壤含水量的关系稳定且重复精度高;当w<8.5%时,随着土壤含水量的减小,土壤电阻值急剧增加。     

边缘电场土壤水分传感技术研究

研究了一种新的用于土壤水分测量的边缘电场平面传感器,设计了平面电容土壤水分传感器的调制检测电路和数据处理系统,通过参数优化可以得到一种能够实现在线测试的土壤水分传感器及检测仪器.试验表明,随着土壤含水量的变化,其传感器的响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围,土壤含水量与被电压之间近似呈线性关系.     

黑沙蒿与粉土质砂根-土及土-土界面摩阻特性

以鄂尔多斯上湾煤矿塌陷区水土保持先锋灌木之一黑沙蒿和粉土质砂为研究对象,通过直剪试验和根-土复合体单根拉拔试验,探究土壤质量含水率、根径对黑沙蒿根-土界面及土-土界面摩阻特性的影响。结果表明:在土壤埋深72 cm和144 cm左右,2种剪切界面的抗剪强度值均随质量含水率增加呈先增后减趋势;黑沙蒿根-土复合体最大拉拔力与根径呈明显线性正相关,其抗剪强度随根径增加而减小;土壤质量含水率从3.94%增至19.94%,黑沙蒿根-土界面摩擦系数由0.48减至0.38,土-土界面摩擦系数由0.43减至0.35;2种剪切界面的黏聚力随土壤质量含水率增加呈现先增后减趋势,土壤质量含水率为11.94%时,黑沙蒿根-土界面黏聚力峰值为4.51 kPa,土-土界面黏聚力峰值为4.56 kPa。     

对突然扩大局部水头损失的初探

对于管路突然扩大的局部水头损失一般采用ｈｊ＝ξｖ２２ｇ计算，其中ξ＝（１－Ａ１Ａ２）２、在公式的理论推导中，此公式忽略了两断面间的沿程水头损失而导出来的。本文对两断面间的沿程水头损失进行了考虑，结合实验，对ｈｊ重新进行了推导计算，并进行了修正。     

钾对黄瓜产量及品质的形响

黄瓜是一种喜钾作物,本试验表明适时适量施用钾肥,能使黄瓜叶面积增大;光合强度提高;碳水化合物运转加速;根系比表面积,吸收面积以及根系活力均显着增加,从而使黄瓜比对照增产11.7％,化果率减少38.3％,维生素C增加20％。     

失水对植物生理特性和电特性的影响

为了了解植物电特性与生理特性间的关系,特以吊兰、玉米和小麦等植物为对象,研究了失水对离体和活体植物叶片的生理特性参数(组织含水量和水势)及电特性参数(电容和电阻值)的影响。结果表明,失水使叶片组织含水量、水势降低,使电容减小、电阻增大,且电容和电阻的变化较组织含水量和水势的变化明显。表明植物叶片电特性能够反映植物的水分生理特性,因此,利用植物电特性快速获取植物旱情信息是可行的。     

宜宾烟区土壤耕作方式对土壤耕层物理性状的影响

为探明不同耕作方式对宜宾烟区耕层土壤物理性状影响,本文通过定点试验,以常规耕作(CK)为对照,分别设置免耕(T1)、压实+翻耕25cm(T2)、翻耕25cm(T3)三种耕作措施,测定项目包括土壤含水量、容重和紧实度。结果表明：(1)翻耕能显著提高0～20cm耕层土壤含水量;(2)翻耕处理有助于降低耕层土壤容重大小;(3)翻耕处理可以有效降低土壤紧实度。表明翻耕能有效改善宜宾烟区耕层土壤结构,使得深层土壤结构变疏松,提高了土壤含水量,降低了土壤容重和紧实度,从而有利于农作物的生长发育。     

玉米不同基因型的抗旱性鉴定及遗传分析

研究结果表明,武105的抗旱性最强;水分胁迫对植物产量性状、形态发育指标及生理性状的影响随着基因型及胁迫强度的不同而不同,单株籽粒产量对水分亏缺的反应最为敏感;抗旱系数、Eberhat-Russell稳定性参数(bi)及变异系数均能对供试材料的抗旱性做出客观地评价;从直观指标看,叶片窄长,雌雄发育协调,植棘体内水分含量及叶绿素含量高的基因型较抗旱;抗旱自交系在缺水条件下,一般配合力效应有所堤高,不抗旱自交系有所下降;抗旱自交系抗旱系数的一般配合力效应高,严重水分胁迫条件下抗旱系数的遗传主要受加性效应控制;控制产量与控制抗旱性的基因或基因系列不同,二者可独立进行选择.     

Effects of Corn Stover Incorporated in Dry Farmland on Soil Fertility

Seven years‘ field experiments on application of corn stover and/or cattle manure combined with chemical fertilizers were carried out in Shouyang Dryland Farming Experimental Station. Results showed that the increased available N in the plough layer was mainly influenced by the application of cattle manure; the available P was mainly influenced by the application of chemical fertilizer; the available K was mainly influenced by the incorporation of corn stover. The organic matter contents in the soils treated with corn stover or cattle manure were kept in balance under the experimental conditions. Corn yield and water use efficiency were influenced significantly not only by fertilizer N but also by incorporated corn stover. The results suggested that the highest N uptake, yield and water use efficiency could be obtained at rates of 105 kg fertilizer N, 6000 kg corn stover, and 1500 kg cattle manure per hectare. The experiments supplied information on nutrient recycling and use of corn stover as sources of fodder and organic fertilizer for balancing application of organic and inorganic fertilizer, improving soil fertility and increasing crop yield with incorporation of corn stover in soil.     

不同耕作制度和地下水位对水田土壤有机质及氧化铁含量的影响

连续四年在水泥模拟池内进行了不同耕作制度、不同地下水位和不同施肥制度,对土壤有机质和氧化铁含量影响的研究。结果表明:不论何种处理,水田土壤有机质均有所增加,不同耕作制度,以冬泡区土壤的有机质增加最多,但只施化肥进行冬泡的有机质量增加极少,并且第四年开始降低。施用常量有机肥的土壤有机质含量是:高水位区>低水位区;而不同地下水位对施用高量有机肥的土壤有机质含量影响不大。各处理土壤中的无定形氧化铁含量及其活化度均逐年有所增加。无定形氧化铁的含量一般是:耕层>下层,冬泡区>冬作区,高量区>常量区>化肥区。耕层无定形氧化铁含量主要决定于水分和有机质含量,下层则主要受地下水位高低的影响。无定形氧化铁含量与有机质含量之间有一定的相关性。活化度及其变化规律与无定形氧化铁的状况相似。     

地下水对土壤耕层的污染特性研究

通过模拟不同水位、污染度的地下水在不同质地土壤耕层中的迁移，进行了地下水中盐分和重金属对土壤耕层污染规律的研究。结果表明，不同水位、不同质地土壤中，污染地下水在土壤中EC值的垂直分布规律相似，土壤底层和表层EC值较高。轻质土耕层内EC值变幅较大；水位越高，耕层中EC值总体越小。地下水中Na和SO4^2-在土壤耕层中的分布以表层浓度较高，其他层上浓度较低。Cr^6 在土壤表层分布浓度较高，Hg^2 在近地表层浓度较高，而Pb^2 在土层上的分布没有明显的规律。对单一离子来说，随着地下水污染度的增加，在某一土层上该离子的浓度也有所增大。     

CaCl2对干旱胁迫下甘蓝型油菜抗旱性相关的生理生化指标变化影响

分析了干旱诱导下抽薹期甘蓝型油菜的生化指标和蒸腾作用变化及Ca2 处理对其影响。结果表明,在干旱胁迫下,甘蓝型油菜叶片中的脯氨酸、可溶性糖以及丙二醛含量明显增加,经Ca2 预处理其脯氨酸和可溶性糖含量明显高于仅用双蒸水处理的材料,而丙二醛含量则是蒸馏水处理的材料高于Ca2 预处理的材料;气孔导度日变化分析以及气孔观察显示,Ca2 预处理可以明显促使干旱过程中叶片表皮气孔关闭,进而使叶片蒸腾速率和气孔导度降低,从而减少了干旱条件下水分的蒸发。