地面覆盖对盐渍土水热盐运动及作物生长的影响

利用田间小区试验研究了山东省莱州半干旱海水入侵地区不同覆盖措施对土壤水盐热运动及作物生长的影响,试验结果表明,①塑膜覆盖对盐渍土有很好的保温增温效果和一定的保水抑盐作用;②秸秆覆盖能拦蓄雨水、减少地面径流和地表蒸发,对盐渍土有非常明显的保持土壤水分、抑制地表返盐、促进降雨淋盐的作用,且其作用随覆盖厚度的增加而增强,③秸秆覆盖的隔热性及其对土壤热容量的提高,缓和了土壤温度的日变化;④5cm厚秸秆覆盖的土壤含盐量变化幅度较小,说明秸秆覆盖提高了土壤对盐分的缓冲性;⑤随着油葵的生长,增加了地面的植被覆盖度,削弱了覆盖措施对土壤水盐热运动的影响;⑥5cm秸秆覆盖下的油葵生长状况及其产量均优于其他处理。由此可见,秸秆覆盖是改良利用盐渍土非常有效的一项措施。     

人工神经网络在冻土水盐空间变异与条件模拟中的应用比较

该文利用人工神经网络的BP模型建立了具有类似普通Kriging(OK)法和条件模拟(CS)运算目标的人工神经Kriging(NK)方法，在黄河河套平原进行了耕地和盐荒地初冻期、最大冻深期和融通期土壤水盐时空变异性的模拟和估值，通过NK法与OK法、CS法模拟、估值、检验结果及3种方法的理论变异函数、统计参数与实验变异函数的对比，结果表明NK法在消除滑动平均影响方面优于OK法，并以类似于CS法的空间变异性进行模拟，而且NK法有自身独特的优点，它不需要协方差函数的估计和变异函数的推求，对于含有一定特异值和一维到三维空间的扩展有更强的适应性，是对空间变异性应用研究方法的一种补充，同时拓宽了ANN的应用领域，具学科融合的优势。     

冻期土壤水热盐运动规律的试验研究

对冻期土壤的水分、温度和盐分的变化规律进行了定量测定,并对其在裸地与地膜覆盖地的运动规律进行了比较,得到了冻土水热盐运动的一些重要特性,冬季覆盖可提高土壤温度,保持较高的含水率,减少土壤表层含盐量,提出了冬季覆盖是防春旱、春寒和土壤次生盐碱化的较为有效的途径。     

土壤水热盐运动模型的建立与初步验证

以土壤物理基本定律为基础，建立了结冻、未结冻、饱和、非饱和土壤的水热盐耦合运动通用模型。该通用模型可简化为土壤水或热运动的单一模型。通过二维有限元数值解、一维模拟程序的编制和计算预测，与内蒙河套长胜渠杨树壕试验点在１９８８年秋～１９８９年春期间耕层积盐过程实测值对照，模型得到初步验证及应用。     

粘土夹层土体构型水盐运动的实验研究

发育在冲积平原上的土壤,土体中夹有粘土层是很普通的现象。1987年在滨海平原110个土壤剖面调查中,发现粘土层以不同厚度和层位存在时,土壤表现出不同的盐渍状况,该地区粘土层表居很普遍。我们曾对粘土层在浅、中、深三个层位的5、15、30厘米三个厚度对水盐运动的影响作过研究,结果是枯土层对水盐运动的抑制作用随粘土层厚度 钓增加、层位的升高而加强^[2-5]。但是实际调查使我们感到有必要进一步研究土体中粘土层对水盐运动的影响规律,通过毛管水的上行运动的研究,了解粘土层的作用实质。     

斥水土壤中水热运动模型的应用

作者运用所建立的斥水土壤中水热运动的数值模型，模拟分析了以下因素对沟中时苗床不分散失与温度的影响：（１）不同的沟垄尺寸；（２）湿润剂；（３）镇压；（４）沟垄的走向。以此为当地的耕种工程设计提供了依据。一般认为土壤斥性严重影响产量，但采用沟种后，表层的斥水土壤形成的不透不的垄能促进雨水渗入沟中，又能阻止水分的蒸发，降低沟中的温度，有利于种子发育出苗，从而使不利因素变化成有利条件。     

斥水土壤中的水热运动规律与数值模型

斥水土壤很难被雨水湿润，影响种子发芽出苗而造成农业减产。由于地表干燥而引起风蚀水蚀，造成土地退化。这一问题在澳大利亚、荷兰、新西兰与美国引起重视。斥水土壤中水分分布往往是无规律的“指状”，到目前为止，没有成功的数学模型。作者从研究斥水土壤地区的耕作工程实践出发，采用沟种之后，水分的分布就有了规律性。开沟播种时，耕作机械把表层斥水性特别强的土壤推到垄上而形成几乎不透水的垄，下雨时雨水只能从沟中渗入形     

滨海盐渍土水盐运动室内实验研究及治理对策

对滨海盐渍土水盐运动规律及其影响因素进行了实验研究,初步获得淋洗脱盐过程中3个盐峰阶段;同时利用相关分析和通径分析,取得了土壤盐分含量及主要盐分离子和土体构型、粘粒含量等对水盐运移的影响程度。提出了因地制宜、综合治理的对策。     

不同气候带海水灌溉下滨海盐土水盐运动特征

自2001年开始,采用田间试验与室内模拟相互验证的方法,对山东莱州(暖温半干旱带)、江苏大丰(暖温湿润带)、海南乐东(热带湿润带)进行了海水灌溉下滨海盐土水盐运动特征研究,结果表明：(1)各气候带适宜的灌溉定额下,未作任何人为调控措施,半干旱的莱州虽呈自然积盐的趋势．但即使用50％的海淡水混灌,2年0～60cm土层盐分仍未超过3‰,江苏大丰用60％的海淡水灌溉,海水灌溉携入的总盐量与1m土体淋失的盐量持平,而海南乐东盐分收支平衡的海淡水比例为75％;(2)在半干旱的山东莱州,0～60cm各土层含盐量变幅起伏较大,表明蒸发为盐分运动的控制因子,而在湿润的江苏大丰,30cm以下土层含盐量平稳,ST水控制盐分运动的作用增强。两个气候带,在整个夏季,各海水灌溉处理表层土壤含盐量明显低于下层土壤;(3)海水灌溉明显降低土壤水吸力,表明海水灌溉可以缓解土壤水的蒸发,越是干旱,这种作用越明显。     

降雨及隔盐层对滨海盐碱地水盐运动的影响

 为探索不同材料隔盐层对滨海盐碱地水盐运动的影响,在白蜡林地树穴底部布设炉渣和沙子作为隔盐层,比较研究不同深度土壤水分和总盐分的季节性变化规律。结果表明：土壤表层和不同深度处土壤含水量及含盐量变化规律不同,表层主要受降雨和蒸发影响,底层则同时还受地下水位变化的影响;1个雨季中,土壤表层强降雨的淋洗作用极为明显,表层不同隔盐层的差异性不太明显,但离表层30cm处各隔盐层隔盐和抑制返盐的效果非常明显,设置炉渣隔盐层处理的电导率从5月份的591ms/m下降到了10月份的493ms/m,沙子隔盐层处理的电导率从558ms/m下降到501ms/m;离表层60cm处炉渣隔盐层从810ms/m下降到582ms/m,沙子隔盐层从607ms/m下降到560ms/m。从减小电导率的幅度上来看,炉渣的隔盐效果好于沙子。     

根土界面的研究 Ⅰ.钾离子向稻根迁移的数学模型

用数学模型分析土壤中的养分离子向植物根系的移动,最早由Bouldin^[1],Olsen^[9]和Passioura^[10]在六十年代初所提出,近年又陆续发展出若干数学模型来处理土壤一植物系统中的离子迁移过程。如Nye^[7,8]的瞬时态模型,Baldwin^[2]的稳态模型以及Claassen等^[3,4]的模拟模型等。这些模型都是根据连续性方程式的某一形式,并按照实际问题采用直角坐标、柱坐标或球坐标来列出偏微分方程,然后求得满足初始条件与各种边界条件下的解析解或数值解。各种模型的主要区别在于假定体系是有限的还是无限的以及根表面的边界条件的不同。存在于植物根表面的状况是不知道的,所以必须采用简化的估计。     

WATER MOVEMENT IN DRY SOILS

Semi-infinite columns of dry soil closed at one end had the other exposed to a turbulent atmosphere at constant relative humidity (0.98) and a range of constant temperatures. After varied times the water content of the columns was measured gravimetrically, in 1 cm layers, from which the total quantity taken up Q and the distribution of water content Ø with time t and distance x were found. Assuming that the Boltzmann transform, λ=xt^?t can be applied to the standard diffusion equation, two soil parameters are derived. A test of the assumption is that Ø should be uniquely dependent on λ, and then the diffusivity is calculable from where Ø_t is the initial uniform water content. The second parameter—the sorptivity, S= Qt^?½—and is not independent of Ø_t or the value maintained at x= 0. Results show that in a clay soil, between pF 5.8 and pF 4.2, water moves predominantly as vapour: in a non-swelling silicate mineral (sepiolite) there is significant liquid movement between pF 5.1 and pF 4.2. Long-continued use of organic manure has little effect on either D or S; aggregate size has some effect, in opposite senses for a sand and a clay; a mulch or a still atmosphere affects S but not D; evaporation suppressants decrease S; ignition decreases S and greatly alters D; and degradation of structure causes small changes in D.     

WATER MOVEMENT IN DRY SOILS

hysteresis that occurs in the micro-hydrological characteristics of a soil (conductivity and diffusivity) as functions of water content and water potential between sorption and desorption is examined for three soils (sand, loam, and clay) and sepiolite. These materials, all aggregated, are sufficiently dry that both the vapour and liquid components of water movement are important. any water content or water potential the vapour conductivity is always bigger when wetting than when drying though differences may be small. There is hysteresis in water (vapour+liquid) conductivity as a function of water content when vapour flow but not liquid flow is dominant. Conversely, there is hysteresis in water conductivity as a function of water potential when liquid flow but not vapour flow is dominant. Both forms of this hysteresis are small. Hysteresis in diffusivity as a function of both water content and water potential exists, but is complicated. Variations caused by hysteresis, though real, are likely to be negligible in practice, swamped by effects caused by changes in the soil environment (e.g. temperature) or by changes in soil management (e.g. structure).     

不同质地土壤中铜离子运移阻滞因子研究

采用等温静态平衡吸附实验确定了重金属铜离子在3种不同质地土壤(砂质壤土,粉砂质粘土,壤质砂土)中的阻滞因子R,然后,结合混合置换实验中测定的铜离子和示踪剂离子的出流动态,采用了确定性平衡对流-弥散方程和确定性非平衡两区对流-弥散方程计算阻滞因子R。结果表明,Langmuir等温线形吸附方程可以准确描述铜离子的吸附特性;确定性平衡模型计算的R值与实测值接近;采用混合置换实验结合对流-弥散方程计算阻滞因子的方法耗时较长,精度不高。     

COMPUTED EFFECTS OF ADSORPTION KINETICS ON PESTICIDE MOVEMENT IN SOILS

For a model at high water fluxes, the inclusion of first-order adsorption-desorption rate constants leads to slower leaching of pesticide and increased spread than predicted using instantaneous equilibrium. The initial condition of the substance near the soil surface is also found to be important. A model with simultaneous fast and slow adsorption-desorption equilibria describes and explains published experimental data comparatively well. Under a pattern of intermittent rainfall, the effect of adsorption-desorption kinetics on pesticide movement is comparatively small.     

非饱和土壤水分运动与热力学函数关系初探

在不同的温度条件下,研究了土壤水势对水分运动的影响,结果表明,在同一温度条件下,提高土壤水势可增加土壤非饱和导水率,呈现黄绵土＞lou土,在相同的土壤含水量条件下,增加温度可提高土壤非饱和导水率,其导水率温度效应值（dk/kt)lou土＞黄绵土。土壤含水量一定时,随着相对偏摩尔自由能亦[△（△-/G）]和相对偏摩尔焓变[△（△-/H）]增大,土壤非饱和导水率也增大,并且呈出黄绵土＞lou土,拟合得出的相对偏摩尔自由能变[△（△-/G）]和相对偏摩尔焓变[△（△-/H）]与土壤非饱和导水率方程,具有较好的适应性。     

研究土壤热湿迁移特性的非平衡热力学方法

运用非平衡热力学理论分析了土壤非饱和区热湿迁移的热力学“力”和“流”,建立了迁移过程的热力学唯象方程。通过对土壤非饱和区热湿迁移机理的分析,利用扩散定律和气体状态方程推导了热湿迁移唯象方程中的有关唯象系数的数学表达式,分析了温度、含水率及蒸汽分压力对唯象系数的影响。