长江三峡山地不同垂直带土壤入渗研究

山地土壤入渗性能研究是评价植被涵养水源和保持水土功能的基础。利用盘式张力入渗仪,通过设置3种负压(-0.49kPa,-0.69kPa和-0.98kPa),分析不同负压条件下三峡山地各垂直带土壤的入渗过程,比较不同类型山地土壤的入渗性能和常用入渗模型的适宜性。结果表明,不同垂直带间土壤腐殖质层与淋溶淀积层入渗性能的差异呈现不同规律。腐殖质层的入渗率表现为,亚高山温性阔叶林棕壤中山针阔混交林黄棕壤低山暖性针叶林黄壤,针叶林黄壤饱和导水率仅为3.84mm/min,不足阔叶林棕壤的8%。腐殖质层入渗主要受土壤结构的影响,疏松多孔的棕壤表层的入渗能力比风化率低、质地粗的黄壤表层更强。淋溶淀积层的入渗率相比较,中山黄棕壤饱和导水率最小,为1.21mm/min,亚高山棕壤和低山黄壤较大。同一类型土壤的不同发生层相比较,亚高山棕壤、中山黄棕壤和低山弃耕地的腐殖质层入渗率均大于淋溶淀积层,而低山黄壤则相反,淋溶淀积层饱和导水率是腐殖质层的5.82倍。林地腐殖质层和弃耕地耕作层的入渗率随时间下降明显,林地淋溶淀积层和弃耕地犁底层降低幅度较小,趋于稳定入渗的时间较短。入渗曲线拟合显示,方正三通用经验公式对4种山地土壤入渗过程的模拟效果较好,是描述三峡库区山地土壤入渗过程的适宜模型。     

降雨条件下分层土壤入渗特性

通过室内模拟降雨入渗试验,研究了粘土、壤土和沙土3种土壤不同分层组合方式对土壤入渗特性的影响。结果表明:垂直入渗条件下,分层土壤入渗特征由土壤分层组合方式决定;分层土壤累计入渗量与湿润锋距离呈线性相关关系;分层土壤入渗过程中,当粗沙覆盖细沙且降雨强度大于下层细沙土稳定入渗率时,湿润锋以上剖面可以达到或接近饱和,当细沙覆盖粗沙且降雨强度大于细沙土稳定入渗率时,湿润锋剖面中,除细沙土部分剖面达到饱和,其余粗沙土剖面无法达到饱和,且其饱和程度和下层粗沙土土壤持水能力有关。     

大田土壤冻融条件下入渗特性的试验研究

以冬小麦田冬季跟踪入渗试验为依据,揭示了冻融土壤水分入渗的基本特性,分析讨论了土壤累积入渗量,稳定入渗率在土壤冻结的解冻过程中的变化规律,并将薄层霜状冻层对土壤入渗特性的影响进行了讨论,其研究结果对于土壤水分入渗的研究和冬春灌溉水效果的研究具有理论意义,对冬春灌溉的用水管理具有实际意义。     

神府东胜煤田复垦区土壤入渗特性的试验研究

土壤入渗性能是最基本的土壤物理特性之一。复垦区土壤的结构组成复杂,入渗特性有别于非矿区土壤。本文以神府东胜煤田马家塔复垦区为研究对象,利用圆盘入渗仪分别测定了复垦区乔木、林地、荒地、灌木林地和草地的土壤入渗特性,用经典统计学方法对复垦区土壤入渗性能的空间变异性进行了分析。实测结果表明,不同土地利用方式下的土壤入渗特性有较大的差异;在测定范围内,乔木林地、荒地、草地和灌木林地的稳定入渗率均表现出0 cm>—3 cm>—15 cm的规律性,其中草地稳定入渗率随吸力的变化更明显。研究表明:乔木林地稳定入渗率和累积入渗量的变异系数分别为0.58和0.49.属于中等变异。     

不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

土壤入渗性能是土壤侵蚀研究的热点内容,其值受土壤理化性质的影响较大。为了准确测得紫色土区不同土地利用类型土壤入渗性能,采用一种新方法——点源入渗法对其进行测定,并对不同土地利用类型土壤入渗性能与其理化性质进行了相关性分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤理化性质差异性较大,土壤初始含水率、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、0.25mm团聚体含量和有机质含量基本上是表层土大于下层土;(2)不同土地利用类型土壤入渗性能差异较大,初渗速率和平均入渗率大小基本表现为林地坡耕地草地,稳渗速率则为坡耕地林地草地,达到稳渗时间为坡耕地林地草地;(3)初渗速率与湿筛MWD值和结构破坏率呈显著正相关,与毛管孔隙度呈显著负相关;(4)稳渗速率与非毛管孔隙度呈显著正相关,与容重呈显著负相关;(5)平均入渗率与非毛管孔隙度和结构破坏率呈正相关,其相关系数较大,与土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,其相关系数绝对值较大。本研究可为紫色土区土壤入渗的研究提供理论依据。     

黄土高原土壤入渗基本特性研究

阐述了土壤入渗原理、模型以及测量土壤入渗速率的4种方法,并对4种试验方法加以对比分析。概括了黄土高原土壤入渗速率的水平变化规律。     

不同外界条件下土壤入渗性能的研究

概述了不同林地、草地、地形地貌、土地利用方式等外界条件对土壤入渗性能的影响,初步总结出不同外界条件下土壤入渗的变化规律,为保持水土、提高土壤水分生产力提供重要的科学依据。     

黄土丘陵区不同撂荒年限土壤入渗及抗冲性研究

为了评价植被恢复对撂荒地土壤性状的影响,采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限撂荒地为研究对象,利用\"环刀法\"和原状土冲刷试验结合室内理化分析对其渗透性能和抗冲性进行了研究。结果表明:同一撂荒阶段,土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均随土壤深度的增加而下降;随着撂荒阶段延长,表层土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均为撂荒前期显著增大,后逐步趋于稳定,撂荒阶段间的差异显著大于土层深度的差异。在黄土丘陵区,利用Kostiakov模型回归参数a可有效表征初始入渗速率,相关系数为0.999 1,用方正三模型回归参数f_1和K可同时表征初始入渗速率和稳定入渗速率,相关系数分别为0.869 4和0.998 1,其初始入渗速率相关性较模型Kostiakov差,结合使用两者可更好的表征土壤入渗过程。     

山东石灰岩山地不同林分类型土壤入渗特征研究

为探索山东石灰岩山地不同林分类型对土壤入渗性能的改良作用,采用野外测定与室内分析相结合的方法研究了7种不同林分类型的土壤入渗过程。结果表明:(1)不同林分类型均具有显著改善土壤入渗性能的作用,其改善程度为侧柏五角枫混交林、侧柏皂角混交林、五角枫纯林的改良效果最好,皂角纯林、侧柏黑松混交林的改良效果次之,侧柏纯林、黑松纯林的改良效果相对较差;相对应的各林分类型初始入渗速率分别是对照地的1.86,1.80,1.79,1.65,1.63,1.48,1.42倍,稳定入渗速率分别是对照地的3.03,2.95,2.94,1.95,1.81,1.28,1.28倍。(2)经霍顿(Horton)模型、通用(幂函数)模型和菲利普(Philip)模型参数拟合得出,霍顿(Horton)入渗模型在山东石灰岩山地不同林分类型的土壤入渗过程具有较高的实用性。(3)土壤渗透性能与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤总孔隙度、非毛管孔隙度均呈显著正相关关系,且与非毛管孔隙度的相关关系达极显著。     

5种土壤调理剂对大蒜田土壤理化性质和大蒜产量的影响

试验研究了两个不同用量的5种土壤调理剂(麦饭石、牡蛎壳、蒙脱石、硅钙矿和有机肥)对土壤理化性质和大蒜产量的影响。结果表明,5种调理剂均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度:施用前期麦饭石处理的土壤容重显著降低,后期则蒙脱石处理土壤容重降低明显。在大蒜生长前期,施用高量牡蛎壳、蒙脱石和有机肥均显著提高了土壤碱解氮含量;蒙脱石显著降低了土壤速效磷含量,高量有机肥则明显增加了土壤速效磷含量;麦饭石、蒙脱石、硅钙矿和有机肥均能显著提高土壤速效钾含量,牡蛎壳对土壤速效钾含量影响不大。蒙脱石、硅钙矿和有机肥在大蒜生长前期均显著提高了土壤有机质含量,后期则只有高量有机肥比对照有显著增加。麦饭石、蒙脱石和有机肥3种土壤调理剂对土壤pH值有降低作用,而牡蛎壳和硅钙矿两种土壤调理剂对土壤pH值有增加作用。土壤调理剂对大蒜叶枯病有一定减轻作用。5种调理剂与对照相比均有一定增产功效,但只有蒙脱石和高量有机肥增产效果显著。     

土壤调理剂对日光温室土壤理化性质和蔬菜产量、品质的影响

试验研究了土壤调理剂对日光温室土壤理化性质和蔬菜产量、品质的影响。结果表明,施用土壤调理剂能够明显改善土壤结构,增强土壤保水能力,与对照相比,施用2次调理剂后土壤容重降低6.36%,土壤总孔隙度增加4.97%,田间持水量增加6.75%,渗透系数提高46.28%;调理剂还能增加土壤养分含量,提高土壤保肥能力;调理剂能够提高蔬菜的产量和品质,对番茄品质的改善效果尤为明显;调理剂与秸秆配合施用效果更佳。     

半干旱退化山区不同生态恢复与重建措施下土壤理化性质的特征分析

选择宁南半干旱退化山区彭阳中庄小流域为典型示范区,采用生态工程技术对各种退化生态系统恢复与重建模式进行了试验研究。结果表明,通过实施水土保持工程治理措施和生物措施相结合法对小流域的综合治理,在0～100cm土层,不同生态恢复与重建地土壤理化性质包括土壤机械成分、团聚体、容重、水分、持水量和肥力状况等有了一定程度的改善。这就要求在以后的生态恢复与重建中,要深入了解当地的环境特征,做到因地制宜,适地适树,合理规划和利用土地。     

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的水土保持效应

通过对山西右玉贾家窑阳坡退耕还林约20年后的4种植被恢复模式(自然恢复草地、油松林、柠条灌丛和油松—柠条林)土壤水分、理化性质、径流量和侵蚀量的测定,探讨了不同植被恢复模式的水土保持效应。结果表明:(1)4种植被恢复模式0—100cm土层土壤平均含水量无显著差异,油松林和自然恢复草地的土壤容重高于油松—柠条林和柠条灌丛,土壤总孔隙度的变化趋势与容重相反;(2)4种植被恢复模式0—20cm土层土壤粒度组成、pH、有机质、铵态氮和速效磷无显著差异,硝态氮和速效钾差异明显(P0.05);(3)4种植被恢复模式径流量没有明显差异,但土壤侵蚀量自然恢复草地和油松林显著高于柠条灌丛和油松—柠条林(P0.05);(4)覆盖度相似条件下,根系密度、近地表植被盖度和枯枝落叶层厚度是影响林草植被水土保持效应的主要因素。     

黄土高原水土保持生态环境建设生态效益监测方法探讨

根据黄土高原水土保持生态环境建设项目实施后可能引起变化的生态要素,确定了土壤理化性质、水质、植被度和小气候各要素的监测站网布设和监测内容,并提出了监测方法和相关指标的计算方法。监测结果表明,水土保持措施实施后,土壤养分含量增加,林草植被覆盖度提高,改善了局地小气候。     

沙棘林退化对土壤性质及水土流失的影响

辽宁省建平县有亚洲最大的人工沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)林,对防治当地水土流失具有重要的作用。然而由于多种原因,该区沙棘林呈现大面积死亡的现象。通过样地调查沙棘林的死亡程度,并进行土壤理化性质和水土流失的测定,研究了沙棘林退化对土壤性状和水土流失量的影响。结果表明,随着沙棘活立木数量的减少,土壤容重增加1.40%~7.31%,有机碳含量和全氮含量分别降低7.81%~21.89%和9.33%~27.65%,说明沙棘林退化对土壤结构和养分产生显著的破坏作用。人工模拟降雨试验表明,纯沙棘林地的水土流失较轻,侵蚀模数为539t/(a·km2)。随着沙棘死亡率的提高,水土流失逐步加剧,入侵树种榆树纯林(Vlmus pumila)地达到1 526t/(a·km2)。土壤性质的恶化和水土流失的加剧,会对土壤有机质和土壤结构进一步破坏,使沙棘死亡速度加快,从而形成恶性循环。     

韩江流域典型区不同森林类型土壤理化性质初步研究

采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,以梅江区为研究区域,系统研究了不同森林类型土壤理化性质特征和差异。结果表明:在4种林地中,表层土壤砂粒含量以马尾松林地为最高,天然常绿阔叶林地最低;黏粒含量大小依次为马尾松林＜人工桉树林＜次生灌丛＜天然常绿阔叶林地。不同森林类型对土壤养分状况具有很大的影响,阔叶林林地能很好地促进有机质、N、P和K含量的增加,改善土壤养分状况,但在人工桉树林、次生灌丛和马尾松林地等3种林分中,土壤养分呈现出逐渐下降趋势,特别是土壤表层养分下降趋势尤为明显。最后针对现状,提出了相应建议以维护韩江流域典型区林地利用的可持续发展。     

微咸水灌溉对土壤盐分和作物产量的影响研究

为探讨微咸水灌溉利用模式,在天津市静海县进行了微咸水灌溉试验,研究了微咸水灌溉对土壤盐分动态与作物产量的影响.结果表明,微咸水灌溉下,施用改良剂能提高土壤渗透性,降低土壤pH值和土壤电导率(EC),降低了土壤含盐量,同时在试验周期0 60 cm的土层内未出现积盐现象.此外,微咸水灌溉时,施用改良剂可显著增加小麦穗数和玉米穗粒数,提高作物产量.采用3.7 g/L微咸水灌溉配合施用改良剂是该地区适宜的微咸水灌溉模式.     

侵蚀与非侵蚀黑土入渗性能差异性研究

通过对侵蚀与非侵蚀黑土的渗透性能研究,结果表明,非侵蚀土壤的渗透速率大于侵蚀土壤,且达到稳渗的时间长于侵蚀土壤;侵蚀土壤与非侵蚀土壤的渗透速率呈现随土层深度的增加而减少的趋势;侵蚀土壤达到稳定的时间随土层深度的增加而延长,而非侵蚀土壤则随土层深度的增加而缩短。侵蚀与非侵蚀土壤的渗透速率均随着初始含水量的增加而下降;同一含水量下,非侵蚀土壤的渗透速率大于侵蚀土壤,且达到稳渗的时间长于侵蚀土壤;非侵蚀地与侵蚀地降雨前土壤的初渗速率和稳渗速率均大于降雨后土壤的初渗速率和稳渗速率,且降雨前后非侵蚀地渗透速率都大于侵蚀地的渗透速率;通过典型相关分析可知,土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度是影响土壤渗透能力的主要指标。     

整地时期对东北雨养区土壤含水量及玉米产量的影响

以东北雨养区春玉米农田为研究对象,分析春季和秋季2个整地时期对农田土壤含水量、土壤物理性状、土壤养分含量以及玉米产量等的影响。结果表明:秋整地可显著提高玉米产量,与春整地相比增产8.7%(P<0.05)。秋整地处理下土壤水分状况得到显著改善,播种前和苗期耕层土壤(0-20cm)含水量分别比春整地高18.9%和5.6%。整地时期对种子层土壤(0-10cm)的物理特性影响不明显(P>0.05),但秋整地可显著改善10-40cm的根层土壤物理性状,其中土壤孔隙度比春整地平均提高10.0%,而土壤容重则比春整地平均下降11.6%。整地时期对0-40cm层次的土壤硬度和土壤养分含量影响不显著。可见,秋整地主要通过改善土壤物理蓄水性能和减少水分散失提高土壤水分含量,保证较高的成株率和成穗率,进而利于玉米高产稳产。