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相似文献
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1.
机械压实对复垦土壤粒径分布多重分形特征的影响   总被引:6,自引:2,他引:4  
在高潜水位矿区复垦施工现场,运用多重分形理论研究不同碾压次数下复垦土壤粒径分布特征,以阐明机械压实对复垦土壤粒径分布非均匀性和异质性的影响。结果表明:机械碾压在46.8%~99.9%程度上解释0~20和20~40 cm土层土壤粒径分布特征的变化,随着碾压次数增加,复垦土壤颗粒呈细粒化趋势,容量维D(0)随之减小,表征粒径分布范围减小;奇异谱对称性Δf随之增加,表征粒径分布不对称性增加;信息维D(1)、信息维/容量维D(1)/D(0)、关联维D(2)和奇异谱谱宽Δα随之波动变化,表征粒径分布集中程度、局部密集程度和均匀性波动变化。研究发现D(1)和D(1)/D(0),D(2)和Δα相关系数分别0.767(P0.01)和-0.488(P0.05),在表征复垦土壤粒径分布集中程度和均匀性上具有相似作用,多重分形参数可多角度描述机械碾压过程中土壤粒径分布的细微差别,其中D(0)、Δα和Δf能够灵敏反映复垦土壤紧实度变化,这为深入研究复垦土壤压实问题提供一种精确分析方法。  相似文献   

2.
不同施工机械对煤矿区复垦土壤颗粒组成的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
以建筑垃圾、粉煤灰、煤矸石作为填充材料,研究自卸汽车和履带式推土机2种不同复垦机械在不同压实次数下,土壤颗粒组成的变化。结果表明:(1)复垦中通过1,3,5,7,9次机械碾压,土壤颗粒中砂粒含量减少,粉粒含量增多,在颗粒组成上有细化现象。(2)自卸汽车复垦,随着压实次数的增加,土壤颗粒均匀指数呈现"W"形变化;履带式推土机压实复垦下,土壤颗粒均匀指数呈现倒"V"形变化。(3)用粉砂质壤土作为覆土复垦时,自卸汽车碾压3次,履带式推土机碾压5次与自然耕地颗粒组成相似度最大,即自卸汽车碾压3次、履带式推土机碾压5次为土地复垦的临界碾压次数。(4)粒径5.86μm是土壤粒径中处于"物理性粘粒"部分含量的最高值。自卸汽车碾压对土壤"物理性粘粒"的影响主要集中在4.83~7.11μm范围内,履带式推土机碾压对土壤"物理性粘粒"的影响主要集中在3.98~8.64μm范围内。  相似文献   

3.
不同复垦工艺土壤物理性状研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
《土壤通报》2013,(6):1332-1336
采用实地模拟试验,研究不同复垦机械在不同填充材料下不同的碾压次数对土壤物理性状的影响,并采用winner2000激光颗粒仪对其土壤颗粒组成进行了量测分析,研究不同机械不同填充材料复垦对物理性状的影响。结果表明:(1)经过3次碾压后,各复垦地块土壤容重变化趋势趋于平稳,但从碾压7次到碾压9次这个过程,是复垦过程中的一个敏感碾压区,碾压7次后土壤容重会有明显的上升,且在煤矸石、建筑垃圾和粉煤灰三种填充材料中,粉煤灰充填复垦地块在碾压5次后,容重明显高于煤矸石和建筑垃圾充填地块。(2)自卸汽车复垦过程碾压超过3次,其容重即超过1.5 g cm-3,碾压9次容重达到1.76 g cm-3,使土壤质地板结;履带式推土机碾压7次,其容重仍在1.44 g cm-3以下,适于作物生长。(3)经不同程度的碾压后,履带式复垦地块中,建筑垃圾、粉煤灰和煤矸石充填地块"物理性黏粒"含量的最大值分别为25.29%、26.66%和36.89%;自卸汽车复垦的地块中,建筑垃圾、粉煤灰和煤矸石填充的地块总含量的最大值分别为36.23%、32.11%和51.73%。  相似文献   

4.
不同复垦方式下土壤无机磷的空间分布特征   总被引:2,自引:1,他引:1  
以济宁地区引黄充填复垦、引湖充填复垦和预复垦3种复垦方式样地土壤为研究对象,通过分层采样和室内分析,研究不同复垦方式下土壤无机磷(Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P)的空间分布情况,并找出影响复垦土壤速效磷偏低的原因。结果表明:(1)3种复垦方式下的复垦土壤全磷含量在0.42~0.77g/kg之间,土壤速效磷含量在0.65~5.22mg/kg之间,复垦土壤全磷含量丰富而速效磷含量偏低;(2)复垦土壤中各无机磷形态以难被植物利用的Ca10-P和O-P含量最高,易被植物利用的Ca8-P和Ca2-P含量最少,不同复垦方式下的土壤各无机磷形态含量略有差别,与一般土壤相比,复垦土壤中第二磷源Ca8-P含量占到3%,比重相对降低,难利用磷源O-P含量占到32%,比重大幅升高;(3)复垦土壤无机磷总量和各形态无机磷含量在表层积累,随土层加深,其含量和有效性呈逐渐降低的趋势,其中引黄充填复垦和引湖充填复垦无机磷含量和有效性优于预复垦;(4)复垦土壤中速效磷含量与土壤压实度呈显著性负相关,相关系数r=-0.554*(p0.05),与难溶性Ca10-P呈极显著性正相关,相关系数r=0.650**(p0.01)。复垦土壤压实度偏高和有效磷源含量缺乏造成复垦土壤全磷含量丰富而速效磷偏低,比较而言,预复垦方式受到更多的机械碾压而磷素状况更差。  相似文献   

5.
煤矿区复垦土壤压实时空变异特征   总被引:14,自引:6,他引:8       下载免费PDF全文
为了揭示煤矿区复垦土壤压实状况的时空变异规律,该文以未塌陷土地为对照,通过实地测定,分析5个复垦年限水平和垂直方面的土壤压实度变异特征。结果表明:复垦土壤表层压实度以复垦1 a(正在复垦)的最大,达到 2050 kPa,随着复垦年限增加逐渐减少,复垦5 a的最小(50 kPa),基本达到未塌陷土地的压实度。表层土壤压实度空间变异最大的是复垦5 a的土地(变异系数为68.40%),其次是未塌陷土地(52.58%),最小的是正在复垦的土地 (22.01%)。从各层的变异情况看,正在复垦的土地各个层次土壤压实度都较大且变异系数较低,其他复垦年限土壤压实度上面3层较小但变异大,至第4层(22.86~30.48 cm)达到较高值,且变异较小,之下压实度基本稳定。  相似文献   

6.
深松与压实对红壤坡耕地土壤物理性质的影响   总被引:4,自引:1,他引:3  
《土壤通报》2017,(6):1347-1353
以红壤坡耕地为研究对象,研究了深松和机械压实对土壤物理性质的影响。结果表明:深松改善了除土壤最小持水量和毛管孔隙度外的土壤物理性质,并对表层土壤的改善效果较好,进而提高了红薯产量;机械压实则对除土壤紧实度和最小持水量外的土壤物理性质产生了负面影响,影响深度达30 cm左右,造成红薯产量降低。0~20 cm土层土壤容重、土壤孔隙度及土壤持水量之间呈显著或极显著相关;20~40 cm土层土壤容重、毛管孔隙度与土壤紧实度分别呈极显著和显著相关性,土壤持水量与土壤非毛管孔隙度、总孔隙度呈显著或极显著正相关。可见,避免机械压实并对深松耕作管理模式进行优化,是缓解红壤坡耕地农业生产与生态破坏的突破口之一。  相似文献   

7.
阳泉矿区自燃煤矸石山绿化中覆盖层碾压效果试验   总被引:3,自引:0,他引:3  
自燃煤矸石山是矿区环境主要的污染源之一,对其实施封闭并绿化,需要构建具备一定阻隔空气能力的覆盖层,而覆盖层多为土质材料经碾压构成,空气阻隔性受其碾压质量的影响。结合阳泉三矿煤矸石山治理现场进行野外碾压试验,研究了煤矸石山现场碾压工具及碾压条件下的压实效果。通过对不同铺土厚度的黄土进行碾压,测定紧实度和干密度来表征碾压效果,分析以压实度(85%)作为压实质量控制标准的条件下合理的碾压工程参数。结果表明,利用现场自制碾磙(4t)进行平碾碾压,浅部土层受到碾压遍数的影响较大,深部土层受到碾压遍数的影响较小,其特征深度在15—25cm;建议的施工方案及碾压参数为:含水量接近最优含水率(相差不超过±2%),松铺厚度20~40cm,碾压3~5遍。  相似文献   

8.
割草机对苜蓿地土壤压实的试验研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
用纽荷兰HW320自走式割草压扁机压地1~10次,测定不同压实次数、不同深度土壤体积密度、硬度、孔隙度、三相比、透水性等指标的变化及其每次压实后苜蓿产量的变化。结果表明:割草机压实对苜蓿地土壤结构参数影响显著;碾压次数越多,影响程度越大;割草机主要使0~30 cm土层的土壤结构产生压实;对透水性影响最为敏感;压实导致苜蓿减产,10次压实使每公顷苜蓿年损失干草4464 kg。  相似文献   

9.
徐州矿区充填复垦土壤特性实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究矿区复垦土壤的特性、环境质量状况,探寻矿区特殊生态环境中的污染物料的时间路径、人工土壤的质量品质,为煤矿塌陷区的充填复垦、环境治理提供依据,采用对复垦场地进行实验研究和数据分析的方法,对不同物料充填复垦场地的土壤特性进行比较分析。结果发现:①土壤环境:从渗透性来说,矸石复垦场地的保水性高于粉煤灰复垦场地,土层的保水性高于充填物料层的保水性;从土壤紧实度来说,粉煤灰充填复垦场地充填物料层的紧实度低于土层的紧实度,但都在适宜作物生长的范围内;比照地的土壤紧实度偏高;粉煤灰充填场地的土壤偏碱性;②土壤品质:粉煤灰充填土壤能够正常种植小麦、稻、草本的植物、蔬菜等;粉煤灰充填场地的土层虽然是沙土,但比较容易板结,不利于水分的渗透,而底层的粉煤灰保水性比较差;煤矸石充填复垦场地表层覆土厚度不均匀,且煤矸石保水保肥性比较差;③充填土壤的适种性和产量分析:粉煤灰回填的土壤适合草本蔬菜类植物的种植,单产与正常产量相当;对于种植稻的田块,保持正常的单产水平;种植小麦的产量受到影响。  相似文献   

10.
徐州矿区充填复垦土壤特性实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了研究矿区复垦土壤的特性、环境质量状况,探寻矿区特殊生态环境中污染物料的时间路径、人工土壤的质量品质,为煤矿塌陷区的充填复垦、环境治理提供依据,采用对复垦场地进行实验研究和数据分析的方法,对不同物料充填复垦场地的土壤特性进行比较分析.结果发现:(1)土壤环境:从渗透性来说,矸石复垦场地的保水性高于粉煤灰复垦场地,土层的保水性高于充填物料层的保水性;从土壤紧实度来说,粉煤灰充填复垦场地充填物料层的紧实度低于土层的紧实度,但都在适宜作物生长的范围内;对照地的土壤紧实度偏高;粉煤灰充填场地的土壤偏碱性;(2)土壤品质:粉煤灰充填土壤能够正常种植小麦、稻、草本的植物、蔬菜等;粉煤灰充填场地的土层虽然是沙土,但比较容易板结,不利于水分的渗透,而底层的粉煤灰保水性比较差;煤矸石充填复垦场地表层覆土厚度不均匀,且煤矸石保水保肥性比较差;(3)充填土壤的适种性和产量分析:粉煤灰回填的土壤适合草本蔬菜类植物的种植,单产与正常产量相当;对于种植稻的田块,保持正常的单产水平;种植小麦的产量受到影响.  相似文献   

11.
12.
13.
Crop responses to annual compaction treatments (applied to whole plots) and management treatments to ameliorate compacted soil were determined in a field experiment on a Vertisol. Initially, all treatments except a control were compacted with a 10 Mg axle load on wet soil (26% gravimetric water content compared with a plastic limit of 22%). Annually applied axle loads of 10 and 6 Mg on wet soil (25–32% soil water) tended to reduce seedling emergence, grain yield (wheat, sorghum and maize), soil water storage and crop water use efficiency (WUE). Annual applications of an axle load of 6 Mg on dry soil (<22% soil water) had little effect on crop performance. Mean reductions in the yield of five crops (three wheat, one sorghum and one maize) in comparison with the uncompacted control were 23% or 0.79 Mg ha−1 (10 Mg on wet soil), 13% or 0.44 Mg ha−1 (6 Mg on wet soil) and 1% or 0.03 Mg ha−1 (6 Mg on dry soil). Maize grown in the fifth year of treatment application was most affected by compaction of wet soil, its WUE being reduced from 14.3 to 9.7 kg ha−1 mm−1 in response to an axle load of 10 Mg. Reduced WUE was associated with delayed soil water extraction at depth. A 3-year pasture ley was the most successful amelioration treatment. A wheat and a maize crop grown after the ley outyielded the control by 0.33 and 0.90 Mg ha−1, respectively. So the pasture not only ameliorated the initial compaction damage, with respect to crop performance, but resulted in improvements in two subsequent crops.  相似文献   

14.
矿区土地复垦工程可垦性分析   总被引:20,自引:7,他引:13  
该文论述了土地复垦规划中可垦性分析的重要性,阐述了可垦性分析的含义和内容,提出可垦性分析的一般程序和多因素综合评价法,即在选定评价单元的基础上,选择可垦性分析的主导因素,采用层次分析法给主导因素打分,采用乘法模型计算评价单元的可垦性综合分值,从而得到待复垦区域的可垦性分析值,通过量化的综合分值可以确定待复垦区域的可垦性。并以山东某矿采煤塌陷地为例进行分析,经验证该方法得出的评价结果能够反应待复垦区的实际情况,为土地复垦规划设计提供参考。  相似文献   

15.
Bulk density data of about 150 soil profiles from America, Europe and Asia were used to obtain the regression curve of void ratio ? as a function of vertical stress σz. For virgin soils straight lines were obtained if a linear scale was used for ? and a logarithmic scale for σz. The slope of these lines was steepest for forest zone soils, less steep in soils of high-grass zones and flattest in short-grass soils. This difference is attributed to varying amounts of loosening by bio- and cryoturbation. Thus the compaction state of virgin soils is that of normal compaction caused by pedogenic processes which are superimposed on previous strong overconsolidation due to desiccation. Against this background agricultural land use creates overconsolidation in the upper soil layers, which is particularly pronounced when the previous bioturbate action has been strong. Young soil deposits cannot develop normal compaction, because of the lack of previous drying of the whole profile.  相似文献   

16.
  【目的】  土壤紧实胁迫破坏土体理化性质,阻碍作物根系生长,降低作物产量,是限制农业生产力提高的世界性难题。根系形态结构决定了植物对土壤资源的探索能力及其对胁迫环境的适应性。讨论紧实胁迫下植物根系–土壤的相互作用,综述国内外关于根系通过形态和生理改变等根系生物学潜力的发挥提高对紧实胁迫适应性的研究进展。  主要进展  土壤紧实胁迫增加根系穿透阻力,限制根系对土壤水分和养分的获取。植物根系会从形态和解剖结构方面对土壤紧实胁迫做出一系列适应性改变,充分利用土壤中的孔隙拓展生长空间。此外,根系也会对紧实胁迫做出生理响应,通过大量释放分泌物,影响根际土壤微结构,改变根土界面微域环境,降低根系生长的机械阻力。  展望  土壤紧实胁迫作为产量限制因素被长期忽视。通过发挥根系自身的生物学潜力,提高根系在紧实土壤中的适应性,对于最大限度地保证其在紧实胁迫下的正常生长非常关键,作为应对土壤紧实胁迫的有效策略具有重要的现实意义。未来的研究方向与重点包括:揭示紧实胁迫下根系分泌物与微生物的“对话机制”,探明紧实胁迫下根系–土壤–微生物的互作关系和作用机制,为发挥根系生物学潜力,强化关键根系/根际性状,塑造健康土壤结构,提高土壤紧实胁迫下的农业生产力提供科学依据。  相似文献   

17.
Whither soil compaction research?   总被引:1,自引:1,他引:0  
  相似文献   

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