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相似文献
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1.
土壤中施用聚丙烯酰胺(PAM)可以提高降雨入渗率,减少土壤侵蚀量。PAM大多施用于土壤表面。为了研究PAM与不同土壤调理剂混合施用对入渗率和侵蚀量的影响,对PAM(22.5kg/hm2)与保水剂(45kg/hm2)、粉煤灰(1 500kg/hm2)、腐殖酸(900kg/hm2)混合的6种施用方法进行了试验。结果表明,施加了PAM的土壤调理剂均能显著提高降雨入渗率和减少土壤侵蚀量。与对照相比,施加了PAM处理的降雨入渗率较对照试验提高了1.8~2.7倍,土壤侵蚀量减少约50%~70%,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用提高降雨入渗率效果最为显著,PAM和保水剂混合施用减少土壤侵蚀量最多,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用相比单独施用PAM均没有显著性差异。综合比较结果发现,PAM与粉煤灰混合施用增加降雨入渗率和减少径流的效果最好,PAM与保水剂混合施用抗土壤侵蚀效果最好。  相似文献   

2.
黄丘区野外草被坡面土壤入渗参数变化规律与模拟研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用黄丘区第三副区野外坡面模拟降雨试验,研究了3种覆盖度(30%,60%,90%)和5种降雨强度(1,1.5,2,2.5,3mm/min)下15°草地坡面土壤入渗过程变化规律。结果表明:(1)土壤入渗率随着草被覆盖度和降雨强度的增加不断增大,草被覆盖度越大,土壤入渗率的增加效果越显著,土壤初始入渗率与降雨强度呈指数函数关系,土壤稳定入渗率与降雨强度呈幂函数关系。(2)土壤累积入渗量与降雨时间呈良好的幂函数关系,草被覆盖度越大,土壤累积入渗增量越明显,降雨强度对土壤累积入渗量的影响存在阶段性差异。(3)草被覆盖度的增加能明显提高土壤入渗系数,随雨强的增大,土壤入渗系数不断减小,自然草被覆盖度(60%)下,草被增加土壤入渗系数的有效降雨强度为1~1.5mm/min。(4)利用4个入渗模型对土壤入渗速率与降雨时间的关系进行拟合,研究结果表明Horton公式能较好的模拟该区土壤入渗过程。  相似文献   

3.
施加PAM的坡地降雨入渗过程及其模型研究   总被引:11,自引:1,他引:10  
作为一种新型高效的土壤结构改良剂 PAM,在一定条件下能显著地提高土壤入渗能力 ,减小坡面径流。采用室内人工模拟降雨试验 ,研究了不同 PAM覆盖度下降雨产流随时间的动态变化及其与雨强、坡度的关系 ,以及入渗率随时间的变化规律 ,分析了 PAM、坡度、雨强对入渗率的影响。结果表明 ,地表施加 PAM后土壤的入渗率及稳定入渗率都比未施 PAM显著提高。通过对比施加 PAM后 Kostiakov入渗模型与 Horton入渗模型的显著性 ,表明 Horton入渗公式的适用性更好  相似文献   

4.
微咸水入渗下施加PAM土壤水盐运移特性研究   总被引:11,自引:0,他引:11       下载免费PDF全文
王全九  张继红  谭帅 《土壤学报》2016,53(4):1056-1064
土壤改良剂与微咸水灌溉相结合,对于合理开发利用微咸水、改善盐碱土结构及促进作物生长有着重要意义。基于一维垂直土柱积水入渗和水平土柱吸渗试验,研究了微咸水入渗条件下,不同聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)施量(0、0.02%、0.04%和0.06%)对盐碱土水盐运移特性的影响。结果表明:(1)微咸水入渗条件下,施加PAM能够降低土壤入渗速率,增加土壤保水性能。(2)施加PAM对Philip及Kostiakov入渗模型参数有显著影响,在PAM施量0.04%时,吸渗率S和经验系数K最小,而经验指数β最大。(3)在PAM施量为0.04%时,土壤饱和体积含水量最大,BrooksCorey模型进气吸力hd增加了15.30%,土壤持水性能显著提高;土壤水分扩散率最小,水分分布最均匀。(4)施加PAM能够显著提高土层的持水效率和微咸水的淋洗效果,在PAM施量为0.04%时,土层持水效率最高,盐分淋洗量最大。  相似文献   

5.
对降雨入渗的研究是揭示华北地区水源地来水量变化研究的基础。运用人工模拟降雨,在2个2m2的径流小区(编号为P1、P2,坡度分别为19.6°,11.7°)上研究了太行山区侧柏林地的入渗特性,分析了雨强、土壤前期含水量和坡度对入渗的影响。结果表明:(1)入渗过程经历了供水控制阶段和剖面控制阶段,在供水控制阶段,降雨全部入渗,雨强越大,初始入渗率越大;在剖面控制阶段,表观入渗率逐渐降低并直至稳定,而P2小区的首场降雨中表观入渗率却呈现出"先降低后升高"的特点且供水控制阶段时间更短;(2)雨强越大,初始入渗率越大。在P1小区,表观稳定入渗率随雨强增大而增大,这一现象并没有在P2小区出现;(3)土壤前期含水量越大,供水控制阶段的时间越短;对比场次降雨下的土壤负压势变化表明湿润锋运动速度随土壤前期含水量的增加而增快;(4)坡度较大的P1小区(19.6°),其平均表观稳定入渗率较大(0.57mm/min),P2小区(11.7°)的平均表观稳定入渗率较小(0.35mm/min)。  相似文献   

6.
土壤侵蚀和雨水的流失是干旱、半干旱地区制约农业发展乃至生态环境良性循环的两个主要因素。聚丙烯酰胺 (PAM ,Polyacrylamide)对土壤的性质有着明显的改进作用 ,PAM具有良好的黏结力 ,能有效改良土壤的表层结构 ,提高土壤的稳定性 ,增加土壤的入渗率 ,减少土壤侵蚀。本文试图通过人工降雨模拟实验 ,获得不同的PAM的使用量及覆盖率与土壤侵蚀量在不同的雨强、不同的坡度条件下的关系。实验表明 ,经PAM处理后土壤的入渗性能和抗侵蚀的性能都有所提高 ,PAM能明显地黏结着土壤表面的颗粒 ,形成大的团聚体 ,阻碍土壤结皮的形成 ,减少土壤侵蚀。  相似文献   

7.
为探讨多种因素对麦田降雨入渗特征的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(LAI)及0-40cm土层土壤初始含水量(θ40)对降雨入渗规律的影响。结果表明:其他影响因素一定条件下,入渗率和累积入渗量与降雨历时分别具有显著的幂函数和对数函数关系(P0.01);平均入渗率、稳定入渗率和入渗量随RI增大而增大,入渗率趋于稳定值的时间随RI增大而提前,降雨蓄积系数则随RI增大而减小;平均入渗率、稳定入渗率、入渗量和降雨蓄积系数随LAI增大而增大,入渗率趋于稳定值的时间则随LAI的增大而滞后,当降雨强度增大时,LAI对麦田入渗过程的影响减弱。在RI和LAI不变时,入渗率趋于稳定值的时间随θ40增大而提前,平均入渗率、入渗量和降雨蓄积系数随θ40增大而减小,但稳定入渗率基本相同。通过对模拟降雨实测数据统计分析,入渗率、累积入渗量可最终表示为t、RI、LAI和θ40的四因素函数关系,并建立降雨蓄积系数回归计算模型(P0.01)。  相似文献   

8.
生物炭和PAM共施对黄绵土水分入渗和蒸发的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用二因素三水平(生物炭用量分别为干土重的0,2%和4%,聚丙烯酰胺用量分别为干土重的0,0.02‰和0.04‰)完全试验方案设计,研究了两种土壤结构调理剂生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)共施对黄绵土水分入渗和土壤蒸发的影响。结果表明:(1)生物炭施用后对Philip模型的稳渗率(A)和Horton模型的衰减指数(β)有显著影响,2%生物炭添加对A和β影响不大,但4%生物炭添加显著降低A,显著增加了β;施用PAM对Kostiakov模型的参数K,Philip模型的吸渗率(S)和Horton模型中的稳定入渗率(if)与初始入渗率(i0)有显著影响,0.02‰PAM添加对这些参数无显著影响,但0.04‰PAM添加显著降低K,S,if和i0。生物炭和PAM共施对3种入渗模型的大多数参数存在显著交互作用。所有处理中,以2%生物炭+0.02‰PAM增加入渗的效果为最好;(2)生物炭、PAM及二者交互作用对蒸发速率和累积蒸发量影响均不显著,表明生物炭和PAM单施或共施对黄绵土蒸发影响不大。  相似文献   

9.
工程堆积体入渗特性及持水能力对降雨条件的响应   总被引:2,自引:1,他引:1  
为探讨降雨对工程堆积体入渗特性及持水能力的影响,采用室内土壤基本物理性质分析及野外双环入渗方法,对不同降雨条件下工程堆积体入渗特性及持水能力的变化及影响因素进行研究。结果表明:工程堆积体土壤基本物理性质在不同降雨条件和坡位有较大差异,不同降雨条件下工程堆积体坡下的土壤容重大小表现为干旱(Ⅰ)小雨(Ⅱ)中雨(Ⅲ)大雨(Ⅳ);不同坡位工程堆积体的总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度大小表现为坡下坡中坡上。不同降雨条件下,初始入渗速率大小表现为干旱(Ⅰ)小雨(Ⅱ)大雨(Ⅳ)中雨(Ⅲ),其大小依次为8.91,5.52,3.96,3.25mm/min;稳定入渗率大小表现为干旱(Ⅰ)中雨(Ⅲ)小雨(Ⅱ)大雨(Ⅳ),其大小依次为4.40,1.45,1.32,0.53mm/min。不同降雨条件下工程堆积体坡下的最大有效库容大小表现为大雨(Ⅳ)小雨(Ⅱ)干旱(Ⅰ)中雨(Ⅲ),其大小依次为469.03,402.48,378.11,321.88t/hm2,中雨(Ⅲ)条件下工程堆积体在各坡位的田间持水量最大。工程堆积体的持水能力与总孔隙度、毛管孔隙度、入渗性能呈显著正相关关系,而与容重呈显著负相关关系。研究结果可为工程堆积体边坡水土流失防治提供重要科学依据。  相似文献   

10.
黄土丘陵区林地干化土壤降雨入渗及水分迁移规律   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
基于近年来黄土丘陵区林地形成大规模土壤干层的事实,为了探索降雨在黄土丘陵区枣林地干化土壤中的入渗、迁移规律,明确干化土壤的修复能力,在陕北米脂试验站建立野外10m大型土柱模拟枣林地干化土壤,采用CS650—CR1000土壤水分自动监测系统对其进行连续定位观测。观测数据分析表明:(1)独立降雨的入渗、迁移深度主要取决于降雨量,大、中、小雨的水分影响深度分别达90~140,70~80,40cm,降雨量一定时还与降雨强度、初始土壤含水量等因素有关,降雨强度越大、初始土壤含水量越高,水分的入渗深度及迁移深度也越大。(2)间歇降雨中几次降雨交互对水分的入渗、迁移产生促进作用。相同雨量下,其入渗深度较独立降雨可提高100%~160%,迁移深度可提高91%~197%。(3)黄土丘陵区并非所有降雨都对土壤水分有影响。观测期内降雨次数与降雨量的有效率分别为36.4%和72.7%。(4)土壤垂向剖面在多次降雨的累积作用下具有层次性,本试验期间降雨影响范围内的土壤剖面主要可以分为3层,0—90cm为降雨入渗敏感层,90—160cm为降雨入渗迟缓层,160—240cm为雨水迁移层。研究结果对于促进黄土丘陵区林地干化土壤的治理与修复,加强土壤水分的科学管理与改善具有重要的理论和实践意义。  相似文献   

11.
坡耕地施加PAM对土壤抗冲抗蚀能力影响试验研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
提出了采用人工模拟降雨试验数据直接计算临界抗剪切应力的方法。该方法以水流动力学原理为基础,通过观测到的初始坡面侵蚀发生位置、雨强、土壤入渗率及测定坡面的平均流速来计算土壤的临界抗剪切应力。通过不同试验条件,分析了坡度、地表PAM处理对土壤临界抗剪切应力的影响。试验条件为:雨强100mm/h,3种坡度:10°、20°、25°(17.63%、36.4%、46.63%),4种PAM覆盖度:40%、60%、80%、裸地。结果表明,随着坡度的增加,临界抗剪切应力减小;随着PAM覆盖度的增加,临界抗剪切应力相应增加  相似文献   

12.
坡地间隔覆盖配施土壤改良剂的实用性研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文采用间隔覆盖配施土壤改良剂方法,利用室内人工降雨实验与土柱实验研究该方法对土壤水分运动及分布的影响,进而为其实际应用奠定理论基础。结果表明:(1)间隔覆盖法可增加入渗区蓄水量,面积比为1:1时,土壤蓄水量可达到降雨量的1.83倍。配施土壤改良剂情况下,雨强I=60 mm/h,面积比1:1时,降雨入渗率可达到未施加改良剂处理的2.60倍。湿润锋分布较深,水分分布均匀程度也有所提高。(2)对土壤水分蒸发及吸持水能力的研究发现,在施加土壤改良剂条件下,水分蒸发受到抑制,而土壤吸持水能力增强,但两方面作用均与PAM用量密切相关。虽然研究结果证实此种方法的实用性,但土壤改良剂的适宜用量、间隔覆盖法的适宜面积比、水分的实际调控效果及其对作物的影响需进一步研究。  相似文献   

13.
生物结皮坡面不同降雨历时的产流特征   总被引:6,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
黄土高原退耕还林(草)工程实施后,生物结皮广泛发育,显著影响坡面产流。已有大量研究探索了生物结皮对径流的影响,但相关结论存在较大分歧。该研究以黄土高原典型生物结皮坡面为研究对象,通过人工模拟降雨试验,研究了生物结皮坡面产流过程。结果表明:生物结皮坡面较翻耕后的裸土坡面显著降低了初始产流时间,裸土坡面初始产流时间是生物结皮坡面的1.59~3.04倍。生物结皮盖度与初始产流时间之间呈显著的负相关关系;降雨15min时与60 min时生物结皮对坡面径流的影响发生逆转,90 mm/h的雨强下,当降雨历时为15 min时,生物结皮坡面较裸土坡面增加75.42%的径流;当降雨历时为60min时,生物结皮坡面径流量较裸土坡面降低52.42%;生物结皮影响了土壤水分入渗速率,导致生物结皮坡面与裸土坡面随降雨历时变化的产流特征出现差异,裸土坡面降雨60 min时的入渗率较15 min时降低了34.30%,高盖度生物结皮坡面降低了6.38%;生物结皮对坡面入渗产流的影响与降雨历时有极大的关系,降雨历时不同,很可能得到截然相反的结论,考虑生物结皮因素的野外降雨试验,降雨历时应不少于45min。研究结果为解释生物结皮影响坡面入渗产流方面存在的分歧提供了科学依据,进一步明确了干旱半干旱地区生物结皮的水文效应。  相似文献   

14.
马尾松林地不同枯落物覆盖下土壤入渗特征   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用室内人工降雨模拟试验,在径流小区尺度上观测坡面产流过程,并用WatchDog1400土壤水分自动监测站观测土壤体积含水率变化过程,研究枯落物覆盖下坡面水分入渗特征。结果表明:(1)土壤入渗滞后时间随着枯落物覆盖量的增加而增大,在坡度上体现为10°5°;(2)土壤入渗率随雨强、枯落物覆盖量增加而增大,随坡度增大而减小;土壤储水量随覆盖量增加先增大后减小,在雨强方面体现为120 mm/h60 mm/h;(3)逐步回归结果表明,土壤入渗滞后时间、入渗率和储水量与枯落物覆盖量呈线性关系,滞后时间、入渗率与枯落物覆盖量呈一次函数正相关关系,储水量与覆盖量呈二次函数关系。研究结果可为低效林枯落物水源涵养功能研究提供依据。  相似文献   

15.
Background   Several types of organic polymers with various molecular weights and surface charges are produced for various industrial and agricultural purposes, and recent studies have shown that high molecular weight anionic polymers are the most effective in reducing runoff and soil loss. However, anionic polyacrylamide (PAM) is marketed under various commercial names with variable molecular weight and length according to its chemistry (Barvenik 1994). Consequently, its interactions with soil and efficiency in reducing soil erosion are expected to vary. Moreover, types of PAM other than those recommended for erosion control may also be effective in reducing soil erosion. Objectives   The objective of this research is to test the influence of 9 types of polyacrylamide (PAM) on water infiltration and soil loss of an arid silt loam soil under simulated rainfall conditions. Method  logy. Nine types of organic polymers varied in surface charge, ranging from +20 to –75, and molecular weight ranging from very low to very high were used in this study. Soil plots with dimensions of 60 cm by 120 cm having moderate slope of3 to 5% were constructed in the field and equipped with runoff collection installations. A specific type of PAM was spread on soil plots at a rate of 10 kg/ha. Rainfall was supplied from a drip type rainfall simulator at constant intensity and duration of 80 mm/h and 50 min, respectively. Runoff, infiltration and soil loss were measured for each plot subjected to a specific type of PAM and compared to control plots. Results and Conclusions   Land application of PAMs significantly increased infiltration prior to runoff but had insignificant effect on total infiltration volume and final infiltration rate under the present experimental conditions. Experimental results confirmed that anionic polymers were more effective in reducing soil loss than that of non-ionic or cationic polymers. In fact the cationic, low molecular weight and low surface charge non-ionic PAMs had insignificant effect on soil loss. High molecular weight anionic PAM with 30% surface charge (A-130) was more effective(46% reduction) than those having a high molecular weight and a lower surface charge of 20% (A-110 and A-120) with an aver-age soil loss reduction of 24%. The PAM A-836, described assoil erosion polymer with 20% surface charge and high molecular weight, reduced soil erosion by 41%. Unexpectedly, the anionic PAM with low molecular weight but very high surface charge was also effective in reducing soil loss (47% reduction). Recommendations and Outlook   Land application of PAM improves water infiltration and highly reduces soil erosion thus improving agricultural production. Application of PAM could be the only viable way to improve arid land farming. It seemed that various types of PAMs, other than those specifically produced for erosion protection can be used to combat soil erosion. This means that farmers in poor countries can use any type of PAM that is available to them to improve agricultural production.  相似文献   

16.
Calcium carbonates and gypsum are often used to improve the chemical status of acid soils. This study discusses the effects of gypsum and polyacrylamide (PAM) application on infiltration and erodibility of a Japanese acid soil. Acid Kunigami mahji soil (sedimentary rock derived, Typic Hapludult) from Okinawa was packed into an acrylic plastic box, and simulated rainfall of 40 mm h−1 was applied. Prior to the rainfall, 2.5 t ha−1 of gypsum and/or 15 kg ha−1 of non-ionic or anionic PAM were applied onto soil surface. During a rainfall, surface runoff was collected periodically, and sediment concentration, pH, and electric conductivity of the runoff were measured. Gypsum application enhanced surface runoff. During the rainfall, EC of the runoff was greater than the critical coagulation concentration of the clays of the mahji soil, however the soil became dispersive with gypsum application. PAM application could improve infiltration of gypsum amended mahji soil and reduce sediment loss.  相似文献   

17.
聚丙烯酰胺(PAM)作为一种良好的土壤改良剂.对土壤结构的改善及其土壤对水分和养分的保持发挥了巨大作用,为了研究PAM对紫色土物理性质及其空间变异的影响.进行了野外径流小区试验.试验采用PAM的4种施用模式,包括A模式(浓度为30 g/m~3PAM液施)、B模式(浓度为60 g/m~3PAM液施)、C模式(浓度为30g/m~3PAM液施结合添加剂)、D模式(浓度为60 g/m~3PAM液施结合添加剂),并对紫色土坡面及其不同坡位的土壤水稳性团聚体、机械组成、容重、初始含水率以及土壤渗透率进行了测定.结果表明,C模式对促进>0.25mm水稳性土壤团聚体形成最明显,增大了23.87%,而相同模式下的不同坡位>0.25 mm水稳性团聚体含量的增量排序均为:上坡>中坡>下坡;4种模式在坡面及其不同坡位都促进了土壤中砂粒、粘粒的增加和粉粒和土壤容重的减少,其促进作用为:C模式>B模式>A模式>D模式;在坡面位置C模式分别提高初渗速率和稳渗速率1.790 mm/min和0.701 mm/min,同一模式下,土壤稳渗率的增量表现为:上坡>中坡>下坡.因此适当浓度的PAM结合添加剂的方式对紫色土物理性质的改良效果最好.  相似文献   

18.
It is known that rock fragments on the surface of soils can enhance infiltration and protect the soil against rainfall erosion. However, the effect of rock fragments in natural forest soils is less well understood. In this article, we studied the influence of rock fragment cover on run‐off, infiltration and interrill soil erosion under simulated rainfall on natural bare soils in a Spanish dehesa (managed holm oak woodland). We studied 60 plots with different rock fragment cover ranging from 3% to 85% under three simulated rainfall intensities (50, 100 and 150 mm/h). Surface run‐off appeared later and sediment yield values were smaller in soils with greater rock fragment cover. Rock fragment cover also increased infiltration rates. The final infiltration rates were 54–98% at a rainfall intensity of 50 mm/h, 31–88% at 100 mm/h and 20–80% at 150 mm/h. The interrill soil loss rates were decreased by rock fragment cover and increased with rainfall intensity. The soil loss rate was always small (0.02–1 Mg ha/h) when rock fragment cover was 75% or more. Rock fragment cover was related to soil loss rate by an exponential function.  相似文献   

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