团粒结构对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响研究

为弄清团粒结构在土壤结皮形成过程所起的作用,笔者通过人工模拟降雨溅蚀试验,测定土壤溅蚀速率,同时采样制作土壤切片,分析不同直径团粒对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响。结果表明：0.15 mm≤D＜2.0 mm和D＜0.038 mm的团粒土壤较易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面有结皮形成,随着降雨的继续,土壤表面结皮形成趋于完善;而中度直径0.038 mm≤D＜0.15 mm的团粒土壤不易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面都没有结皮形成。在团粒直径范围是0.105 mm≤D＜0.22 mm,随着土壤团粒直径的减小,土壤的溅蚀速率逐渐增加,直径位于0.096~0.15 mm之间的团粒结构土壤的溅蚀速率达到最大,随后,随着土壤团粒直径的减小,土壤溅蚀速率逐渐降低。     

退耕雷竹春季林冠截留特性研究

为了研究退耕雷竹林冠截留特性,于2012年春季对不同林分密度的退耕雷竹林进行水文观测。结果表明：2个林分密度的雷竹林外降雨与林内降雨、树干径流均具有极显著的开口向上的抛物线函数关系,与林冠截留具有开口向下的抛物线函数关系。分布均匀和郁闭度高(0.96)的1号样地（(15000±750)株/hm2）林冠截留率平均为51.19%,雷竹分布和郁闭度(0.85)较低的2号样地（(22500±750)株/hm2）平均为38.04%。2块样地林冠截留率的巨大差异,意味着退耕雷竹林冠截留具有很大的可塑性和改造潜力,可通过调整退耕雷竹林的结构、密度等经营措施来提高其生态水文效益,从而达到水土保持高效经营的最终目标。     

内蒙古3种野生葱属植物种子吸水与萌发特性研究

以内蒙古草原上常见的蒙古韭(A.mongolicum)、碱韭(A.polyrhizum)和细叶韭(A.tenuissimum)3种葱属植物为材料,对其种子吸水特性及在不同温度和光照条件下的萌发特性进行了研究.结果表明,蒙古韭种子在30 h内吸水饱和,其吸水量为种子重量的77％;碱韭种子在34h内吸水饱和,其吸水量为种子重量的73％;细叶韭种子在26 h内吸水饱和,其吸水量为种子重量的60％.3种野生葱属植物种子自然休眠期约7个月.蒙古韭和细叶韭的种子属于种孔抑制和胚后熟的综合型体眠;碱韭种子属于种孔抑制的强迫性休眠.3种野生葱属植物种子适宜萌发温度为15℃恒温或15 ～25℃变温.黑暗对细叶韭种子萌发无明显促进作用.而蒙古韭和碱韭种子萌发具有一定的嫌光性.在适宜萌发条件下,3种野生葱属植物种子萌发率均能达到90％以上.     

河道淤泥气泡混合土微观构造及力学性质相关性

基于河道淤泥气泡混合土(FMLSS)的微观构造特征,通过微观构造观察和分析,评价了FMLSS的强度特性和破坏机理。试验结果表明,保持FMLSS含水量一定,随着气泡掺入量的增加,FMLSS的内部平均等效孔径和气孔面积百分比含量呈线性增大趋势、而随着水泥掺入量的增加呈减小趋势;随着气泡掺入量的增加,FMLSS的气孔大小分布的均匀性降低,气孔平均等效孔径增大。试验结果还表明,FMLSS的强度发挥及破坏机理与FMLSS的气孔分布的均匀性以及等效孔径等微观构造参数存在明显的相关性。     

南方山地茶园小流域径流演变规律

以分析南方山地茶园小流域降雨对径流的变化规律,为南方小流域水资源可持续高效利用提供理论依据。本研究在福建省安溪县山地茶园小流域的出口设置卡口站,连续3 年（2014—2016 年）对该区域降雨量、径流以及对卡口站中泥沙量进行监测,且对泥沙颗粒组分进行分析。结果表明：该区域受气温影响,降雨多集中在7、8 月,径流受到降雨及气候影响,导致径流的补给年内分配差异较大。随着土壤由湿润到水分饱和,入渗量逐渐减小,径流量增大,雨水对地表的冲刷能力增强,径流量由小变大使得大颗粒泥沙被冲刷。另外,在卡口站入口处的颗粒分布从上层到下层呈增大的趋势。该区域降水逐年递增,径流量主要受到气候的变化,随降水量增大而增大。随着人类活动的增大,对该区域径流量也有一定的影响。     

过量施用磷肥和有机肥对土壤磷渗漏的影响

采用土柱培养的模拟试验方法,研究在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及机理。结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥和有机肥后,土壤CaCl2-P、Olsen-P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥和有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平;施用磷肥和有机肥土壤磷的最大吸磷量（Qm）和土壤磷吸持指数（PSI）逐渐减少,土壤磷的吸附饱和度（DPS）逐渐增加;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤磷的吸附饱和度随着土壤磷水平的增加而增加。随磷肥和有机肥用量的增加,不同磷水平土壤磷的吸附饱和度逐渐增加、土壤磷的吸持指数下降、土壤磷的渗漏量逐渐增大;土壤磷渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤测试磷随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。     

草冠截留影响因素及其测定方法对比研究综述

截留是植被对降水的第1次再分配,是重要的水文要素之一。目前,大多数植被截留的研究都是以乔木和灌木为主,关于草冠截留的研究还是相对欠缺。笔者针对目前草坪草冠层截留研究的现状和所存在的问题,从草冠截留的主要影响因素（降雨量、降雨强度、叶面积或叶面积指数等）以及现有草冠截留量测定方法和装置2个方面论述了草冠截留的研究进展。分析表明：草被植物的截留影响因素研究主要是以降雨条件、叶面积指数和草被盖度,以及草被植物本身特征为重点,各因素的综合交互作用影响研究非常缺乏;测定方法在精确度和适用范围上也有待提高。     

晋西北沙区玉米不同耕作方式对土壤水分及效益的影响

旨在通过试验研究,为晋西北半干旱区适宜的农田耕作管理方式提出建议。通过对土壤容重、土壤田间持水量、饱和含水量、剖面土壤含水量以及玉米产量的测定分析,研究不同耕作方式对土壤物理性状及玉米经济效益的影响。结果表明：相对于传统耕作不覆盖(CT),在0~5 cm土层深度,免耕秸秆覆盖(NTS)可以显著降低土壤容重,传统耕作喷洒固沙保水剂(CTA)和传统耕作塑料地膜覆盖(CTF)对降低土壤容重也有一定效果;NTS处理可以提高0~10 cm土层的田间持水量,CTA处理对田间持水量的变化有一定的稳定作用,CTF处理对田间持水量的影响较为不利;不同耕作处理的饱和含水量变化与田间持水量变化相似,NTS处理具有较好的饱和含水能力,而CTF处理饱和含水能力最弱;在10~50 cm土层,CTF处理的土壤含水量最高,CTA处理较高,生长期内NTS处理土壤含水量变化较稳定;经济效益为CTF>CTA>CT>NTS。该研究表明,CTA处理可以作为晋西北半干旱区较适宜的耕作方式来长期研究。     

造粒反应器处理高硬度水试验研究

为降低水的硬度,以一定粒径的细砂为填料,构建新型造粒反应器软化高硬度水。反应器在中温(20 ℃)条件下运行,通过改变pH值、填料粒径、水力条件、反应时间检测填料中碳酸钙的含量,考察反应器性能。试验结果表明,控制原水的pH值大于12、砂石填料粒径为0.2~0.5 mm、原水进水流量为10~35 mL/s,反应器的运行效果达到最佳。随着反应器运行时间的延长,细砂填料表面附着的碳酸钙晶体逐渐增多,运行15 d左右填料表面所附着的碳酸钙晶体达到饱和,将沉下的填料取出,更换成新的填料。反应器对原水硬度的去除率为58%~67%,出水水质良好。     

土壤砂砾覆盖对入渗和蒸发影响研究进展

砂砾覆盖能防止土壤表面受到雨滴侵蚀,切断土壤的毛细管的作用,从而对土壤入渗和蒸发规律产生影响。本文介绍了国内外砂砾覆盖对入渗和蒸发规律影响的研究成果,现有研究结果表明,降雨入渗与砾石覆盖度之间既有正相关关系, 又有负相关关系,入渗不仅与砂砾粒径有关,还与砂砾在土壤表面所处的位置有关;砂砾覆盖能够抑制蒸发,抑制效果与砂砾粒径大小、颜色和厚度等有关。另外,一些国外学者通过定量化模型来描述了砂砾覆盖条件下入渗和蒸发规律,但这些定量化模型还是最基本的简化模型,主要偏重于理论说明,直接应用于实践还存在一些问题。     

砂田降雨入渗过程的模拟实验研究

砂田是一种具有综合效能的旱作技术,在干旱半干旱地区得到了不同程度的应用。为了研究砂石覆盖下降雨入渗的规律,笔者进行了室内模拟实验,对土壤水分的动态变化过程进行了研究。结果表明：在模拟降雨过程中,砂石覆盖下土壤的累计产流量一直低于裸土,说明砂石覆盖有利于减少土表降雨产流。砂石覆盖的土壤的各个深度土壤含水率均比裸土对照组要高,表明砂石覆盖有降雨入渗到土壤中。在经过一定时间的降雨后,砂石覆盖土柱中不同深度的土壤含水率变化会趋于稳定,且数值接近,表明砂石覆盖的土壤比裸土更快地进入稳渗阶段。     

不同农田管理措施旱地玉米土壤水分特征分析

试验研究了不同农田管理措施下旱地玉米的土壤水分特征。结果表明,秸秆整秆全覆盖、微孔地膜覆盖较秸秆粉碎还田和常规种植能提高土壤水分,增加降水的入渗深度,减少土壤耗水量,其顺序为秸秆整秆全覆盖>微孔地膜覆盖>秸秆粉碎还田>常规种植。受基础土壤水分不同和降雨较少的影响,玉米生育前期不同农田管理措施土壤水分差异不大,8月份充足的降水后,各措施充分显示了其蓄水保墒的作用,其中,9月份秸秆整秆全覆盖0~120 cm土壤贮水量为248.2 mm,较常规种植增加32.1 mm;降水入渗深度为120 cm,较常规种植增加25 cm。     

降雨条件下坡积土边坡暂态饱和区形成机理及分布规律

降雨是引起坡积土边坡失稳的最常见外部因素之一。雨水的入渗在引起土体抗剪强度参数降低的同时，还将导致土体重度的增加、基质吸力的降低，最终造成边坡的失稳。开展雨水在边坡内部的渗流过程研究已成为分析边坡在降雨条件下稳定性的前提。基于有限元数值模拟方法，进行了雨水在土体中渗流过程的模拟，着眼于降雨条件下边坡暂态饱和区的形成、分布及消散特征，描述了该过程中边坡内部含水率、基质吸力、水力梯度的变化规律。结果表明：暂态饱和区形成的主要原因是土体中向湿润锋下方渗出的雨水量小于降雨入渗补给量，从而使得土体中的含水率累积升高；暂态饱和区的形成与降雨强度、降雨时间具有十分密切的关系，暂态饱和区形成时间、雨水入渗深度、土体表面体积含水率大小分别与降雨强度存在函数关系；清晰描述了暂态饱和区形成发展消散地下水位升高的全过程，从该过程看，边坡排水措施的设计值得思考。     

不同保水措施对烟地土壤水分及 烤烟生长的影响

为干旱地区寻找较好的烤烟配套栽培措施提供依据。在大田条件下研究了地膜覆盖、秸秆覆盖和秸秆还田对烤烟生长发育、土壤相对含水率、烟叶产质量的影响。地膜覆盖、秸秆覆盖和还田均能增加干旱季节土壤的含水率,减少土壤水分蒸发,生长前期地膜覆盖的保水效果最优,后期以秸秆覆盖和还田效果略好;几种措施均能显著的促进烤烟的生长发育,其中地膜覆盖对烟株早期生长有利,而秸秆覆盖和还田在烟叶旺长后优于地膜覆盖;秸秆覆盖能显著的提高烤烟的产质量,产值分别较秸秆还田、常规对照和地膜覆盖提高7.5%、18.2%和37.6%。秸秆覆盖具有明显的保水增产作用,值得在干旱烟区大面积推广。     

低聚木糖在蒸烤馒头中的应用

研究了不同添加量(1%、2%、3%、4%、5%)的低聚木糖对蒸烤馒头感官品质、高径比、水分含量、水分活度及储存性能的影响,结果表明:当低聚木糖添加量为2%时,蒸烤馒头的高径比和感官品质评分最高,并可明显增加蒸烤馒头的水分含量,降低水分活度和硬度。提高低聚木糖添加量,可明显降低蒸烤馒头菌落总数对数值,推迟霉菌的检出时间。低聚木糖添加量为2%时,蒸烤馒头的保质期可达到4 d。因此,添加2%的低聚木糖,可在赋予蒸烤馒头较高品质的同时,提高其营养价值。     

怀化地区强降水过程中的GPS可降水量特征分析

利用改进的天顶静力延迟（ZHD）模型和本地化水汽权重平均温度（Ts）模型反演怀化地区GPS可降水量（GPS-PWV），并结合自动气象站逐小时资料分析了2017年怀化地区大气水汽变化及汛期14次暴雨以上降水过程的GPS-PWV演变特征。结果表明：GPS-PWV可较好反映怀化地区大气水汽的变化特征。怀化地区可降水量-气压（PWV-P）分布月变化特征明显，冬季PWV较低且变化范围较小，降水发生时气压较夏季平均高14.75 hPa；春季PWV逐步增大，降水发生时气压较冬季有所降低；夏季PWV为全年最高，降水发生时气压则降至全年最低值；秋季PWV-P数据逐渐分散并向可降水量低值区移动，分布情况逐步趋近冬季。2017年汛期怀化地区14次强降水过程中PWV均高于各月均值，最大小时降水量与最大PWV存在较好对应关系；降水开始前，PWV出现较明显上升，且多伴随气压较明显下降，可为局地强降水短临预警提供较好参考。     

耐候地膜对陇中旱农区玉米农田的水热效应及耐候性评价

陇中旱农区水热资源有限,不能满足玉米生长发育需求。全膜双垄沟播技术突破了该区域玉米种植的水热限制,使玉米成为了当地主栽作物,但也带来了严重的残膜污染问题。为了引进耐候易回收地膜,本研究采用田间试验,研究了不同成分PE地膜（T1、T2、T3、T4,其中T1、T2、T3为设计的耐候性地膜,T4为传统PE地膜）和可降解膜(T5)对玉米农田水热状况、玉米光合特性、产量的影响,并评价了各种地膜的耐候性。结果表明：在玉米全生育期,耐候性地膜(T1、T2、T3)与普通地膜(T4)土壤含水率相似,但与降解膜(T5)相比,耐候性地膜T2可提高苗期30~50 cm土层土壤含水率。各种地膜在5、10 cm土层全生育期土壤平均温度基本无显著差异,但降解膜(T5)的全生育期土壤平均温度在15、20、25 cm土层分别较PE膜(T1、T2、T3、T4)降低了0.5~1.4℃、0.3~1.1℃和1.0~2.3℃。拔节期、大喇叭口期、灌浆期PE膜(T1、T2、T3、T4)的玉米叶面积指数均显著大于降解膜(T5),耐候性地膜T1与普通地膜相比可以显著改善玉米大喇叭口期光合特性。PE膜(T1、T2、T3、T4)玉米籽粒产量分别较降解膜(T5)增加了40.41%、45.04%、27.41%和32.80%,生物产量各处理间无显著差异,耐候性地膜(T1、T2、T3)与传统地膜(T4)无显著差异。玉米收获后,耐候性地膜的纵向拉伸负荷显著大于T4,且T1的纵向拉伸负荷、横向拉伸负荷以及纵向断裂标称应变均最大,易回收性高于其他地膜。因此,在陇中旱农区应用耐候地膜T1,与传统PE膜T4具有相似的水热效应,玉米产量也相当,但玉米收获后易于回收,有助于减轻残膜污染问题,但可降解膜由于提温效果有限,会降低玉米产量。