不同耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响

为探讨耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响,2016年6—9月在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗试验区设置3种耕作方式深松(SS)、免耕(MG)及常规耕作(CK),分别采集0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm土层的土样,对土壤容重、含水量、土壤渗透速率及土壤孔隙度进行调查。结果表明：3种耕作方式土壤容重及含水量均表现为SS>CK>MG；土壤入渗特征表现为初始入渗率>平均渗透率>稳定入渗率；土壤入渗速率及累计入渗量表现为SS>CK>MG；土壤孔隙度以SS处理下最高且随着月份的增加土壤孔隙度降低。主成分分析表明,初始入渗速率和渗透总量对不同耕作方式最为敏感,可以作为考察东北黑土区农田耕作效应与缓解黑土地退化的评价指标。由综合得分可知,不同耕作方式下土壤性能优劣表现为SS>MG>CK。综上,深松耕作可以有效的降低土壤容重,提高土壤含水量,促进土壤渗透能力；免耕更有利于水分的保持,降低土壤的无效蒸发。     

白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗和持水特征

土壤入渗和持水性能对森林生态水文有着重要影响。为了解白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗特征和持水性能,在室内采用双环刀法对该地区土壤进行研究,测量土壤容重、孔隙度、持水量、渗透速率、根系含量等指标。结果表明:1)不同演替阶段森林土壤的容重、持水量、孔隙度的变化比较明显,并随着土层深度的增加土壤容重与持水量、孔隙度呈反比关系;2)土壤入渗速率在不同土层上各有差异,但总体有初渗速率＞平均渗透速率＞稳定入渗速率的趋势。在0~10 cm土层灌丛的渗透性能好,10~40 cm红桦林渗透性能优于其他林分;3)Kostiakov模型对不同植被类型不同土层的土壤入渗拟合的精度相对较高,尤其是对灌丛的拟合,是描述本研究区灌丛地土壤入渗特征最好的模型;4)植物粗根与土壤入渗呈负相关关系,与毛管持水量呈正相关关系,细根和中根与土壤入渗呈正相关关系,中根与毛管持水量呈负相关关系。     

木兰围场阔叶林土壤层物理性质研究

为了能够更加深入地了解阔叶林土壤的物理性质,利用土壤烘干法和环刀法,以阔叶林作为研究对象,对其土壤层的物理性质进行研究。结果表明:土层深度与容重呈正相关,土层越深,土壤容重越大,40~60cm深的土壤容重是表层土壤容重的1.56倍。阔叶林土壤的毛管孔隙度的大小要大于非毛管孔隙度的大小,且随着土层的深入毛管孔隙度逐渐变小。土壤的初渗速率比较大,达到了27.01mm·min-1,林分的入渗稳渗速率为2.42mm·min-1,土壤入渗过程中的入渗速率与入渗时间存在较好的幂函数关系。     

杨树人工林表层土壤水分及养分特征对森林抚育的响应

为了研究森林抚育经营活动对人工林地表层土壤理化特性的影响,以郑州市惠济区黄河滩区杨树人工中龄林为研究对象,森林抚育3 a后,设置了3个不同抚育强度处理水平,进行了野外取样和室内试验,研究了不同抚育强度对杨树人工林表层土壤水分及养分特征的影响。结果表明,2个土层土壤饱和持水量、土壤非毛管孔隙度、土壤毛管孔隙度与土壤容重均随抚育强度的增大而增加,大小关系为:中度弱度对照,其中对照0~10 cm层土壤容重显著高于其它2个处理水平(P0.05);3个处理水平土壤0~10 cm层土壤初渗速率、土壤稳定入渗速率、前36 min入渗量和前36 min平均入渗速率均显著高于10~20 cm层(P0.05)。3个处理水平土层0~10 cm层土壤有机碳质量分数和土壤有机碳储量均显著高于10~20 cm层(P0.05),且均随着抚育强度的增大而增加,其中中度抚育土壤有机碳质量分数和土壤有机碳储量显著高于对照和弱度抚育(P0.05)。土壤0~10 cm层和10~20 cm层全氮质量分数随抚育间伐强度的增加而增大,到中度抚育时达到最大值,分别为0.998 g·kg~(-1)和0.597 g·kg~(-1)。因此,森林抚育对杨树人工林林地土壤表层的影响效果更加明显,显著降低了土壤容重,增加了土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度,同时土壤有机碳含量和储量均显著提高。     

激光平地对河套灌区土壤水分入渗及秋浇质量的影响

为促进激光平地的推广应用和提高秋浇质量,以内蒙古河套灌区普通农田为对照,测定激光平地对农田土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分入渗速率和秋浇质量等的影响。结果表明：激光平地主要影响0～10 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度,显著降低0～30 cm土层土壤非毛管孔隙度,但对10～30 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度则无显著影响;激光平地显著降低了土壤水分稳定入渗速率,秋浇水量可减少25.93%;激光平地后,农田的灌溉水流速率较快且较一致,田面储水深度较浅且均一,水流消退速率较低且较均匀。综上,建议河套灌区应积极开展激光平地,以节约灌水量并提高秋浇质量。     

四川雅安雨城区不同果园土壤入渗特征研究

[目的]防治区域水土流失、协调区域土地利用,完善区域土壤侵蚀预测。[方法]采用野外测定与室内分析相结合的方法,对雨城区老板山3种不同果园土壤入渗特征进行研究。[结果]土壤的入渗速率与砂粒含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、初始含水量及有机质含量呈正相关,与粘粒含量、粉粒含量、容重呈负相关;紫叶李园的砂粒含量、非毛管孔隙度较梨园、桃园高,粉粒含量、粘粒含量较低;稳定入渗率、入渗总量、平均入渗率、初始入渗率均为紫叶李园梨园桃园。[结论]紫叶李园的入渗特征最好,最有利于控制地表侵蚀。     

西藏加乌拉山土壤物理性质垂直地带性特征

以西藏加乌拉山为研究对象,采用野外调查与室内试验的方法,测定加乌拉山山脉南北两侧不同海拔梯度的土壤容重、含水量和孔隙度等8项物理性质,分析不同海拔、不同坡向下各土壤指标的差异性及各指标间的相关性,旨为高原生态建设、区域水土保持工作提供科学理论依据。结果表明,1）不同海拔不同土层土壤物理性质存在一定的差异,不同海拔土壤样品的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤含水量、土壤饱和含水量和土壤毛管持水量的变化范围分别为0.99~1.59 g/cm³、40.85%~67.47%、1.63%~6.76%、42.80%~70.17%、5.71%~20.42%、25.55%~68.55%、25.27%~65.34%。2）在山麓北坡,海拔与容重呈极显著负相关（P<0.01）,与土壤饱和含水量、土壤毛管持水量、土壤非毛管孔隙度的相关关系为极显著正相关（P<0.01）,土壤容重与其他物理指标呈极显著负相关（P<0.01）;在山麓南坡,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、土壤毛管持水量与海拔呈显著负相关（P<0.05）,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤含水量与土壤容重呈极显著负相关（P<0.01）。3）研究区整体上0~10 cm土层土壤物理性质基本优于10~20 cm和20~30 cm;综合各海拔土壤物理性质表明,山麓北坡随着海拔升高,土壤各项物理指标越好,而南坡则相反。     

不同结构城市绿地土壤渗透性影响研究

研究了不同结构城市绿地土壤的渗透性能。结果表明:5种植被结构类型土壤的整体渗透速率排序为乔>乔灌草>灌草>乔草>草;土壤的初始入渗率、稳定入渗率与土壤容重呈显著负相关,土壤的非毛管孔隙度与初始入渗率呈显著正相关;外部因素也对土壤的渗透能力有一定的影响,可通过丰富植被结构、增加植被种类和数量达到提高土壤渗透率的目的。     

不同结构城市绿地土壤渗透性影响研究

研究了不同结构城市绿地土壤的渗透性能.结果表明:5种植被结构类型土壤的整体渗透速率排序为乔>乔灌草>灌草>乔草>草;土壤的初始入渗率、稳定入渗率与土壤容重呈显著负相关,土壤的非毛管孔隙度与初始入渗率呈显著正相关;外部因素也对土壤的渗透能力有一定的影响,可通过丰富植被结构、增加植被种类和数量达到提高土壤渗透率的目的.     

南疆滴灌棉田休闲期土壤入渗特性研究

【目的】南疆塔里木盆地是生态环境极其脆弱的极端干旱内陆河流域,是中国主要优质棉生产基地,覆膜及滴灌等节水灌溉技术的发展缓解了棉花生育期水资源短缺矛盾,但冬春灌定额较高。探索膜下滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。【方法】利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200 mm和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地（冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜）、留秆（冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里）和玉米秸秆覆盖（冬灌后在留秆棉田覆盖长度5-10 cm、厚度5 cm的玉米秸秆）3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟土壤入渗过程、分析土壤入渗影响因素。【结果】冬灌可降低土壤初始入渗速率、稳定入渗率和累计入渗量,冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖初始入渗率比免冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖减少22.51%、21.49%和12.94%;稳定入渗率分别减少75.86%、27.27%和42.86%;累计入渗量分别减少61.98%、22.18%和29.31%,（免）冬灌秸秆覆盖初始入渗率比裸地和留秆分别减少14.74%、15.20%和4.20%、5.96%;（免）冬灌稳定入渗速率和累计入渗量为裸地＞秸秆覆盖＞留杆处理,稳定入渗率（免）冬灌裸地分别是秸秆覆盖和留秆的2.96、4.39倍和1.25、1.46倍,累计入渗量免冬灌裸地最大,为免冬灌秸秆覆盖的2.13倍、免冬灌留秆的2.39倍、冬灌裸地2.63倍、冬灌秸秆覆盖3.01倍和冬灌留秆3.07倍。免冬灌裸地入渗速率衰减速度最慢,冬灌裸地入渗速率衰减速度最快。通过对决定系数和均方根误差的分析,通用经验模型和 Kostiakov模型能较好模拟各处理土壤入渗过程,Horton模型次之,Philip模型拟合较差。相关分析表明,土壤初始入渗率、稳定入渗率和累计入渗量与土壤初始含水量和土壤干容重成负相关关系,而与土壤温度和土壤总孔隙度成正相关关系。土壤浅层初始含水量较深层初始含水量对土壤入渗参数影响明显。初始入渗率与0-10 cm土壤初始含水量、土壤温度、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系,稳定入渗率和累计入渗量与0-10 cm土壤初始含水量、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系。【结论】南疆滴灌棉田冬季休闲期通过地表覆盖和灌水可降低春季土壤入渗性能,有利于减少春季灌水定额,提高灌水效率。     

新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响

【目的】研究新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响。【方法】采用环刀法,分层次取样,研究草坡河小流域4种震后不同恢复类型样地的新生水土流失对土壤入渗的影响。【结果】在新生水土流失的作用下,地表裸露样地、自然恢复样地和人工种植样地的土壤容重、土壤孔隙和持水能力较对照样地（完全未遭地震破坏）差。土壤初渗率、稳渗率、平均入渗速率和75 min渗透总量在4种处理样地均表现为对照样地＞人工种植样地＞自然恢复样地＞地表裸露样地。土壤入渗性能与非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著或显著正相关,与土壤容重极显著或显著负相关,与毛管孔隙度的关系不显著。运用综合判断值（F）评价震后不同恢复类型样地的土壤入渗性能优劣,表现为对照样地（1.2569）＞人工种植样地（-0.2252）＞自然恢复样地（-0.4578）＞地表裸露样地（-0.5738）;回归分析表明：通用经验模型和Horton模型的拟合效果较好,比较适合于地震区域土壤入渗特征的模型,Kostiakov模型次之,Philip模型最差。【结论】新生水土流失对土壤水分入渗存在影响,汶川震区对照样地的土壤容重1 g•cm-3左右,土壤总孔隙度50%左右,非毛管孔隙度20%-40%,土壤入渗性能最好。通过自然恢复和人工种植植被等措施可以调控土壤容重和土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力,提高土壤水分入渗性能,从而有效地减少地表径流和防止水土流失。     

元谋干热河谷不同土地利用对土壤孔性特征的影响

在元谋干热河谷对桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种土地利用类型0~100 cm土壤剖面的容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度进行分析研究。结果表明:元谋干热河谷桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种不同土地利用类型土壤容重在0~100 cm土壤剖面变化规律为随着土层深度增加,土壤容重增大;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度随着土层深度的增加而减小;土壤毛管孔隙度较高,主要由土壤质地决定。元谋干热河谷地区土地利用方式不同造成土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度在土壤剖面上的分布差异。     

不同开垦年限黑土耕地土壤导气率及其影响因素

为探讨开垦对典型黑土土壤导气率的影响,以未经开垦天然次生林(0 a)和开垦年限为17、30、40 a耕地土壤为研究对象,采用PL-300型土壤导气率测定仪测定耕作区0~20 cm土层水平、垂直2个方向的土壤导气率,并计算其各向异性。结果表明:土壤水平、垂直导气率均随开垦年限的增加而显著减少(p0.05);与未开垦天然次生林相比,土壤垂直导气率下降22.44%~95.44%,土壤水平导气率下降40.45%~92.50%;不同开垦年限土壤水平、垂直导气率均呈现出随土层的加深而降低的一致规律。不同开垦年限土壤导气率各向异性表现出随着开垦年限增加逐渐增大的趋势,并在30、40 a表现出显著性(p0.05)。土壤导气率与密度呈极显著负相关,与孔隙度、非毛管空隙度、有机质均呈极显著正相关。黑土土壤的气体传输能力随开垦年限逐渐降低,密度、孔隙度、非毛管空隙度、有机质均显著影响黑土土壤导气率。     

赣南毛竹林土壤的渗透性特征

为研究赣南毛竹林土壤水源涵养功能,对崇义、兴国和于都3县毛竹林土壤持水能力、渗透性能等进行了研究。结果表明,赣南毛竹林土壤(0~20 cm)最大持水能力以毛管持水能力为主,介于998.34~1 054.83 t?hm~(-2),崇义最高,于都最低。土壤入渗能力随着土层深度的增加而降低,表层土壤入渗能力依次为崇义兴国于都;下层土壤入渗能力在不同区域间差异较小,土壤初渗率和平均渗透率依次为崇义于都兴国,稳渗率和渗透总量则为于都崇义兴国。主成分分析表明土壤水分入渗性能以崇义和兴国表层土壤最高,而兴国下层土壤最低。土壤水分入渗过程采用Kostiakov模型拟合效果最佳。土壤水分渗透能力与土壤容重显著负相关,与非毛管孔隙度和总孔隙度呈显著正相关,表明土壤容重和非毛管孔隙度是影响土壤渗透性能的主要物理性质。研究得出于都毛竹林表层土壤渗透性能、持水量能力较弱,应该采取适当的措施,以提高土壤水源涵养能力。     

黄土丘陵区不同退耕模式对土壤物理性状影响研究—以甘肃定西市为例

甘肃定西全面实施退耕还林近10年来,取得了显著的成效。本文以退耕还林重点地区定西市安定区为例,通过采集、实地调查取样和实验室分析,对比研究了不同退耕植被类型地与对照地（农田和天然草地）的土壤物理性状的变化情况。包括土壤的含水量、容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团聚体结构。研究结果表明：天然草地和柽柳的含水量最高,分别为13.44%和13.52%。农田和山杏的含水量最低为8.01%和8.2%。0～60cm不同土层中柠条的容重最小且变化不大,农田的上下变化最大。在20～60cm退耕还林地的孔隙度均高于天然草地和农田,天然草地和农田非毛管孔隙度小且上下变化大,不利于土壤入渗。刺槐、柠条、柽柳的水稳性团聚体的含量最多,分别是农田的3.4、2.8和2.4倍。退耕还林以后,林地的土壤物理性状得到明显的改善,与农田和天然草地相比,刺槐,柠条的改良效果最好。因此对退耕还林地区进行植被恢复过程中,要深入了解当地的土壤环境特征,做到因地制宜,适地适树。     

喀斯特区两种岩性发育土壤入渗特征及其影响因素

为探究土壤理化性质和植物根系结构对喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗特征的影响，本文以环江县典型喀斯特峰丛洼地小流域为研究对象，采用圆盘入渗仪（DJ-WS）进行4个压力水头（0、-3、-6和-9 cm）的土壤入渗实验，同时利用数字扫描仪测定根系结构指标，分析两种岩性不同土地利用发育的土壤入渗性能的差异以及影响土壤入渗的主控因素。结果表明：1）土壤稳定入渗率均随着压力水头的增大而增大，且白云岩大孔隙导水能力均强于砂页岩；2）砂页岩土壤根系结构指标均明显高于白云岩；3）白云岩土壤导水率均与有机质含量、总孔隙度、根系根长密度和根系体积密度呈现显著或极显著正相关；砂页岩土壤导水率均与有机质含量和总孔隙度呈现显著或极显著正相关，存在其与大孔隙导水能力和根系结构指标呈现显著正相关，与容重呈现显著负相关；逐步回归表明，白云岩发育土壤入渗受控于根系根长密度和根系体积密度，砂页岩发育土壤入渗受控于根系体积密度。综上，根系根长密度和根系体积密度是影响喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗的主控因素。研究结果以期为深入认识喀斯特区水分入渗以及地下漏失提供新的研究思路与科学理论支撑。     

东北黑土“土壤水库”特征及渗透速率研究

[目的]减少黑土水土流失,保护黑土良好的生产性能。[方法]通过野外采样和室内分析等方法,以侵蚀地为参照,耕地、林地和荒地为研究对象,对其土壤水库变化特征及土壤渗透速率进行研究。[结果]0～10cm和10～20cm土层内各样地的总库容、滞洪库容、兴利库容和最大有效库容的大小顺序均为：林地〉耕地〉荒地〉侵蚀地,而死库容的大小顺序为耕地〉林地〉荒地〉侵蚀地。20～80cm土层内各样地的水库容的大小顺序均为：林地〉耕地〉荒地〉侵蚀地。各样地的水库容均随土层深度的增加而呈现下降的趋势。[结论]土壤的孔隙状况是影响土壤最大有效库容的主要因素。土壤渗透性能受土壤容重等其他因素的综合影响。