林地土壤水分运动的数学模型

应用森林水文学、土壤物理学和土壤水动力学的基本原理建立了林地土壤水分运动的数学模型,以模拟林地土壤剖面水分变化、林地土壤的入渗、径流和水分再分布过程。模型是在IBM386上建成的。土壤水分特征参数的测定采用了双环入渗器配以多层张力计的野外实地土壤水分再分布法。     

地表干扰恢复措施对宁南黄土丘陵区典型草原土壤水分入渗特性的影响

[目的]探讨黄土丘陵区地表干扰恢复措施对土壤水分入渗特性的影响。[方法]用双环法测定了宁南黄土丘陵区典型草原鱼鳞坑、水平沟和封育3种恢复措施实施5年后土壤水分入渗特性。[结果]鱼鳞坑、水平沟措施使土壤水分入渗速率显著增加,这与地表干扰导致土壤容重和孔隙度增加有关。水分入渗过程适合用Philip入渗公式模拟。[结论]地表干扰恢复措施可提高土壤水分入渗性能。     

川中丘陵紫色土区土壤水分入渗性能研究

选取四川省盐亭县陈家湾小流域为研究对象,使用环刀法对紫色土土壤水分入渗规律、不同土地利用方式下土壤入渗性能进行了研究,分析了容重、坡度、坡向对土壤入渗性能的影响。结果表明:紫色土土壤水分入渗速率随着时间增加呈下降趋势,25~30 min达到稳定入渗阶段,土壤水分入渗过程可用Horton公式较好描述。随着坡度的增加,土壤入渗速率增加,不同坡向土壤水分稳定入渗速率表现为半阴坡>半阳坡>阳坡。土壤容重与土壤入渗速率呈负相关关系,随着土壤容重的增加,土壤入渗速率减小。不同土地利用方式下,耕地的土壤稳渗速率大于林地。     

中亚热带不同演替森林群落林地土壤渗透性特征

以滇中磨盘山演替初期云南松林、演替中期云南松阔叶树混交林和演替顶级常绿阔叶林为研究对象，利用定水头法和原状土柱水分穿透试验，分析土壤水分入渗差异及影响因子。结果表明：3种不同演替群落土壤平均入渗速率，从大到小依次为演替顶级、演替中期、演替初期，演替顶级林地土壤入渗能力最强；不同群落各入渗参数变化显著(P<0.05);同一演替群落，上层土壤渗透能力较深层土壤强。入渗过程模型拟合得，Horton模型对研究区森林土壤入渗过程拟合精度最高，为0.991,更适于描述土壤水分入渗过程；通径分析显示，土壤质地、有机质质量分数及根长密度对土壤水分入渗影响显著(P<0.05);弹性系数和边际量效应系数表明，土壤有机质、全氮、水解性氮质量分数和根长密度对土壤的入渗性能影响系数最大。土壤渗透性与有机质、全氮、水解性氮质量分数、植被根长密度、根质量密度等显著相关(P<0.05),有机质、全氮和水解性氮质量分数越高，植被根系分布越广，土壤质量越好，土壤孔隙连通性越佳，土壤水分下渗越快。     

砂壤土贮存池中沼液入渗及氮磷迁移特征

为探讨猪场沼液在砂壤土贮存池中入渗率及其影响因子、氮磷迁移特征，采用间歇供水方式，设置沼液（BS）、井水（W）、1/3沼液+2/3井水（1/3BS）共3个处理，开展3个贮存周期的入渗率、累积入渗量、氮磷水平与垂直迁移特征研究。结果表明：各处理入渗率、累积入渗量均呈现BS＜1/3BS＜W处理的规律，且沼液入渗率随间歇供水次数增加而大幅下降，这主要与沼液的水质特性及间歇供水方式有关。砂壤土贮存沼液过程中，存在明显的氮磷水平与垂直迁移趋势。在1.2 m贮存深度条件下，沼液氮磷垂直迁移深度达 10~20 cm；而沼液氮磷水平迁移相对较弱，其中氮水平迁移深度达 5~10 cm，磷主要附着于贮存池侧面的表层土壤。与井水相比，砂壤土贮存池中沼液会显著降低入渗率和累积入渗量，且沼液中氮磷损失均以垂直迁移为主。     

基于SRFR软件垄沟灌土壤水分入渗参数反推方法评价

以民勤绿洲沟灌水流推进试验实测资料为依据,建立了垄作沟灌土壤水分入渗Kostiakov模型,并利用WinSRFR数值模拟软件反向率定沟灌Kostiakov入渗模型中入渗系数k和入渗指数α,模拟分析不同沟底宽灌水沟裸地条件下水流推进和消退过程,并通过实测与模拟的水流推进过程相匹配来反向率定在动水头影响下的土壤入渗参数。结果表明,通过相对误差K、均方根误差RMSE以及不同灌水沟在30 cm处的水深变化过程来评价得到的入渗参数的精确度,表明利用大田实测与WinSRFR模型反推的入渗参数模拟的水流推进和消退过程较为一致。WinSRFR软件反推法求得的沟灌土壤水分入渗参数模拟结果满足试验精度要求,大大减小了入渗参数确定的工作量。     

土壤水分入渗研究进展

采用资料查阅方式,回顾、总结了国内外土壤水分入渗机理、研究方法、影响因素等方面的研究进展,阐述了土壤水分入渗的影响因素,对入渗机理和研究方法等进行了比较分析,为进一步的土壤水分研究提供参考.     

局部控制地下浸润灌溉土壤入渗特性研究

通过室内试验,对局部控制地下浸润灌溉不同处理下的土壤水分运动进行了观测分析,并用幂函数对不同处理下湿润锋入渗距离及入渗速率与入渗时间之间的关系进行了拟合,用Kostiakov入渗模型建立了局部控制地下浸润灌溉中累计入渗量与累计入渗时间之间的关系,同时确定了局部控制地下浸润灌溉合理的技术要素组合范围。结果表明,所有处理条件下湿润锋的推移及土壤入渗速率与入渗时间均呈显著或较显著的幂函数关系;Kostiakov入渗模型能准确地描述局部控制地下浸润灌溉中累计入渗量与累计入渗时间之间的关系;局部控水浸润灌溉合理的技术要素组合为:淹没高度为7-9 cm,适宜开孔率为14%左右,灌水下限不低于70%田间持水率。     

基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究

以吉林省大安灌区为研究对象,在野外调查和资料收集的基础上,借助Hydrus-1D模型,模拟分析了旱田(玉米地)灌溉条件下地下水入渗补给过程。结果表明：模拟期间蒸散发动态变化较大,蒸腾量约为蒸发量的2.18倍,玉米生育期内,土壤水分蒸腾损失约占蒸散发消耗的79.74%,蒸散发在作物生长旺季以蒸腾为主,其它时段则以蒸发为主;旱田灌溉条件下,降水灌溉大量入渗形成土壤水,土壤水与地下水发生双向的、动态的水量频繁交换,模拟中地下水入渗补给量约为33.63 mm,入渗比为5.21%,其与研究区细密的包气带介质岩性有关。研究成果可为进一步开展旱田灌溉合理方案的制定提供科学依据。     

保水剂对土壤积水入渗特征的影响

 【目的】水分在田间的入渗过程是发展节水型农业的重要依据之一,比较研究保水剂对土壤积水入渗特征及其变化过程的影响,以期为保水剂的研发和大田合理应用提供理论参考。【方法】模拟大田积水入渗过程,分别层施(L)和混施(M)不同浓度(0、0.2%、0.4%和0.6%)的2种保水剂——日本触媒(JP)和德国巴斯夫(BF),比较分析保水剂对土壤水分垂直入渗的3个特征量：累积入渗量、入渗速率和稳定入渗率的影响。【结果】2种保水剂对土壤水分累积入渗量和入渗速率的影响具有稳定性和一致性。同时,层施和混施保水剂都能不同程度地增加土壤入渗;不同的是,层施保水剂对土壤入渗增加的效应是有限的,JP以浓度0.2%,BF以0.4%为界,大于此浓度不仅会抑制土壤入渗,而且抑制效应会随着保水剂浓度的进一步增加而加剧;但是混施条件下,保水剂可使120 min内土壤累积入渗量增加1.1—2.1倍,且土壤入渗的增加与保水剂浓度正相关。【结论】在本试验条件下,保水剂对土壤水分向下运动的影响与保水剂自身的吸水倍率和膨胀性能密切相关。     

水稻不同灌溉方式节水效益的对比分析

根据江西省赣抚平原灌溉试验站1987~2003年水稻不同灌溉方式的对比试验资料,分析了间歇灌溉与浅水灌溉对水稻需水量、需水系数的影响。结果表明,在相同施肥水平和耕作措施条件下,间歇灌溉与浅水灌溉相比,可以降低水稻耗水量和水稻需水系数,提高水分生产率。     

尿素肥液间歇入渗土壤水氮运移特性试验研究

通过连续和间歇一维垂直入渗试验，研究了波涌灌灌施尿素下铵态氮和硝态氮在土壤和地下水中的迁移转化特性，表明波涌灌间歇入渗较连续入渗有保肥和减小地下水污染等优点，可以有效缓解农业施肥带来的地下水环境污染。该研究成果为进一步研究波涌灌溉水氮运移特性和波涌灌溉对地下水环境的影响奠定基础。     

秸秆还田与水分管理对双季水稻氮素吸收及氮肥?利用率的影响

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。     

水分管理与氮肥运筹对水稻磷素吸收利用的影响

以两优287为材料,研究了水分管理与氮肥运筹对鄱阳湖流域水稻磷素吸收利用的影响。结果表明,在等量磷投入的条件下,磷素积累总量随施氮量的增加而增加;间歇式灌溉抑制了水稻生育前中期的磷素积累量,促进了生育后期的磷素积累量,提高了茎鞘的磷素转运量和比例以及穗部磷素的增加量。在间歇式灌溉和常规淹灌方式下,氮肥施用量180 kg/hm2时,氮肥后移(基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2)均能提高水稻磷素积累总量和穗部磷的增加量。在本试验条件下,不同水分管理和氮肥运筹组合的磷素积累总量和产量以W1N2F(2水分间歇式灌溉,氮肥用量180 kg/hm2,其基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2)组合的最高。可见氮肥后移有利于促进水稻对磷素的吸收利用。     

膜沟灌溉入渗规律试验初报

膜沟灌溉是与地膜覆盖技术相结合的沟灌,它将带有渗水孔的地膜敷贴在灌水沟内形成膜沟,灌溉时水在沟内的膜上流动,并通过膜孔渗入土壤。针对膜沟灌溉的累积入渗量、湿润深度随入渗历时变化规律进行了研究。研制了膜沟灌溉入渗试验装置,针对2排3列膜孔布置方案进行了膜沟灌溉入渗试验,观测得到了不同入渗历时的累积入渗量和湿润深度。结果表明,累积入渗量与入渗历时之间的关系符合Kostiakov-Lewis模型,湿润深度随入渗历时的变化符合幂函数关系,因此可用该2个模型描述膜沟灌溉的入渗规律。     

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。     

淠史杭灌区水稻"浅湿灌溉"与"浅灌深蓄"技术的节水效应研究

通过多年对淠史杭灌区水稻不同生育阶段的"浅湿间歇"灌溉、雨季田间蓄雨深度与产量关系的试验,得出水稻不同生育期的适宜的间歇时间、灌溉定额和蓄雨深度;在此研究基础上,并结合淠史杭灌区水资源分布特点,总结出上游地区"浅湿间歇"和下游地区"两保深蓄"的节水灌溉技术要点.     

土壤容重对深层坑渗灌入渗特性影响的试验研究

为了揭示土壤客重对深层坑渗灌入渗量的影响规律,通过室内均质土模拟试验,采用非线性回归法对试验数据进行分析;建立了以土壤容重为参数深层坑渗灌的Kostiakov和Philip改进模型,并进行了验证.结果表明:入渗时间相同时,入渗量随着土壤容重的增大而减小;Kostiakov入渗模型和Philip入渗模型都适用于模拟深层坑深灌的入渗过程,相关系数均在0.99以上;建立的2个改进模型计算精度均很高,效率系数分别为99.7%和99.9%.相比较而言,深层坑渗灌的Philip模型具有一定的理论依据,计算精度较高且模拟效果好,可作为计算深层坑渗灌入渗量的有效模型.     

不同渗灌处理方式对塑料大棚黄瓜植株生长及产量影响的研究

渗灌是一种新型的节水灌溉技术,目前尚无适合棚室蔬菜栽培的渗灌方式,特别是渗灌管的合理埋设深度和渗灌管管间距离。本试验以黄瓜为试材,采用渗灌管的埋设深度和渗灌管管间距离的不同渗灌处理,研究其对黄瓜生长及产量的影响。结果表明:渗灌管埋深35cm、管间距60cm的处理方式,对本地区塑料大棚黄瓜栽培及促进产量形成有利。     

利用中巴卫星遥感数据反演灌区田间灌溉入渗补给量和渠道渗漏补给量

本文利用解译中巴卫星数据和灌溉入渗系数和渠道利用系数,反演灌溉入渗补给量和渠道渗漏补给量,实现利用遥感数据直接计算灌溉入渗补给量和渠道渗漏补给量的目的。此反演计算方法,对于水资源评价和水环境遥感动态监测有一定的参考意义。