土壤水分研究进展

论述了国内外在土壤水分入渗方程模拟、土壤水分运动参数和SPAC理论等方面的研究进展。中指出沙地水分研究所采用的主要观点由形态学观点转到了能态学观点；土壤水分运动参数的测定方面做了大量的工作，取得了较好的成绩；随着计算机的迅速发展，数值模拟得以广泛的发展。     

国内外土壤水分研究现状与进展

该文论述了国外在土壤水分入渗、土壤-植物-大气连续体中水流的运动、土壤水分运动的数值模拟、土壤水分运动参数的确定和土壤水分测试技术等方面的研究进展。文中指出,进入80年代以后,我国土壤水分的研究,在理论、方法和手段方面都逐步与国际趋同,如土壤水势理论已作为土壤水分定量化研究的理论基础,测定土壤水势的方法和仪器已日趋完善,土壤水分运动数值模拟得到了广泛应用。我国在森林土壤坡地三维渗透条件下土壤水分运动的定量化研究方面取得了较大的进展,如利用数学物理方法和计算机数值技术计算山坡林地顺坡方向和垂直方向的水量,并将所涉及的数据处理、计算和多维图形制作作为一个完整的系统编制成计算机软件。在这方面已经具有较高的水平。     

北京杨苗木群体内土壤预测方法的研究

近代土壤水分运动的研究已引入土壤(S)—植物(P)—大气(A)连续系统的观点和以力学、分子动力学和热力学原理为基础的能量概念。遵循这些观点,以内蒙古林学院教学苗圃内北京杨(Populus beijingensis Hsu)苗木群体与其环境所构成的SPAC系统为对象,根据均质非饱和土壤的一维流动基本方程,考虑植物蒸腾和土壤表面蒸发过程,在确定了一些参数和函数关系的基础上,用BASIC语言编制程序在ALPHA计算机上模拟了该系统中土壤水分的运动。研究结果表明,预测与实测数据吻合较好,相对误差多在5％以下,其中最大的也不超过8％。     

林地土壤水分模型SWUF在晋西黄土高原的适用性

采用EnviroSMART土壤水分定位监测系统于2008-05-14至2008-10-11及2009-05-05至2009-08-05对晋西黄土区刺槐人工林、油松人工林(水平条整地)、天然次生林0～150cm土层的土壤水分进行实时监测。以这些监测数据为基础,分析SWUF模型参数的敏感性,进行参数率定,验证SWUF模型在晋西黄土高原水土保持林地的适用性。结果表明:SWUF模型中的蒸发参数、产流参数、非饱和水流参数属于高度敏感性参数,使用SWUF时必须对这些参数进行率定;SWUF模型对刺槐人工林20～150cm各土层、油松人工林和次生林0～150cm各土层土壤水分动态模拟效果较好,模拟值与实测值相对误差在20%以内;SWUF适用于模拟油松人工林和天然次生林各土层每日土壤含水量,也能够比较充分地模拟3种林地不同深度土壤层土壤水分的日变化趋势,但在模拟耗水量大的刺槐林表层土壤水分方面还需要改进。     

不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究

由达西定理和能量守恒原理推导了土壤水分入渗的数学模型，水平土柱法实测了模型中的基本运动参数；土壤水分扩散率Ｄ（θ），推求了土壤汾非饱和导水率Ｋ（θ），经过计算机用有限差分法模拟了六块不同林地的土壤水分入渗过程，实地试验检验了模拟结果。结果表明计算的累积人渗量和人渗率与实侧值非常一致。经过模拟结果绘制的入渗时水分随时间变化的剖面图，形象地反映了不同林地的土壤水分在的全过程。     

渗透坡面林地地表径流运动的有效糙率研究

在流域水文学研究与应用领域中,坡面水流占有十分重要的地位,但如何获取坡面水流的有效糙率是至关重要的一步。本文针对林地地表径流运动的形成过程和运动特点,建立了林地渗透坡面地表径流运动基本方程,通过讨论土壤水分运动和地表径流运动参数,将土壤水分运动简化为一维Ｓｍｉｔｈ－Ｐａｒｌａｎｇｅ模型,地表径流简化为运动波模型,采用一步Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆｆ有限差分格式进行数值模拟,以最小离差平方和为目标函数,通过叠代计算获取林地地表径流的有效糙率。根据人工模拟降雨地表径流过程实测资料计算了油松林、刺槐林、蒙古栎林３种林分的有效糙率,计算结果表明,２２ａ生刺槐林地的最大,在０．１９３１～０．２１３１之间;其次为３０ａ生蒙古栎林地,为０．１７０１;２０ａ生油松林地为０．１４２３。从参数寻优的结果来看,ｍ值在２．７６～３．０９０     

森林水文学研究述评

森林水文学是研究森林与水之间关系的学科，文中从单个森林水文过程和森林生态系统水文过程及水文效应这2个方面对森林水文学的研究发展进行了简单述评，介绍了截留、入渗、蒸散、径流及土壤水分运动等水文过程的研究进展及模型研究，总结了森林生态系统的水文研究及模拟。     

文冠果苗木生长与土壤含水量间关系建模

对生物燃油原料植物——文冠果苗木的冠幅生长规律进行研究,使用由原野服务器自动获取的土壤水分及实际测量数据,首先用度量误差模型方法估计模型参数,然后对逻辑斯蒂和理查兹模型进行比较,同时用3次多项式拟合土壤水分、生长日期与单日冠幅生长量的关系.结果表明:度量误差模型在自、因变量样本测定存在误差时能够明显提高参数估计精度;理查兹模型在文冠果苗木生长模拟中表现良好;苗木早期生长需要更充足的土壤水分,并且单日最大冠幅生长所需要的最佳土壤含水率随着苗木生长日期的增加而递减.     

王朗自然保护区不同地带土壤的水分特征曲线研究

土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动的重要参数,但是长期以来,测定土壤对气态水分的运移规律是非常困难的。本研究通过使用吸湿等温曲线自动测绘仪-Aqua Sorp进行测定,并分析四川王朗国家级自然保护区不同地带土壤的水分特征曲线。结果表明,在相同水势的情况下,相同立地条件下不同土层的土壤水分特征曲线差异明显,不同立地条件相同土层的土壤水分特征曲线差异亦明显;整体上讲,森林地带土壤的持水能力最好,滑坡地带土壤的保水性最差。     

昆明城市绿地土壤水分入渗测试方法对比研究

土壤水分入渗率是决定坡地降水入渗与径流比例的关键,也是水分循环和土壤侵蚀模型中的重要参数.采用人工模拟降雨、双环入渗、圭尔夫入渗、环刀室内入渗测定法,对昆明城市绿地进行了渗透实验和分析研究,得出4种土壤水分入渗测定方法测得的土壤水分入渗率存在明显差异.通过对土壤水分入渗过程线对比,最终选取最为接近人工模拟降雨土壤水分入渗过程的双环入渗测定方法作为最适宜该实验地的土壤水分入渗测定方法.     

午潮山常绿阔叶林土壤水分动态过程的研究

午潮山常绿阔叶林林内外土壤水分动态过程,对该系统生态效益具有深刻的影响,通过降水过程与林内外土壤动态过程的比较,用基质势的概念定量地描述土壤水分能量状态及运动状态。     

Numerical experiments of watershed-scale soil water movement and bedrock infiltration using a physical three-dimensional simulation model

Numerical experiments of soil water movement and bedrock infiltration based on a simplified simulation method were conducted to analyze watershed-scale rainfall-runoff processes. To verify the model accuracy, it was applied to a Minamitani watershed (0.45 ha). The simulation was performed with 2.5-m space grids horizontally and five cells vertically. Results of long-term calculation of this model proved that this simulation model is robust and demonstrated good computational water mass conservation. Calculation results showed the best agreement with observed hydrographs and the number of groundwater levels simultaneously when laboratory-tested soil hydraulic characteristics for topsoil were used and infiltration into bedrock was included in numerical calculations. Numerical experiments show that bedrock infiltration generated a stable base flow and suppressed the secondary discharge peak. The reproducibility achieved by observed soil hydraulic characteristics with the assumption of bedrock flow demonstrates the effectiveness of the simulation model used in this article for analyses of watershed-scale soil water movements.     

林地土壤水分运动研究述评

介绍国内外林地土壤水分入渗模型、林地土壤水分运动方程、森林流域壤中流模型及其验证和应用 ,并对这些模型做对比分析 ,指出各自的优点和不足 ,阐述深入研究林地土壤水分运动的重要意义。同时 ,说明今后该领域的研究应结合退耕还林工程中的实际科学问题 ,针对森林土壤水分研究中的薄弱环节 ,探索变雨强、变容重和大面积流域的林地土壤水分动力学规律 ,从而使森林土壤水分的研究走向成熟和系统化的阶段 ,为森林流域水资源的合理利用和水分循环的计算提供科学依据     

基于UG的山地自行升降式采种机运动仿真

虚拟仿真分析是现代机械产品设计中的重要环节,能够在制造物理样机之前模拟机械的实际工作情况,暴露设计中存在的问题并加以完善。首先介绍UG运动仿真模块UG/Motion的功能及其基本流程,在此基础上建立采种机虚拟模型和仿真模型,对其进行运动仿真,模拟采种机实际中的运动情况,得到其运动规律和参数,并通过动画和图表输出仿真结果。实践证明,运用UG/Motion进行运动仿真,是进行机械设计的有效辅助手段,可有效提高工作效率和完善设计。     

浙北涂区杨树生长与土壤条件关系初报

浙北涂区杨树林分的调查结果表明：除土壤盐分外，土壤容重，非毛管孔隙等土壤物理性质也明显地影响着杨树的生长；用土壤全盐量来表示杨树的耐盐力，常具有较大偏差，而用土壤水的盐分浓度表示，更符合客观性和更具有实用性，经实地测得该值为０．４５％时，杨树的生长就受到明显的抑制。同时，对地下水与杨树生长的关系作了初步探讨。     

海堤边坡土壤水盐运动规律的研究

海堤绝大多数是回填土,又高于周边土地,为了给海堤造林及其管理提供依据,需要探明海堤边坡水盐运动规律。本文通过对海堤外坡地下水及盐分含量的研究表明：地下水位和含盐量高而稳定;降雨和蒸发量在年内分配不均,形成土壤季节性的水盐动态;年际间气候稳定,盐分动态一致性也比较大。但海堤边坡土壤上中下坡高程不同,导致地下水位不同,加上整个坡面土壤粘重,毛管水运动复杂,因此上中下坡水盐运动差异明显。     

Tracing Water Movements, using Tritium, in a Peaty Gley Soil under Sitka Spruce

Tritiated water was used as a tracer to investigate the movementof soil water in a peaty gley soil planted with Sitka sprucewhich has reached ‘windthrow’ stage. The effectsof three drainage treatments (different depths and spacingsof ditches) were examined. Downward and lateral movement oftritium was observed in both the surface peaty horizon and inthe mineral subsoil, with no evidence of either an impermeablehorizon or a seepage layer. It was concluded, however, thatat this site drainage treatment had less influence on watermovement than ground topography.     

钱塘江流域水土流失特点和动态分析

应用遥感技术和定点调查相结合的方法对钱塘江流域水土流失及其动态进行分析．钱塘江流域省内水土流失量占全省总流失量的４７．６６％．钱塘江中上游的金衢地区是水土流失较严重地区，面租达３９５５ｋｍ２，占该地区山地面积的２３．２５％，衢州市近１０年（１９８１～１９９０年）间统计，水土流失面积由原来的１５８６ｋｍ２增加到２６７５ｋｍ２，扩大６８、６６％；以经济林为主的常山县开发过程中强调水土保持措施，但流失面积仍扩大４７、３８％；．以用材林为主的开化县水土流失有急剧上升的趋势。文章讨论了钱塘江中上游近期水土流失的特点并提出综合治理的建议．     

珠江源区退化林地植被恢复树种选择研究

以珠江上游的流域地区为研究区域,选择6个树种进行树种对比试验,并对水土流失进行监测.结果表明:参试树种表现出较好的适应性,旱冬瓜生长最为迅速,其它树种生长情况依次为圆柏>藏柏>柳杉>川滇桤木>云南松.生物多样性在不同地类上有一定差异,其表现依次为退耕地阴坡>荒草地>退化林地>阳坡耕地.经过5年的造林恢复植被,土壤养分得到改良,土壤的结构得到了改善.试验区的土壤侵蚀减少了38.48%,水土流失面积减少44.32%.