不规则分枝模型中用根基直径预测根系形态研究(Ⅰ)

不规则分枝模式中,相同的规则支配随后的分枝。因此能利用包括最初直径和分枝规则的信息构建整体分枝模式。如果根系分枝模式具有不规则性质,观测根基直径和根系中任一点的分枝规则,可预测根系全长、根系直径分布和单位体积干质量的根系长度(特定根系长度)。运用管状模型导出两种分枝模式(确定性分枝和成比例分枝)中根系总长和根基直径代数之间的关系。用根基直径预测根系全长,至少需要根系最小直径,内部连结和外部连结的平均长度,分枝前后根系横截面积的比例系数。最长根系的长度和特定根系长度分别是确定性分枝和成比例分枝规则最高形式,预测它们需要分枝规则的其它信息。     

滇西北高原湿地不同植被类型下的土壤入渗特性及其影响因素

[目的]研究滇西北高原碧塔海流域湿地保护区不同植被类型条件下的土壤入渗特性及影响因素,为该流域湿地综合治理及保护提供科学参考。[方法]采用双环法进行测定,利用相关分析和主成分分析法分析数据。[结果](1)不同覆被土壤入渗性能存在较大差异,针叶林样地入渗性能最好,其次为阔叶林地,旱地最弱;(2)利用3种模型对入渗速率与时间进行模拟,考斯加科夫公式拟合效果为最佳;拟合结果表明,各地类初始入渗率和入渗速率大小均表现为:针叶林阔叶林灌丛草甸旱地;(3)有机质、容重、孔隙度、5mm水稳性大团聚体、砂黏比与土壤入渗性能关系显著,其中有机质、容重、5mm水稳性大团聚体是影响碧塔海湿地保护区入渗性能的最重要的3个因子。[结论]有林地具有较强的水土保持功能,应重视宜林旱地的育林造林工作。     

Root Typ：描述和分析根系结构的一般性模型

根系结构和发展的动态模型结合各种发展过程,模拟多种动态的相互作用,是研究根系-土壤-大气连续统一体的有效工具。近年来,从分形描述和发展途径中出现的一些模型,难以概括各种植物根系的一般性规律。原因在于根系生长的复杂性、缺少独立且又合适的检测模型的数据,使得模型不能详细结合各种重要机制。在这里我们提出的称作“Root Typ”的一般性模型致力于定量整体分析根系结构、简化结构多样性的描述。它的目的：(1) 详述多物种的根系发展过程。(2)归纳根系概念。(3)以简化方式描述土壤对根系发展过程的影响。详细讨论模型的几个发展过程：轴向和径向生长,顺序分枝,重复,转换,衰败和脱落。     

云南省元阳梯田水源区森林土壤入渗特性研究

利用双环法于2010年5—6月对云南省元阳梯田水源区几种林分的土壤入渗特性及影响因子?桤木林1(Ⅰ),桤木林2(Ⅱ),杉木林(Ⅲ),五桠果林(Ⅳ),杉木+苦栎林(Ⅴ),元江栲林(Ⅵ)?进行原位试验。结果表明:(1)土壤渗透性与土壤理化性质、枯落物持水能力等存在相关性。土壤渗透性与土壤非毛管孔隙度、土壤通气度、非毛管持水量呈极显著正相关,与土壤总孔隙度、饱和持水量呈显著正相关,与土壤容重、毛管孔隙度、毛管持水量呈显著负相关;与土壤有机质、全N、全K、水解N呈显著正相关;与枯落物持水量呈显著正相关。(2)各林分土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率存在较大差异,土壤初始入渗率变化呈:Ⅵ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ>荒坡;土壤稳定入渗率及平均入渗率变化趋势较为一致,呈:Ⅴ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ>荒坡。说明了元阳梯田区森林土壤渗透性能较好,各林分土壤渗透性指标均大于荒坡;各林分入渗性能比较可知,杉木+苦栎林和杉木林土壤渗透性能最好。     

湖南紫鹊界梯田区森林土壤涵养水源功能初步研究

通过对湖南紫鹊界梯田区森林土壤物理性质与土壤持水量、枯落物持水率、土壤水分入渗进行分析,初步探讨了紫鹊界梯田区森林土壤水源涵养功能,为研究森林生态功能提供科学依据,为梯田的可持续发展服务。结果表明:(1)各土层土壤容重、孔隙度、通气孔隙度与土壤持水量、入渗速率均大于荒坡土壤,且通过方差分析可知其差异明显;(2)该区森林土壤涵养水源指标与物理性指标存在一定相关性。土壤持水量与土壤容重、孔隙度、通气孔隙度关系密切,疏松、结构良好、孔隙多、通气良好的土壤持水量高。枯落物的持水率表面上与土壤物理性质关系不大,但土壤容重、孔隙度等通过影响土壤团聚体结构、林下微环境和枯落物的分解状况,进而影响枯落物蓄水性能。土壤的渗透性能受林地土壤物理性质影响较大,主要表现是土壤容重和孔隙度,林地土壤孔隙度大,土壤结构良好,质地疏松,入渗速率高。     

广西龙脊梯田区森林枯落物水文效应研究

以广西龙胜县龙脊梯田水源区5种天然次生林（Ⅰ）毛竹冬青林、（Ⅱ）杉木毛竹林、（Ⅲ）杉木石栗林、（Ⅳ）密花马尾松林、（Ⅴ）杉木马尾松林为研究对象,采用野外调查与室内浸泡的方法,探究5种林分枯落物的水文作用。结果表明：各林分枯落物厚度在3.4～5.8cm之间,储量范围为13.43～29.60t/hm2。5种林分枯落物最大持水率范围在580.46%～725.90%之间,可有效拦截降雨为0.89～2.23mm。各林分枯落物水文功能杉木马尾松林〉杉木石栗林〉密花马尾松林〉毛竹冬青林〉杉木毛竹林。研究表明龙脊梯田水源区杉木马尾松林水文作用最强。     

林木根系固土作用数值分析

林木根系的固土作用是通过影响土体的应力、应变(位移)状态来实现的.该文将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触单元所联系起来的有机体,采用Duncan-ChangE-μ模型和非线性界面单元模型对根系固坡问题进行了应力应变分析,以油松为对象,模拟了油松根系与黄土相互作用的应力场,探索了有限元数值分析方法在根系固土机理研究领域的应用.研究结果表明,根系能使坡面表层的应力传递到土层深层,并弱化一定深度土层土体的应力,尤其是根底边缘附近的浅层土体应力减小的幅度较大,表明根系固土的影响范围局限于土体浅层.采用有限元法计算坡面在无林与有林两种条件下的边坡安全系数分别为1·821和1·984,有油松根系存在的边坡其安全系数比天然边坡计算的安全系数提高了10%,说明根系具有一定的固土作用.     

灌溉渠道优化设计方法研究

根据明渠均匀流原理,推求灌溉渠道设计的最佳水力断面法和实用经济断面法,通过对2种设计方法优化对比分析,提出了实用经济断面法在灌溉渠道设计中的实用性,据此确定渠道横断面结构尺寸和不冲不淤流速的约束条件。根据渠道纵断面设计原则,确定干渠和各支渠取水口要求的控制水位的计算方法,确定渠道水位衔接的约束条件。根据渠道挖填平衡原则,确定了灌溉渠道工程量与渠道填方量、挖方量、渠道比降和填方损失系数等有关的非线性函数,该结论为灌溉渠道优化设计提供技术支撑。     

不同竹林地土壤水分入渗研究

通过对深圳茜坑水库水源保护区内4个主要竹林植被类型竹林试验小区土壤入渗性能的研究,揭示了不同竹林类型对土壤渗透性的影响.研究结果表明:不同竹林地土壤的初渗速率从小到大依次为毛竹试验区(1.42mm/min)、勃氏甜龙竹试验区(11.79 mm/min)、麻竹试验区(12.22 mm/min)和红竹试验区(18.04 mm/min).稳渗速率由小到大依次为毛竹试验区(0.14 mm/min)、勃氏甜龙竹试验区(1.78 mm/min)、麻竹试验区(2.54 mm/min)和红竹试验区(3.92 mm/min).毛竹林的土壤初渗率、稳渗率和平均入渗率均较低.土壤入渗性能与土壤孔隙度、土壤容重、土壤质地、土壤结构、土壤初始含水率、地表枯落物的厚度有关.相对于红竹林、麻竹林和勃氏甜龙竹林,毛竹林的土壤入渗率较低,不适宜作为水源涵养林的选择竹种.     

林木根系固土的理论基础

为了探索林木根系的固土作用,半个多世纪以来许多学者从不同侧面对根系的固土作用进行了大量的研究和探索,在根系固土理论研究上取得了一定成果。鉴于此,概述了莫尔-库仑强度理论、加筋理论、锚固理论等根系固土基础理论以及须根理论模型（W氏模型）、垂直根系木本植物根-土相互作用力学模型、水平根系根-土相互作用力学模型等根系固土的分析模型。依据固土理论,提出了今后根系固土作用研究重点是根系的分布特征,根系与土的摩擦特性以及根系的力学性能。