热脉冲法测定土壤热性质的研究进展

土壤热性质包括土壤热容量、热扩散率和导热率等,是决定土壤热状况的内在因素,与土壤水分状况之间关系密切。热脉冲—时域反射仪方法所用成本低,对土壤扰动小,测试时间短,具有很多优点,因此在测定土壤热性质方面具有很大的潜力。该方法在国外已得到了大量应用,在国内应用却很有限。本文综述了土壤热性质的计算模型及研究现状,重点针对近年来国内外研究土壤热性质的新方法———热脉冲法的理论和技术发展,及其在土壤水和其他物理性质应用方面的进展。该方法在国内相关研究领域里有进一步推广的意义。     

不同碎石含量的土壤降雨入渗和产沙过程初步研究

碎石的存在改变了均质土壤的某些物理特性，降雨入渗和侵蚀产沙过程也因此受到影响，获取相关知识有助于模拟和预测土石混合介质中发生的水土过程。试验在模拟降雨条件下，对4种不同碎石含量(质量含量分别为0%，10%，20%和30%)的土壤入渗和产沙过程进行了室内研究。结果表明，碎石含量为10%时，土壤入渗率最大，当碎石含量超过10%时，入渗率反而降低；4种不同碎石含量的土壤侵蚀产沙高峰期均出现在降雨初期0～20 min，此后土壤侵蚀产沙相对稳定且在不同碎石含量的土壤间差别不大；降雨过程中，10%碎石含量的土壤侵蚀含沙率一直保持稳定较低水平，其他碎石含量的土壤侵蚀含沙率起初很高并在0～10 min内急剧下降，此后与10%碎石含量的土壤侵蚀含沙率接近。     

膜下滴灌水盐运移影响因素研究

通过室内盐碱土入渗模拟试验 ,探求了膜下滴灌滴头流量、灌水量、土壤初始含水量、土壤初始含盐量等因素对土壤水盐运移的影响。研究结果表明 :滴头流量的增加 ,地表积水范围增大 ,湿润体垂直距离减小 ,滴头附近的含水量增加 ,不利于作物正常生长的淡化区的形成 ;灌水量的增加使得湿润体的范围增加 ,同时有利于作物正常生长的淡化区的形成 ;土壤初始含水量增加 ,湿润体范围增大 ,滴头附近的含水量增加 ,但不利于作物正常生长的淡化区的形成和超过作物耐盐度的淡化区的发展 ;土壤初始含盐量的增加使得达标脱盐系数减小。这对合理利用膜下滴灌技术体系开发盐碱地提供一定的指导 ,有利于为滴灌系统的设计提供更合理的技术参数和进行膜下滴灌条件下的盐分管理。     

黄土高原生态环境建设与生物技术的潜在应用

黄土高原生态环境建设是跨世纪的系统工程,需要多学科协同攻关,方可能达到预期的效果。在概述黄土高原生态环境建设方面已取得主要进展的基础上,重点从生物技术潜在应用的角度论述黄土高原的生态环境建设策略,并对存在的问题提出了相关的解决思路与建议。认为改良黄土高原生态环境的重点应放在生物措施方面,而生物措施又包括许多层次,有分子水平、细胞水平、组织水平与个体水平等。从长远角度看分子水平的生物措施应该是最有前景的,也是从根本上改变黄土高原生态环境现状的希望所在,也只有将分子生物学和生物技术与黄土高原生态系统功能的过程紧密结合起来考虑才能使相关资源可持续利用,发挥其战略地位的作用,进而形成分子生物学、生物技术与生态学真正意义上的交叉融合,成学科生长点。黄土高原的生态环境建设至少应包括水土流失治理、植被恢复与保持及生态农业建设等。生物因素在其中各部分起到了中心与独特作用,生态农业建设也要得到足够的重视。以往的研究主要围绕影响生物因素的外因进行了系统研究,目的性较差,而从影响生物因素的内因(遗传物质)入手则会目的明确,并从根本上达到预期目的。     

基于SHAW模型的黄土高原半干旱区农田土壤水分动态模拟

黄土高原半干旱区土壤蒸发强烈,准确地掌握土壤水分动态对于旱地农业水分管理至关重要。应用基于物理基础的一维水热耦合SHAW（The Simultaneous Heat and Water）模型,模拟了陕西子洲岔巴沟流域1964～1967年土壤水分和土壤蒸发的动态特征,以及神木六道沟流域2006年坡地和梯田土壤水分变化。结果表明,除表层土壤水分模拟结果偏差较大,其他土层模拟值与实测值基本吻合,模拟期土壤水分模拟的相对平均绝对误差（Relatively Mean Absolutely Error,RMAE）为5.2%～11.4%。1964～1967年土壤累积蒸发量模拟值与实测值平均相对偏差为0.8%～6.1%,土壤蒸发的模拟值与实测值较为一致。因此,SHAW模型可以用于黄土高原半干旱区农田土壤水分动态规律研究。     

节水型自动洗根装置的研制及其应用

该介绍的是一种节水型自动洗根装置。对比实验表明，这种装置既可靠又高效，并具节水、自动化程度高、轻便、易操作、不需特别的配套设备、制作材料易得及成本低廉等优点，可广泛用于根系研究测定。     

黄土高原小流域水循环GIS设计与实现

探讨了小流域水循环地理信息系统(GIS)的研究和构建：其中包括GIS在水文水资源系统中的应用模式，小流域水循环地理信息系统的系统设计的原则，系统架构设计和系统功能设计。应用组件式技术，采用新一代组件式GIS开发平台ArcObjects与可视化开发语言VB，以黄土高原六道沟小流域为例，设计建立小流域水循环空间数据库和属性数据库，并在此基础上，建立了小流域水循环地理信息系统。系统能够采集、表达和输出小流域水循环过程各类数据，系统还提供实现水文模型与系统的集成接口，为黄土高原小流域水循环过程研究提供数据采集、表达和分析支持。     

细颗粒泥沙的絮凝沉降特性

电解质对细颗粒泥沙的絮凝或分散有重要作用 ,而细颗粒泥沙的絮凝沉降特性对土壤表层沉积性结皮的入渗性能有重要影响。在NaCl浓度为 0～ 10mmol/L ,泥沙初始浓度为 5、10、2 0 g/L时 ,本文利用吸管法研究了NaCl对细颗粒泥沙静水絮凝沉降特性的影响。结果表明 :泥沙沉降可分为两个阶段 ,分选沉降段和絮凝沉降段 ;在液面下同一深度 ,泥沙相对浓度随时间呈指数衰减 ;细颗粒泥沙絮凝的临界粒径为 0 .0 2 7mm ;泥沙平均沉速 ω随NaCl浓度以及泥沙初始浓度的增大而增大。在研究浑水入渗时 ,应该考虑水中电解质的作用     

垄沟耕作条件下的土壤水分分布试验研究

黄土高原丘陵沟壑区 ,千沟万壑 ,人少地多 ,广种薄收 ,土地生产力低下。由于黄土结构垂直发育明显 ,耕层疏松 ,土壤粘粒性差 ,有机质含量低 ,土壤抗冲抗蚀性弱。丘陵沟壑区大多处于半干旱区 ,降雨量较少 ,严重的水土流失和水分不足已成为限制黄土丘陵沟壑区粮食生产的主导因素[     

黄土区农草混合利用坡面土壤水分空间变异性

通过对黄土区农草混合利用坡面的土壤水分分析，研究土地利用结构对土壤水分空间变异特性的影响。结果表明，研究区坡面土壤水分呈中等变异，且农草混合利用结构明显增加了土壤水分的空间变异强度，坡面土壤水分具有明显空间结构性。干湿条件下坡面0～60cm土层平均含水率的半方差最优理论模型分别为高斯模型和球状模型，且干旱条件较湿润条件下保持较高的基台值和变程，而块金值/基台值相对较低。Kriging插值结果显示坡面土壤水分呈现差异显著的斑块状分布格局，与坡面的混合土地利用结构一致。研究区浅层土壤水分空间变异及其分布格局主要受地形、降水和土地利用方式及其结构等因素的影响。