盐基离子对土壤持水及收缩特性的影响

不同盐离子对土壤持水能力具有不同程度影响,且在土壤水分特征曲线测定过程中,土体随失水发生收缩和开裂。在已获取研究成果基础上进行扩展,进一步探索8种低浓度盐离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-))对土壤持水能力和收缩特征的影响。选取陕西粉黏壤土并分别采用含有此8种离子的盐溶液(浓度均约为1 g·L~(-1))对土样进行饱和处理,以无盐离子处理作为对照(CK);采用离心机法获取土壤水分特征曲线,使用游标卡尺测定离心过程中的土体轴向沉降高度,编写MATLAB程序对裂缝图像提取裂隙度量指标,据此对各处理土壤持水能力和收缩特征进行对比分析及评价。结果发现,在此浓度条件下:(1)K~+、Na~+及4种阴性盐离子在一定程度上均可提高土壤持水能力,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和K~+效果最显著,分别较CK提高35.81%和3.68%;(2)Mg~(2+)、SO_4~(2-)和CO_3~(2-)有利于减小土体轴向收缩度,且阴阳盐离子的作用效果分别表现为HCO_3~-Cl~-SO_4~(2-)CO_3~(2-)和Na~+K~+Ca~(2+)Mg~(2+);(3)Na~+、Mg~(2+)及4种阴性盐离子在一定程度上均有利于减轻土壤开裂程度,可同时减小土壤裂隙总长度、总面积以及长度密度和面积密度,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和Na~+效果最显著。研究可为不同类型盐碱土壤持水能力评价及其干缩开裂机理认知提供理论指导。     

土壤裂隙研究的回顾与展望

土壤裂隙的发育是土壤自身内在属性在外界条件变化时综合作用的结果,与土壤物理、化学及生物性质息息相关,对农田水肥蓄积、坡体稳定、地下水污染等的危害很大。本文首先阐释了土壤裂隙的内涵及其与孔隙之间的区别与联系,而后从形成机制的角度对土壤裂隙进行了分类,并归纳总结了水平裂隙和垂直裂隙的描述方式及裂隙的评价指标体系,接着对干缩裂隙发育的外因及内因做了较深入的讨论,最后对土壤裂隙日后研究工作的重点提出了建议,旨在为土壤裂隙研究提供有益借鉴。     

盐阳离子类型对红壤裂缝开闭规律的影响

为了探究灌溉水中盐离子浓度及类型对土壤裂缝变化过程的影响,为南方灌溉用水安全提供数据理论支持,采用蒸馏水配置15,10,5和2.5 g/L等4个质量浓度梯度的NaCl,KCl,CaCl₂和MgCl₂等4种类型溶液,分别浸泡南方亚热带地区的典型红壤,并且采用恒温蒸发模拟干燥过程和喷湿法模拟增湿过程,结合数字图像技术提取土壤表层开裂闭合过程中裂缝主要几何参数,分析盐阳离子类型对红壤裂缝发育过程特征的影响.结果表明:红壤干燥过程中,裂缝在土壤质量含水率由30%降至10%时增长最快;在质量含水率低于10%后达到最大值并保持稳定不变.红壤的裂缝面积密度与4种盐阳离子浓度呈极显著正相关关系,裂缝长度密度与K⁺及Mg²⁺呈极显著负相关,与Ca²⁺呈显著负相关关系.4种盐阳离子对红壤开裂面积促进程度深浅顺序为Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺;4种不同离子浓度的处理中,NaCl质量浓度为10 g/L,而KCl,CaCl₂和MgCl₂质量浓度为15 g/L的溶液对红壤开裂促进效果最好,其裂缝面积相比于蒸馏水处理分别增大了155.0%,160.1%,109.4%和39.2%.红壤的开裂含水率低于闭合含水率,4种盐阳离子浸泡后会使红壤的开裂含水率和闭合含水率均升高.     

一种利用拓扑转换消除多边形数据压缩裂缝的方法

以林权地籍调查数据为基础，在拓扑数据转换、Douglas-Peucher边界线压缩、负缓冲区分析和空间连接方法的基础上，提出了消除多边形地块压缩边界缝隙的问题。研究结果表明：①该方法有效地消除了多边形数据压缩裂缝，实现了多边形地块数据的保真压缩；②完整地保留了多边形地块数据的空间拓扑关系和属性数据。该方法对于林权调查地图数据综合和其他格式的文件数据压缩处理均有一定的参考价值。图7参12     

砾石对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响

[目的]研究砾石粒径及含量对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响,为探索喀斯特地区的水土流失机理提供参考依据。[方法]通过室内模拟试验和数字图像处理技术,研究了砾石粒径(2.0～5.0 mm和5.0～12.5 mm)和砾石含量(0%,10%,20%,30%,40%)条件下的石灰土表面干缩裂隙特征。[结果]①无砾石石灰土平均表面裂隙率仅为3.03%,含砾石石灰土具有更大的表面裂隙率,在大粒径(5.0～12.5 mm)高含量(40%)条件下,表面裂隙率最大,达到8.66%;②当砾石含量增加时,裂隙的形态变得细小且密集,小粒径砾石会使裂隙网络更复杂;③大粒径(5.0～12.5 mm)条件下的土壤表面裂隙率与砾石含量成正线性相关,而小粒径(2.0～5.0 mm)条件下的裂隙率与砾石含量成负线性相关;④砾石会成为裂隙发育的基点,每个砾石颗粒周围都有可能产生围绕砾石或是向外延伸的裂隙。且在砾石形态的棱角处,容易产生向外延伸的裂隙。[结论]石灰土中存在砾石会导致表面裂隙率提高,弱化土体的抗侵蚀能力,是石漠化治理不容忽视的问题。     

胚乳裂纹对玉米种子活力指标的影响

以玉米杂交种种子为试验材料,研究胚乳无裂纹、胚乳单裂纹、胚乳双裂纹和胚乳龟裂纹种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数变化。结果表明,24 h内的吸水率表现为龟裂纹种子的吸水率最高,无裂纹种子的吸水率最低。随着胚乳裂纹数的增加其种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均呈降低的变化趋势。胚乳无裂纹的种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数显著高于胚乳龟裂纹的种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。种子胚乳无裂纹的幼苗干重显著高于胚乳龟裂纹的幼苗干重。胚乳龟裂纹是导致种子活力降低的原因之一,在种子生产中应该减少胚乳龟裂纹产生。     

迪北地区致密砂岩气藏测井评价新技术

迪北地区侏罗系阿合组属于致密裂缝性砂岩储层,沉积相类型以辫状三角洲平原为主,岩性复杂,粒度变化大,岩石骨架受多种矿物影响。利用元素俘获测井(ECS),结合常规测井资料分析岩性对储层有效性的影响,为评价储层孔隙度提供准确的骨架参数。同时,裂缝是改善该区储层渗透性的重要因素,裂缝的发育程度决定了储层的渗流能力,引入EARTH IMAGER新型油基钻井液成像测井仪,并利用岩心标定成像,有效解决了裂缝的识别问题。     

基于机器视觉的半干枣病害和裂纹识别研究

研究提出了一种基于机器视觉的病害和裂纹的识别方法。在H分量图中,依据半干枣在病害和非病害区域色调值差异提取病害区域,以提取的病害区域与枣表面积的比作为阈值确定较高的病害面积识别精度,可正确识别的感兴趣病害面积为16.87mm2,占枣投影面积的3.3%。为进一步提高在该病害面积识别精度的正确率,依据已确定的病害面积比阈值,将病害面积比值二值化,结合红枣区域颜色特征值H的均值和均方差,用SVM方法建立枣病害的识别模型,训练集和测试集的识别正确率分别为9 5.7 7%和9 5.7 9%。在I分量图中,对红枣区域进行Otsu’s阈值分割、图像局部属性统计和形态学处理,提取裂纹二值图像,依据裂纹图像不变距方法建立裂纹识别模型,训练集和测试集的识别正确率分别为94.90%和94.55%。     

Old and New Cultivars of Soya Bean (Glycine max L.) Subjected to Soil Drying Differ in Abscisic Acid Accumulation,Water Relations Characteristics and Yield

Two old (Huangsedadou and Longxixiaohuangpi (LX)) and two new (Jindou 19 (JD) and Zhonghuang 30 (ZH)) soya bean (Glycine max (L.) Merr.) cultivars were used to investigate the influence of soil drying on the abscisic acid (ABA) accumulation in leaves, stomatal conductance (g_s), leaf water relations, osmotic adjustment (OA), leaf desiccation tolerance, yield and yield components. The greater ABA accumulation was induced by soil drying, which also inducing g_s decreased at higher soil water contents (SWC) and leaf relative water content (RWC) significantly decreased at lower SWC in the new soya bean cultivars than in the old soya bean cultivars. The soil water threshold between the value at which stomata began to close and the RWC began to decrease was significantly broader in the new cultivars than in the old cultivars. The new cultivars had significantly higher OA and lower lethal leaf water potential than old cultivars when the soil dried. The old cultivars had greater biomass, but lower grain yield than the new cultivars in well‐watered, moderate stress and severe stress conditions. Thus with soil drying, the new soya bean cultivars demonstrated greater adaptation to drought by inducing greater ABA accumulation, stomatal closure at higher SWC, enhanced OA and better water relations, associated with increased leaf desiccation tolerance, greater water use efficiency and higher yield.