不同残膜含量对淡灰钙土水分入渗过程的影响

为探讨不同残膜含量对土壤入渗性能的影响,以银川平原淡灰钙土为研究对象,设置5组不同残膜量:0(T0)、100(T1)、200(T2)、400(T3)、800 kg·hm~(-2)(T4),利用一维垂直定水头入渗法,观测湿润锋运移规律和水分入渗过程,并利用4种入渗模型拟合土壤入渗过程,分析其适用性。结果表明,随残膜含量递增,在同一入渗历时内累积入渗量逐渐减小。当入渗时间为390 min时,与T0相比,T1～T4处理的累积入渗量分别减少4.7%、5.8%、6.3%、11%。在入渗同等时间内,残膜量越高其湿润锋运移距离越短。当湿润锋在土柱完成运移时,T0～T4处理分别耗时390、420、510、600、660 min,即随残膜含量的升高入渗时间延长。T0～T4稳定入渗速率分别为0.27、0.24、0.21、0.19、0.16 mm·min~(-1),入渗率随残膜含量的升高而降低。入渗模型拟合的R~2大小依次为通用经验模型Kostiakov模型Philip模型Horton模型,通用经验模型适合描述含残膜土壤的水分入渗过程。研究表明残膜对淡灰钙土水分入渗存在抑制作用,其影响程度随残膜量增加而增大。     

生物炭对黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的影响

探究不同生物炭添加量对宁南山区黄绵土水分吸渗特征及水力学参数的变化，为提升区域生态功能及促进农业生产提供数据支撑。选取6种生物炭添加量(0、10、20、30、40和50g/kg),通过室内一维水平土柱试验，利用Philip模型拟合土壤吸渗过程并确定吸渗率(S),并推导出Van Genuchten模型中进气吸力倒数(a)、形状系数(n)及水吸力(h),利用上述水力学参数拟合土壤水分特征曲线、非饱和导水率及比水容量。结果表明：随着生物炭添加量增大，各处理湿润锋运移距离及累积入渗量均逐渐减小。与未添加生物炭处理相比各处理S分别降低了7.83%、14.99%、16.90%、23.36%和39.50%;随生物炭添加量增加，a、n及饱和导水率(K_s)逐渐减小，饱和含水率(θ_s)、滞留含水率(θ_r)逐渐增大。相同土壤含水率下，生物炭添加量增加h增大，非饱和导水率减小且增长速率逐渐降低。相同h下，生物炭添加量越大比水容量越大，水分有效性越高。可以看出添加生物炭显著增强了宁南山区黄绵土持水性能及水分有效性。     

黄土高原地区近50年参考作物蒸散量变化特征

为了探求黄土高原地区深层土壤干燥化过程及成因和该地区植被耗水的变化情况,该文根据黄土高原5站点近50 a的日气象资料,利用Penman-Monteith公式计算了同参考作物蒸散量,并分析了Eto的日均值、月均值和年值的变化特征,同时分析了平均温度、最高温度、最低温度、日照时数、风速和相对湿度与Eto的相关性.结果表明:黄土高原地区Eto日值和月均值与大气温度、日照时数均达到了极显著的相关性,其Eto日值和层Eto月均值曲线均呈单峰型,存在明显的季节变化特征,峰值均出现在6月.除了西安和西宁Eto年值显著降低外,其他3站点的年际间变化趋势不显著,同时除西宁站外其他各站点在20世纪80年代后Eto均有上升的趋势.     

基于GIS和随机森林算法的宁东土壤饱和导水率分布与预测

为探明宁东土壤饱和导水率(Ks)的空间分布特征,在宁东采集136个原状土,采用经典统计和地统计方法分析土壤Ks的空间结构特征,并以地形因子、土壤属性等作为辅助变量,运用随机森林法(RF)、普通克里格法(OK)和逐步回归克里格法(RK)对区域土壤Ks进行预测并对3种方法的预测结果进行精度评价。结果表明:Ks介于0.05~7.13 mm/min,平均值为1.46 mm/min,变异系数为106.86%;Ks与容重、孔隙度、高程、坡度、坡向、平面曲率和剖面曲率在不同滞后距离下具有自相关关系和交互相关关系;土壤Ks块金值为38,表明随机因素引起的土壤Ks变异性较大,空间异质比为15.32%,在空间上呈现强变异性;RF法的预测精度最高,其平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE)绝对值均为最小,相比OK和RK方法预测精度分别提高了5.53%和2.49%,且对局部细节的描述更准确、模拟效果最佳。RF法可以较为准确的预测宁东土壤Ks,为了解研究区土壤水文过程及林草植被建设提供数据参考。     

不同残膜含量对淡灰钙土水分入渗过程的影响

为探讨不同残膜含量对土壤入渗性能的影响，以银川平原淡灰钙土为研究对象，设置5组不同残膜量：0（T0）、100（T1）、200（T2）、400（T3）、800 kg·hm^-2（T4），利用一维垂直定水头入渗法，观测湿润锋运移规律和水分入渗过程，并利用4种入渗模型拟合土壤入渗过程，分析其适用性。结果表明，随残膜含量递增，在同一入渗历时内累积入渗量逐渐减小。当入渗时间为390 min时，与T0相比，T1~T4处理的累积入渗量分别减少4.7%、5.8%、6.3%、11%。在入渗同等时间内，残膜量越高其湿润锋运移距离越短。当湿润锋在土柱完成运移时，T0~T4处理分别耗时390、420、510、600、660 min，即随残膜含量的升高入渗时间延长。T0~T4稳定入渗速率分别为0.27、0.24、0.21、0.19、0.16 mm·min^-1，入渗率随残膜含量的升高而降低。入渗模型拟合的R²大小依次为通用经验模型 > Kostiakov模型 > Philip模型 > Horton模型，通用经验模型适合描述含残膜土壤的水分入渗过程。研究表明残膜对淡灰钙土水分入渗存在抑制作用，其影响程度随残膜量增加而增大。     

基于多指标分析和分形维数的不同种植年限压砂地基质流与优先流特征研究

为明晰不同种植年限压砂地土壤优先流和基质流状况、改善区域水分生态环境,以宁夏不同种植年限(2、5、10、20、30 a和40 a)压砂地为研究对象,通过野外染色示踪试验,结合形态学、多指标分析及分形理论对不同年限压砂地土壤优先流和基质流特征进行分析.结果表明:随种植年限增长,土壤容重显著增大(P<0.05),饱和导水率...     

压砂地土壤导水特性空间格局及影响因子

采用10 m×10 m网格布点的方式对宁夏压砂田0~10 cm和10~20 cm深度下土壤饱和导水率(Ks)及其相关因素的空间变异规律进行研究。经典统计结果表明:2个采样深度下土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度表现为弱变异,饱和含水量和土壤有机质含量表现为中等变异;0~10 cm深度下K_s表现为中等变异,10~20 cm深度下K_s表现为强变异;10~20 cm深度下土壤各种性质的平均值均大于0~10 cm深度。Pearson相关性分析可知,影响K_s的主要因素是毛管孔隙度,其次为容重、总孔隙度、饱和含水量和有机质含量。地统计结果表明,0~10 cm深度下K_s表现为纯块金效应,主要受随机性因素的影响,10~20 cm深度下K_s主要受结构性因素的影响;在2个采样深度下容重主要受随机因素的影响。从空间分布图可以看出,2个采样深度下K_s和容重存在高度的负相关关系,与饱和含水量、总孔隙度和毛管孔隙度存在高度的正相关关系。     

宁南山区不同林龄杏树地土壤干层特征研究

【目的】分析宁南山区不同林龄杏树地土壤的干层特征,明确林龄对该地区杏树地土壤干层、干燥化程度的影响。【方法】以自然条件下农田为对照,分析比较宁南山区彭阳县王洼流域3,17,23,35年林龄杏树地土壤0～600 cm土层含水率、干层起始深度、干层厚度;采用土壤水分相对亏缺指数及干燥化指数对土壤干层程度进行定量评价,同时对土壤干层影响因素进行冗余分析。【结果】3,17,23,35年林龄杏树地土壤平均含水率分别为15.58%,12.79%,11.54%,11.24%,林龄越长的杏树地土壤含水率越低,3年林龄杏树地与其他林龄杏树地土壤含水率之间存在显著差异(P0.05)。除3年林龄杏树地外,其他林龄杏树地土壤干层起始深度随林龄的增加而向表层发展,干层厚度随林龄的增加而增加;3,17,23,35年林龄杏树地剖面土壤水分相对亏缺指数均值分别为-0.16,0.29,0.45,0.53,林龄越长土壤水分亏缺越严重,除0～100 cm土层外,其余各层土壤水分亏缺均值均随林龄的增加而呈增大趋势。3,17,23,35年林龄杏树地的平均土壤干燥化指数分别为184.36%,99.87%,74.60%,59.15%,即林龄越长其干燥化程度越强。冗余分析表明,坡度及杏树林龄、胸径、冠幅、株高等是导致研究区土壤干燥化的主要原因。【结论】林龄越长的杏树地土壤干燥化程度也越强,建议对杏树林采取科学合理的修剪措施,并通过调整种植密度、结构等缓解土壤干层现象的发生。     

宁夏引黄灌区土壤饱和导水率空间分异特征

以宁夏引黄灌区农田土壤为例,采用10m×10m网格布点的方式,运用经典统计学和地统计学对土壤饱和导水率及相关因素的空间变异特征进行研究分析。结果表明:饱和导水率属于强烈变异;毛管孔隙度、饱和含水量和有机质属于中等变异性;容重和总孔隙度属于弱变异性。地统计结果表明,饱和导水率、饱和含水量和毛管孔隙度是随机性因素和结构性因素共同作用的结果;容重、总孔隙度和有机质主要受结构性因素影响。由其空间变异克里格插值图可知,饱和导水率有较明显的分布规律,但在局部区域呈现出高异质性;其余土壤性质均具有明显的分布规律。Pearson相关性分析可知,影响土壤饱和导水率的主要因素是总孔隙度和容重,依次为饱和含水量、毛管孔隙度和有机质含量。通过分析土壤饱和导水率及其相关因素的空间变异特征可为该地区土壤水分有效利用和农田管理等提供一定的参考依据。     

宁南山区不同土地利用类型下土壤水分分布及其干燥化特征

为明确宁南山区不同土地利用类型下土壤干层垂直分布特征和影响因子，本试验运用干层起始深度（Forming depth of desiccated soil layer，DSLFD）、干层厚度（Thicknesses of desiccated soil layer，DSLT）、干燥化指数（Soil desiccation index， SDI）及土壤水分相对亏缺指数（Compared soil water deficit index，CSWDI）对0~600 cm土壤干层状况进行定量评价，同时采用典型相关性分析确定影响土壤干层的主控因素。结果表明：宁南山区林地、灌木地、草地、弃耕地和农地0~600 cm平均土壤水分（Soil moisture content， SMC）含量分别为11.46%，11.79%，14.97%，14.52%和14.66%。草地、弃耕地和农地未出现土壤干层，林地和灌木地分别呈现中等和轻度干燥化，DSLT均为440 cm，干层内土壤平均含水量（Desiccated soil layer-soil moisture content，DSL-SMC）分别为9.10%和9.93%，林地土壤强烈干燥层、严重干燥层、中等干燥层和轻度干燥层厚度分别为40，200，180和20 cm，灌木地土壤严重干燥层、中等干燥层和轻度干燥层厚度分别为80、240和120 cm。不同土地利用类型下60~600 cm土层CSWDI均值呈现出林地（0.58） > 灌木地（0.46） > 弃耕地（-0.03） > 草地（-0.08）。冗余分析（Redundancy analysis，RDA）分析表明土地利用类型、土壤、植被养分状况是影响土壤干燥化的主控因子。宁南山区不同土地利用类型下乔木和灌木存在土壤干层，应采取树体修剪、整地、控制种植密度等措施恢复土壤水分，以促进区域水土资源可持续利用和林草植被恢复。