基于数值方法的农田土壤零通量面的模拟

零通量面能够反映土壤水分运动情况,定量计算土壤水分的入渗和蒸散量。采用Richards方程描述了降雨和蒸发边界条件下的一维土壤水分运移,通过土壤传递函数估算得到Van-Genuchten水分特征曲线参数,借助参数化Hydrus-1D模型计算得到一维土壤空间不同层的土壤含水量和基质势的数值解,并采用田间实测数据对数值解进行了验证,根据不同层的水势梯度和水流通量的值判断零通量面出现位置以及零通量面类型,最后分别设置5个不同的降雨和蒸发强度,模拟分析了土壤零通量面的空间位置和类型。研究结果表明:(1)采用Hydrus-1D可以准确模拟降雨和蒸发条件下的一维土壤水分运移;(2)在降雨和入渗条件下,零通量面位置随之降低;(3)蒸发强度增加时,零通量面上部土水势降低,土壤吸力增大,使其位置上升。结果证明该方法可行,能够模拟零通量面的动态变化。     

施肥对旱地土壤供水特征的影响

陕西渭北旱塬土壤剖面中不同土层土壤的供水能力不同，呈现出“波”状分布。施肥处理均表现为“低-高-低-高”形，CK在小于12．5％含水量时为“高-低-高-低”状，大于12．5％含水量时为“低-高-低-高”状。土壤剖面中有一水势最低的土层，该土层有随施肥量增加而下移的趋势，对旱农区有限水分的吸收和保持有重要作用，土壤剖面中不同土层土壤供水能力的“锯齿”状分布也很好地发挥了这种作用。施肥提高了土壤水势，降低了土壤的水容比，增强了土壤的供水能力，从而提高了土壤对干旱的适应性和抵抗力，土壤比水容量更好地反映了土壤的保水性能，而土壤水势和土壤水容比则更好地反映了土壤的供水性能，即土壤水对植物的有效性。     

温度梯度对非饱和土壤水分运动的影响

在土壤不同含水量条件下，研究了温度梯度对非饱和土壤水运动的影响，结果表明：在同一含水量条件下，增温可提高土壤水势，呈现黄泥巴＞Ｌｏｕ土＞黑垆土的顺序：在同一含水量条件下，３种土壤在低温区及高温区均随温度梯度增加，土壤水分通量和导水率增大，但土壤导水率随温度梯度变化幅度小于土壤水分通量；温度梯度和含水量相同时，高温区土壤水分通量和导水率大于低温区；土壤水分通量及导水率呈现黑垆土＞Ｌｏｕ土＞黄泥巴的顺     

温度对土壤水分张力计的内压影响及校正方法(英文)

在土壤水分张力计系统内嵌入一电子式温度传感器,对管内温度进行实时监测,对照管内压力发现:以密封塞取代陶土头时,管内温度上升26.9℃内压力变化了14.6Kpa。当实验盆钵内的土壤含水量相对不变时,负压计中的压力值仍然随着温度变化出现有规律的周期变动,温度上升22.2℃管内压力变化了7.4 Kpa。通过对采集管内张力数据进行补偿运算,对张力计系统的升温和降温阶段进行温度补偿,可有效对由温度变化引起的张力计系统误差进行校正。当测定间隔为4h、温差为18.1℃时,两点的张力相差仅0.278Kpa,未做补偿的两点压力差达6.5 Kpa。说明在在土壤水分张力计系统内嵌入一电子式温度传感器能够有效校正温度变化引起的张力计系统误差,达到全天候实时对目标地区实现水分管理的目的。     

田间持水量含水状态下土水势的研究

本文通过在潮棕壤上进行的田间持水量占水状态下１０～７０ｃｍ各上层土壤上水势（吸力）的试验研究没现田间持水量相对应的土水势在同一土壤剖面的不同层次间有一定差异。在１０～７ｄｃｍ土层内灌水后２４ｈ的土壤水吸力测定值为３．３～５．６ｋＰａ；而在中等质地土壤上影响田间持水量上水势高低的因素，主要有土层深度、地温和地表覆盖物等．田间持水量应是充分灌水或降雨后土壤水运移相对稳定时的土壤含水量．     

黄土高原地区几种土壤的水分状况与能量水平

采用土壤张力计和土壤吸力平板仪测定了黄绵土、黑垆土、黄墡土和(?)土4种土壤的原状土样和 扰动土样的水分特征曲线,并研究了4种土壤水分能量状况。结果表明,在20℃条件下,4种土壤的水分特征曲线 皆呈现一定的规律性,当土壤含水量在170-280 g／kg时,土壤水势大小顺序为黄绵土>黑垆土>黄墡土>(?)土。 田间原状土的土壤水分特征曲线与扰动土有较大差异,当土壤含水量在170-280 g／kg时,在土壤含水量相同条件 下,原状土的土壤水势大于扰动土,土壤水势在0--90 kPa时,原状土的含水量小于扰动土,原状土与扰动土土壤 水势的差异大小为(?)土>黄墡土、黑垆土>黄绵土。土壤水势为0--20 kPa时,土壤比水容量随水势降低而逐渐 降低,土壤在高水势段的比水容量呈现出(?)土>黄墡土>黑垆土>黄绵土的趋势,原状土的比水容量大于扰动土。     

干旱过程中苹果茎水势和叶水势的变化研究

分别于8：00和15：00,对田间生长的4 a生苹果树在充分灌水后的22 d干旱周期内的茎水势和叶水势进行跟踪测定,同时测定了土壤充分湿润、中度水分亏缺及严重水分亏缺条件下上述指标的日变化。结果表明：在3种土壤水分条件下叶水势的变化幅度在0.2MPa左右,差异不明显 而午间茎水势则由土壤充分湿润时的-0.6MPa降至土壤水分严重亏缺时的-1.8MPa,下降了1.2MPa。在整个干旱周期中,午间茎水势的变化虽受日蒸发量的影响,但其变化趋势与土壤水势的变化趋势较一致。随着干旱的加重,午间茎水势与叶水势之差,即茎、叶水势梯度也出现极大变化。在土壤充分湿润时,茎、叶水势梯度高达1.5MPa 在土壤水分严重亏缺条件下,差异缩小为0MPa。研究认为苹果外围新梢水势及茎水势与叶水势梯度的变化对土壤水分亏缺的反应比叶水势的变化更敏感,因此较适宜作为衡量果树水分亏缺程度的生理指标。     

不同生育期玉米大豆间作土壤水势变化特征

土壤水的移动影响作物对养分的吸收,通过土水势的测定可以为作物从土壤中吸收养分提供重要参考。本文通过盆栽试验,研究了玉米和大豆间作时作物在玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、成熟期土壤水势上的变化特征。结果表明：玉米大豆间作具有明显的间作产量优势。与相应的单作相比,间作玉米籽粒产量、玉米叶片生物量和大豆叶片生物量,分别提高 ４１.９０％,２２.１９％,５９.５７％,表明了玉米大豆间作体系中玉米具有产量竞争优势。在玉米大豆间作中,除苗期第 １天到第 ５天、拔节期第 １天到第 ５天、成熟期第 １天到第 １０天外,其它生育期玉米的土壤水势低于大豆。这表明在玉米旺盛生长时期 （拔节盛期、大喇叭口期、抽穗期）,土壤水分都是从大豆向玉米移动。玉米相对于大豆对土壤水分有更强的竞争能力。     

温度对非饱和土壤水分运动的影响

研究了不同温度下,土壤水势（ψ）和土壤含水量和土壤水分运动的影响。结果表明,在相同温度下,提高ψ（或增加土壤含水量）可提高非饱和土壤导水率（K）,并有黄绵土＞Luo土的趋势,根据K的对数值与ψ拟合出线性方程,在生产实践中测定ψ值,用此方程可计算出K值,随着土壤含水量增加,K也提高,且呈正相关,在同一土壤含水量条件下,增加温度可提高K,增加幅度Luo土＞黄绵土。由K对数值与温度（t)回归出线性方程可看出,Luo土和黄绵土的水势温度效应(dψ/dt)与K温度效应（dlnK/kt)随ψ增加而降低。     

聚乙烯醇形成土壤水稳性团粒的效果研究

研究了在3种土壤氢离子浓度（10000nmol·L-1、361．2、10μmol·L-1、2种温度（10℃、30℃）下，不同浓度的聚乙烯醇（PVA）形成土壤水稳性团粒的效果。研究了PVA对土壤水分散失量以及酸性～弱酸性土壤氢离子浓度的影响。结果表明：0.01％～0.1％PVA能有效地形成土壤水稳性团拉；1％PVA在上述2种温度、3种氢离子浓度条件下成团效果尤为明显。另外，PVA能减少土壤水分的散失量和增加酸性～弱酸性土壤的氢离子浓度值。     

土壤水运动理论研究综述

土壤水是陆地植物赖以生存的源泉,是农业生产的必要务件.土壤水研究在理论和应用上均有重要意义.从土壤水运动的基本方程、土壤水分入渗、土壤水分运动参数的确定、土壤水分运动数值模拟、SPAC等几方面论述了国内外土壤水分的研究概况,并对未来土壤水的研究进行了展望..     

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化与草粮轮作水分恢复效应

【目的】揭示黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化发生规律与草粮轮作对干燥化苜蓿草地土壤水分恢复效应。【方法】在甘肃镇原试验站实地测定了不同生长年限苜蓿草地与不同类型草粮轮作粮田深层土壤湿度,分析了苜蓿草地土壤干层分布特征与草粮轮作对土壤干层水分恢复效应。【结果】15—28年生苜蓿草地0—1000cm土层土壤湿度平均值为10.20%,土壤干燥化速率为34.2mm·a-1,土壤干层最大分布深度超过了1400cm;苜蓿草地翻耕并轮作3—25年粮食作物后土壤干层湿度能够逐步恢复,土壤干层恢复厚度为583cm,土壤湿度恢复速率为77.3mm·a-1,土壤湿度恢复度达到83.3%。通过草粮轮作方式使15年生苜蓿草地土壤湿度恢复到当地土壤稳定湿度值需要8年以上。【结论】有利于土壤水分恢复的适宜草粮轮作模式是"10年生苜蓿→8年以上轮作粮食作物"。     

贡嘎山暗针叶林生态系统土壤优先流研究初探

优先流是一种常见的土壤水分运动形式,近年来被应用到不同科学领域,但目前仍然没有国际认可的标准定义。以非饱和带土壤水分运动规律为基础,该文利用自制实验仪器,开展室内土柱实验,与野外实地示踪影像分析相结合对贡嘎山暗针叶林生态系统进行优先流研究。研究采用示踪标定及示踪影像等方法,结合作者前期雷诺数计算分析,判定出研究区域土壤水分流动有优先流现象发生,并初步判定优先流类型是管流。同时采用驻留力矩分析穿透曲线(BTC)的平均穿透时间以及蔓延扩散和拖尾程度,结果表明优先流的穿透曲线具有不对称性。     

土壤电导率的快速测量(EM38)与数据的研究应用

土壤是构成生态系统的一个基本要素之一,是人类赖以生存的物质基础。对土壤环境监测分析至关重要,在土壤分析中含盐量是一个重要的综合指标。而土壤电导率是以数字形式表示土壤溶液的导电能力,反映了土壤的水盐状况。利用大地电导率仪在野外原位测定土壤电磁感应电导率,是一种快速简便测定土壤含盐量的新方法。介绍了EM38大地电导仪的原理及使用,并根据国内外研究进展,对EM38大地电导仪测得土壤电导率数据的研究应用进行了概括,并对其在未来研究中的应用进行了展望。     

土壤水分预测的BP神经网络方法及模型

土壤水分预报是农田适时适量灌水的基础。田间土壤水分的变化受到外界气象因素及土壤特性、作物生长的影响,关系比较复杂。笔者利用多年实测土壤水分资料和气象资料,建立了考虑多个因素对土壤水分影响的BP人工神经网络模型。模型结果表明:所建立的模型具有较好的预测效果;用神经网络建立土壤水分预测模型的方法是可行的。     

潮棕壤土水分特征曲线预测方法研究

借助于最小二乘法,形成了确定Brooks-Corey(1964)模型,van Genuchen(1980)模型中的参数所对应的非线性方程组,并用Picard迭代求解它们。用VB语言编写了程序,用压力膜法测定了潮棕壤土同一地点不同层的水分特征曲线。最后,用以上两种模型对土壤水分特性曲线进行了预测,结果表明:VG模型与BC模型的预测值均与实测值具有良好的一致性,VG模型较BC模型对潮棕壤土土壤水分特征曲线的预测效果更好些。     

黄土高原丘陵沟壑区坡面果园的土壤水分特征分析

以黄土高原丘陵沟壑区坡面果园为对象,通过测定阴坡、阳坡、半阴半阳坡坡面果园不同部位土壤的储水量,分析果园土壤水分空间、时间变异性,以及土壤水分亏缺程度。结果表明,坡面果园0200 cm土壤水分贮量为314.7 mm,低于坡地28.8%;土壤储水量受降水的影响呈现年际波动,同时土壤储水量波动具有明显滞后性。年内土壤水分可划分3个阶段,秋冬季土壤水分缓慢累积阶段,春末夏初土壤水分强烈消耗阶段,夏季土壤水分波动变化阶段。坡向、坡位不同,土壤水分变异很大,土壤水分贮量受降水等因素影响,在每年49月份土壤水分贮量低于适宜田间持水量。西北林学院学报21卷第5期王 健等黄土高原丘陵沟壑区坡面果园的土壤水分特征分析     

某体温计厂附近土壤汞含量及影响因素研究

采集体温计厂周围300m内17个点的土壤作为样品,分析其全汞含量,并研究汞含量的影响因素。结果表明：距汞车间300m范围内土壤汞含量均超过背景值,土壤均表现出不同程度的汞污染。在体温计厂Hg车间排气口和排水口外的土壤属于极严重污染（Hg含量为8．65～19．77m昏／kg）,在100m范围内为重污染区（Hg含量为1．48～2．75mg／kg）,在100～300m范围内为中等污染区（Hg含量为0．15～0．95mg／kg）。分别为背景值的169、24、8倍。随着采样点到汞车间排气口距离的增加,土壤中汞的含量随之减少。土壤汞含量主要受当地主风向的影响。另外,在排气口和排水口附近往往汞含量极高。有机质含量对土壤中汞的含量有一定影响。     

镇赉县土壤墒情与温度监测研究

土壤墒情与旱情监测工作是抗旱减灾和旱作节水农业技术推广的基础。通过对吉林省镇赉县不同深度及不同监测地点的土壤墒情温度进行监测与分析,结果表明,镇赉县各时期平均含水量在6.3%～18.8%,全年普遍较旱,土壤含水量均在15%以下;春季土壤温度上升较快,但期间有较大幅度波动,平均土温差距较为明显。为镇赉县土壤墒情合理优化提供科学依据。     

边坡侵蚀的理论分析

自然边坡侵蚀在世界各地随处可见 ,然而对自然边坡的侵蚀过程缺乏相关的理论研究 ,包括面蚀、渗透破坏和渠道冲刷。冲刷破坏是由于对土体的切割引起的 ,它与季节性融冻深度密切相关 ,因为融冻状态下 ,土壤的抗剪强度较低 ,水跃发生在渠坡下游 ,土体切割会加速边坡侵蚀进程 ,渗流将引起严重的深层破坏。这些主要受土壤性质和作用在坡面上的附加荷载的影响。最大渗流通常发生在融雪季节 ,研究边坡浸蚀破坏的机理将有助于城市、乡村和保护区的水管理