土壤饱和导水率的田间测定

本文简述了圆盘渗透仪(disc permeameter) 在田间条件下测定土壤饱和导水率的原理及方法.该方法在测定时田间土壤饱和导水率附加了一个负压Ψo,因而可以控制土壤入渗孔隙的孔径大小、排除土壤裂缝和蚯蚓孔洞对测定的影响,具有操作简便,测定精度高等优点.     

生物炭对宁南山区土壤持水性能影响的定位研究

为确定生物炭作为土壤改良剂对半干旱地区土壤持水性能的影响,以中国科学院固原生态试验站为研究基地,通过添加不同种类(锯末、槐树皮)、不同比例(1％,3％,5％,以干土质量计)生物炭的小区定位试验,研究生物炭添加6个月后表层土壤容重、田间持水量及持水性能的变化.结果表明:施入生物炭可以有效地改善土壤容重,提高土壤田间持水量和土壤的导水性能.其中槐树皮生物炭的作用效果优于锯末生物炭,且土壤的持水性能与生物炭掺量呈正相关关系.     

桂北地区土地利用类型对土壤饱和导水率和持水能力的影响研究

土壤饱和导水率和田间持水量是土壤重要的物理性质,也是表征土壤入渗性能和土壤持水性能的重要参数之一。通过测定桂北地区不同土地利用类型的土壤饱和导水率和田间持水量,探究土地利用类型对土壤饱和导水率和持水能力的影响。结果表明:不同的土地利用类型下,土壤饱和导水率存在明显的差异性,饱和导水率从大到小依次为农田、天然林、人工林、人工草地、桉树林,饱和导水率的误差范围从大到小依次为:农田、人工林、人工草地、桉树林、天然林;不同的土地利用类型对土壤田间持水量的影响也不同,土壤的田间持水量从大到小依次为:天然林、桉树林、人工林、人工草地、农田,天然林的持水性能相对最好;相对于土壤有机质含量,土壤孔隙度对土壤饱和导水率的正向影响更大,而在一定范围内,土壤有机质含量增加有利于提高土壤持水性能。     

砂粒含量对土壤水分蓄持能力影响模拟试验研究

通过人工配制不同质地土壤,测定土壤水分特征曲线,研究了土壤中砂粒含量对其水分蓄持能力的定量影响.结果表明:(1)砂粒含量对土壤水分蓄持能力有较大影响.土壤持水能力随砂粒含量增加递减,表征土壤持水能力的水分特征曲线Gardner模型参数及表征土壤饱和含水量的Van Genuchten模型参数均随砂粒含量增加逐渐减小.(2)砂粒含量对土壤比水容量有较大影响,试验土壤在任一吸力水平下的比水容量值均随其砂粒含量增加递减.(3)试验土壤饱和含水量与砂粒含量呈线性关系,田间持水量、凋菱系数与砂粒含量都呈开口向下抛物线右半段的关系.(4)试验土壤有效水、迟效水含量随砂粒含量增加递减,二者与砂粒含量均呈开口向下抛物线右半段的关系.易效水含量与砂粒含量呈开口向上抛物线关系.     

层状土壤饱和导水率影响的试验研究

以塿土(Y)、黄绵土(L)、风沙土(S)3种土壤为供试土样,进行室内层状土柱实验,进行3种土样两两组合的两层性土柱实验和风沙土—黄绵土累次叠加的多层性土柱实验,共11个处理组合。采用定水头法,测定其饱和导水率(Ks)。具体处理为两层土:Y+S,Y+L,L+S,L+Y,S+Y,S+L(先后顺序分别表示土层上下);风沙土—黄绵土(S+L)作为层状组合,逐次叠加至5层。结果表明:两层性土壤中,细质地土壤在下时,其有效Ks显著低于粗质地土壤在下时的有效Ks值,而两层土壤有效Ks主要由细质地土壤导水特性决定;对于两层土壤的多次叠加,Ks值随分层数目的增加有增大的趋势。     

烟台棕壤土饱和导水率的初步研究

该文利用单环入渗的概化解,对不同土地利用方式下烟台棕壤土的饱和导水率进行了研究,同时分析了不同单环直径对求解饱和导水率产生的影响。研究结果表明：草地、裸地和道路的入渗速率、累积入渗量和饱和导水率呈现依次降低的变化趋势,利用直径为20、30和45 cm的入渗环得到的饱和导水率具有明显的差异性。根据求解的饱和导水率计算的累积入渗量非常接近实测值,整体相对误差很小,草地、裸地和道路,在5、7和40 m in后浮动在5%以内;在15、43和55 m in后变化幅度小于1%。20、30和45 cm入渗环累积入渗量计算值的相对误差初始阶段波动较大,随后逐渐趋于平稳。     

生物炭添加对黄土高原典型土壤田间持水量的影响

为确定生物炭添加对黄土高原典型土壤水分条件的影响,利用威尔科克斯法,室内条件下测定2种生物炭类型(苹果树枝生物炭和锯末生物炭)及3种生物炭添加比例(2％,5％,10％)对黄土高原3种典型土壤(填)土、黄绵土、风沙土田间持水量的影响.结果显示:(填)土、黄绵土、风沙土添加生物炭后田间持水量分别平均增加2.77％,3.09％,4.17％,显著高于不施炭处理(p＜0.05).苹果树枝生物炭对3种土壤田间持水量提高程度平均值为4.67％,显著高于锯末生物炭2.02％的提高程度;生物炭添加量与土壤田间持水量增加程度成正比例关系,添加量越大,土壤田间持水量增加程度越高,其中,苹果树枝生物炭10％添加量对3种土壤田间持水量的增加程度最大.研究表明,生物炭添加可以显著提高土壤田间持水量,不同种类生物炭及添加量对土壤田间持水量影响差异较大.     

基于AMSR-E数据估测华北平原及东北地区土壤田间持水量

对田间持水量的遥感获取方法进行了探讨,基于传统的田间持水量测定方法--围框淹灌法的思路,利用AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer,即高级微波扫描辐射计)数据高时间分辨率的特点,提出了基于AMSR-E数据估测田间持水量的方法,并采用2003~2007年的AMSR-E数据制作了我国华北平原及东北地区的田间持水量分布图。结果显示东北地区北部、河南东部、安徽北部以及江苏北部等地区的田间持水量较高;由AMSR-E数据获取的田间持水量明显小于气象站点的测定值,与实测值的相关系数R2为0.522,与实测值有显著的相关关系,表明AMSR-E数据具有正确反映田间持水量的潜力。     

陕西三种类型土壤剖面硝酸盐累积、分布与土壤质地的关系

研究了陕北黄绵土,关中土与陕南水稻土土壤剖面中硝酸盐的分布与累积,分析了硝酸盐淋移与土壤剖面粘粒含量的关系。结果表明,黄绵土由于粘粒含量少,土壤疏松,氮肥施入土壤后硝化作用速度快,氮素多以硝态氮存在于土壤中,遇到过量的灌溉或降水,容易引起硝酸盐淋失。在米脂的川道地,施肥2个月后,硝酸盐峰值在50cm左右,4个多月后,峰值下移至100cm左右,6个月后,该峰值下降到130cm左右,一年内,硝酸盐的峰值已经消失,分布在130至350cm之间。因此,在黄绵土地区可以灌溉的川道地,氮素损失的主要途径是硝酸盐淋失。关中土,粘粒含量相对较高,硝化作用速度快,但由于在80120cm有一粘化层,阻碍了水分与硝酸盐的向下淋移,使得大部分硝酸盐累积在0100cm土层,其累积量占到0400cm总累积量的64%～74%,而200400cm仅占到7%～13%。而且淋移到100cm以下的硝酸盐,也通过反硝化损失了。陕南水稻土,由于深层土壤水饱和,硝酸盐难以向下淋移,氮素主要累积在土壤表层。由于下层土壤长期处于厌气条件,即使淋移到下层的硝酸盐也通过反硝化作用而损失掉了。     

葡萄品质的评价及其与土壤质地的关系研究

以河北省葡萄主产区涿鹿县的葡萄样品与土壤质地为研究对象,运用层次分析法(AHP)和K-均值聚类法对影响葡萄品质的主要指标可溶性固形物、单粒重、固酸比、pH和Vc进行评价,同时测定了相应葡萄采样点土壤的机械组成,并且对葡萄品质指标与土壤机械组成进行相关分析.结果表明:①一般一级葡萄品质的单粒重＞6.0 g,二级＞5.0 g,四级＜5.0 g;一级葡萄可溶性固形物＞175 g/kg,二级＞160 g/kg,四级＜130 g/kg;优良品质葡萄固酸比大都在20 ～ 30之间.②研究区葡萄单粒重与0 ～ 60 cm土层内细砂粒含量都呈显著正相关,与物理性黏粒(＜0.01mm)含量呈显著负相关;可溶性固形物与细粉粒含量呈显著负相关,与物理性黏粒含量呈显著或极显著负相关;固酸比与粗砂粒含量呈显著或极显著正相关.③优质葡萄采样区土壤质地在0 ～ 60 cm土层内均为轻壤土,品质差的葡萄采样区土壤质地在0 ～ 60 cm土层内均为重壤土或中壤土.因此,在涿鹿县土壤质地、单粒重、可溶性固形物和固酸比可作为评价葡萄品质的重要指标.     

旱地土壤矿质氮和可矿化氮与土壤供氮能力的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取22个不同肥力水平的田块,分层采集0－100cm土样,研究矿质氮、可矿化氮和土壤供氮能力之间的关系。结果表明,NH4－M与可矿化氮之间没有明显关系;15－80cmNO3－N与各层可矿化氮显著相关,0－15cm和80－100cmNO3－N与之大多相关不显著。通径分析表明,30－45cm的可矿化氮和NO3－N对作物吸氮量的直接贡献最大（后者稍低于前者）;其次是60－80cm的NO3－No0-100cmNO3-N总的直接和间接贡献均大于可矿化氮。作为土壤供氮指标,0－45cm可矿化氮和0-100cmNO3-N都可靠,尤以后者效果更好。     

土壤表面灰度值与表层土壤含水量关系研究

快速准确获取表层土壤水分是土壤学、生态学及相关学科研究的基础。该研究在室内条件下,研究了5种不同土壤表面灰度值与含水量之间的关系,以期为利用土壤表面灰度值反演表层土壤含水量建立试验基础。研究结果表明:土壤在烘干过程中,含水量的变化受孔隙结构的影响;对于不同类型的土壤,土壤表面灰度值受矿物质组成和有机质含量的影响,随着土壤有机质含量的增加,同一含水量下的土壤表面灰度值降低;土壤表面灰度值与表层土壤含水量呈指数负相关关系。     

土壤微生物与土壤营养关系研究进展

综述了土壤微生物的组成、主要作用,并提出了表征土壤肥力的微生物指标,阐述了土壤微生物与土壤肥力和土壤氮、磷、硫元素的关系,提出了今后土壤微生物和土壤营养关系的研究方向。     

基于WEPP模型的水土保持措施因子与侵蚀量关系研究

水土保持措施能够有效减少水土流失,是土壤侵蚀过程中的一个重要影响因子。以北京市延庆县水土保持科技示范园的径流小区观测数据为基础,利用WEPP模型模拟了坡面不同水土保持措施下的侵蚀量,结果表明:(1)植被盖度与侵蚀量呈负相关关系,植被盖度越高侵蚀量越少,当盖度50%时侵蚀量会显著减少,且植被有效盖度的阈值为70%;(2)梯田的土壤侵蚀过程主要发生在田坎处,水平田面几乎没有水土流失,侵蚀量与田坎高成正比,与田面宽成反比。在北方土石山区,水平梯田田坎高度不宜超过2.5 m,田面宽不宜小于5 m;(3)粮—草间作能有效减少土壤侵蚀量,且草带所占比例越大减蚀效益越好。在水土保持为主的坡耕地上适合推广粮:草比为2:4的间作配置模式。研究结果对于北方土石山区的土壤侵蚀研究以及水土保持措施的配置具有一定参考意义。     

土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展

土地利用变化是全球环境变化研究的核心领域,不合理的土地利用加速了土壤侵蚀.本文从土地利用的方式、数量、质量和空间结构等方面概述了国内外关于土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展,重点介绍了与土地利用和经营有关的土壤侵蚀预报预测模型.     

土壤含水率与探地雷达信号属性的关系研究

通过分层控制土壤含水率,利用加拿大Pulse-EKKO探地雷达进行了土壤含水率与雷达信号属性的关系研究,重点探讨了不同土壤含水率对应的雷达振幅,讨论从雷达波形中提取反射系数并研究其与含水率的变化之间的关系。结果表明:探地雷达的振幅受到含水率变化的影响显著,含水率越高,振幅越小;上下两层土壤含水率的差值与其分界面处的反射系数存在线性关系,且含水率的差值越大,反射系数越大。最后指出,探地雷达信号属性确实能有效反映土壤含水率的信息,若能获取土壤表层的含水率信息,则可以运用本实验得出的关系推算得到地表以下雷达可测深度范围内各层土壤的含水率,因此利用探地雷达信号属性来定量研究土壤含水率的方法是可行的。     

典型黑土的黑度与土壤有机质组分关系研究

土壤颜色作为土壤的一项重要物理指标,被广泛应用于土壤诊断、分类以及土壤性质判断。在矿物成分大致相同条件下,土壤有机质(SOM)是控制土壤变黑的重要因素。采用基于CIEL^*a^*b^*颜色分析系统的分光测色仪,并结合土壤物理分组方法,对30个典型黑土及其物理组分(轻组、粗颗粒、细颗粒和矿质结合态有机质)的黑度进行了分析,旨在明确黑土SOM含量与其黑度间的定量关系,揭示不同物理组分对土壤黑度的贡献。结果表明：黑土的黑度与SOM、以及各物理组分的黑度与相应组分的有机碳含量之间,均呈显著正相关关系。而且随着组分稳定程度的增加,这种相关性逐渐增强。从不同组分看,轻组和粗颗粒组分的黑度值大于细颗粒和矿质结合态组分,但相关分析表明,轻组和粗颗粒组分的黑度与原土黑度无显著相关关系,二者对土壤黑度的贡献率仅为2.6%。而矿质结合态组分作为土壤腐殖质的主要储存位置,其对土壤的黑度贡献率达81%以上,是黑土呈现黑色的决定性因素。     

不同土体构型的土壤肥力评价及与容重关系分析

以河南省潮土区延津等10个砂质中低产田主要分布县为例,利用主成分分析、模糊数学方法并借助GIS软件得出该区土壤肥力综合评价图。结果表明,综合评价指数为0.10～0.68,整体水平偏低,土壤呈现偏碱性状态,速效磷和全钾含量较高,全氮、全磷、速效氮、速效钾、有机质及CEC含量偏低。对不同土体构型间土壤肥力指标进行显著性分析,结果表明除了速效磷和pH外,其他指标在不同土体构型间均表现出显著的差异性(P<0.05)。通过雷达图表达出不同土体构型和总体上土壤肥力水平差异,即上壤下粘型>通体壤>总体>上壤下砂、通体砂型。分析出在代表性剖面0～20 cm和20～40 cm两个土层中土壤容重平均值在1.36～1.51 g cm-3之间,表明土壤偏紧实是该区土壤肥力的一个制约因素。     

黄土高原土壤颗粒组成及质地分区研究

黄土高原土壤颗粒组成主要以细沙粒和粗粉沙为主 ,此二者是土壤的骨架部分 ,其含量占颗粒总量的 5 0 %以上。该区土壤颗粒组成具有高度的均一性 ,分布具有一定的规律性。按照土壤物理性黏粒含量 ,区内土壤质地可分为松沙土带、紧沙土带、沙壤Ⅰ带、沙壤Ⅱ带、轻壤Ⅰ带等 10个条带     

土体构型与土壤肥力关系的研究

以献县淮镇、南皮县刘八里、东光东曲庄三个类型区为代表,研究了河北省东南部冲积平原土体构型及其属性,1996~2000年定位观测表明,0~100 cm土体的质地层次结构对土壤的理化性状和生产性能有重大影响,均质型和蒙金型土体构型是建设高产田的基础,而夹沙型和叠夹型则呈现低产类型;在0~100 cm土体的质地层次中中壤-粘土质地厚度之和大于60 cm,具有阻滞表层土壤盐化的关键作用。