山东石灰岩山地不同林分类型土壤入渗特征研究

为探索山东石灰岩山地不同林分类型对土壤入渗性能的改良作用,采用野外测定与室内分析相结合的方法研究了7种不同林分类型的土壤入渗过程。结果表明:(1)不同林分类型均具有显著改善土壤入渗性能的作用,其改善程度为侧柏五角枫混交林、侧柏皂角混交林、五角枫纯林的改良效果最好,皂角纯林、侧柏黑松混交林的改良效果次之,侧柏纯林、黑松纯林的改良效果相对较差;相对应的各林分类型初始入渗速率分别是对照地的1.86,1.80,1.79,1.65,1.63,1.48,1.42倍,稳定入渗速率分别是对照地的3.03,2.95,2.94,1.95,1.81,1.28,1.28倍。(2)经霍顿(Horton)模型、通用(幂函数)模型和菲利普(Philip)模型参数拟合得出,霍顿(Horton)入渗模型在山东石灰岩山地不同林分类型的土壤入渗过程具有较高的实用性。(3)土壤渗透性能与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤总孔隙度、非毛管孔隙度均呈显著正相关关系,且与非毛管孔隙度的相关关系达极显著。     

残塬沟壑区不同果农复合模式对土壤理化性质及水源涵养功能的影响

为研究残塬沟壑区苹果园不同果农复合模式下土壤理化性质和水源涵养功能并筛选出水源涵养功能主导因素。以陕西省马坊塬果-荒(M0)、果-草(M1)、果-蔬(M2)、果-粮(M3)4种果农复合经营模式苹果园为研究对象,对比4种果农复合模式土壤理化特征差异性,并评估果农复合模式对土壤水源涵养功能指数的影响。使用逐步回归分析和通径分析探讨影响土壤水源涵养功能的主导因素。结果表明:生草处理、果蔬间作、果农间作下果园土壤容重、孔隙度、持水能力、养分含量等理化性质优于人工除草样地。其中生草处理、果蔬间作、果农间作土壤容重分比人工除草别降低了15.13%,11.84%,11.18%;有机质含量增加了143.76%,7.14%,120.46%。各果农复合模式下土壤水源涵养功能指数大小依次为M1(0.64)M3(0.59)M2(0.51)M0(0.38)。逐步回归分析表明,总孔隙度、容重和有机质含量是影响土壤水源涵养功能的主要因子,3个土壤因子可解释土壤水源涵养功能指数变异量的95%。通径分析表明,总孔隙度是影响土壤水源涵养功能的主要决策因素,容重是影响土壤水源涵养功能的主要限制因子。研究结果可为残塬沟壑区苹果园可持续土壤管理的选择提供科学依据。     

不同土地利用方式下土壤入渗特征及其影响因素

采用野外测定与室内分析相结合的方法,对红叶李林、李园、梨园、桃园的入渗特征及其影响因素进行了研究。结果表明,红叶李林与李园、梨园和桃园相比,砂粒含量分别增加5.78%,16.17%和19.59%,粘粒含量分别减少5.34%,10.46%和13.57%,其土壤有机质含量、总孔隙度和非毛管孔隙度是4种土地利用方式中最高的;4种土地利用方式下土壤入渗特征差异明显,土壤渗透性能表现为红叶李林李园梨园桃园,这表明红叶李林能够有效延缓地表径流的发生;不同土地利用方式下土壤入渗能力与砂粒含量、有机质含量、非毛管孔隙度及总孔隙度呈正相关,与粉砂粒含量、粘粒含量、土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,且4种土地利用方式的土壤入渗过程均可通过考斯加可夫公式进行高精度拟合。     

河沟流域水分入渗的数学模型

采用现场实地人工模拟降雨试验,并结合双环入渗测定以及天然降雨条件下的径流小区观测等手段,对河沟流域各类型下垫面水分入渗规律及特征进行了较为深入系统地研究,并对各入渗模型的优劣进行了分析、比较及评价.结果表明:考斯加可夫（Kostiakov）公式以及霍顿（Horton）公式较符合河沟流域的实际入渗情况.     

喀斯特槽谷区不同林草恢复模式下土壤入渗特征

为研究不同林草恢复模式对喀斯特槽谷区坡面的水土保持效应,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对比分析了喀斯特槽谷区顺、逆向坡面不同林草模式(林地、花椒地、灌草地)下的土壤理化性质和入渗特征。结果表明:(1)顺、逆向坡面下林地容重最小,孔隙度最好,含水率和有机质含量最高,其次是花椒地和灌草地;顺向坡土壤有机质含量显著高于逆向坡(P<0.05),但其他理化指标间差异不显著(P>0.05)。(2)顺、逆向坡面下花椒地入渗曲线较陡峭,而林地、灌草地相对较缓;灌草地入渗率最先趋于稳定(20min左右),而花椒地和林地入渗率在30min左右开始缓慢下降,直到75min以后渐渐趋于稳定;各林草恢复模式下土壤入渗能力均为林地>花椒地>灌草地(P<0.05)。(3)入渗模型中,Horton模型拟合效果最好(R2>0.712),模拟稳定入渗率与实测值间的回归方程决定系数R2高达0.9789。(4)研究区土壤稳定入渗率与总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和含水量及pH均呈正相关,而与有机质呈负相关,其中总孔隙度对土壤入渗性能影响最大,有机质影响最小;利用上述指标建立的多元线性回归方程可精确预测土壤稳定入渗率。研究结果可为喀斯特槽谷区坡面植被恢复选择及土壤入渗性能评估提供理论参考。     

不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

土壤入渗性能是土壤侵蚀研究的热点内容,其值受土壤理化性质的影响较大。为了准确测得紫色土区不同土地利用类型土壤入渗性能,采用一种新方法——点源入渗法对其进行测定,并对不同土地利用类型土壤入渗性能与其理化性质进行了相关性分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤理化性质差异性较大,土壤初始含水率、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、0.25mm团聚体含量和有机质含量基本上是表层土大于下层土;(2)不同土地利用类型土壤入渗性能差异较大,初渗速率和平均入渗率大小基本表现为林地坡耕地草地,稳渗速率则为坡耕地林地草地,达到稳渗时间为坡耕地林地草地;(3)初渗速率与湿筛MWD值和结构破坏率呈显著正相关,与毛管孔隙度呈显著负相关;(4)稳渗速率与非毛管孔隙度呈显著正相关,与容重呈显著负相关;(5)平均入渗率与非毛管孔隙度和结构破坏率呈正相关,其相关系数较大,与土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,其相关系数绝对值较大。本研究可为紫色土区土壤入渗的研究提供理论依据。     

晋西黄土区不同密度刺槐林土壤入渗特征及其影响因素

为研究林分密度对土壤入渗性能的影响,以晋西黄土区5种密度(1 075,1 300,1 575,1 800,2 150株/hm~2)刺槐(Robinia pseudoacacia Linn.)林为研究对象,采用双环入渗法测定其土壤入渗过程,并对入渗特征指标与土壤理化性质的相关性进行分析。结果表明:(1)不同密度刺槐林土壤入渗过程的变化规律一致,均经过瞬间入渗(0～5 min)、缓慢入渗(5～40 min)和稳定入渗(40 min后)阶段。(2)土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量在不同林分密度下差异显著(P0.05),不同密度刺槐林土壤入渗能力表现为1 075～1 800株/hm~2,随林分密度增大,土壤入渗能力增强,在密度1 800株/hm~2后有减弱的趋势。故从林地土壤入渗能力角度,建议今后研究区刺槐林的经营密度以1 800株/hm~2为宜。(3)采用Kostiakov模型、Horton模型、Philip模型和通用经验模型对不同密度刺槐林的土壤入渗过程进行模拟,从决定系数R~2来看,通用经验模型的R~2最大(0.990),故拟合效果最好,可作为晋西黄土区刺槐林土壤入渗过程的预测模型。(4)土壤入渗与土壤理化性质密切相关,不同密度刺槐林的土壤入渗性能与土壤容重呈极显著负相关(P0.01),与有机质和0.25 mm水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P0.01),与孔隙状况和质量含水率也有一定正相关性。     

重庆璧山5种典型农林混作模式土壤理化性质及水分入渗特性

利用野外调查和室内分析相结合的方法,研究璧山县血橙—红薯、血橙—花生、血橙—玉米、血橙—茄子、血橙纯林5种模式下土壤理化性质及入渗过程.结果表明:不同模式下土壤容重、孔隙度差异均显著,血橙—红薯模式土壤容重最小,孔隙度最大,血橙纯林土壤容重最大,孔隙度最小;不同模式土壤化学指标差异显著,血橙纯林下土壤各化学指标含量均最低,而血橙—茄子模式土壤有机质及速效钾含量最高,血橙—玉米的全氮及碱解氮含量最高,血橙—红薯模式的全磷、全钾含量最高,血橙—花生模式的有效磷含量最高.不同模式土壤入渗过程不同,入渗曲线斜率不同,血橙—红薯模式达到稳渗时间最长,在50～55 min,血橙—红薯模式土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率最大,分别为血橙纯林的4.82,3.88,4.28倍,而血橙纯林的累积入渗量仅为血橙—红薯模式的25.76％;不同模式土壤入渗能力与土壤容重呈负相关,与孔隙度呈正相关,与有机质相关性不显著.采用入渗模型模拟各模式入渗过程,Horton模型拟合效果较好,决定系数最高,模型参数具有物理意义,是分析和预测璧山血橙林与农作物混作下土壤入渗过程的适宜模型.     

晋西黄土区长期植被恢复对土壤表层入渗与水分储量差异的影响

[目的]探究晋西黄土高原残塬沟壑区长期不同植被恢复类型对土壤表层入渗与水分储量差异的影响,为未来筛选和增强黄土高原地区天然植被恢复以及人工植被恢复的生态效益评估提供科学参考。[方法]以黄土残塬沟壑区典型的4种植被恢复类型(油松纯林、刺槐纯林、侧柏纯林、天然林)为研究对象,测定4种植被恢复类型下表层30 cm内土壤入渗过程,同时测定土壤容重、机械组成等土壤理化性质,并且监测土壤水分动态变化,核算土壤水分储量并进行差异性、相关性和主成分分析,最后通过3种土壤入渗模型对实测过程进行拟合比较得出其在黄土残塬沟壑地植被恢复区域内的适宜性,对比不同植被恢复类型之间土壤入渗过程及储水量的差异,补充并完善黄土高原地区不同植被恢复类型下的表层土壤水分入渗规律。[结果](1)天然林相较于人工纯林对0—30 cm表层土壤物理性质改善效果更为明显,天然林表层土壤的水分含量较多且保水性较好,人工林相较于天然林对研究区土壤入渗能力改善效果更佳;(2)在不同植被类型下土壤的稳定入渗速率从大到小表现为：天然林>刺槐纯林>油松纯林>侧柏纯林(0—10 cm),油松纯林>刺槐纯林>侧柏纯林&...     

黄土丘陵区不同撂荒年限土壤入渗及抗冲性研究

为了评价植被恢复对撂荒地土壤性状的影响,采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限撂荒地为研究对象,利用环刀法和原状土冲刷试验结合室内理化分析对其渗透性能和抗冲性进行了研究。结果表明:同一撂荒阶段,土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均随土壤深度的增加而下降;随着撂荒阶段延长,表层土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均为撂荒前期显著增大,后逐步趋于稳定,撂荒阶段间的差异显著大于土层深度的差异。在黄土丘陵区,利用Kostiakov模型回归参数a可有效表征初始入渗速率,相关系数为0.999 1,用方正三模型回归参数f_1和K可同时表征初始入渗速率和稳定入渗速率,相关系数分别为0.869 4和0.998 1,其初始入渗速率相关性较模型Kostiakov差,结合使用两者可更好的表征土壤入渗过程。     

晋西黄土区退耕还林后土壤入渗特征及土壤质量评价

为研究晋西黄土区退耕还林后不同植被覆盖下土壤的入渗特征及土壤质量评价,采用野外双环入渗法测定土壤的入渗特征,并测定不同地类土壤的容重、孔隙度、有机质、全氮等指标,使用相关性分析研究不同类型植被覆盖下土壤的入渗性能及其与土壤理化性质的相关关系,并将各地类的土壤理化性质进行主成分分析.结果表明:(1)植被类型对于土壤渗透速...     

兰州市南北两山5种典型人工林土壤的渗透特性

[目的]探讨不同树种组成的人工纯林和混交林在生长过程中对土壤渗透特性的改良程度,为该区域人工林营建过程中树种选择及现有林分的抚育管理提供科学依据.[方法]采用双环渗透法对甘肃省兰州市南北两山5种典型人工林分类型(侧柏林、新疆杨林、刺槐林、侧柏+刺槐混交林和新疆杨+刺槐混交林)的土壤渗透特性(土壤初渗速率、稳渗速率、平均...     

黄土高原4种植被类型对土壤物理特征及渗透性的影响

以黄土高原丘陵沟壑区李家堡乡的荒草地、文冠果林地、沙棘林地和柠条灌丛为研究对象,采用野外采样与室内分析相结合的方法,研究了4种植被类型土壤的物理特征及其渗透特征。结果表明:随土层深度的增加,土壤容重大体呈增加趋势,而土壤各孔隙度和通气度呈下降趋势。4种植被类型中荒草地的土壤容重最大,孔隙度及通气度最小,而柠条灌丛的土壤容重最小,孔隙度及通气度最大。土壤水分物理特征值为柠条灌丛最大,文冠果林和沙棘林次之,荒草地最小;柠条灌丛0—40cm土层土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、最大蓄水量、排水能力比荒草地分别高出了23.00%,22.51%,15.02%,12.76%,61.28%,且方差分析表明差异显著。4种植被类型的土壤水分入渗过程符合对数曲线,各土层土壤的渗透性系数R~2为0.937 9~0.986 9,且F检验均达到极显著水平(P0.001)。与荒草地相比,柠条灌丛的入渗速率和水源涵养功能显著高于荒草地,能更好地改变土壤物理特征,应该增加柠条灌丛林的营造。     

太行山低山丘陵区不同植被类型土壤渗透特性及影响因素

为了探讨太行山低山丘陵区不同植被恢复类型土壤水分入渗规律及影响因素,采用双环刀入渗法和相关分析、典型相关分析方法,研究了该区域不同植被群落表层土壤的入渗特性,对土壤入渗过程进行模拟,并深入探讨了土壤入渗的影响因素。结果表明:（1）从裸地、草地、灌草地、灌丛到乔灌林地,土壤渗透性能不断增加;不同植被类型0—10 cm层土壤渗透速率大于10—20 cm层土壤渗透速率;土壤初渗速率和稳渗速率最大值均出现在侧柏林地,分别为5.96 mm/min和4.76 mm/min。（2）土壤入渗模型拟合结果表明Philip入渗模型对不同植被类型土壤入渗过程拟合效果最好,Kostiakov入渗模型拟合效果次之,Horton入渗模型拟合效果最差,不适合用于描述该区域土壤入渗特征。（3）土壤渗透特性指标与土壤容重、总孔隙度、有机质质量分数、根质量密度、根体积密度、根平均直径存在显著相关关系（p < 0.05）;土壤理化性质指标和根系结构指标中对土壤渗透性能产生影响作用最大的分别是总孔隙度和根平均直径,典型相关负荷量分别为1.299,1.084。     

黄土高原土壤入渗基本特性研究

阐述了土壤入渗原理、模型以及测量土壤入渗速率的4种方法,并对4种试验方法加以对比分析。概括了黄土高原土壤入渗速率的水平变化规律。     

不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性研究

对福建省漳州市不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性能及其影响因子进行了研究。结果表明,不同栽培代次、林龄及同一林地不同土层的土壤渗透性均有较大差异。随着林龄的增加,一代桉树林土壤的渗透性呈提高的趋势,相同或相近林龄的桉树林,一代林的土壤渗透性大于二代林,同林龄不同土层土壤渗透性随土层加深而降低;0-60 cm土层内6 a生一代桉树林的土壤渗透性能最好,其初渗率、稳渗率、平均渗透速率及75 min内渗透总量的平均值分别是18.82,2.11,2.93 mm/min和164.08 ml/cm2。土壤水分入渗过程符合考氏(Kostiakov)模型,拟合效果较好,相关系数R2为0.823 9~0.982 1。土壤渗透性与土壤密度、最大持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度、持水能力极显著相关,与土壤有机质、水解氮、有效磷呈极显著或显著相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶以及过氧化氢酶极显著相关。不同林地土壤渗透性能排序为:0.3 a一代<1 a一代<2 a一代<3 a一代<4 a一代<6 a一代;4 a二代<4 a一代<7 a二代<6 a一代。