土壤容重对深层坑渗灌入渗特性影响的试验研究

为了揭示土壤客重对深层坑渗灌入渗量的影响规律,通过室内均质土模拟试验,采用非线性回归法对试验数据进行分析;建立了以土壤容重为参数深层坑渗灌的Kostiakov和Philip改进模型,并进行了验证.结果表明:入渗时间相同时,入渗量随着土壤容重的增大而减小;Kostiakov入渗模型和Philip入渗模型都适用于模拟深层坑深灌的入渗过程,相关系数均在0.99以上;建立的2个改进模型计算精度均很高,效率系数分别为99.7%和99.9%.相比较而言,深层坑渗灌的Philip模型具有一定的理论依据,计算精度较高且模拟效果好,可作为计算深层坑渗灌入渗量的有效模型.     

不同遮光率处理对9种药用植物光合速率及产量的影响

为了初步评价9 种药用植物不同遮光条件下的适应能力,对它们进行不同的遮光处理,测定其光合速率和产量等指标。结果表明：光照与植物的生长发育密切相关,药用植物种类不同对遮光的适应性不同,丹参、板蓝根、百合、射干在30%遮光件下,产量下降幅度与对照不显著;北沙参、柴胡、天南星在遮光率50%以下仍维持较高的光合速率、折干率和产量;土贝母和牛膝在不同的遮光处理后其测定指标均显著下降。     

城市绿地不同植被群落对表层土壤入渗的影响

为探索郑州市城市不同植被群落对绿地表层土壤入渗的影响,以郑州市城区13种不同绿地表层土壤为对象,通过测定土壤物理性质及土壤饱和导水率,探讨了土壤物理性质对土壤入渗的影响。结果表明:1）不同绿地表层土壤的物理性质差别较大,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地理化性质更好,且土壤的物理理化性质易受到人为踩踏等因素的影响。2）不同绿地表层土壤水分入渗性能与持水能力差异显著,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地入渗性能和持水能力好,表现为较高的饱和导水率和田间持水量,其中银杏-麦冬配置的绿地饱和导水率最高,西府海棠-沿阶草配置的绿地饱和导水率最小;大叶黄杨单作绿地的田间持水能力最强,西府海棠-沿阶草配置的绿地田间持水能力最弱。3）土壤饱和导水率与总孔隙度呈极显著正相关关系,其中非毛管孔隙度与毛管孔隙度呈显著正相关关系。土壤饱和导水率与容重呈极显著负相关关系;田间持水量与土壤总孔隙度呈显著正相关。城市绿地建设采用乔灌草混合配置的形式,能有效提高绿地土壤的入渗能力和持水能力,降低城市内涝风险。     

土壤砂砾覆盖对入渗和蒸发影响研究进展

砂砾覆盖能防止土壤表面受到雨滴侵蚀,切断土壤的毛细管作用,从而对土壤入渗和蒸发规律产生影响。介绍了国内外砂砾覆盖对入渗和蒸发规律影响的研究成果,现有研究结果表明,降雨入渗与砾石覆盖度之间既有正相关关系,又有负相关关系,入渗不仅与砂砾粒径有关,还与砂砾在土壤表面所处的位置有关;砂砾覆盖能够抑制蒸发,抑制效果与砂砾粒径大小、颜色和厚度等有关。另外,一些国外学者通过定量化模型描述了砂砾覆盖条件下入渗和蒸发规律,但这些定量化模型还是最基本的简化模型,主要偏重于理论说明,直接应用于实践还存在一些问题。     

有机复合肥对土壤水分入渗特性的影响

为研究有机复合肥对土壤水分入渗特性的影响,采用室内一维土柱积水入渗试验,试验设置6个土样处理组,分别为沼泽盐土(对照组)、竹炭混合沼泽盐土、地富原混合沼泽盐土、盐化潮土(对照组)、竹炭混合盐化潮土和地富原混合盐化潮土。在入渗历时120 min后,与沼泽盐土和盐化潮土对照组相比较,竹炭处理组、地富原处理组累积入渗量分别增加-18.78%、-3.93%和25.77%、6.53%,湿润锋位移分别增加-18.93%、1.64%和22.6%、12.5%,湿润锋位移与时间关系符合线性函数;有机复合肥对沼泽盐土和盐化潮土水分初始入渗率的影响较明显,入渗率与时间关系符合幂函数;有机复合肥施用下土壤水分垂直分布表现为土壤表层(5 cm)内含水率变化较小,5～10 cm土层内为缓慢降低区,10 cm土层以下为剧烈下降区;相对于对照处理组,施加有机复合肥有利于提高盐化潮土含水率。有机复合肥能够降低沼泽盐土水分入渗能力,提高盐化潮土的水分入渗能力。竹炭相对于地富原,降低沼泽盐土的水分入渗能力和提高盐化潮土渗水性效果更明显。     

土壤积水入渗的气阻变化及对入渗参数的影响

在田间采用筒侧法和田测法进行积水入渗土壤气阻变化规律及其查理的试验研究，结果表明，积水入渗土壤内空气有一定压力，这一压力对入渗水充产生阻力作用，同时会小入渗速度。文中列出了气阻减小入渗指数和系数的关系式。     

添加脱硫石膏对盐碱土壤入渗性能及土壤性质的影响

已有的科学研究和生产实践证明,添加脱硫石膏可以有效改良东北苏打盐碱土。但通过添加脱硫石膏如何影响土壤水分入渗性能及盐碱土性质的相关研究还比较缺乏。本文通过室内土柱淋洗试验,明确了土壤入渗效率随脱硫石膏用量的增加而增加,能够有效降低盐碱土的pH、EC、碱化度等,为盐碱土壤的改良修复提供了理论依据。     

不同类型植被恢复土壤入渗性研究

[目的]探讨土壤—植被系统涵养水源的能力。[方法]在退耕地上定位安装渗透筒,测定不同植被恢复后土壤入渗性能。[结果]不同植被恢复类型土壤入渗性能存在显著差异,以苦竹+牛鞭草植被类型土壤初渗率和稳渗率最高,相比农耕地已初显植被恢复重建生态的功效;而桦木+牛鞭草、杂交竹+牛鞭草植被恢复类型土壤入渗率与农耕地无显著差异,短期内这2种植被恢复对土壤结构的改良效益尚不明显。[结论]退耕还林对土壤结构系统的改良与植被类型的不同有较大关系,也将会是一个较长时间的过程,同时还需加强土壤—植被生态系统的管理才能实现。     

农田土壤入渗特性研究

以陕西杨凌一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土所选典型田块的双环入渗试验为基础,对不同土壤质地条件下的土壤入渗特性进行了研究。结果表明：两种土壤质地条件下描述其入渗过程的最优入渗公式为修正Kostiakov公式;土壤入渗试验合理的设计观测时间一级阶地砂壤土条件下不应小于90 min,三级阶地粘壤土条件下不应小于120 min;根据各入渗参数的最大相关距离,计算了典型田块入渗试验的合理测点数,一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土试验田块均为42个测点;可在一定程度上借助稳定入渗率f₀的变异特征描述土壤入渗性能和衡量土壤入渗能力,但同时还应考虑入渗参数k的空间变异特征。     

竹炭型土壤调理剂对土壤水盐运移及分布的影响

应用化学改良剂是改良利用盐渍土的重要措施之一。竹炭型土壤调理剂(Bamboo-charcoal Soil Amendment,BC)能有效改善土壤的物理结构,但其用量至关重要。本文按照BC占干土的比例设置为0‰、4‰、8‰、12‰、16‰、20‰,通过盐化潮土的一维垂直入渗试验,探求改良轻度盐渍土的较适宜BC用量范围。结果表明:1)施用BC能够增大湿润锋运移深度,增加土壤累积入渗量。相同历时(240 min)情况下,施用BC处理的湿润锋移动深度较CK分别增加4.5%、11.9%、10.2%、15.3%和17.6%,累积入渗量较CK分别增加5.1%、18.4%、11.2%、23.5%和23.6%。2)添加BC可以改变土壤水分的分布特征,随BC用量的增加,0～10 cm土层含水率呈减小趋势,10～30 cm土层含水率呈增大趋势。3)各BC处理的土壤浸提液电导率随土层深度增加呈增大趋势,土壤盐分分布呈"底聚型";土壤湿润区中Cl-和Na+在剖面上均呈"L"型分布;4)综合土壤水盐的剖面分布及其数量特征,BC施用量为8‰时,对土壤的改良效果最好,但此用量的实际应用效果有待进一步验证。     

Effect of mulching with maize straw on water infiltration and soil loss at different initial soil moistures in a rainfall simulation

Mulching and soil water content (SWC) have a significant impact on soil erosion, and this study investigated the effect of straw mulching on water infiltration and soil loss under different initial SWC treatments in a rainfall simulation experiment conducted in northern China. Increasing initial SWC can decrease soil infiltration and increase soil loss. During an 80 mm rainfall event (80 mm·h⁻¹ for 60 min), 8%, 12% and 16% initial SWC treatments decreased cumulative infiltration by 8.7%, 42.5% and 58.1%, and increased total sediment yield by 44, 146 and 315 g, respectively, compared to 4% initial SWC. However, in all the straw mulching treatments, there was no significant difference in stable infiltration rate between the different initial SWC treatments. For all initial SWC treatments, straw mulching of 30% or more significantly enhanced water infiltration by over 31% and reduced soil loss by over 49%, compared to the unmulched treatment. Taking into consideration the performance of no-till planters, a maize straw mulching rate of 30% to 60% (1400–3100 kg·hm⁻²) is recommended for the conservation of water and soil in northern China.     

表土替代材料不同夹层位置对风沙土水分入渗和蒸发的影响

为探究表土替代材料不同夹层位置对风沙土水分入渗和蒸发过程的影响,以风沙土和由风沙土、红黏土、煤矸石、玉米秸秆和腐植酸5种材料重构的表土替代材料为研究对象,通过室内土柱试验,设置3种不同夹层位置(T1、T2、T3,分别距离土表5、10、15 cm),以传统均质土壤剖面为对照(CK),研究了不同夹层位置对入渗率、湿润锋运移、累积入渗量、累积蒸发量及土壤水分分布的影响。结果表明：CK、T1、T2、T3处理的平均入渗率分别为3.714、0.238、0.182、0.271 mm·min^-1,入渗率随着夹层深度的增加呈先减小后增加的趋势;当湿润锋在土柱中完成运移时,CK、T1、T2、T3处理的入渗时间分别为56、860、1 190、810 min,即随着夹层深度的增加,入渗时间呈先延长后缩短的趋势。与CK相比,T1、T2、T3处理的累积蒸发量分别减少13.57%、9.83%、9.52%,即累积蒸发量随夹层深度的增加而逐渐增加,水分蒸发损失主要来自夹层上部和下部风沙土,夹层部分含水率变化幅度较小。Kostiakov入渗模型和Rose蒸发模型拟合的R2均在0.91以上,说明两种模...     

温室拉链式渗灌管管间距离处理对土壤性状及番茄植株生长和产量的影响

研究渗灌管不同管间距处理对番茄植株生长和产量形成的影响 ,找出适合温室番茄栽培的渗灌管埋设深度的处理方式。温室番茄栽培渗灌试验表明 ,渗灌管管间距离 5 0 cm的处理方式可使土壤容重降低 0 .16 3g· cm- 3,总孔隙度增加 5 .378% ;番茄株高、株幅和茎粗分别增加 14 .33cm、4 .5 9cm和 0 .0 81cm;前期、中期和总产量分别增产 2 6 3.4 1% ,76 .99%和 4 6 .0 8%。     

土壤初始含水率对深层坑渗灌入渗特性的影响

通过室内模拟试验与理论分析,探究4种不同土壤初始含水率条件下深层坑渗灌土壤水分运动规律。结果表明:初始含水率对入渗特性有显著影响。相同入渗时间,初始含水率越大,累积入渗量越小,入渗率也越小;而湿润锋运移距离随初始含水率的增大而增加;初始含水率越大,湿润体也越大,且相同位置的含水率也越大。建立了改进的Kostiakov入渗模型,以及初始含水率与湿润锋运移距离的幂函数关系,对所建模型进行验证,精度较高。     

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。     

深层坑渗灌双灌水器土壤水分入渗数值模拟

为探讨深层坑渗灌双灌水器土壤水分入渗特性,采用Hydrus-2D软件,建立深层坑渗灌双灌水器条件下的土壤水分运动模型,并通过机理试验对比分析,推求模型参数.结果表明:水平、垂直向上以及垂直向下3个方向湿润锋的拟合结果和实测结果的误差分别为1.28％,3.73％和4.04％,观测点土壤含水量拟合结果与实测结果的平均误差为9.1％,说明所建模型模拟的湿润锋和土壤含水量精度较高.在此基础上,采用该模型分析了湿润体内的土壤水分运动过程,结果表明,随入渗时间的增加,土壤水分运动速度逐渐变慢.     

辐射与低温水入渗对土壤水热变化规律的影响

【目的】研究辐射与低温水入渗条件下土壤水分和温度特性的变化规律,为进一步研究如何改善水库下游河岸带生态环境提供理论基础。【方法】以中细砂为代表性土样,利用自主研制的试验系统装置,设置3种辐射温度(无辐射、30和40℃),分析了在低温水入渗(水温10℃、入渗水头25cm)和不同辐射温度作用下土壤内部水分和温度的动态变化特性。【结果】砂土湿润锋的垂直距离和稳定入渗率随辐射温度的升高而增加。辐射热流增加,土壤表层温度升高,温度梯度增大,表面向内部的传热量增加,土壤内部温度升高;辐射温度为40℃时,土壤内部温度梯度大,且整体平均温度较无辐射时要高。有无辐射热流,低温水的入渗均会对土壤内部温度和水分分布产生影响,且土壤深层温度降幅较大。有辐射时,土壤表层温度明显高于无辐射。【结论】在低温水入渗条件下,辐射温度的变化对土壤水、热动态均会造成影响,其影响范围和强度因辐射温度的不同而存在差异。     

滨海农区微咸水-淡水交替灌溉对土壤EC和入渗的影响

以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡""淡咸淡""淡淡咸"。同时土壤的累积入渗量和稳定入渗率均有随矿化度增加而增大的特性;灌水矿化度差异显著影响土壤稳定入渗率,土壤稳定入渗率随灌水矿化度增加而增大;而同一矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式处理下,土壤的稳定入渗率差异不大。本实验研究成果可为滨海农区微咸水安全利用与农业可持续发展提供科学依据。